一种液体加料装置和单晶炉制造方法及图纸

技术编号:35481040 阅读:17 留言:0更新日期:2022-11-05 16:31
本实用新型专利技术公开一种液体加料装置和单晶炉,涉及晶体生长领域,以解决在晶体生长过程中向坩埚加入固体硅料时,坩埚内的液态硅料发生振荡而影响晶棒生长的问题。所述液体加料装置包括熔料装置和供料装置,熔料装置与单晶炉外部连接,熔料装置包括熔料腔和加热组件,加热组件将熔料腔内的固体物料熔化为液体物料,并将液体物料输送至坩埚,供料装置用于向熔料腔内输送固体物料。所述单晶炉包括上述技术方案所提的液体加料装置。本实用新型专利技术提供的液体加料装置用于向单晶炉中加料。加料装置用于向单晶炉中加料。加料装置用于向单晶炉中加料。

【技术实现步骤摘要】
一种液体加料装置和单晶炉


[0001]本技术涉及晶体生长
,尤其涉及一种液体加料装置和单晶炉。

技术介绍

[0002]目前,单晶硅在工业生产中会采用CCZ(Continuous Czocharlski)连续直拉法生长单晶硅,采用CCZ连续直拉法生长单晶硅时,需要通过加料装置不断地向坩埚中供给硅料。
[0003]通常,供给硅料为固体硅料,加料装置向单晶炉中的坩埚边缘中加入固体硅料,固体硅料在单晶炉的坩埚内熔化成液态硅料,而此时,单晶炉中坩埚的中心区域正在进行单晶棒的拉制,因此,当固体物料加入到坩埚中时,重力导致的固体物料的下落会在原有坩埚内的液态物料中产生振荡,从而形成波纹,波纹从坩埚外围延伸至坩埚中心,导致单晶棒生长过程中断线或生长不良,降低了单晶硅棒的拉晶成功率。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种液体加料装置和单晶炉,用于降低加料时坩埚内液体物料的振荡程度。
[0005]为了实现上述目的,本技术提供如下技术方案:
[0006]一种液体加料装置,应用于单晶炉,包括:
[0007]熔料装置;熔料装置包括熔料腔和加热组件;加热组件将熔料腔内的固体物料熔化为液体物料;
[0008]供料装置;供料装置用于向熔料腔内输送固体物料。
[0009]与现有技术相比,本技术提供的液体加料装置中,供料装置向熔料腔内输送固体物料,加热组件将熔料腔内的固体物料加热熔化为液体物料,并将液体物料输送至单晶炉的坩埚中,使得固体物料能够先在熔料腔内转化为液体物料,再将液体物料加入到坩埚中进行拉晶,当熔料腔内的液体物料加入到单晶炉的坩埚时,由于其引起的振荡程度较小且产生的波纹幅度较小,对单晶硅的生长影响较小,从而有效提高了拉晶的成功率,生长出性能良好的单晶硅。
[0010]可选的,在上述液体加料装置中,液体加料装置还包括:
[0011]温度检测装置;温度检测装置用于检测熔料腔的温度;
[0012]第一控制器,第一控制器与温度检测装置和供料装置和/或加热组件连接,第一控制器根据温度检测装置反馈的温度,实时调整供料装置的供料量和/或加热组件的功率;
[0013]或;
[0014]第一重量检测装置;第一重量检测装置用于检测熔料腔内熔体的重量;
[0015]第二控制器,第二控制器与第一重量检测装置和供料装置和/或加热组件连接,第二控制器用于根据第一重量检测装置反馈的重量,实时调整供料装置的供料量和/或加热组件的功率;
[0016]或;
[0017]温度检测装置;温度检测装置用于检测熔料腔的温度;
[0018]第一重量检测装置;第一重量检测装置用于检测熔料腔内熔体的重量;
[0019]第三控制器,第三控制器与温度检测装置和第一重量检测装置和供料装置和/或加热组件连接,第三控制器用于根据温度检测装置反馈的温度和第一重量检测装置反馈的重量,实时调整供料装置的供料量和/或加热组件的功率。如此设置,可以根据熔料腔内的温度和熔体的重量实时调整供料装置的供料量和/或加热组件的功率,通过调整供料装置对熔料腔中的供料量,可以调整熔料腔向坩埚中输送的液体物料的供料量,通过调整加热组件的功率,可以调整熔料腔内固体物料的熔化速率,进而调整熔料腔向坩埚中输送的液体物料的供料量,从而能够进一步调整坩埚中液体物料的液面高度,防止坩埚内液体物料的液面上下波动时导致单晶硅发生断线和生长不良等问题,提高单晶硅的生长品质。
[0020]可选的,在上述液体加料装置中,还包括冷却装置,冷却装置设置在熔料腔侧部或底部。如此设置,能够通过冷却装置对熔料腔进行冷却,提高熔料腔的冷却速度。
[0021]可选的,在上述液体加料装置中,还包括:
[0022]流量控制系统,流量控制系统用于控制冷却装置的流量;
[0023]第四控制器,第四控制器与流量控制系统和供料装置和/或加热组件连接,用于根据熔料腔的温度和/或熔料腔内熔体的重量,实时调整供料装置的供料量和/或加热组件的功率和/或流量控制系统的流量。如此设置,便于通过调整供料装置的供料量、加热组件的功率和/或流量控制系统的流量来控制熔料腔向坩埚中输送的液体物料。
[0024]可选的,在上述液体加料装置中,熔料装置还包括导管,导管与熔料腔相连,且导管和/或熔料腔靠近单晶炉的一端相对于另一端向下倾斜。如此设置,便于熔料腔和导管内的液体物料在重力的作用下流入坩埚中。
[0025]可选的,在上述液体加料装置中,熔料腔与导管为一体结构,包括熔料段和导出段,熔料段包括用于接收固体物料的进料口,导出段包括用于伸入至单晶炉内的出料口,出料口设置有防止熔体沿管壁回流的缺口。如此设置,优化导管与熔料腔的结构,使得液体物料能够沿管壁流入至单晶炉内,同时能够利用缺口防止熔体沿管壁回流。
[0026]可选的,在上述液体加料装置中,熔料段和导出段均为凹槽形状;或,熔料段和/或导出段部分为管状,熔料段包括凹槽形状的进料口。如此设置,当熔料段和导出段均为凹槽形状时,能够利用凹槽形状的熔料段接收固体物料,同时熔料段和导出段结构简单,加工方便;当熔料段和/或导出段部分为管状,熔料段包括凹槽形状的进料口时,既能够利用凹槽形状的进料口接收固体物料,又能够利用管状的结构增加熔料段或导出段的强度。
[0027]可选的,在上述液体加料装置中,熔料装置还包括第一导料管,第一导料管用于将供料装置中的固体物料引导至熔料腔内,第一导料管的上端为漏斗状且设置有围板,以便于接收供料装置输送的固体物料且防止固体物料脱离第一导料管。如此设置,防止熔料装置产生的热辐射加热供料装置内的固体物料。
[0028]可选的,在上述液体加料装置中,熔料装置还包括具有耐高温性能的第二导料管,第二导料管一端与第一导料管相连,另一端与熔料腔连通,以将第一导料管中的固体物料引导至熔料腔中。如此设置,第一导料管与熔料腔之间采用耐高温的第二导料管连通,防止熔料腔的温度环境影响第一导料管的性能。
[0029]本技术还提供一种单晶炉,包括如上述方案所述的液体加料装置。
[0030]与现有技术相比,本技术提供的单晶炉的有益效果与上述技术方案所述的液体加料装置的有益效果相同,此处不做赘述。
[0031]可选的,在上述单晶炉中,单晶炉与熔料装置一体连接,单晶炉还包括隔离装置,熔料装置包括与单晶炉一体成型的外壳和位于外壳内的密封腔,熔料腔和加热组件位于密封腔内,外壳包括与单晶炉连通的第一开口和与供料装置连通的第二开口,隔离装置设置于第二开口位置,用于当供料装置移除时封闭第二开口,使单晶炉和熔料装置在供料装置移除时仍处于密闭环境中。如此设置,当供料装置移除时,能够利用隔离装置封闭第二开口,使单晶炉和熔料装置在供料装置移除时仍处于密闭环境中,防止外部环境影响单晶硅的生长。
附图说明
[0032]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体加料装置,应用于单晶炉,其特征在于,包括:熔料装置;所述熔料装置包括熔料腔和加热组件;所述加热组件将所述熔料腔内的固体物料熔化为液体物料;供料装置;所述供料装置用于向所述熔料腔内输送固体物料。2.根据权利要求1所述的液体加料装置,其特征在于,所述液体加料装置还包括:温度检测装置;所述温度检测装置用于检测所述熔料腔的温度;第一控制器,所述第一控制器与所述温度检测装置和所述供料装置和/或所述加热组件连接,所述第一控制器用于根据所述温度检测装置反馈的温度,实时调整所述供料装置的供料量和/或所述加热组件的功率;或;第一重量检测装置;所述第一重量检测装置用于检测所述熔料腔内熔体的重量;第二控制器,所述第二控制器与所述第一重量检测装置和所述供料装置和/或所述加热组件连接,所述第二控制器用于根据所述第一重量检测装置反馈的重量,实时调整所述供料装置的供料量和/或所述加热组件的功率;或;温度检测装置;所述温度检测装置用于检测所述熔料腔的温度;第一重量检测装置;所述第一重量检测装置用于检测所述熔料腔内熔体的重量;第三控制器,所述第三控制器与所述温度检测装置和所述第一重量检测装置和所述供料装置和/或所述加热组件连接,所述第三控制器用于根据所述温度检测装置反馈的温度和所述第一重量检测装置反馈的重量,实时调整所述供料装置的供料量和/或所述加热组件的功率。3.根据权利要求1所述的液体加料装置,其特征在于,还包括冷却装置,所述冷却装置设置在所述熔料腔侧部或底部。4.根据权利要求3所述的液体加料装置,其特征在于,还包括:流量控制系统,所述流量控制系统用于控制所述冷却装置的流量;第四控制器,所述第四控制器与所述流量控制系统和所述供料装置和/或所述加热组件连接,用于根据所述熔料腔的温度和/或所述熔料腔内熔体的重量,实时调整所述供料装置的供料量和/或所述加热组件的功率和/或所述流量控制系统的流量。5.根据权利要求1所述的液体加料装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:董升邓浩李侨文永飞
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:

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