一种连续单晶提拉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开的一种连续单晶提拉装置，包括炉体、双坩埚和物料通道装置，所述双坩埚设置于炉体内，物料通道装置用于将原料供应到双坩埚中，所述物料通道装置包括下料管和导料管，所述导料管的上端设置有物料缓冲机构一，用于缓冲原料的下落速度。本实用新型专利技术的连续单晶提拉装置，采用双坩埚，内坩埚设置侧壁部，能够防止加料时，原料飞溅到内坩埚中；通过设置两个物料缓冲机构，能够缓冲原料下落的速度、减小硅液飞溅，避免对晶体生长的影响，进一步提高拉晶品质；另外，本实用新型专利技术采用的物料通道装置取消物料通道装置内部挡板等结构，能够适用不同粒径范围的原料。

【技术实现步骤摘要】
一种连续单晶提拉装置
本技术属于单晶硅料制备
，具体涉及一种连续单晶提拉装置。
技术介绍
单晶硅广泛应用于太阳能电池和半导体领域，是光伏、电子工业的基础材料。CZ工艺是制备单晶硅的常规工艺。常规CZ工艺通常采用一次加料或副室多次复投料，随着拉晶工艺的进行，坩埚内的熔体会逐步减少，最终停止拉晶。单晶硅的拉制时间短、加料过程耗费时间长，导致生产效率低、制造成本高。另外，常规CZ工艺通常在初始加料或多次加料时添加掺杂剂，由于掺杂元素分凝系数的影响，其制备的单晶硅棒轴向电阻率不均匀。CCZ工艺是制备单晶硅的另一种工艺，为连续拉晶工艺。采用CCZ工艺，在拉晶制备过程中，通过炉外加料器装置，将硅料以连续地加入到坩埚中，从而保证长时间连续拉晶的进行。CCZ工艺便于掺杂剂的随时添加，从而保证制备的单晶硅棒轴向电阻率均匀。炉外加料器装置利用物料通道将原料供应到坩埚中，但在供给原料过程中，原料会以较大速度落入到坩埚内熔体中，产生较大冲击力。当原料以较大速度落入熔体时，会导致熔体液面振荡，影响单晶生长。名称为《单晶提拉装置》(申请日为1996年12月28日、申请号为96123966.2、公开日为2004年5月19日、公开号为CN1150354C)的中国专利，公开了一种物料通道装置结构。其公开的一种实施方式，在物料通道内配置交错梯形隔板，以缓冲硅料的下降速度，同时防止硅料在通道内集块。该专利提供的物料通道装置结构，采用不同粒径范围的原料时仍存在一些问题：硅料粒径偏小时，不能有效降低原料下降速度，且容易造成硅料飞溅；粒径偏大时，容易造成堵塞或集块。因此，有必要提供一种连续单晶提拉装置，使其能够缓冲硅料的下降速度、防止硅料溅入内坩埚中，并能够适用较宽粒径范围的硅料。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种连续单晶提拉装置，在连续投料时能够缓冲硅料的下降速度，避免引起硅料飞溅而影响晶体生产。本技术所采用的技术方案是：一种连续单晶提拉装置，包括炉体、双坩埚和物料通道装置，所述双坩埚设置于炉体内，物料通道装置用于将原料供应到双坩埚中，所述物料通道装置包括下料管和导料管，所述导料管靠近所述下料管的一端设置有物料缓冲机构一，用于缓冲原料的下落速度。进一步地，所述双坩埚包括内坩埚和外坩埚，所述内坩埚包括相连接的竖直部和斜壁部，所述竖直部沿竖直方向设置于外坩埚内，所述斜壁部自竖直部朝向所述外坩埚方向倾斜，以防止原料飞溅到内坩埚中。进一步地，所述物料缓冲机构一设置于导料管上端，所述物料缓冲机构一为缓冲漏斗、且与导料管相连通；加料时，所述下料管末端位于所述缓冲漏斗内。事例性地，所述缓冲漏斗的内壁具有耐高温陶瓷涂层。进一步地，所述导料管远离所述下料管的一端连接有物料缓冲机构二，用于进一步缓冲原料的下降速度。事例性地，所述物料缓冲机构二包括至少一个弯曲结构，所述弯曲结构具有改变物料下降方向、缓冲物料下降速度的阻挡面。进一步地，所述弯曲结构与导料管的末端一体成型，呈S形弯曲。事例性地，所述物料缓冲机构二为合页结构，所述合页结构包括相对设置的挡板和闭合部。具体地，所述挡板活动连接于所述导料管的末端，所述闭合部固接于所述导料管末端且与所述导料管倾斜设置，所述闭合部与挡板呈闭合状态；原料通过所述物料缓冲机构二时，所述挡板呈打开状态。事例性地，所述合页结构的内壁具有耐高温陶瓷涂层。本技术的连续单晶提拉装置，采用双坩埚，内坩埚设置侧壁部，能够防止加料时，硅料飞溅到内坩埚中；通过设置两个物料缓冲机构，能够缓冲硅料下落的速度、减小硅液飞溅，避免对晶体生长的影响，进一步提高拉晶品质；另外，本技术采用的物料通道装置取消物料通道装置内部挡板等结构，能够适用不同粒径范围的硅料。附图说明图1是本技术的连续单晶提拉装置的结构示意图；图2是实施例1采用的物料缓冲机构一的结构示意图；图3是实施例1采用的物料缓冲机构二的结构示意图；图4是实施例2采用的物料缓冲机构二的结构示意图。图中，10.物料通道装置，11.下料管，12.导料管，121.缓冲漏斗，122.弯曲结构，123.合页结构，124.挡板，125.闭合部，20.双坩埚，21.内坩埚，210.斜壁部，220.竖直部，22.外坩埚，30.加热器，40.硅料，41.硅液，60.晶棒，70.炉体，80.热屏。具体实施方式本技术涉及一种CCZ工艺的单晶提拉装置，其结构如图1所示，包括炉体70，炉体内设置有双坩埚20，双坩埚20包括内坩埚21和外坩埚22，内坩埚21底部开设有小孔(图中未示出)，允许硅液41从外坩埚22进入内坩埚21中。炉体70外设置有物料供给装置(图中未示出)，物料供给装置将硅料40供给到物料通道装置10中，物料通道装置10引导硅料40输送到内坩埚21和外坩埚22的间隙处，物料通道装置10包括下料管11和导料管12，导料管12的两端分别设置物料缓冲机构一和物料缓冲机构二，用于缓冲硅料40的下落速度。加热器30加热熔化硅料40，形成硅液41。然后，采用提拉部件，制备晶棒60。下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例1本实施例提供的连续单晶提拉装置，以连续投放硅料40对其工作过程进行说明，该连续单晶提拉装置包括炉体70、双坩埚20和物料通道装置10。双坩埚20包括内坩埚21和外坩埚22，内坩埚21包括相连接的竖直部220和斜壁部210，竖直部220大致沿竖直方向设置于外坩埚22内，斜壁部210自竖直部220朝向外坩埚22方向倾斜，可以防止硅料40或硅液41飞溅到内坩埚21中。物料通道装置10，包括下料管11和导料管12，导料管12两端分别设置有物料缓冲机构，用于缓冲硅料40的下降速度。下料管11穿过炉体70开口，下料管11的上端连接物料供给装置、下端对接导料管12。导料管12的两端分别设置有物料缓冲机构一和物料缓冲机构二。如图2所示，物料缓冲机构一为缓冲漏斗121，缓冲漏斗121的下端对接导料管12。加料时，下料管11的下端伸入到缓冲漏斗121内，硅料40经下料管11下落到缓冲漏斗121内。该过程，缓冲漏斗121改变了硅料40的输送路径，降低了硅料40的下落速度。下料管11下端伸入缓冲漏斗121内的距离，根据下料速率及硅料40在缓冲漏斗121内的聚集量进行适当调节，以防止硅料40飞溅出缓冲漏斗121为调节原则。由于硅料40下落过程中存在一定的冲击力，缓冲漏斗121需承受一定程度的冲击力。因此，可选用较厚的高纯材料，例如石英、或硅板组合体，作为缓冲漏斗121。另外，缓冲漏斗121也可选用其他高硬度、耐高温材料，然后在缓冲漏斗121内涂覆一定厚度的耐高温陶瓷材料，例如氧化铝，以减少对硅料40的污染。如图3所示，物料缓冲机构二为弯曲结构122，呈S型弯曲，弯曲结构122与导流管12末端一体成型。当然，导流管12下端也可设置成多个弯曲结构122，多个弯曲结构122相连通。加料时，硅料40输送到导料管12下端弯曲结构122时，再次改变了硅料40的输送路径，进一步降低了硅料40的下落速度。通过降低硅料40的下落速度，进而避免硅料40下落到硅液41时，引起硅液41的飞溅。在加料时，导流管12末端的高度低于内坩埚21的倾斜部210上沿的高度，以避免下落的硅料40飞溅到内坩埚中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续单晶提拉装置，包括炉体、双坩埚和物料通道装置，所述双坩埚设置于炉体内，物料通道装置用于将原料供应到双坩埚中，其特征在于，所述物料通道装置包括下料管和导料管，所述导料管靠近所述下料管的一端设置有物料缓冲机构一，用于缓冲原料的下落速度。

【技术特征摘要】
1.一种连续单晶提拉装置，包括炉体、双坩埚和物料通道装置，所述双坩埚设置于炉体内，物料通道装置用于将原料供应到双坩埚中，其特征在于，所述物料通道装置包括下料管和导料管，所述导料管靠近所述下料管的一端设置有物料缓冲机构一，用于缓冲原料的下落速度。2.如权利要求1所述的连续单晶提拉装置，其特征在于，所述双坩埚包括内坩埚和外坩埚，所述内坩埚包括相连接的竖直部和斜壁部，所述竖直部沿竖直方向设置于外坩埚内，所述斜壁部自竖直部朝向所述外坩埚方向倾斜，以防止原料飞溅到内坩埚中。3.如权利要求1所述的连续单晶提拉装置，其特征在于，所述物料缓冲机构一设置于导料管上端，所述物料缓冲机构一为缓冲漏斗、且与导料管相连通；加料时，所述下料管末端位于所述缓冲漏斗内。4.如权利要求3所述的连续单晶提拉装置，其特征在于，所述缓冲漏斗的内壁具有耐高温陶瓷涂层。5.如权利要求1所述的连续单晶提拉装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永辉，周锐，李侨，张龙龙，谭文龙，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61