用于在晶体生长室中选择性进给块状多晶硅或粒状多晶硅的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种进给组件，其为用于由熔体生长晶锭的生长室供给多晶硅。一种示例性系统包括壳体，该壳体具有用于接纳颗粒托盘和块体托盘中的一者的支承轨道，和位于支承轨道上方以选择性地进给颗粒托盘和块体托盘中的一者的进料储器。还公开了一种阀机构和脉冲振动器。

System for selectively feeding bulk polysilicon or granular polysilicon in crystal growth chamber

The present invention relates to a feed assembly for feeding polycrystalline silicon to a growth chamber of a melt growing ingot. An exemplary system includes a housing, which has a supporting track for accepting a particle tray and a block tray, and a feed reservoir located above the supporting track to selectively feed one of the particle pallets and the block pallets. A valve mechanism and a pulse vibrator are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在晶体生长室中选择性进给块状多晶硅或粒状多晶硅的系统对相关申请的交叉引用本申请要求2015年8月20日提交的美国临时专利申请系列号No.62/207,773的优先权，该申请的公开内容整体结合于此作为参考。
本公开总体上涉及使用直拉方法的半导体晶体生长，更具体地涉及向坩埚熔体供给诸如块状或粒状多晶硅的库存材料。
技术介绍
在通过连续直拉方法生长的硅晶体的制造中，首先在晶体提拉装置的坩埚内熔化多晶硅以形成硅熔体。然后将籽晶降低到熔体内并缓慢地将籽晶提出熔体。随着从熔体连续地生长籽晶，将固体多晶硅例如粒状多晶硅添加到熔体内以补充熔体。通常，控制添加到熔体内的附加的固体多晶硅的进给速率以维持工艺参数。在通过批量直拉方法生长的硅晶体的制造中，固体多晶硅例如块状多晶硅不是在生长籽晶时向熔体内添加，而是在相继的生长过程之间添加。控制附加的多晶硅的进给速率以维持工艺参数。添加到坩埚熔体内的固体多晶硅通常为粒状多晶硅，并且使用针对供粒状多晶硅使用进行了优化的多晶硅进给器将它进给到坩埚内。在一些情况下，添加到坩埚熔体内的固体多晶硅是块状多晶硅。块状多晶硅具有比粒状多晶硅更大的尺寸(例如，在至少一个维度上)。使用针对供块状多晶硅使用进行了优化的多晶硅进给器将块状多晶硅进给到坩埚内。需要用于进给块状或粒状多晶硅的更合意的设备和方法。此
技术介绍
部分旨在向读者介绍可能与下文中描述和/或要求权利的本公开的各个方面有关的技术的各个方面。相信此讨论对于提供给读者背景信息以利于更好地理解本公开的各个方面是有帮助的。因此应该理解，应在这种意义上阅读这些内容，而不是作为对现有技术的承认。专利
技术实现思路
一个方面针对于一种用于向生长室供给多晶硅以由熔体生长出晶锭的进给组件。该进给组件包括壳体，该壳体具有用于接纳颗粒托盘和块体托盘中的一者的支承轨道。该进给组件还包括进料储器，其位于支承轨道上方，以从颗粒托盘和块体托盘中的任一者选择性地进给。根据另一方面，阀机构控制从多晶硅进给组件的颗粒托盘到用于由熔体生长出晶锭的生长室的多晶硅流量。该阀机构包括密封件，其选择性地闭塞颗粒托盘的出口。驱动器构造成在闭塞出口的密封位置与其中密封件不闭塞出口的开启位置之间升起和降下密封件。联动装置将密封件与驱动器连接。密封件成形为容许密封件与颗粒托盘的出口的一部分之间的间隙，使得出口内的粒状多晶硅不妨碍密封件与出口之间的密封。根据另一方面，磁脉冲振动器控制从多晶硅进给组件的颗粒托盘和块体托盘中的任一者到用于由熔体生长出晶锭的生长室的多晶硅的流量。该磁脉冲振动器包括电磁能量源，其通过电磁能量的发射来使颗粒托盘和块体托盘中的任一者振动。该磁脉冲振动器还包括控制器，其通过控制供给到电磁能量源的电压来控制颗粒托盘和块体托盘中的任一者的进给速率。根据又一方面，一种用于进给组件的可互换的颗粒托盘包括外部部分，所述进给组件用于向用于由熔体生长出晶锭的生长室供给多晶硅。所述外部部分可移除地接纳进给组件的支承轨道。该可互换的颗粒托盘还包括从进给组件的进料储器接收粒状多晶硅的内部轮廓。颗粒托盘可从进给系统移除。根据另一方面，一种用于进给组件的可互换的块体托盘包括外部部分，所述进给组件用于向用于由熔体生长出晶锭的生长室供给多晶硅。所述外部部分可移除地接纳进给组件的支承轨道。该可互换的块体托盘还包括从进给组件的进料储器接收块状多晶硅的内部轮廓。块体托盘可从进给系统移除。存在关于上述各方面提及的特征的各种改进。其它特征也可以结合在上述各方面中。这些改进和附加的特征可以单独存在或以任意组合存在。例如，下文结合任何一个图示实施例讨论的各种特征可以单独地或以任意组合方式结合在任何上述方面中。附图说明图1是多晶硅进给器的截面图，其中为了清楚省略了一些细节。图2是图1所示的多晶硅进给器的一部分，其中为了清楚省略了一些细节。图3A是用于供粒状多晶硅使用的颗粒托盘和图1所示的多晶硅进给器的透视图。图3B是图3A所示的颗粒托盘的侧视图。图4A是用于供块状多晶硅使用的块体托盘和图1所示的多晶硅进给器的透视图。图4B是图4A所示的块体托盘的翻转透视图。图4C是图4A所示的块体托盘的截面图。图5A是与图1所示的振动器连接的图4A所示的块体托盘的透视图。图5B是图5A所示的块体托盘和振动器的正视局部截面图。图5C是图5A所示的块体托盘和振动器的俯视图。图6A是处于进给位置的图1所示的多晶硅进给器的透视图。图6B是处于停驻位置(parkedposition)的图1所示的多晶硅进给器的透视图。图7A是处于开启位置的图1所示的多晶硅进给器的阀机构的局部示意性侧视图。图7B是处于关闭位置的图7A所示的阀机构的局部示意性侧视图。图8是供给到图2所示的磁脉冲振动器的电压与由多晶硅进给器提供的多晶硅的进给速率之间的关系的曲线图。在附图的多个视图中，对应的附图标记指示对应的部件。具体实施方式现在参考图1，一个实施例的多晶硅进给器100包括料斗102、可互换托盘106、振动器104和导管108。料斗102构造成接收待供给到生长室(未示出)中的一个或多个坩埚的多晶硅。应注意，根据本公开，可以使用任何类型的坩埚和生长室。料斗102构造成接收粒状多晶硅或块状多晶硅。块状多晶硅典型地具有3到45毫米(例如最大维度)之间的尺寸，并且粒状多晶硅典型地具有400到1400微米之间的尺寸。料斗102将多晶硅进给到可互换托盘106中。可互换托盘106可以是用于供装载到料斗102中的粒状多晶硅使用的颗粒托盘300(在图3A中示出)或用于供装载到料斗102中的块状多晶硅使用的块体托盘400(在图4A中示出)。可互换托盘106接收来自料斗102的多晶硅并且在由振动器104驱动时将多晶硅提供给导管108。通过使用可互换托盘106，可以允许多晶硅进给器100快速且容易地适合供粒状多晶硅或块状多晶硅使用。可互换托盘106可被移除并用构造成供不同类型的多晶硅使用的第二可互换托盘代替。例如，颗粒托盘300可具有诸如以下特征：相对于块体托盘400的深度的较浅深度、漏斗部分、大致竖直的出口部分，或者适合供粒状多晶硅使用的其它特征。块体托盘400可具有诸如以下特征：比颗粒托盘300的深度更大的深度、倾斜的侧面、倾斜的出口，或者适合供块状多晶硅使用的其它特征。通过切换不同类型的可互换托盘106，可以将多晶硅进给器100变换为供不同类型的多晶硅使用。例如，通过移除颗粒托盘300并用块体托盘400替换它，可以将多晶硅进给器100从供粒状多晶硅使用的进给器变换为供块状多晶硅使用的进给器。将参考图3A-4C更详细地描述可互换托盘106，包括颗粒托盘300和块体托盘400。多晶硅进给器100包括致使可互换托盘106振动的振动器104。振动器104是利用磁脉冲使可互换托盘106振动的磁脉冲振动器。将参考图2和8更详细地讨论磁脉冲振动器。或者，振动器104为电子机械式或机械式振动器。例如，振动器104可以是或包括往复式活塞、被驱动的三杆或四杆机构、旋转电动振动器或其它适合产生振动的系统。通过使可互换托盘106振动，振动器104致使多晶硅离开可互换托盘106(例如，经与料斗102相对的出口)。离开可互换托盘106的多晶硅进入导管108。通过控制振动器104的振动和可互换托盘10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于向用于由熔体生长单晶锭的生长室供给多晶硅的进给组件，该系统包括：壳体，该壳体具有用于接纳颗粒托盘和块体托盘中的一者的支承轨道；和进料储器，该进料储器位于所述支承轨道上方以选择性地进给所述颗粒托盘和所述块体托盘中的一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.20 US 62/207,7731.一种用于向用于由熔体生长单晶锭的生长室供给多晶硅的进给组件，该系统包括：壳体，该壳体具有用于接纳颗粒托盘和块体托盘中的一者的支承轨道；和进料储器，该进料储器位于所述支承轨道上方以选择性地进给所述颗粒托盘和所述块体托盘中的一者。2.根据权利要求1所述的进给组件，其中，所述颗粒托盘具有第一内部轮廓，并且所述块体托盘具有第二内部轮廓，其中所述第二内部轮廓具有比所述第一内部轮廓更大的深度。3.根据权利要求1所述的进给组件，其中，所述颗粒托盘和所述块体托盘包括具有相同尺寸并与所述支承轨道接合的外部通道。4.根据权利要求1所述的进给组件，还包括：磁脉冲振动器，所述磁脉冲振动器通过发射电磁能量使所述颗粒托盘和所述块体托盘中的一者振动；和控制器，所述控制器通过控制供给到所述磁脉冲振动器的电压来控制所述颗粒托盘和所述块体托盘中的一者的进给速率。5.根据权利要求4所述的进给组件，其中，所述控制器经由所述磁脉冲振动器使所述块体托盘以第一频率振动，并且经由所述磁脉冲振动器使所述颗粒托盘以高于所述第一频率的第二频率振动。6.根据权利要求1所述的进给组件，还包括用于控制多晶硅从所述颗粒托盘的流动的阀机构。7.根据权利要求6所述的进给组件，其中，所述阀机构包括：密封件，所述密封件选择性地闭塞所述颗粒托盘的出口；驱动器，所述驱动器构造成在闭塞所述出口的密封位置与所述密封件不闭塞所述出口的开启位置之间升起和降下所述密封件；和联动装置，所述联动装置将所述密封件与所述驱动器连接，其中，所述密封件成形为容许在所述颗粒托盘的出口的一部分之间的间隙，使得所述出口内的粒状多晶硅不会阻碍所述密封件与所述出口之间的密封。8.根据权利要求7所述的进给组件，其中：所述出口包括开口；并且所述密封件包括：用以与所述出口的开口接合的半径，并且具有与所述出口的开口对应的斜度；和第二部分，所述第二部分具有小于所述出口的开口的半径，并且在所述密封件处于密封位置时至少部分地位于所述出口的开口内，其中，所述第二部分的半径与所述出口的开口的半径之差限定所述间隙。9.根据权利要求1所述的进给组件，还包括管，所述管定位成向所述生长室供给离开可互换粒状多晶硅托盘和可互换块状多晶硅托盘中的一者的多晶硅。10.一种用于控制多晶硅从多晶硅进给组件的颗粒托盘向用于由熔体生长晶锭的生长室的流动的阀机构，所述阀机构包括：密封件，所述密封件选择性地闭塞所述颗粒托盘的出口；驱动器，所述驱动器构造成在闭塞所述出口的密封位置与所述密封件不...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·尹，S·S·朴，J·H·智，WJ·崔，U·郑，Y·J·李，T·S·具，SJ·金，
申请(专利权)人：太阳能爱迪生半导体有限公司，达维克国际有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG