單晶爐加料器及包括其的單晶爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單晶爐加料器及包括其的單晶爐。單晶爐加料器包括一料筒、一固設(shè)在料筒中部的支撐套管、一可活動(dòng)地穿設(shè)在支撐套管內(nèi)部的連桿、一設(shè)于料筒上方且與連桿的上端固定連接的配重塊、一用于控制配重塊升降的連桿升降系統(tǒng)，其中，料筒包括自上而下依次相連的一直通部、一漸窄部、一漸寬部，一進(jìn)料口設(shè)于直通部的頂端，一出料口設(shè)于漸寬部的底端，連桿的下端固定連接有一傘狀的料托，并且料托的上表面與漸寬部的內(nèi)表面相貼合，支撐套管、料托和料筒均是由石英材料制成的。本實(shí)用新型的單晶爐加料器加料均勻、不易堵塞、雜質(zhì)污染少，便于多次加料，從而有利于生產(chǎn)出高品質(zhì)的硅單晶。
【專利說明】 單晶爐加料器及包括其的單晶爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單晶爐加料器及包括其的單晶爐。
【背景技術(shù)】
[0002]為了生產(chǎn)出輕摻的硅單晶產(chǎn)品，改善硅單晶的生長(zhǎng)工藝，使單晶氧含量及電阻率達(dá)到產(chǎn)品要求，現(xiàn)流行一種二次加料硅單晶生長(zhǎng)工藝。根據(jù)該工藝的要求，需要在單晶爐內(nèi)向熔體里加料至少兩次。然而，現(xiàn)有的單晶爐加料器存在加料不均勻、加料過程中多晶料易堵塞、因加料而導(dǎo)致硅熔體雜質(zhì)污染、二次加料不方便等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的單晶爐加料器加料不均勻、不方便、易堵塞、易導(dǎo)致硅熔體雜質(zhì)污染等缺陷，提供一種單晶爐加料器及包括其的單晶爐。
[0004]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:
[0005]一種單晶爐加料器，其特點(diǎn)在于，其包括一料筒、一固設(shè)在所述料筒中部的支撐套管、一可活動(dòng)地穿設(shè)在所述支撐套管內(nèi)部的連桿、一設(shè)于所述料筒上方且與所述連桿的上端固定連接的配重塊、一用于控制所述配重塊升降的連桿升降系統(tǒng)，其中，所述料筒包括自上而下依次相連的一直通部、一漸窄部、一漸寬部，一進(jìn)料口設(shè)于所述直通部的頂端，一出料口設(shè)于所述漸寬部的底端，所述連桿的下端固定連接有一傘形的料托，并且所述料托的上表面與所述漸寬部的內(nèi)表面相貼合，所述支撐套管、所述料托和所述料筒均是由石英材料制成的。
[0006]本技術(shù)方案中，所述料筒的下部采用漸窄部、漸寬部的設(shè)計(jì)并配合所述料托的傘狀設(shè)計(jì)，主要目的是方便下料，避免多晶料在即將下墜出所述料筒還未完全下墜出所述料筒時(shí)出現(xiàn)堵塞的情況；另一方面增加傘狀的所述料托的上表面與所述料筒的所述漸寬部的內(nèi)表面的接觸面積，保證不下料時(shí)的密閉性，保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0007]本技術(shù)方案中，所述支撐套管、所述料托和所述料筒均是由石英材料制成的，如此可減少雜質(zhì)污染，以保證加工出更高純度的單晶硅。
[0008]本技術(shù)方案中，通過將配重塊設(shè)置于料筒的上方，使連桿在支撐套管內(nèi)的上下滑動(dòng)更方便，并且便于打開所述出料口。
[0009]較佳地，所述支撐套管包括一用于套住所述連桿的直管、至少兩層分布于所述直管上部的支撐部，所述支撐部還與所述料筒的內(nèi)壁相連。通過加設(shè)所述支撐套管，一方面避免所述連桿的材料污染加入所述單晶爐加料器中的多晶料，另一方面在所述料筒內(nèi)與所述料筒互相支撐。
[0010]較佳地，每一所述支撐部包括環(huán)繞所述直管均勻分布的至少三支撐桿，各所述支撐桿的一端與所述直管的外壁相連，另一端與所述料筒的內(nèi)壁相連。
[0011]較佳地，所述單晶爐加料器還包括一環(huán)設(shè)于所述料筒的外表面上的法蘭。如此以便所述料筒架設(shè)于單晶爐上，防止所述單晶爐加料器掉入單晶爐中。
[0012]較佳地，所述料筒、所述支撐套管、所述連桿與所述料托的中心軸均在同一直線上。如此以保證多晶料下落時(shí)更均勻，加料更均勻。
[0013]較佳地，所述料托通過一穿設(shè)在所述連桿底部的螺栓與所述連桿固定連接。
[0014]較佳地，所述螺栓和所述連桿均是由鑰材料制成的。如此以減小雜質(zhì)污染，同時(shí)保證足夠的連接強(qiáng)度。
[0015]一種單晶爐，其特點(diǎn)在于，所述單晶爐包括一如上所述的單晶爐加料器，所述單晶爐還包括一爐體、一設(shè)于所述爐體內(nèi)的石英坩堝，所述單晶爐加料器設(shè)于所述爐體的喉口部位且位于所述石英坩堝的正上方。
[0016]較佳地，所述單晶爐還包括一罩設(shè)于所述石英坩堝底部外表面上的石墨坩堝、一設(shè)于所述石墨坩堝下部的坩堝升降裝置、一環(huán)設(shè)于所述石墨坩堝周圍的加熱器、至少兩設(shè)于所述爐體側(cè)邊上的排氣管、兩對(duì)稱地設(shè)于所述加熱器下方的石墨電極。
[0017]較佳地，所述單晶爐還包括一環(huán)設(shè)于所述爐體上方的導(dǎo)流罩。如此以形成封閉型熱場(chǎng)。
[0018]本實(shí)用新型中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本實(shí)用新型的各較佳實(shí)施例。
[0019]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型的單晶爐加料器能更好地控制加料速度、加料均勻性，并且在加料過程中，多晶料下墜時(shí)不易堵塞、不易使石英坩堝內(nèi)熔體飛濺，多次加料方便，生產(chǎn)更安全，從而通過采用本實(shí)用新型的單晶爐加料器有利于生產(chǎn)處高品質(zhì)的娃單晶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的單晶爐加料器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的單晶爐加料器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的單晶爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面舉出較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實(shí)用新型。
[0024]如圖1和圖2所示，一種單晶爐加料器1，其包括一料筒11、一固設(shè)在料筒11中部的支撐套管12、一可活動(dòng)地穿設(shè)在支撐套管12內(nèi)部的連桿13、一設(shè)于料筒11上方且與連桿13的上端固定連接的配重塊14、一用于控制配重塊14升降的連桿升降系統(tǒng)(圖中未示出)，其中，料筒11包括自上而下依次相連的一直通部、一漸窄部112、一漸寬部113，一進(jìn)料口設(shè)于所述直通部的頂端，一出料口設(shè)于漸寬部113的底端，連桿13的下端固定連接有一傘形的料托15，并且料托15的上表面與漸寬部113的內(nèi)表面相貼合，支撐套管12、料托15和料筒11均是由石英材料制成的。通過將配重塊14設(shè)于單晶爐加料器I的上方，使連桿13在支撐套管12內(nèi)的滑動(dòng)更方便。通過傘形的料托15，使下料更均勻。料筒11、支撐套管12、連桿13與料托15的中心軸均在同一直線上。如此以保證多晶料下落時(shí)更均勻，加料更均勻。
[0025]支撐套管12包括一用于套住連桿13的直管121、至少兩層分布于直管121上部的支撐部122，支撐部122還與料筒11的內(nèi)壁相連。通過加設(shè)支撐套管12，一方面避免連桿13的材料污染加入單晶爐加料器I中的多晶料，另一方面在料筒11內(nèi)與料筒11互相支撐。每一所述支撐部122包括環(huán)繞直管121均勻分布的至少三支撐桿，各所述支撐桿的一端與直管121的外壁相連，另一端與料筒11的內(nèi)壁相連。單晶爐加料器I還包括一環(huán)設(shè)于料筒11的外表面上的法蘭16。如此以便料筒11架設(shè)于單晶爐上，防止所述單晶爐加料器I掉入單晶爐中。料托15通過一穿設(shè)在連桿13底部的螺栓與連桿13固定連接。所述螺栓和連桿13均是由鑰材料制成的。如此以減小雜質(zhì)污染，同時(shí)保證足夠的連接強(qiáng)度。
[0026]如圖3所示，一種單晶爐，單晶爐包括一如上所述的單晶爐加料器1，所述單晶爐還包括一爐體2、一設(shè)于爐體2內(nèi)的石英坩堝21，單晶爐加料器I設(shè)于爐體2的喉口部位且位于石英坩堝21的正上方。所述單晶爐還包括一罩設(shè)于石英坩堝21底部外表面上的石墨?甘禍22、一設(shè)于石墨樹禍22下部的樹禍升降裝置23、一環(huán)設(shè)于石墨樹禍22周圍的加熱器24、至少兩設(shè)于爐體2側(cè)邊上的排氣管26、兩對(duì)稱地設(shè)于加熱器24下方的石墨電極25。所述單晶爐還包括一環(huán)設(shè)于爐體2上方的導(dǎo)流罩27，如此以形成封閉型熱場(chǎng)。
[0027]本實(shí)用新型的單晶爐加料器加料均勻、不易堵塞、雜質(zhì)污染少，便于多次加料，從而有利于生廣出聞品質(zhì)的娃單晶。
[0028]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和 修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種單晶爐加料器，其特征在于，其包括一料筒、一固設(shè)在所述料筒中部的支撐套管、一可活動(dòng)地穿設(shè)在所述支撐套管內(nèi)部的連桿、一設(shè)于所述料筒上方且與所述連桿的上端固定連接的配重塊、一用于控制所述配重塊升降的連桿升降系統(tǒng)，其中，所述料筒包括自上而下依次相連的一直通部、一漸窄部、一漸寬部，一進(jìn)料口設(shè)于所述直通部的頂端，一出料口設(shè)于所述漸寬部的底端，所述連桿的下端固定連接有一傘狀的料托，并且所述料托的上表面與所述漸寬部的內(nèi)表面相貼合，所述支撐套管、所述料托和所述料筒均是由石英材料制成的。
2.如權(quán)利要求1所述的單晶爐加料器，其特征在于，所述支撐套管包括一用于套住所述連桿的直管、至少兩層分布于所述直管上部的支撐部，所述支撐部還與所述料筒的內(nèi)壁相連。
3.如權(quán)利要求2所述的單晶爐加料器，其特征在于，每一所述支撐部包括環(huán)繞所述直管均勻分布的至少三支撐桿，各所述支撐桿的一端與所述直管的外壁相連，另一端與所述料筒的內(nèi)壁相連。
4.如權(quán)利要求1所述的單晶爐加料器，其特征在于，所述單晶爐加料器還包括一環(huán)設(shè)于所述料筒的外表面上的法蘭。
5.如權(quán)利要求1所述的單晶爐加料器，其特征在于，所述料筒、所述支撐套管、所述連桿與所述料托的中心軸均在同一直線上。
6.如權(quán)利要求1所述的單晶爐加料器，其特征在于，所述料托通過一穿設(shè)在所述連桿底部的螺栓與所述連桿固定連接。
7.如權(quán)利要求6所述的單晶爐加料器，其特征在于，所述螺栓和所述連桿均是由鑰材料制成的。
8.—種單晶爐，其特征在于，所述單晶爐包括一如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的單晶爐加料器，所述單晶爐還包括一爐體、一設(shè)于所述爐體內(nèi)的石英坩堝，所述單晶爐加料器設(shè)于所述爐體的喉口部位且位于所述石英坩堝的正上方。
9.如權(quán)利要求8所述的單晶爐，其特征在于，所述單晶爐還包括一罩設(shè)于所述石英坩堝底部外表面上的石墨坩堝、一設(shè)于所述石墨坩堝下部的坩堝升降裝置、一環(huán)設(shè)于所述石墨坩堝周圍的加熱器、至少兩設(shè)于所述爐體側(cè)邊上的排氣管、兩對(duì)稱地設(shè)于所述加熱器下方的石墨電極。
10.如權(quán)利要求9所述的單晶爐，其特征在于，所述單晶爐還包括一環(huán)設(shè)于所述爐體上方的導(dǎo)流罩。
【文檔編號(hào)】C30B35/00GK203668558SQ201420208312
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】王峰, 韓建超, 劉蘇生 申請(qǐng)人:上海合晶硅材料有限公司