CN107815727A - 一种用于单晶炉的快捷化料机构 - Google Patents

一种用于单晶炉的快捷化料机构 Download PDF

Info

Publication number
CN107815727A
CN107815727A CN201711139173.1A CN201711139173A CN107815727A CN 107815727 A CN107815727 A CN 107815727A CN 201711139173 A CN201711139173 A CN 201711139173A CN 107815727 A CN107815727 A CN 107815727A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heater
auxiliary
lifting arm
single crystal
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711139173.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107815727B (zh
Inventor
傅林坚
曹建伟
沈文杰
李林
胡建荣
倪军夫
叶钢飞
沈兴潮
王小飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningxia Jingchuang Intelligent Equipment Co ltd
Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd filed Critical Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority to CN201711139173.1A priority Critical patent/CN107815727B/zh
Publication of CN107815727A publication Critical patent/CN107815727A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107815727B publication Critical patent/CN107815727B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明涉及直拉硅单晶炉生长设备的辅助设备，旨在提供一种用于单晶炉的快捷化料机构。该种用于单晶炉的快捷化料机构包括加热电源、提升装置和辅助加热器；提升装置包括电动驱动装置、手动旋钮和提升杆，辅助加热器安装在提升装置的提升杆下端上，并通过连接电缆与炉体外部的加热电源连接，实现对石英坩埚内的多晶料进行辅助熔化。本发明通过在石英坩埚的上部设置一个辅助加热器，来有效减少晶体生长过程中的化料时间，从而大幅减少整个单晶生长周期，达到增产降本的目的。

Description

一种用于单晶炉的快捷化料机构
技术领域
本发明是关于直拉硅单晶炉生长设备的辅助设备领域，特别涉及一种用于单晶炉的快捷化料机构。
背景技术
单晶炉是将多晶硅转化成单晶硅工艺过程中不可缺少的设备，而单晶硅作为现代信息社会的主要支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，同时它也是发展计算机与集成电路、光伏发电与太阳能利用的主要功能材料。
单晶炉的生长工艺流程主要为抽真空、检漏、压力化、熔料、稳定、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉，其中化料过程主要是由加热电源给主加热器和底部加热器一定的功率，通过石墨加热器发热来对石英坩埚内的多晶料进行熔化，最终使得所有的块状多晶料熔化为液态料。在单晶的整个生长过程中，化料过程所用的时间占整个生长周期的比例大概为20％。参照附图1所示，现有技术是在石英坩埚3的底部和侧部分别设有一个底部加热器1和一个主加热器2，通过底部加热器1和主加热器2通电发热来将多晶料进行熔化。目前，单晶市场一直面临着降本、增产的局面，而通过降低化料时间来减少单晶生长周期可以有效的达到这一目的。
因此，如何有效的降低化料时间，大幅减少单晶生长周期，是技术人员亟待解决的重要问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能大幅降低单晶生长过程中化料阶段所用时间的单晶炉快捷化料机构。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种用于单晶炉的快捷化料机构，包括加热电源、提升装置和辅助加热器；
所述提升装置包括电动驱动装置、手动旋钮和提升杆；提升杆通过炉体上的通孔，提升杆的下端伸入在炉体内，提升杆的上端伸出在炉体外部；提升杆为空心结构，中间通过加热电源和辅助加热器之间的连接电缆；电动驱动装置安装在炉体外部并与提升杆连接，用于提供给提升杆上下升降的动力；手动旋钮设置在提升杆的上端，用于带动提升杆进行旋转；
所述辅助加热器安装在提升装置的提升杆下端上，使辅助加热器能实现：在化料阶段时，通过提升装置悬挂在石英坩埚的正上方(辅助加热器距离石英坩埚的高度能通过提升杆进行调节)，化料结束后，再通过提升装置将加热器提升到一定高度，最后通过手动旋钮将辅助加热器旋到一边；辅助加热器为中心开有圆孔的加热器，辅助加热器通过连接电缆与炉体外部的加热电源连接，(通过加热电源施加一定功率的直流电)实现对石英坩埚内的多晶料进行辅助熔化。
作为进一步的改进，所述辅助加热器为圆环形的加热器，圆环的一侧开有缺口，缺口两端分别是辅助加热器的正极和负极，正负两极通过连接电缆与加热电源形成回路；辅助加热器的高温(1400℃)电阻范围在10～30mΩ之间(通过调节辅助加热器中心圆孔的内径大小和整个辅助加热器的厚度来实现)。
作为进一步的改进，所述辅助加热器采用石墨材质的加热器。
作为进一步的改进，所述提升装置采用钼材质的提升杆，能承受大于1500℃的高温。
作为进一步的改进，所述加热电源采用高频直流电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在石英坩埚的上部设置一个辅助加热器，来有效减少晶体生长过程中的化料时间，从而大幅减少整个单晶生长周期，达到增产降本的目的。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图中的附图标记为：1底部加热器；2主加热器；3石英坩埚；4辅助加热器；5炉体；6提升杆；7手动旋钮；8电动驱动装置；9加热电源。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示的一种用于单晶炉的快捷化料机构包括加热电源9、提升装置和辅助加热器4，用于增加多晶料的化料速度，大幅降低化料过程的工艺周期。
所述提升装置包括电动驱动装置8、手动旋钮7和提升杆6。提升杆6通过炉体5上的通孔，提升杆6的下端伸入在炉体5内，提升杆6的上端伸出在炉体5外部。电动驱动装置8安装在炉体5外部并与提升杆6连接，用于提供给提升杆6上下升降的动力；手动旋钮7设置在提升杆6的上端，用于带动提升杆6进行旋转。
所述辅助加热器4设置在提升装置的提升杆6下端，使辅助加热器4能实现：在化料阶段时，通过提升装置悬挂在石英坩埚3的正上方，化料结束后，再通过提升装置将加热器提升到一定高度，最后通过手动旋钮7将辅助加热器4旋到一边。辅助加热器4中心开有圆孔，通过连接电缆与炉体5外部的加热电源9连接，通过加热电源9施加一定功率的直流电，实现对石英坩埚3内的多晶料进行辅助熔化。
该种用于单晶炉的快捷化料机构中，辅助加热器4采用石墨材质，且辅助加热器4距离石英坩埚3的高度可以通过提升杆6进行上下调节，以满足不同工艺需求。辅助加热器4为圆环形，圆环的一侧开有缺口，缺口两端为加热器的正极和负极，正负两极通过连接电缆与加热电源9形成回路。辅助加热器4中心开有圆孔，通过调节圆孔的内径大小和整个辅助加热器4的厚度，来保证辅助加热器4的高温(1400℃)电阻范围在10—30mΩ之内，以此匹配整个化料过程的工艺需求。提升杆6采用钼材质，可承受大于1500℃的高温，且提升杆6为空心结构，中间可以通过加热电源9和辅助加热器4之间的连接电缆；加热电源9则采用高频直流电源。
使用时，加热电源9通过连接电缆给辅助加热器4一定的功率，使得辅助加热器4发出热量，与底部加热器1、主加热器2共同给多晶料加热，加快多晶料的熔化过程，使得化料周期大大缩短，整个晶体生长周期大幅降低，以达到单晶硅降本增产的目的。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于单晶炉的快捷化料机构，其特征在于，包括加热电源、提升装置和辅助加热器；
所述提升装置包括电动驱动装置、手动旋钮和提升杆；提升杆通过炉体上的通孔，提升杆的下端伸入在炉体内，提升杆的上端伸出在炉体外部；提升杆为空心结构，中间通过加热电源和辅助加热器之间的连接电缆；电动驱动装置安装在炉体外部并与提升杆连接，用于提供给提升杆上下升降的动力；手动旋钮设置在提升杆的上端，用于带动提升杆进行旋转；
所述辅助加热器安装在提升装置的提升杆下端上，使辅助加热器能实现：在化料阶段时，通过提升装置悬挂在石英坩埚的正上方，化料结束后，再通过提升装置将加热器提升到一定高度，最后通过手动旋钮将辅助加热器旋到一边；辅助加热器为中心开有圆孔的加热器，辅助加热器通过连接电缆与炉体外部的加热电源连接，实现对石英坩埚内的多晶料进行辅助熔化。
2.根据权利要求1所述的一种用于单晶炉的快捷化料机构，其特征在于，所述辅助加热器为圆环形的加热器，圆环的一侧开有缺口，缺口两端分别是辅助加热器的正极和负极，正负两极通过连接电缆与加热电源形成回路；辅助加热器的高温电阻范围在10～30mΩ之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于单晶炉的快捷化料机构，其特征在于，所述辅助加热器采用石墨材质的加热器。
4.根据权利要求1所述的一种用于单晶炉的快捷化料机构，其特征在于，所述提升装置采用钼材质的提升杆，能承受大于1500℃的高温。
5.根据权利要求1所述的一种用于单晶炉的快捷化料机构，其特征在于，所述加热电源采用高频直流电源。
CN201711139173.1A 2017-11-16 2017-11-16 一种用于单晶炉的快捷化料机构 Active CN107815727B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711139173.1A CN107815727B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种用于单晶炉的快捷化料机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711139173.1A CN107815727B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种用于单晶炉的快捷化料机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107815727A true CN107815727A (zh) 2018-03-20
CN107815727B CN107815727B (zh) 2023-11-17

Family

ID=61609853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711139173.1A Active CN107815727B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种用于单晶炉的快捷化料机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107815727B (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003081688A (ja) * 2001-06-25 2003-03-19 Dowa Mining Co Ltd 結晶成長炉及び結晶成長方法
JP2004262723A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Dowa Mining Co Ltd 単結晶引上装置及び単結晶引上方法
CN102162123A (zh) * 2011-04-01 2011-08-24 江苏大学 双加热器移动热屏式直拉单晶炉
CN202272989U (zh) * 2011-09-22 2012-06-13 浙江精功新能源有限公司 单晶硅铸锭炉的热场结构
CN102758244A (zh) * 2012-06-20 2012-10-31 合肥景坤新能源有限公司 复合加热式直拉多晶硅或单晶硅制备工艺
KR20140013284A (ko) * 2012-07-23 2014-02-05 주식회사 엘지실트론 잉곳 성장 장치 및 방법
CN103572365A (zh) * 2013-11-06 2014-02-12 青岛隆盛晶硅科技有限公司 一种侧部加热器可移动的铸锭炉及铸锭生产工艺
CN203798154U (zh) * 2014-04-15 2014-08-27 济南海德热工有限公司 一种坩埚式铝定量保温炉
CN203855681U (zh) * 2014-05-05 2014-10-01 浙江昀丰新能源科技有限公司 一种热交换法蓝宝石生长炉系统及其电源控制系统
CN106087044A (zh) * 2016-08-19 2016-11-09 西安华晶电子技术股份有限公司 一种基于辅助加热的多晶硅铸锭用熔料方法
JP2016204231A (ja) * 2015-04-27 2016-12-08 株式会社Sumco シリコン単結晶の製造方法
CN106868584A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 有研半导体材料有限公司 一种单晶炉用电阻加热器及使用该电阻加热器制备硅单晶的方法
CN207498509U (zh) * 2017-11-16 2018-06-15 浙江晶盛机电股份有限公司 用于单晶炉的快捷化料机构

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003081688A (ja) * 2001-06-25 2003-03-19 Dowa Mining Co Ltd 結晶成長炉及び結晶成長方法
JP2004262723A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Dowa Mining Co Ltd 単結晶引上装置及び単結晶引上方法
CN102162123A (zh) * 2011-04-01 2011-08-24 江苏大学 双加热器移动热屏式直拉单晶炉
CN202272989U (zh) * 2011-09-22 2012-06-13 浙江精功新能源有限公司 单晶硅铸锭炉的热场结构
CN102758244A (zh) * 2012-06-20 2012-10-31 合肥景坤新能源有限公司 复合加热式直拉多晶硅或单晶硅制备工艺
KR20140013284A (ko) * 2012-07-23 2014-02-05 주식회사 엘지실트론 잉곳 성장 장치 및 방법
CN103572365A (zh) * 2013-11-06 2014-02-12 青岛隆盛晶硅科技有限公司 一种侧部加热器可移动的铸锭炉及铸锭生产工艺
CN203798154U (zh) * 2014-04-15 2014-08-27 济南海德热工有限公司 一种坩埚式铝定量保温炉
CN203855681U (zh) * 2014-05-05 2014-10-01 浙江昀丰新能源科技有限公司 一种热交换法蓝宝石生长炉系统及其电源控制系统
JP2016204231A (ja) * 2015-04-27 2016-12-08 株式会社Sumco シリコン単結晶の製造方法
CN106868584A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 有研半导体材料有限公司 一种单晶炉用电阻加热器及使用该电阻加热器制备硅单晶的方法
CN106087044A (zh) * 2016-08-19 2016-11-09 西安华晶电子技术股份有限公司 一种基于辅助加热的多晶硅铸锭用熔料方法
CN207498509U (zh) * 2017-11-16 2018-06-15 浙江晶盛机电股份有限公司 用于单晶炉的快捷化料机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN107815727B (zh) 2023-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102409395B (zh) 一种直拉硅单晶的镓元素掺杂装置及其掺杂方法
CN100513652C (zh) 降埚直拉法生长低位错锗单晶工艺及装置
CN204570091U (zh) 具有补温导流筒的单晶炉
CN103103604A (zh) 大尺寸c向蓝宝石晶体制造方法
US20100307403A1 (en) (110) dislocation-free monocrystalline silicon and its preparation and the graphite heat system used
CN105239150A (zh) 单晶硅生长炉用导流筒及其应用
CN202989351U (zh) 基于多加热器的铸锭炉热场结构
CN106435714A (zh) 一种多晶硅溶液液面距定位方法
CN108330533A (zh) 一种模块化的复合晶体制备系统
CN206736402U (zh) 用于直拉法生产单晶硅棒的单晶炉
CN207498509U (zh) 用于单晶炉的快捷化料机构
CN206624946U (zh) 一种用于制备磷化铟单晶的高压炉
CN107268071A (zh) 一种太阳能电池板用单晶硅制备工艺
CN207294942U (zh) 一种带石墨和水冷复合热屏的高效单晶生长炉
CN107815727A (zh) 一种用于单晶炉的快捷化料机构
CN103422163A (zh) 生长蓝宝石单晶的设备及方法
CN201224777Y (zh) 大尺寸蓝宝石坩埚下降法生长炉
CN108315812A (zh) 一种泡生法生长蓝宝石晶体的方法
CN206902281U (zh) 一种单晶炉
CN102719883B (zh) 一种半导体级单晶硅生产工艺
CN106149047A (zh) 单晶炉
CN102828236A (zh) 单晶炉用自控式加热系统
CN102817071A (zh) 防热辐射直拉多或单晶硅制备工艺
CN204959080U (zh) 一种温控蓝宝石生长炉
CN203007472U (zh) 长晶炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231205

Address after: 312300 No. 218 Tongjiang West Road, Shangyu District, Shaoxing, Zhejiang.

Patentee after: ZHEJIANG JINGSHENG M&E Co.,Ltd.

Patentee after: Ningxia Jingchuang Intelligent Equipment Co.,Ltd.

Address before: 312300 No. 218 Tongjiang West Road, Shangyu District, Shaoxing, Zhejiang.

Patentee before: ZHEJIANG JINGSHENG M&E Co.,Ltd.