CN112342612A - 用于单晶炉的液体吸取装置和液体吸取装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于单晶炉的液体吸取装置和液体吸取装置的控制方法，单晶炉具有晶体生长室和拉晶室，拉晶室通过连通口与晶体生长室连通，液体吸取装置包括储存容器、抽吸管和抽吸组件，储存容器适于设于拉晶室内，储存容器内限定出储存空间，且储存容器上形成有液体进口和通气口，液体进口和通气口分别与储存空间连通，抽吸管设在储存容器上且抽吸管内限定出抽吸通道，抽吸通道与液体进口连通，抽吸管适于通过连通口伸入晶体生长室内，抽吸组件与通气口连通以减小储存空间内的压力。根据本发明的用于单晶炉的液体吸取装置，可以及时移除坩埚内污染的液体，保证生产持续进行，且结构简单、使用可靠。

Description

用于单晶炉的液体吸取装置和液体吸取装置的控制方法

技术领域

本发明涉及晶体生长工艺技术领域，尤其是涉及一种用于单晶炉的液体吸取装置和液体吸取装置的控制方法。

背景技术

现有绝大多数的半导体单晶硅片都是按照丘克拉斯基提拉法生产，该方法包括在坩埚中熔化多晶硅颗粒并将单晶硅籽晶浸入熔融硅(或称为硅溶液)中。当籽晶开始熔化时，籽晶以预定的速率从熔融硅中被缓慢地提取，这使得籽晶生长成单晶硅晶锭；一旦晶锭达到所需尺寸，就移除晶锭。

为了节省成本，提高生产速率，现有单晶硅的生长包括多次提拉法(RCz)和连续提拉法(CCz)，在多次提拉法中，移除一个新的晶锭后，会重新加入原料，熔化，并进行晶棒的生长。在连续提拉法中，晶棒的生长过程中，一直有原料加入、熔化，因此随着晶锭的移除，又开始新的晶棒的生长。重复生长大量的晶锭过程中，由于杂质的分凝效应，硅单晶生长中的杂质大部分的分凝系数都小于1，使得该杂质在硅由籽晶引出时趋向于留在液体中，随着晶棒的进行，剩余液体的污染物的值持续增加。而当污染物浓度达到一定临界值时，污染物继续增加可能导致生产停止，从而导致生产成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于单晶炉的液体吸取装置，所述液体吸取装置可以及时移除坩埚内污染的液体，保证生产持续进行，且结构简单、使用可靠。

本发明还提出一种上述液体吸取装置的控制方法。

根据本发明第一方面的用于单晶炉的液体吸取装置，所述单晶炉具有晶体生长室和拉晶室，所述晶体生长室内适于放置所述单晶炉的坩埚，且所述晶体生长室上形成有连通口，所述拉晶室通过所述连通口与所述晶体生长室连通，所述液体吸取装置包括：储存容器，所述储存容器适于设于所述拉晶室内，所述储存容器内限定出储存空间，且所述储存容器上形成有液体进口和通气口，所述液体进口和所述通气口分别与所述储存空间连通；抽吸管，所述抽吸管设在所述储存容器上且所述抽吸管内限定出抽吸通道，所述抽吸通道与所述液体进口连通，所述抽吸管适于通过所述连通口伸入所述晶体生长室内；抽吸组件，所述抽吸组件与所述通气口连通以减小所述储存空间内的压力。

根据本发明的用于单晶炉的液体吸取装置，通过设置储存容器适于设于拉晶室内，抽吸管适于通过连通口伸入晶体生长室内，抽吸组件用于减小储存空间内的压力，使得液体吸取装置可以及时将坩埚内污染的液体移除，保证生产持续进行，从而降低生产成本；同时便于实现液体吸取装置的热平衡，保证液体吸取装置使用可靠，且液体吸取装置结构简单，具有良好的适用性。

在一些实施例中，所述抽吸管具有入口和出口，且包括直管段和弯管段，所述直管段和所述弯管段沿所述抽吸管的轴向依次排布，所述直管段的一端限定出所述入口且适于通过连通口伸入所述晶体生长室内，所述弯管段的一端连接在所述直管段的另一端，且所述弯管段的另一端限定出所述出口，所述出口朝下设置，所述液体进口形成在所述储存容器的顶部，所述直管段位于所述储存空间外且向下延伸至超过所述储存容器的下端，所述弯管段设于所述液体进口处且与所述储存空间连通；或者，所述液体进口形成在所述储存容器的底部，所述弯管段位于所述储存空间内，所述直管段穿设于所述液体进口且所述直管段的一部分伸出所述储存空间外。

在一些实施例中，所述直管段与所述储存容器同轴设置。

在一些实施例中，所述抽吸管固设于所述储存容器；或者，所述抽吸管通过调节组件活动安装于所述储存容器，所述调节组件用于驱动所述抽吸管相对于所述储存容器上下移动。

在一些实施例中，所述液体吸取装置适于与所述单晶炉的提拉组件相连，以使所述提拉组件带动所述液体吸取装置上下移动。

在一些实施例中，当所述抽吸管通过调节组件活动安装于所述储存容器时，所述调节组件设在所述弯管段和所述储存容器之间。

在一些实施例中，所述抽吸管的外周壁上设有保温件。

根据本发明第二方面的液体吸取装置的控制方法，所述液体吸取装置为根据本发明上述第一方面的用于单晶炉的液体吸取装置，所述控制方法包括以下步骤：S1：将所述储存容器置于所述拉晶室内，并使得所述抽吸管通过所述连通口伸入所述晶体生长室内；S2：经过预定时间后，将抽吸管的一端浸入所述坩埚内的液面以下；S3：所述抽吸组件运行，以减小所述储存空间内的压力，使得所述储存空间内的压力小于所述晶体生长室内的压力，则所述坩埚内的液体通过所述抽吸管流入所述储存空间内。

根据本发明的液体吸取装置的控制方法，可以及时将坩埚内污染的液体移除，保证生产持续进行，且通过将储存容器设于拉晶室内，并使得抽吸管通过连通口伸入晶体生长室内，并经过预定时间后，将抽吸管的一端浸入坩埚内的液面以下，有效减小了液体吸取装置和坩埚内液体之间的温差，便于保证整个液体吸取过程快速、稳定进行。

在一些实施例中，所述抽吸管可相对所述晶体生长室上下移动，在所述步骤S3中，所述抽吸管相对所述晶体生长室向下移动至预设位置，以使所述坩埚内的全部液体通过抽吸管流入储存空间内。

在一些实施例中，在所述步骤S3中，增大所述晶体生长室内的压力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的液体吸取装置的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的液体吸取装置的示意图；

图3是根据本发明再一个实施例的液体吸取装置的示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的液体吸取装置的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的液体吸取装置的操作示意图；

图6是根据本发明一个实施例的液体吸取装置的控制方法流程示意图；

图7是根据本发明另一个实施例的液体吸取装置的控制方法流程示意图；

图8是根据本发明再一个实施例的液体吸取装置的控制方法流程示意图。

附图标记：

单晶炉101、晶体生长室101a、拉晶室101b、连通口101c、

坩埚1011、提拉组件1012、阀门1013、

液体吸取装置100、

储存容器1、储存空间10、

液体进口10a、通气口10b、第一子空间10c、第二子空间10d、

耐高温件11、底板12、

抽吸管2、抽吸通道20、入口20a、出口20b、

弯管段21、直管段22、

抽吸组件3、连接管31、抽吸结构32、

调节组件4、

保温件5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面，参考附图描述根据本发明第一方面实施例的用于单晶炉101的液体吸取装置100。

如图5所示，单晶炉101具有晶体生长室101a和拉晶室101b，晶体生长室101a内适于放置单晶炉101的坩埚1011，且晶体生长室101a上形成有连通口101c，拉晶室101b通过连通口101c与晶体生长室101a连通。例如，在图5的示例中，连通口101c形成在晶体生长室101a的顶部，拉晶室101b设在晶体生长室101a的上侧，坩埚1011内可以盛放液体例如硅溶液。

如图1-图5所示，液体吸取装置100包括储存容器1、抽吸管2和抽吸组件3，储存容器1适于设于拉晶室101b内，储存容器1内限定出储存空间10，且储存容器1上形成有液体进口10a和通气口10b，液体进口10a和通气口10b分别与储存空间10连通。其中，储存空间10可以用于储存液体吸取装置100从单晶炉101的坩埚1011中吸取的液体。

抽吸管2设在储存容器1上，且抽吸管2内限定出抽吸通道20，抽吸通道20与液体进口10a连通，则抽吸通道20通过液体进口10a与储存空间10连通。其中，抽吸管2适于通过连通口101c伸入晶体生长室101a内，以便于液体吸取装置100吸取坩埚1011内的液体。

抽吸组件3与通气口10b连通，以减小储存空间10内的压力，则抽吸组件3运行，可以将储存空间10内的气体抽出，使得储存空间10内的压力小于晶体生长室101a内的压力，此时如果抽吸管2浸入坩埚1011内的液面以下，则坩埚1011的液体可以在压差的作用下通过抽吸管2流至储存空间10内。

由此，在重复生长大量晶锭时，可以通过液体吸取装置100及时将坩埚1011内污染的液体例如硅溶液移除，便于将坩埚1011内污染的硅溶液替换为新的多晶硅，保证生产持续进行，有利于降低生产成本，避免因硅溶液污染物含量较高导致生产停止，使得生产成本较高。

而且，液体吸取装置100使用时，储存容器1适于设于拉晶室101b内，有利于实现液体吸取装置100的热平衡，减小液体吸取装置100与坩埚1011内液体之间的温差，有利于减小液体在流动过程中的温降，避免液体易固化，同时避免液体吸取装置100的温度骤变而易影响液体吸取装置100的材料属性，从而有效保证了液体吸取装置100的使用可靠性；储存容器1可以无需通过连通口101c伸入晶体生长室101a内，避免连通口101c限制储存容器1的大小而导致储存空间10较小，从而有利于保证储存空间10具有足够的容积，比如本申请中的液体吸取装置100尤其适用于连通口101c的横截面积小于拉晶室101b的横截面积的单晶炉101。此外，液体吸取装置100结构简单，具有良好的适用性，无需对单晶炉101进行结构改进。

由此，根据本发明实施例的用于单晶炉101的液体吸取装置100，通过设置储存容器2适于设于拉晶室101b内，抽吸管2适于通过连通口101c伸入晶体生长室101a内，抽吸组件3用于减小储存空间10内的压力，使得液体吸取装置100可以及时将坩埚1011内污染的液体移除，保证生产持续进行，从而降低生产成本；同时便于实现液体吸取装置100的热平衡，保证液体吸取装置100使用可靠，且液体吸取装置100结构简单，具有良好的适用性。

可选地，在图1-图4的示例中，抽吸组件3包括抽吸结构32和连接管31，连接管31的长度两端分别与抽吸结构32和储存容器1相连，且连接管31的与储存容器1相连的一端与通气口10b连通，则抽吸结构32运行，储存空间10内的空气可以通过连接管31排出，使得储存空间1内的压力降低。其中，抽吸结构32可选为真空泵，但不限于此。

在一些实施例中，如图1-图4所示，抽吸管2具有入口20a和出口20b，且抽吸管2包括直管段22和弯管段21，直管段22和弯管段21沿抽吸管2的轴向依次排布，直管段22的一端限定出入口20a，弯管段21的一端连接在直管段22的另一端，且弯管段21的另一端限定出出口20b，则抽吸管2结构简单。

其中，直管段22的上述一端适于通过连通口101c伸入晶体生长室101a内，由于直管段22的占据空间较小，便于抽吸管2快速顺利伸入晶体生长室101a内，同时便于抽吸管2适用于不同大小的连通口101c，有利于进一步提升液体吸取装置100的适用性；抽吸管2的出口20b朝下设置，则沿液体的流动方向，弯管段21的至少部分构造成自上向下延伸至弯管段21的上述另一端，也就是说，抽吸管2的出口20b处的液体向下流至储存空间10内，从而抽吸管2出口20b处的液体顺应重力方向流动，保证了抽吸过程的顺利进行。例如，在图2和图4的示例中，液体进口10a形成在储存容器1的顶部，直管段22位于储存空间10外，且直管段22向下延伸至超过储存容器1的下端，弯管段21位于直管段22的上侧，弯管段21设于液体进口10a处，且弯管段21与储存空间10连通。

其中，“弯管段21设于液体进口10a处”，可以包括以下情况：1、弯管段21的长度一端连接至液体进口10a处，此时弯管段21并未伸入储存空间10内(如图2和图4所示)；2、弯管段21的长度一端通过液体进口10a伸入储存空间10内。换言之，弯管段21的至少部分位于储存空间10外。由此，抽吸管2与储存容器1之间组装简单，且储存容器1上无需加工较多的开口，便于简化储存容器1的加工工序，同时液体进口10a的设置位置可以较好地匹配抽吸管2的结构，方便抽吸管2与储存容器1的组装。

又例如，在图1和图3的示例中，液体进口10a形成在储存容器1的底部，弯管段21位于储存空间10内，直管段22位于弯管段21的下侧，直管段22穿设于液体进口10a，且直管段22的一部分伸出储存空间10外。

由此，抽吸管2与储存容器1之间组装也较为简单，且储存容器1上无需加工较多开口，便于简化储存容器1的加工工序，同时液体进口10a的设置位置可以与抽吸管2的结构相匹配，便于抽吸管2与储存容器1的组装。

当然，抽吸管2的布置不限于此，例如液体进口10a形成在储存容器1的顶部，储存容器1的顶部还形成有第一开口，第一开口与液体进口10a间隔设置，储存容器1的底部形成有第二开口，抽吸管2穿设于第一开口和第二开口，且直管段22通过第二开口伸出储存空间10外，弯管段21设于液体进口10a处，且弯管段21与储存空间10连通。

可选地，如图1和图2所示，直管段22和弯管段21分别为一个。当然，本发明不限于此；在一些实施例中，如图3和图4所示，抽吸管2可包含一个直管段22和两个弯管段21，储存容器1内设有分隔件以将储存空间10分隔为第一子空间10c和第二子空间10d，液体进口10a形成在储存容器1的底部中心位置且直管段22穿设于液体进口10a(如图3所示)，或者液体进口10a形成在储存容器1的顶部且直管段22位于储存空间10外(如图4所示)，其中，直管段22的一部分伸出储存空间10外，两个弯管段22均位于直管段21的上侧，且两个弯管段21中的其中一个伸入第一子空间10c内、另一个伸入第二子空间10d内。由此，该结构中可使得抽吸管2的处于储存容器1的底部中心位置，保证直管段22在液面的中心位置吸取溶液，使得溶液吸取得更加均匀。

其中，第一子空间10c和第二子空间10d之间可以连通设置；例如，当第一子空间10c和第二子空间10d连通时，如图3所示，通气口10b可以为一个，第一子空间10c和第二子空间10d的连通位置可以位于第一子空间10c的上部、下部或中部；当第一子空间10c和第二子空间10d独立设置时，此时第一子空间10c和第二子空间10d之间不连通，通气口10b为两个，且两个通气口10b与第一子空间10c和第二子空间10d分别对应，以使抽吸组件3可以减小第一子空间10c和第二子空间10d的压力。

其中，第一子空间10c和第二子空间10d之间也可以独立设置；如图4所示，储存容器1包含两个独立间隔设置的第一子空间10c和第二子空间10d以及底部连接两空间的底板12，直管段22在第一子空间10c和第二子空间10d之间穿过且穿设于底板12，该结构不仅可以使得抽吸管2的处于储存容器1的底部中心位置，保证直管段22在液面的中心位置吸取溶液，使得溶液吸取得更加均匀，而且第一子空间10c和第二子空间10d上均无需开始供抽吸管2穿设的通孔，使得两个子空间的密闭性更好，溶液吸取效果更佳。

在一些实施例中，晶体生长室101a与储存空间10内需存在一定的压差，抽吸管2的最高位置(例如，图1-图4中弯管段21的最高位置)与坩埚1011内液面之间需具备一定的高度差。具体的实施例中，晶体生长室101a与储存空间10内的压差为300torr～500torr(包括端点值)，抽吸管2最高位置(例如，图1和图2中弯管段21的最高位置)与坩埚1011内液面之间的高度差可以为0.92m。通过压差和高度差的设置，可以保证溶液的抽吸过程也液体，防止在吸取过程中液体固化，导致抽吸管被堵，从而影响吸取效果。根据伯努利方程，例如，坩埚1011内液体的温度大致为1430℃，该液体的固化温度大概为1410℃，为了保证液体在自坩埚1011内通过抽吸管2流至储存空间10内的过程中始终保持为液态，需要使得液体在上述过程中的温降不超过20℃，以避免液体固化易导致抽吸管2堵塞。基于此，可以利用伯努利方程，设计合适的压差、液体流动时间等；由于，在晶体生长室101a与储存空间10之间一定的压差下，液体具有一定的流速速度，当液体的流速速度较快时，液体上述流动过程的时间较短，结合液体的温度下降速率，就便于保证液体在上述过程中的温降不超过20℃，保证坩埚1011内液体的顺利移除；比如，液体上述流动过程的时间可以为0.5s左右，就便于保证液体在流动过程中始终为液态，而基于单晶炉101结构尺寸，抽吸管2的长度可以为1m左右，此时液体的流动速度可达2m/s。

在一些实施例中，如图1、图3和图4所示，直管段22与储存容器1同轴设置，即直管段22的中心轴线与储存容器1的中心轴线重合，便于保证直管段22与坩埚1011的中心相对，比如直管段22可以与坩埚1011内盛放液体的盛放空间的最低位置处相对，有利于液体吸取装置100更加均匀地吸取液体。例如，如图1和图3所示，液体进口10a形成在储存容器1的底部，且液体进口10a形成在储存容器1的底部中心位置，则直管段22可以穿设于储存容器1底部的中心位置处，便于使得直管段22与储存容器1同轴设置；又例如，如图4所示，液体进口10a形成在储存容器1的顶部，直管段22也可以穿设于储存熔体1底部的中心位置处，使得直管段22与储存容器1同轴设置。

当然，直管段22与储存容器1非同轴设置，即直管段22的中心轴线与储存容器1的中心轴线不重合，例如，直管段22的中心轴线可以与储存容器1的中心轴线平行，如图2所示，便于使得液体吸取装置100更好地满足实际差异化需求。

在一些实施例中，抽吸管2固设于储存容器1，则抽吸管2相对于储存容器1始终保持静止，有利于简化液体吸取装置100的结构，降低成本，同时在液体通过抽吸管2流入储存空间10的过程中，可以避免因储存空间10与晶体生长室101a之间的压差较大导致抽吸管2被液体冲击而易远离液面，从而有利于保证液体吸取装置100的稳定运行；此时，液体进口10a可以形成在储存容器1的顶部，也可以形成在储存容器1的底部。

例如，液体进口10a形成在储存容器1的顶部，直管段22位于储存空间10外，且直管段22向下延伸至超过储存容器1的下端，弯管段21固设于液体进口10a处，且弯管段21与储存空间10连通；又例如，液体进口10a形成在储存容器1的底部，弯管段21位于储存空间10内，直管段22穿设于液体进口10a，且直管段22固设于液体进口10a处，并使得直管段22的一部分伸出储存空间10外。

可以理解的是，当抽吸管2固设于储存容器1时，液体吸取装置100在使用过程中，在储存容器1置于拉晶室101b内后，如果储存容器1无法相对于拉晶室101b上下移动，则可以按照单晶炉101的尺寸对应设计液体吸取装置100，以使液体吸取装置100可以吸取坩埚1011内的液体。而在本申请的一些实施例中，为了提升液体吸取装置100的适用性，使得液体吸取装置100可以适用于不同尺寸的单晶炉101，在使用液体吸取装置100时，液体吸取装置100适于与单晶炉101的提拉组件1012相连，以使提拉组件1012带动液体吸取装置100上下移动，从而储存容器1可以在拉晶室101b内上下移动以调整抽吸管2与坩埚1011之间的相对高度，同时可以避免抽吸管2较长、或储存容器1较大，从而有利于节省液体吸取装置100的占用空间。

例如，提拉组件1012可以通过提拉绳与液体吸取装置100相连，实现液体吸取装置100的升降。其中，在利用连续提拉法重复生长晶锭时，提拉组件1012可以与籽晶相连，以使籽晶以预定的速率从硅溶液中被缓慢提取。

当然，本发明不限于此；在另一些实施例中，如图1和图3所示，抽吸管2通过调节组件4活动安装于储存容器1，调节组件4用于驱动抽吸管2相对于储存容器1上下移动，以调整抽吸管2与坩埚1011之间的相对高度，便于保证液体吸取装置100可以吸取坩埚1011内的全部液体，同时使得液体吸取装置100可以适用于不同尺寸的单晶炉101。此外，由于调节组件4连接在抽吸管2与储存容器1之间，调节组件4可以提升抽吸管2的抗冲击能力，避免因储存空间10与晶体生长室101a之间的压差较大导致抽吸管2被液体冲击而易远离液面。此时，液体进口10a可以形成在储存容器1的顶部，也可以形成在储存容器1的底部。

例如，液体进口10a形成在储存容器1的顶部，直管段22位于储存空间10外，且直管段22向下延伸至超过储存容器1的下端，弯管段21可上下移动地活动设于液体进口10a处，且弯管段21与储存空间10连通，此时弯管段21的长度一端通过液体进口10a伸入储存空间10内，调节组件4设在抽吸管2与储存容器1之间。可选地，调节组件4设在弯管段21与储存容器1之间，调节组件4通过驱动弯管段21上下移动来实现抽吸管2相对储存容器1的升降，由于弯管段21具有弯折部，方便了调节组件4与抽吸管2之间的连接，且便于保证调节组件4的设置与弯管段21液体流动之间不发生干涉。

又例如，液体进口10a形成在储存容器1的底部，弯管段21位于储存空间10内，直管段22可上下移动地穿设于液体进口10a，且直管段22的一部分伸出储存空间10外，调节组件4设在抽吸管2与储存容器1之间。可选地，调节组件4设在弯管段21与储存容器1之间，调节组件4通过驱动弯管段21上下移动来实现抽吸管2相对储存容器1的升降，由于弯管段21具有弯折部，方便了调节组件4与抽吸管2之间的连接，且便于保证调节组件4的设置不会影响液体自弯管段21流出。

在本申请的一些实施例中，当抽吸管2通过调节组件4活动安装于储存容器1时，为了进一步提升液体吸取装置100的适用性，简化液体吸取装置100的操作，同时使得液体吸取装置100的操作具有一定的灵活性；在使用液体吸取装置100时，液体吸取装置100适于与单晶炉101的提拉组件1012相连，以使提拉组件1012带动液体吸取装置100上下移动，从而储存容器1可以在拉晶室101b内上下移动以调整抽吸管2与坩埚1011之间的相对高度。

可选地，在图1的示例中，抽吸管2通过调节组件4活动安装于储存容器1，调节组件4与抽吸管2之间设有石墨板，以进一步提升抽吸管2的抗冲击能力，避免因储存空间10与晶体生长室101a之间的压差较大导致抽吸管2被液体冲击而易远离液面。其中，抽吸管2外壁上可以设有壳体，壳体与石墨板通过螺纹紧固件例如螺钉固定，以便于抽吸管2与石墨板的固定连接；壳体可选为氧化铝件。

可选地，调节组件4包括丝杠螺母机构和驱动器，丝杠螺母机构包括丝杠和螺母，丝杠和螺母螺纹配合，丝杠和螺母中的其中一个与弯管段21固定相连，丝杠和螺母中的另一个与驱动器相连以由驱动器驱动转动，驱动器固设于储存容器1。例如，驱动器与丝杠相连以驱动丝杠转动，螺母与弯管段21固定相连，则螺母可以带动抽吸管2沿丝杠的长度方向移动，从而实现抽吸管2相对于储存容器1的升降；其中驱动器可选为电机。当然，调节组件4的结构不限于此，只需保证调节组件4可以驱动抽吸管2相对于储存容器1上下移动即可。

在一些实施例中，抽吸管2为石英材料件，避免抽吸管2向坩埚1011内引入杂质，保证了坩埚1011的洁净，而且在单晶炉101内温度较高的情况下，抽吸管2可以保持稳定的状态，确保抽吸管2使用可靠。

在一些实施例中，如图1-图4所示，抽吸管2的外周壁上设有保温件5，则保温件5可以包裹抽吸管2的至少部分外周壁，有利于减小坩埚1011内的硅溶液在流动过程中的温降，便于进一步保证坩埚1011内的硅溶液在流经抽吸管2的温降小于硅溶液从液态到固态的温度差，从而使得硅溶液自坩埚1011流至储存空间10的整个过程中可以始终保持液态，使得硅溶液快速流至储存空间10内，同时避免硅溶液在流动过程中固化，有效保证了液体吸取装置100的顺利、快速运行。

可以理解的是，硅溶液在流动过程中始终保持液态，可以使得硅溶液快速流至储存空间10内，同样，硅溶液的流速较快，也会减小硅溶液在抽吸管2内的流动时间，有利于降低硅溶液在流动过程中的温降，保证硅溶液始终保持液态。

可选地，保温件5可以为耐高温材料件，例如保温件5可以为氧化铝件。

如图1-图4所示，储存空间10的壁面上设有耐高温件11，例如储存空间10的底壁和周壁上均设有耐高温件11，使得储存容器1具有良好的耐高温性能，坩埚1011内的高温液体流至储存空间10内后，保证储存容器1可以稳定盛放上述高温液体，保证储存容器1的使用可靠性；同时，通过设置耐高温件11，还便于实现储存容器1良好的保温性能，避免流至储存空间10内的液体快速固化。

下面，参考附图描述根据本发明第二方面实施例的液体吸取装置100的控制方法。其中，液体吸取装置100为根据本发明上述第一方面实施例的用于单晶炉101的液体吸取装置100。

如图6-图8所示，控制方法包括以下步骤：

S1：将储存容器1置于拉晶室101b内，并使得抽吸管2通过连通口101c伸入晶体生长室101a内。由此，储存容器1可以无需通过连通口101c伸入晶体生长室101a内，避免连通口101c限制储存容器1的大小而导致储存空间10较小，从而有利于保证储存空间10具有足够的容积。其中，在步骤S1中，抽吸管2的入口20a可以与坩埚1011内的液面间隔设置，以便于实现液体吸取装置100的热平衡。

S2：经过预定时间后，将抽吸管2的一端浸入坩埚1011内的液面以下，此时抽吸管2的入口20a浸入坩埚1011内液面下方。由此，在预定时间内，液体吸取装置100可以在高温的单晶炉101内逐渐升温，以达到热平衡，从而减小液体吸取装置100和坩埚1011内液体之间的温差，尤其是减小抽吸管2与坩埚1011内液体之间的温差，避免坩埚1011内的液体被抽吸至液体吸取装置100过程中，液体吸取装置100的温度骤变而易影响液体吸取装置100的材料属性，从而有效保证了液体吸取装置100的使用可靠性；而且，由于抽吸管2与坩埚1011内液体之间的温差较小，有利于减小坩埚1011内液体在流经抽吸管2过程中的温降，便于保证坩埚1011内液体通过抽吸管2流至储存空间10的整个过程中始终保持液态，从而有利于节省整个过程的吸取时间，提升液体吸取装置100的操作效率。

S3：抽吸组件3运行，以减小储存空间10内的压力，使得储存空间10内的压力小于晶体生长室101a内的压力，则坩埚1011内的液体通过抽吸管2流入储存空间10内，以实现坩埚1011内污染液体的移除，便于保证生产持续进行。

此外，利用本申请中液体吸取装置100的控制方法来及时移除坩埚1011内污染的液体例如硅溶液，可以无需对单晶炉101进行结构改进，且操作方便。

这里，需要说明的是，各步骤之间可以具有先后顺序。例如，步骤S1、步骤S2和步骤S3先后依次进行，使得步骤S2中的“将抽吸管2的一端浸入晶体生长室101a的液面以下”位于步骤S3中的“抽吸组件3运行”之前。

根据本发明实施例的液体吸取装置100的控制方法，可以及时将坩埚1011内污染的液体移除，保证生产持续进行，且通过将储存容器1设于拉晶室101b内，并使得抽吸管2通过连通口101c伸入晶体生长室101a内，并经过预定时间后，将抽吸管2的一端浸入坩埚1011内的液面以下，有效减小了液体吸取装置100和坩埚1011内液体之间的温差，便于保证整个液体吸取过程快速、稳定进行。

在一些实施例中，如图5和图7所示，抽吸管2可相对晶体生长室101a上下移动，在步骤S3中，抽吸管2相对晶体生长室101a向下移动至预设位置，以使坩埚1011内的全部液体通过抽吸管2流入储存空间10内，保证坩埚1011内液体被100％移除，避免坩埚1011内有残留液体。

其中，“抽吸管2相对晶体生长室101a向下移动至预设位置”和“抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力”的先后顺序不固定。例如，可以先将抽吸管2相对晶体生长室101a向下移动至预设位置，而后再减小储存空间10内的压力，当然，也可以同时进行。

需要说明的是，“抽吸管2可相对晶体生长室101a上下移动”可以包括以下情况：1、液体吸取装置100使用时与单晶炉101的提拉组件1012相连，实现液体吸取装置100的升降，此时抽吸管2固设于储存容器1，从而实现抽吸管2相对晶体生长室101a的升降；2、抽吸管2通过调节组件4活动安装于储存容器1，调节组件4用于驱动抽吸管2相对储存容器1升降，从而实现抽吸管2相对晶体生长室101a的升降；3、抽吸管2通过调节组件4活动安装于储存容器1，调节组件4用于驱动抽吸管2相对储存容器1升降，且液体吸取装置100使用时，将储存容器1与提拉组件1012相连。

当然，本发明不限于此，在步骤S2中，将抽吸管2的一端浸入坩埚1011内的液面以下，此时抽吸管2的一端可以对应坩埚1011内液体的最低位置处，则步骤S3中可以无需移动抽吸管2，同样可以保证坩埚1011的洁净效果。

在一些实施例中，如图8所示，在步骤S3中，增大晶体生长室101a内的压力，则步骤S3为：增大晶体生长室101a内的压力，抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力，使得储存空间10内的压力小于晶体生长室101a内的压力，则晶体生长室101a内的液体通过抽吸管2流入储存空间10内。由此，便于保证储存空间10与晶体生长室101a之间具有足够的压差，有利于提升液体的流动速度，提升操作效率。

其中，“增大晶体生长室101a内的压力”可以理解为通过增压装置使得晶体生长室101a内的压力逐渐增大，例如，可以向晶体生长室101a内通入气体，以增大晶体生长室101a内的压力。单晶炉拉制单晶硅时，需要向单晶炉101内通入保护气体例如氩气，可以向单晶炉101内通入氩气来增大晶体生长室101a内的压力。

这里，需要说明的是，同一步骤中、各动作先后顺序不是固定的。例如，步骤S3中，“增大晶体生长室101a内的压力”和“抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力”的先后顺序不固定，可以先增大晶体生长室101a内的压力、在控制抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力，也可以先控制抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力、再增大晶体生长室101a内的压力，还可以将“增大晶体生长室101a内的压力”和“抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力”同时进行。

在一些实施例中，抽吸管2可相对晶体生长室101a上下移动，步骤S3为：增大晶体生长室101a内的压力，抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力，使得储存空间10内的压力小于晶体生长室101a内的压力，则晶体生长室101a内的液体通过抽吸管2流入储存空间10内，而且在步骤S3中，抽吸管2相对晶体生长室101a向下移动至预设位置，以使坩埚1011内的全部液体通过抽吸管2流入储存空间10内，保证坩埚1011内液体被100％移除，避免液体在坩埚1011内残留而污染新替换的多晶硅。

其中，“抽吸管2相对晶体生长室101a向下移动至预设位置”和“增大晶体生长室101a内的压力，抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力”的先后顺序不固定。例如，可以先将抽吸管2相对晶体生长室101a向下移动至预设位置，而后再增大晶体生长室101a内的压力、减小储存空间10内的压力；但不限于此。

在图5的示例中，连通口101c处设有阀门1013，阀门1013可以控制晶体生长室101a和拉晶室101b之间的通断。在本申请的一个示例中，液体吸取装置100的控制方法包括：旋开拉晶室101b，将储存容器1安装在提拉组件1012上，并将储存容器1置于拉晶室101b内；关闭拉晶室101b，打开阀门1013，控制提拉组件1012带动储存容器1向下移动，使得抽吸管2的下端通过连通口101c伸入晶体生长室101a内，此时抽吸管2的下端位于坩埚1011内液面的上方；经过预定时间后，将抽吸管2的下端浸入坩埚1011内的液面以下，增大晶体生长室101a内的压力，使得晶体生长室101a内的压力大致为1/2psi(即300torr)，抽吸组件3运行以减小储存空间10内的压力，使得储存空间10内的压力大致为0torr，则晶体生长室101a与储存空间10内的压差大致范围为300torr～500torr(包括端点值)，且抽吸管2匀速下降至预设位置，以使坩埚1011内的全部液体通过抽吸管2流入储存空间10内。其中，阀门1013可选为翻板阀。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，其特征在于，所述单晶炉(101)具有晶体生长室(101a)和拉晶室(101b)，所述晶体生长室(101a)内适于放置所述单晶炉(101)的坩埚(1011)，且所述晶体生长室(101a)上形成有连通口(101c)，所述拉晶室(101b)通过所述连通口(101c)与所述晶体生长室(101a)连通，所述液体吸取装置(100)包括：

储存容器(1)，所述储存容器(1)适于设于所述拉晶室(101b)内，所述储存容器(1)内限定出储存空间(10)，且所述储存容器(1)上形成有液体进口(10a)和通气口(10b)，所述液体进口(10a)和所述通气口(10b)分别与所述储存空间(10)连通；

抽吸管(2)，所述抽吸管(2)设在所述储存容器(1)上且所述抽吸管(2)内限定出抽吸通道(20)，所述抽吸通道(20)与所述液体进口(10a)连通，所述抽吸管(2)适于通过所述连通口(101c)伸入所述晶体生长室(101a)内；

抽吸组件(3)，所述抽吸组件(3)与所述通气口(10b)连通以减小所述储存空间(10)内的压力。

2.根据权利要求1所述的用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，其特征在于，所述抽吸管(2)具有入口(20a)和出口(20b)，且包括直管段(22)和弯管段(21)，所述直管段(22)和所述弯管段(21)沿所述抽吸管(2)的轴向依次排布，所述直管段(22)的一端限定出所述入口(20a)且适于通过连通口(101c)伸入所述晶体生长室(101a)内，所述弯管段(21)的一端连接在所述直管段(22)的另一端，且所述弯管段(21)的另一端限定出所述出口(20b)，所述出口(20b)朝下设置，

所述液体进口(10a)形成在所述储存容器(1)的顶部，所述直管段(22)位于所述储存空间(10)外且向下延伸至超过所述储存容器(1)的下端，所述弯管段(21)设于所述液体进口(10a)处且与所述储存空间(10)连通；或者，

所述液体进口(10a)形成在所述储存容器(1)的底部，所述弯管段(21)位于所述储存空间(10)内，所述直管段(22)穿设于所述液体进口(10a)且所述直管段(22)的一部分伸出所述储存空间(10)外。

3.根据权利要求2所述的用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，其特征在于，所述直管段(22)与所述储存容器(1)同轴设置。

4.根据权利要求2所述的用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，其特征在于，所述抽吸管(2)固设于所述储存容器(1)；或者，

所述抽吸管(2)通过调节组件(4)活动安装于所述储存容器(1)，所述调节组件(4)用于驱动所述抽吸管(2)相对于所述储存容器(1)上下移动。

5.根据权利要求4所述的用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，其特征在于，所述液体吸取装置(100)适于与所述单晶炉(101)的提拉组件(1012)相连，以使所述提拉组件(1012)带动所述液体吸取装置(100)上下移动。

6.根据权利要求4所述的用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，其特征在于，当所述抽吸管(2)通过调节组件(4)活动安装于所述储存容器(1)时，所述调节组件(4)设在所述弯管段(21)和所述储存容器(1)之间。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，其特征在于，所述抽吸管(2)的外周壁上设有保温件(5)。

8.一种液体吸取装置(100)的控制方法，其特征在于，所述液体吸取装置(100)为根据权利要求1-7中任一项所述的用于单晶炉(101)的液体吸取装置(100)，

所述控制方法包括以下步骤：

S1：将所述储存容器(1)置于所述拉晶室(101b)内，并使得所述抽吸管(2)通过所述连通口(101c)伸入所述晶体生长室(101a)内；

S2：经过预定时间后，将所述抽吸管(2)的一端浸入所述坩埚(1011)内的液面以下；

S3：所述抽吸组件(3)运行，以减小所述储存空间(10)内的压力，使得所述储存空间(10)内的压力小于所述晶体生长室(101a)内的压力，则所述坩埚(1011)内的液体通过所述抽吸管(2)流入所述储存空间(10)内。

9.根据权利要求8所述的液体吸取装置(100)的控制方法，其特征在于，所述抽吸管(2)可相对所述晶体生长室(101a)上下移动，

在所述步骤S3中，所述抽吸管(2)相对所述晶体生长室(101a)向下移动至预设位置，以使所述坩埚(1011)内的全部液体通过所述抽吸管(2)流入所述储存空间(10)内。

10.根据权利要求8或9所述的液体吸取装置(100)的控制方法，其特征在于，在步骤S3中，增大所述晶体生长室(101a)内的压力。

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