单晶生产投料装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种直拉单晶炉单晶生产投料装置。它包括一个圆台状的筒体和设置在筒体底部的若干扇扇形门，以及位于筒体中心轴位置上的控制杆以及其保护套四部分。筒体上设有定位圈、掺杂器；保护套由连接在筒体上的加强筋定位；控制杆下端是铁钉的尾部状结构，顶端设有连接槽和连接孔。它解决了现有直拉单晶炉生产单晶只能作一次性投料生产，一次（一炉）需要消耗一只石英坩埚；无法人为控制单晶纵向电阻率梯度；不能进行阶段性连续生产，每生产一炉都需停炉，设备利用率低的难题。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种单晶生产投料装置。目前制备单晶的方法主要是直拉法，其设备是直拉单晶炉。该炉直立，上、下分别为付室和主室，主付室之间装有隔离阀。主室中设有下轴、加热器、保温机构、支撑机构、石墨坩埚和石英坩埚等。付室内顶部向下有一根上轴，该轴与主室中的下轴相对应位于炉的中心位置，经炉外升降机构控制下、上轴可作升降与旋转；当然，主付室中都配有保护气体冲入装置，真空系统等。上轴的作用是供悬挂装好晶种的重锤之用，并在升降机构的作用下将晶种插入主室的熔硅内制备单晶。直拉法的生产过程为把装好多晶原料及杂质的石英坩埚装入石墨坩埚内，然后一起置于加热器中，并将装好晶种的重锤悬挂在上轴。打开真空系统使炉内达到真空工艺要求，再使加热器开始升温，把多晶及杂质共熔成硅液(也可采用异熔)。此时，通过升降机构使上轴下降，把晶种插入熔硅内。然后，在上、下轴，升降机构等的配合下，由晶种进行引颈、放肩、等径成单晶硅棒，最后进行收尾、停炉冷却而完成一炉单晶生产的全过程。由于单晶生产条件特殊，因此，用本设备制备单晶存在下列明显不足(1)只能作一次性投料生产，一次(一炉)需要损耗一只石英坩埚，石英坩埚价格昂贵，成本高；(2)目前，用户要求其需要的单晶电阻率梯度范围越来越窄，而一次性投料生产的单晶棒，纵向电阻率梯度大是客观存在的，从而影响了产品的竟争能力，难以适应市场需求；(3)每生产一炉都需停炉，设备利用率低。本技术的目的是提供一种单晶生产投料装置。直拉单晶炉配备该装置后，将能做到(1)实现间断性连续投料，一只石英坩埚能多炉连续使用；(2)人为控制单晶纵向电阻率梯度；(3)减少停炉次数，提高设备利用率。本技术的目的是通过下述技术方案达到的本技术的的结构要点在于它包括一个圆台状的筒体和设置在筒体底部的若干扇扇形门，以及位于筒体中心轴位置上的控制杆及其保护套四部分；筒体上端口缘有一圈帽沿状的定位圈；保护套由连接在筒体上的加强筋定位；控制杆下端设有扇形门控制台，上端伸出筒体上平面及保护套，在其顶端设置连接槽和连接孔。本技术在具体实施时，扇形门最好为四扇，且每扇门的长度相差0.3--3mm。本技术在具体实施时，其中的一扇扇形门门下设有一个开口的筒状掺杂器。本技术在现有技术中还没有发现过。直拉单晶炉配备该装置后，将能做到(1)实现间断性连续投料，一只石英坩埚能多炉连续使用；(2)人为控制单晶纵向电阻率梯度；(3)减少停炉次数，提高设备利用率。优点明显。以下结合附图通过实施例对本技术作进一步详述。附图说明图1为本技术实施例主视结构纵剖示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的仰视图。参见图1。本技术实施例介绍了一种单晶生产投料装置，包括一个圆台状的筒体1和设置在筒体1底部的四扇扇形门5，以及位于筒体1中心轴位置上的控制杆3及其保护套2四部分。筒体1的高度可根据炉的主付室隔离阀与热系统的高度而定，其上端口缘有一圈帽沿状的定位圈7，它的直径依隔离阀口大小而定，但应该大于阀口约4厘米。保护套2由连接在筒体上的加强筋8、11定位，加强筋分上、下二层，上层设二根11，它们呈直角，下层设三根8，呈120度角，并保证其位于筒体1的中心位置以及与定位圈垂直，其长度可与筒体高度相一致。控制杆3位于保护套内，下端(即筒体底部安装扇形门一端)是铁钉的尾部状结构，上小下大并有一定的坡度，设计成该结构是为了防止原料在投放过程中搁置；上端伸出保护套2，伸出的顶端设置连接槽和连接孔，该连接槽和连接孔与现有炉中重锤悬挂结构相一致，在连接槽和连接孔的下端还开有一个安全孔9，在安全孔下方还开有一个保险孔。四扇扇形门5由门栓6定位在筒体边缘，各扇门的高度(即上弧到下弧的距离)不相一致，一般相差0.3--3mm。其中的一扇扇形门内壁上设有一个一端开口的筒状掺杂器，竖直安装，安装时，开口端朝中心轴方向，并且与扇形门水平面呈10度左右的角度，以确保原料顺利投放。下面再叙说一下本技术实施例的工作原理在直拉法的生产过程中，由于有了本装置，所以在不停炉的情况下就可实现加料。即晶种进行引颈、放肩、等径成一段单晶硅棒，当该段硅棒的电阻率梯度正好符合用户需要时，就进行收尾；然后回升上轴并关闭隔离阀。此时即可打开付室门(此时此刻主室中的熔硅仍然保持熔硅状态)，取出制好的单晶棒及重锤，而将事先装好多晶原料和杂质的本装置挂在上轴，再从保险孔中拔出保险杆10插入安全孔9中，安全孔是为防止误操作而设的，保险孔是为防止在本装置悬挂前扇形门的开启。关闭付室门并使付室达到真空要求后，即可打开隔离阀，然后经上轴降下本装置，当定位圈接触到隔离阀阀口时，筒体不再下降，而控制杆将继续下降，此时，由于各扇扇形门高度不一，扇形门便会有秩序地打开，使原料分四次下落，以确保硅液不会溅出及石英坩埚的安全。权利要求1.一种单晶生产投料装置，其特征在于它包括一个圆台状的筒体(1)和设置在筒体(1)底部的若干扇扇形门(5)，以及位于筒体(1)中心轴位置上的控制杆(3)及其保护套(2)四部分；筒体(1)上端口缘有一圈帽沿状的定位圈(7)；保护套(2)由连接在筒体(1)上的加强筋(8，11)定位；控制杆(3)下端设有扇形门控制台，上端伸出筒体(1)上平面及保护套(2)，在其顶端设有连接槽和连接孔。2.根据权利要求1所述的单晶生产投料装置，其特征是扇形门(5)为四扇，且每扇门的高度相差0.3-3mm。3.根据权利要求1或2所述的单晶生产投料装置，其特征是其中的一扇扇形门门下附设了一个开口的筒状掺杂器(4)。专利摘要本技术公开了一种直拉单晶炉单晶生产投料装置。它包括一个圆台状的筒体和设置在筒体底部的若干扇扇形门,以及位于筒体中心轴位置上的控制杆及其保护套四部分。筒体上设有定位圈、掺杂器;保护套由连接在筒体上的加强筋定位;控制杆下端是铁钉的尾部状结构,顶端设有连接槽和连接孔。它解决了现有直拉单晶炉生产单晶只能作一次性投料生产,一次(一炉)需要消耗一只石英坩埚;无法人为控制单晶纵向电阻率梯度;不能进行阶段性连续生产,每生产一炉都需停炉,设备利用率低的难题。文档编号C30B15/00GK2371201SQ97250230公开日2000年3月29日 申请日期1997年11月21日 优先权日1997年11月21日专利技术者吴胜登 申请人:浙江硅峰电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶生产投料装置，其特征在于：它包括一个圆台状的筒体（１）和设置在筒体（１）底部的若干扇扇形门（５），以及位于筒体（１）中心轴位置上的控制杆（３）及其保护套（２）四部分；筒体（１）上端口缘有一圈帽沿状的定位圈（７）；保护套（２）由连接在筒体（１）上的加强筋（８，１１）定位；控制杆（３）下端设有扇形门控制台，上端伸出筒体（１）上平面及保护套（２），在其顶端设有连接槽和连接孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴胜登，
申请(专利权)人：浙江硅峰电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]