单晶炉及其连续加料装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种单晶炉的连续加料装置，包括：外壳体，设有加料口及起吊接口；支架，固定于外壳体内；料斗，支撑于支架，料斗的底部设有出料口；加料管，上端口位于外壳体内，下端口伸出外壳体的底部；硅料输送装置，位于外壳体内，与出料口及加料管的上端口之间均密封连接；掺杂管，一端位于外壳体的外部，另一端位于加料管的上端口的上方，并与加料管的上端口密封连接；及定位销，固定于外壳体的底部。外壳体可安装至单晶炉的立柱并通过定位销定位，从而能够快速连接至炉体，且硅料输送装置与出料口及加料管之间均密封连接，能在封闭环境下实现连续加料，避免污染。还提出一种单晶炉，包括上述的连续加料装置。

【技术实现步骤摘要】
单晶炉及其连续加料装置
本专利技术涉及单晶制备装置领域，具体涉及一种单晶炉及其连续加料装置。
技术介绍
目前，直拉法硅单晶炉是大多数厂商生产单晶硅棒的主要设备，在保证单晶硅棒性能优良可靠的前提下，如何降低产品的制造成本是单晶硅制造厂家一直以来努力寻求的。面对行业需求，增大单炉投料量，提升单晶炉的单炉产量和效率，成为了行业重要的发展方向。直拉单晶硅除了有生产流程长、工艺繁琐的缺点外，还有坩埚小，而且不能连续加料等弱点。因此，每融化一坩埚的多晶硅料只能拉一根单晶棒。每拉一根单晶棒就要降一次温，就得停一次炉，拆一次炉，清理一次热场以及过滤系统等等，这样子不仅浪费人力、浪费能源，而且严重影响生产效率，造成成本大，不利于单晶硅直拉炉的发展。围绕单次运行增加硅容量的方向，一方面可以增加坩埚尺寸，增加单次硅装料容量，但是增加坩埚尺寸，就要加大单晶炉的尺寸，同时加大热场尺寸，加大功率，加大制造难度，最关键当坩埚较大时，对于工艺上控制难度加大，例如温度梯度的控制，同时坩埚的制造难度加大，制造成本加大。另一方向则考虑辅助投料装置。下面就关于辅助投料装置进行详细阐述，辅助投料装置目前分为2部分，一是多次投料RechargingProcess(半连续)和连续加料ContinuousCzochralskiProcess。市面上98％以上的单晶炉均采用多次投料，具体方式为：在单晶炉的炉盖上设置一个加料口，待一根单晶拉出后，坩埚内硅液在低液位，通过连接多次加料装置至炉盖加料口，一次性将块状物料输送到坩埚内进行持续拉晶的过程，在拉晶过程中随着晶棒不断的的拉出，液面也在同时降低。这种方法较传统的单次装料(batch)的单晶棒炉在效率上有很大的提高，但同时在存在一些弊端：如(1)在加料过程中容易将硅液溅出坩埚外(2)再者用机械机构和导料筒磨损会对硅料进行二次污染(3)加料斗与炉体连接时需要人工介入，或者装置工作过程中属于半自动状态工作。(4)多次加料会造成杂质的累加而无法测量，同时存在杂质的增加不以特定线性或规律增长，造成掺杂难度加大和棒子的品质逐渐变差，掺杂物浓度轴向分布不均匀，可控度差。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可快速连接至炉体以实现连续加料，且避免污染的单晶炉及其连续加料装置。一种单晶炉的连续加料装置，包括：外壳体，所述外壳体的顶部设有加料口，所述外壳体的外壁设有起吊接口；支架，固定于所述外壳体内；料斗，支撑于所述支架，所述料斗的底部设有出料口；加料管，所述加料管的上端口位于所述外壳体内，下端口伸出外壳体的底部；硅料输送装置，位于所述外壳体内，与所述出料口及所述加料管的上端口之间均密封连接；掺杂管，一端位于外壳体的外部，另一端位于所述加料管的上端口的上方，并与所述加料管的上端口密封连接；及定位销，固定于所述外壳体的底部。在其中一个实施例中，所述料斗的内壁具有保护内衬。在其中一个实施例中，所述下端口的外部套设有固定于所述外壳体的波纹管。在其中一个实施例中，所述出料口的上方还设有硅料分布器，所述硅料分布器为锥体。在其中一个实施例中，还包括具有内腔的转接件，所述加料管、所述硅料输送装置及掺杂管插入所述转接件的内腔中。在其中一个实施例中，还包括连接架，所述转接件、所述硅料输送装置及所述料斗均与所述连接架固定连接，所述连接架支撑于所述支架，所述连接架与所述支架之间还设有称重传感器。在其中一个实施例中，所述外壳体还开设有抽真空口、氩气接口、真空计安装接口和观察窗。在其中一个实施例中，所述起吊结构为导轨或滑块。在其中一个实施例中，所述硅料输送装置包括与所述出料口相连通的竖向管及水平管，所述水平管内设有振动喂料器，所述水平管与所述竖向管连通，且所述水平管具有位于所述加料管的上端口的上方的出口。一种单晶炉，包括炉体、立柱及如前述任一项实施例所述的连续加料装置，其中所述立柱上安装有导向部件和升降机构，所述起吊接口滑动连接于导向部件并由所述升降机构驱动升降，所述定位销与所述炉体配合。在其中一个实施例中，所述升降机构包括固定在所述立柱上的电机及由电机驱动的直线升降单元，所述直线升降单元与所述起吊接口固定连接。上述单晶炉及其连续加料装置，其中连续加料装置的外壳体可安装至单晶炉的立柱并通过定位销定位，从而能够快速连接至炉体，且硅料输送装置与出料口及加料管之间均密封连接，能在封闭环境下实现连续加料，避免污染。附图说明图1为本专利技术一个实施例的单晶炉的连续加料装置的结构示意图；图2为图1所示连续加料装置另一角度的结构示意图；图3为本专利技术一个实施例的单晶炉的连续加料装置连接至单晶炉的立柱的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图，说明本专利技术的较佳实施方式。参考图1和图2，本专利技术的一个实施例提出了一种直拉法(ContinuousCzochralskiProcess，CCZ)的单晶炉用的连续加料装置100，包括外壳体10、支架20、料斗30、加料管40、硅料输送装置50及掺杂管60。其中，参考图3，外壳体10用以安装至单晶炉的立柱200，使得连续加料装置100能够与炉体300对接，进而实现连续加料。支架20、料斗30、加料管40、硅料输送装置50等均置于外壳体10内部。掺杂管60则连通外壳体10内外，用于在连续加料过程中同时进行掺杂。外壳体10的外形为圆柱形，其可以由多层结构拼接而成，如由上、中、下三层结构拼接而成，每层之间可以采用O型圈进行密封，从而可以方便地拆装、维护。外壳体10的顶部设有加料口110，用以向料斗30中添加硅料。外壳体10的外壁上设有起吊接口120，用以安装至立柱200。外壳体10的底部设有定位销130。如图3所示，连续加料装置100在使用时，外壳体10上的起吊接口120与立柱200上的导向部件210滑动配合，并由固定在立柱200上的升降机构220驱动升降。外壳体10的底部的定位销130则用以与炉体300上的定位部位相配合定位，从而连续加料装置100可以在导向部件210上升降，并通过定位销130与炉体310快速自动连接定位，工作效率高。起吊接口120的结构设置为能够与立柱200滑动配合，例如当立柱200上设置导向部件210时，起吊接口120可以是只能沿导向部件210的长度方向运动的滑块。当然，也可以刚好相反，即起吊接口120为导轨，而立柱200上固定设置有滑块。支架20位于外壳体10内，并与外壳体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶炉的连续加料装置，其特征在于：包括外壳体，所述外壳体的顶部设有加料口，所述外壳体的外壁设有起吊接口；支架，固定于所述外壳体内；料斗，支撑于所述支架，所述料斗的底部设有出料口；加料管，所述加料管的上端口位于所述外壳体内，下端口伸出外壳体的底部；硅料输送装置，位于所述外壳体内，与所述出料口及所述加料管的上端口之间均密封连接；掺杂管，一端位于外壳体的外部，另一端位于所述加料管的上端口的上方，并与所述加料管的上端口密封连接；及定位销，固定于所述外壳体的底部。

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉的连续加料装置，其特征在于：包括外壳体，所述外壳体的顶部设有加料口，所述外壳体的外壁设有起吊接口；支架，固定于所述外壳体内；料斗，支撑于所述支架，所述料斗的底部设有出料口；加料管，所述加料管的上端口位于所述外壳体内，下端口伸出外壳体的底部；硅料输送装置，位于所述外壳体内，与所述出料口及所述加料管的上端口之间均密封连接；掺杂管，一端位于外壳体的外部，另一端位于所述加料管的上端口的上方，并与所述加料管的上端口密封连接；及定位销，固定于所述外壳体的底部。2.根据权利要求1所述的单晶炉的连续加料装置，其特征在于，所述料斗的内壁具有保护内衬。3.根据权利要求1所述的单晶炉的连续加料装置，其特征在于，所述下端口的外部套设有固定于所述外壳体的波纹管。4.根据权利要求1所述的单晶炉的连续加料装置，其特征在于，所述出料口的上方还设有硅料分布器，所述硅料分布器为锥体。5.根据权利要求1所述的单晶炉的连续加料装置，其特征在于，还包括具有内腔的转接件，所述加料管、所述硅料输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金政，
申请(专利权)人：江苏协鑫软控设备科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32