[實用新型]一種帶有二次加料裝置的直拉法單晶制備爐

有效

• 申請號: 201420683647.4
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN204265883U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 閆廣寧;王怡然;張浩強;張鵬
• 申請（專利權）人: 寧晉松宮電子材料有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

技術領域

本裝置屬于一種用于單晶制備裝置領域，尤其涉及一種帶有二次加料裝置的直拉法單晶制備爐。

背景技術

在多晶硅的制作中，首先需將籽晶固定到單晶爐內設有的纜車機構上，控制纜車機構將籽晶插入帶有熔體的坩堝中，待籽晶與熔體充分熔接后慢慢向上提拉籽晶，硅體便在籽晶下端生長，在晶體生長過程中籽晶與坩堝一直相對旋轉且旋向相反，硅晶棒成型后為不規則圓柱形，上下端為錐形。

在實際使用中硅晶體必須為固定形狀，例如圓形切片或方形切面，這就使得生產出來的硅晶棒必須重塑外形，即進行：切斷、開方，這個過程中就會產生頭部(俗稱肩料)、板材料、尾料三部分邊角料，此三部分邊角料在清洗合格后可作為原材料繼續進行回熔處理。

由于石英堝成本在直拉單晶系統中占據很大的份額，受限于成本的約束，為了提高產能效率，各公司一般采用連續加料工藝即二次加料的方法，現有的二次加料方法所使用的加料裝置一般利用吊具連接直徑為20mm的石英桶，石英桶底端開有出料口，出料口部分設有擋料板，通過一連桿連接到擋料板控制石英桶卸料，石英桶中裝填有小塊硅料，深入鍋爐一定距離后利用連桿以擺動擋料板，控制石英桶將硅料傾卸進坩堝以完成加料。

于2012年02月22日專利號為：201120270321.5的中國專利，公開了一種“直拉法單晶硅制備中具有二次投料裝置的單晶爐”其提出：投料裝置包括投料桶和升降投料桶的升降裝置，爐蓋上部與坩堝相對應的位置開有供投料桶進出的進料口和相應的密封蓋；投料桶的底部具有卸料口和相應的卸料板，所述的卸料板上連接有連桿，并通過連桿的上下運動實現關閉和開啟。

如此存在的問題為：1、石英制品較多時，連桿與卸料板產生面內應力易造成石英桶損壞；2、硅料處理成本較高，將大塊板料通過人工敲擊粉碎成小塊，需消耗大量的人力成本；3、在將大塊板料敲擊粉碎成小塊時產生大量硅塵，影響操作人員身體健康；4、在將板料敲擊粉碎成小塊的過程中伴隨著大量飛濺，造成材料浪費。

實用新型內容

為解決上述問題，提出的解決方案為：提供一種帶有二次加料裝置的直拉法單晶制備爐，其包括，爐體，爐體內表面附著安裝有加熱線圈，中央處設有石英坩堝，其中，爐體上端開有進料口，于該進料口處懸停有二次加料裝置；所述的二次加料裝置包括，抱箍、升降鋼纜，升降鋼纜一端連接到配重柱，配重柱下端設有連接柱，連接柱下表面中心開有螺孔，對應的，所述的冂形連桿上表面中心處亦開有螺孔，連接柱與冂形連桿通過螺釘相連接，冂形連桿兩個支腳處都連接有吊板；每個吊板下端皆開有螺孔，所述的抱箍兩側設有連接塊，連接塊上開有插孔，由一根鉬桿穿過所述的螺孔、及所述的插孔，以將吊板與抱箍連接為一體。

進一步的，所述的鉬桿開有兩段螺紋，且相連接后吊板的螺孔剛好可以嚙合在兩段螺紋中央。

帶來的有益效果為：

使用二次加料裝置進行二次加料，其中使用鉬桿吊裝板料、頭尾料，免除將大塊板料敲擊粉碎成小塊的步驟，不會產生硅塵，也無大量飛濺，提高了材料利用率也避免損傷操作人員健康。

使用抱箍可以夾持原生多晶,使得設備不僅僅可以添加板、頭、肩料等加工剩余料，鉬桿、抱箍協同工作，增加物料增添量，大大提高加料效率。

使用配重柱作為重錘，保證二次加料裝置與坩堝高度同心，其下端設有的連接柱于冂形連桿形成開放式的連接結構，根據需求可進行拆卸亦可添加多個冂形連桿，以連接多個吊板增加鉬桿數，進一步提升加料量。

鉬桿上開有兩段螺紋與吊板的螺孔相對應，保證鉬桿位置穩定，不會來回竄動提升添料過程的平穩性。

本裝置在單晶爐上增添有二次加料裝置，且簡化二次加料裝置結構更加適宜在單晶爐安裝，使用的新式結構不會產生面內應力，更加耐用，單晶爐匹配加熱線圈加熱坩堝，設備一體化程度更高具有極廣的普適性。

附圖說明

圖1為本裝置正視結構示意圖

圖2為本裝置剖面軸視圖

圖3為圖2所示A標記處(二次投放裝置結構示意圖)

具體實施方式

本裝置包括，升降鋼纜1，配重柱2、冂形連桿3、吊板4、鉬桿5、抱箍6、加熱線圈7、石英坩堝8、爐體9。

其中，

配重柱2下還設有連接柱2a；

鉬桿5上開有螺紋5a。