CN112538653A - 一种用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，该方法采用吸杂罐在单晶炉不停炉的状态下对单晶炉内杂质底料进行吸取，具体操作为：在单晶炉拉棒后，保持单晶炉不停炉，先将吸杂罐抽成负压状态，然后将吸杂罐的吸杂管伸入单晶炉，利用压力差将单晶炉内杂质底料吸入吸杂罐内，接着，将吸杂罐从单晶炉内取出，即可。该方法设计合理、易于操作，不需要单晶炉停炉，即可将单晶炉内拉棒后剩余的高杂质含量的埚底料吸出，既增加了单晶炉的单次拉棒量，又降低了多次拉棒晶棒间的质量差异性，大大提高了单晶炉的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及单晶拉晶技术领域，特别是一种用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法。
背景技术
目前，单晶拉棒由于采用了二次加料的方式，较传统的拉制一根棒停炉一次有显著改善，现有技术一般可达到多根棒才停炉一次。但是，由于多次加料导致杂质富集在坩埚底部，因而拉制多根单晶棒后即无法再通过二次加料的方式进行继续拉棒，需停炉清理，造成了无形的成本增加；并且，由于杂质的富集，拉制晶棒到三根以后，晶棒质量也会呈现明显的降低趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够在线将单晶炉内拉棒后剩余的高杂质含量的埚底料吸出，有效增加拉棒量，并且显著降低多次拉棒晶棒间质量差异性的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，该方法采用吸杂罐在单晶炉不停炉的状态下对单晶炉内杂质底料进行吸取，具体操作为：在单晶炉拉棒后，保持单晶炉不停炉，先将吸杂罐抽成负压状态，然后将吸杂罐的吸杂管伸入单晶炉，利用压力差将单晶炉内杂质底料吸入吸杂罐内，接着，将吸杂罐从单晶炉内取出，即可。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，该方法使用的吸杂罐包括罐体，罐体的一端采用密封板密封，罐体的另一端插装有吸杂管，吸杂管的一端由外至内贯穿罐体、并延伸至罐体的内部，在罐体内的吸杂管与罐体的内壁之间形成有便于盛装杂质底料的吸杂腔室，在罐体内的吸杂管的端部与密封板之间形成有便于杂质底料进入吸杂腔室的吸杂间隙。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，所述罐体呈圆柱状，密封板呈圆盘状，吸杂管呈圆管状。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，所述罐体的直径为200-400mm，罐体的高度为250-400mm，罐体的厚度为8-20mm；密封板的厚度为10-40mm；吸杂管的总长度为280-400mm，罐体外的吸杂管的长度为70-150mm，吸杂管的内径为10-20mm，吸杂管的厚度为8-30mm。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，吸杂管侧的罐体的端部均设置有倒圆角。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，所述罐体、密封板、吸杂管均采用高纯二氧化硅或氧化铝制成。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，该方法中，在吸杂罐使用时，在吸杂罐上加装有石墨外壳。
与现有技术相比，本发明是针对单晶炉拉棒多次加料后，杂质富集无法拉制更多晶棒和后期晶棒质量降低的问题而设计的，通过此吸杂罐将拉棒后剩余的高杂质含量的埚底料吸出，从而达到增加拉棒量的拉制目的，并且由于高杂质埚底料被吸出，多次拉棒晶棒间质量差异性显著降低，综合达到了降低拉晶成本和提高产品质量的目标；使用时，先将吸杂罐抽成负压，然后将吸杂罐伸入单晶炉，利用气压差将单晶炉内的杂质底料吸入罐体内，从而完成单晶炉的快速除杂，便于继续拉棒，实现单晶炉的不停炉除杂。该方法设计合理、易于操作，不需要单晶炉停炉，即可将单晶炉内拉棒后剩余的高杂质含量的埚底料吸出，既增加了单晶炉的单次拉棒量，又降低了多次拉棒晶棒间的质量差异性，大大提高了单晶炉的生产效率。
附图说明
图1为本发明使用的吸杂罐的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，一种用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，该方法采用吸杂罐再单晶炉不停炉状态下对单晶炉内杂质底料进行吸取，具体操作为：在单晶炉拉棒后，保持单晶炉不停炉，先将吸杂罐抽成负压状态，然后将吸杂罐的吸杂管3伸入单晶炉，利用压力差将单晶炉内杂质底料吸入吸杂罐内，接着，将吸杂罐从单晶炉内取出，即可进行继续拉棒。使用该方法，不需要对单晶炉进行停炉，在单晶炉拉棒后，即可迅速对单晶炉进行清理，便于单晶炉进行继续加料拉棒，能够增加每次单晶炉的拉棒量，并且显著降低多次拉棒的晶棒之间的质量差异性，提高了拉棒成品率。
该方法使用的吸杂罐包括罐体1，罐体1的一端采用密封板2密封，罐体1的另一端插装有吸杂管3，吸杂管3的一端由外至内贯穿罐体1、并延伸至罐体1的内部，在罐体1内的吸杂管3与罐体1的内壁之间形成有便于盛装杂质底料的吸杂腔室4，在罐体1内的吸杂管3的端部与密封板2之间形成有便于杂质底料进入吸杂腔室4的吸杂间隙5。罐体1的一端通过密封板2密封，另一端插装吸杂管3，从而在罐体1内形成封闭的空间，只有吸杂管3一个进出口，从而便于利用吸杂管3伸入单晶炉内，利用压力差，将单晶炉内的杂质底料从吸杂管3吸入，经过吸杂间隙5，进入吸杂腔室4内，从而实现对单晶炉的不停炉，提高单晶炉的拉棒量，保证单晶炉的拉棒质量；吸杂腔室4的设置，用于防止在吸杂管3拉出单晶炉时，杂质底料从罐体1内掉落，保证吸杂效果。
所述吸杂管3垂直插装在罐体1上，方便将吸杂管3与罐体1进行固定连接，也便于吸杂管3的使用，在将吸杂管3伸入单晶炉时，罐体1不容易与单晶炉发生碰撞。
所述罐体1呈圆柱状，密封板2呈圆盘状，吸杂管3呈圆管状，方便设计和制作，同时，便于将吸杂管3插入单晶炉内，对单晶炉内的杂质底料进行吸取。
所述罐体1的直径为200-400mm，罐体1的高度为250-400mm，罐体1的厚度为8-20mm；密封板2的厚度为10-40mm；吸杂管3的总长度为280-400mm，罐体1外的吸杂管3的长度为70-150mm，吸杂管3的内径为10-20mm，吸杂管3的厚度为8-30mm；优选的，所述罐体1的直径为300mm，罐体1的高度为300mm，罐体1的厚度为15mm；密封板2的厚度为30mm；吸杂管3的总长度为300mm，罐体1外的吸杂管3的长度为100mm，吸杂管3的内径为15mm，吸杂管3的厚度为15mm。
吸杂管3侧的罐体1的端部均设置有倒圆角6，便于吸杂管3更好的插装到单晶炉内，避免在将吸杂管3插入单晶炉内时，罐体1的端部与单晶炉发生碰撞，影响吸杂操作。
所述罐体1、密封板2、吸杂管3均采用高纯二氧化硅或氧化铝制成。高纯二氧化硅通常指二氧化硅中含有的金属杂质总量小于十万分之一，单个非金属杂质含量小于十万分之一，其用途主要是作集成电路封装剂的填料和制造高纯石英玻璃的原料。耐高温：二氧化硅玻璃的软化点温度约1730℃，可在1180℃下长时间使用,短时间最高使用温度可达1450℃ ；氧化铝氧化铝是一种无机物，是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料；采用高纯二氧化硅或氧化铝制作罐体1、密封板2、吸杂管3可有效适用于单晶炉的高温环境。
该方法中，在吸杂罐使用时，在吸杂罐上加装有石墨外壳，用于从外部对吸杂罐进行防护，保证吸杂罐的正常使用；石墨外壳呈圆柱状，内部中空，一侧设置有便于吸杂罐安装的开口，另一侧设置有与吸杂管3配合的开孔。
Claims (7)
1.一种用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，其特征在于：该方法采用吸杂罐在单晶炉不停炉的状态下对单晶炉内杂质底料进行吸取，具体操作为：在单晶炉拉棒后，保持单晶炉不停炉，先将吸杂罐抽成负压状态，然后将吸杂罐的吸杂管伸入单晶炉，利用压力差将单晶炉内杂质底料吸入吸杂罐内，接着，将吸杂罐从单晶炉内取出，即可。
2.根据权利要求1所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，其特征在于：该方法使用的吸杂罐包括罐体，罐体的一端采用密封板密封，罐体的另一端插装有吸杂管，吸杂管的一端由外至内贯穿罐体、并延伸至罐体的内部，在罐体内的吸杂管与罐体的内壁之间形成有便于盛装杂质底料的吸杂腔室，在罐体内的吸杂管的端部与密封板之间形成有便于杂质底料进入吸杂腔室的吸杂间隙。
3.根据权利要求2所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，其特征在于：所述罐体呈圆柱状，密封板呈圆盘状，吸杂管呈圆管状。
4.根据权利要求3所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，其特征在于：所述罐体的直径为200-400mm，罐体的高度为250-400mm，罐体的厚度为8-20mm；密封板的厚度为10-40mm；吸杂管的总长度为280-400mm，罐体外的吸杂管的长度为70-150mm，吸杂管的内径为10-20mm，吸杂管的厚度为8-30mm。
5.根据权利要求2所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，其特征在于：吸杂管侧的罐体的端部均设置有倒圆角。
6.根据权利要求2所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，其特征在于：所述罐体、密封板、吸杂管均采用高纯二氧化硅或氧化铝制成。
7.根据权利要求1所述的用于在线清理单晶炉内杂质底料的方法，其特征在于：该方法中，在吸杂罐使用时，在吸杂罐上加装有石墨外壳。
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