CN113249779B - 一种翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法，翻板阀包括翻板、翻转轴和气盘，其中气盘位于翻板靠近拉晶炉坩埚的一面，气盘包括盘体、位于盘体上的气孔、气体管道以及支撑管道，支撑管道连接盘体和气体管道，盘体的面积小于翻板，气盘的盘体与翻板独立设置，用于通过盘体上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染翻板。本发明通过增加气盘或气孔，产生由上而下的气体，用于保证化料过程中有正上方的气体抑制氧化物上扬，减少拉晶时因为氧化物的原因引起的品质缺陷，提高晶体质量。

Description

一种翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法

技术领域

本发明涉及半导体生长领域，具体地，涉及一种翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法。

背景技术

直拉法(Cz)是制备半导体及太阳能用硅单晶的一种重要方法，通过碳素材料组成的热场对放入坩埚的高纯硅料进行加热使之熔化，通常经过化料、二次加料、稳温、浸入，之后通过将籽晶浸入熔体当中并经过一系列引晶、放肩、等径、收尾、冷却工艺过程，最终获得单晶棒。

整个拉晶为了得到好的成本控制，都会选择在第一次化料后进行二次加料或者叫复投。原因是第一次装的料，在进行化料后，从固体转化到液体时，液面会下降，所以会留出二次加料的空间。二次加料时常规的在拉晶炉炉盖和副室中间有一个部件叫做翻板阀。翻板阀的功能是将炉盖及副室进行隔绝，让副室可以进行二次加料器的装载，从而进行二次加料。

进行二次加料时，需要合上翻板阀，炉体进行上下两个部分的隔断。这时翻板阀上部的氩气会自动关闭，翻板阀下方侧部的氩气会打开，让正在化料产生的氧化物下压。这个最大的弊端在于翻板阀合上后失去了化料正上方的氩气抑制氧化物上扬的功能，所以大部分的翻板阀在二次加料后表面会很脏，沾有大量的氧化物，如果氧化物一旦脱落掉入溶液内，将严重影响晶体品质，严重时会导致单晶无法生长。

因此，有必要提出一种翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法，以解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提出了一种翻板阀，包括翻板、翻转轴，还包括气盘，其中所述气盘位于所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面，所述气盘包括盘体、位于盘体上的气孔、气体管道以及支撑管道，所述支撑管道连接所述盘体和所述气体管道，所述盘体的面积小于所述翻板，所述气盘的盘体与所述翻板独立设置，用于通过盘体上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

可选地，所述气体管道位于所述翻转轴内。

一种翻板阀，包括翻板、翻转轴，还包括气盘，其中所述气盘位于所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面，所述气盘包括盘体、位于盘体上的气孔、气体管道以及支撑管道，所述支撑管道连接所述盘体和所述气体管道，所述气体管道位于所述翻转轴内，所述盘体的面积小于所述翻板，所述气盘的盘体与所述翻板固定在一起，随翻板的移动而移动，用于通过盘体上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

一种翻板阀，包括翻板、翻转轴，所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面具有气孔，所述翻转轴为中空，其内部与所述翻板连通并通有气体，用于通过所述翻板上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

可选地，所述盘体为圆形。

可选地，所述气孔均匀排布。

一种拉晶炉，其具有上述的翻板阀。

一种加料方法，其包括装料、一次化料和二次化料，该加料方法采用上述的拉晶炉。

一种加料方法，其包括装料、一次化料和二次化料，该加料方法采用具有上述的翻板阀的拉晶炉，并且在进行二次加料时，先将气盘进行翻转，同时进行通气，然后再合上翻板阀的翻板。

一种拉晶方法，该方法包括化料、二次加料、稳温、浸入、引晶、放肩、等晶和收尾，其中在二次加料过程中采用上述的加料方法。

本发明提供的一种翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法，通过增加气盘或气孔，产生由上而下的气体，用于保证化料过程中有正上方的气体抑制氧化物上扬，减少拉晶时因为氧化物的原因引起的品质缺陷，提高晶体质量。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为根据本发明的一个实施例中的翻板阀的结构示意图；

图2为根据本发明的一个实施例中的气盘的结构示意图；

图3为根据本发明的一个实施例的翻板阀的结构示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的拉晶流程；

图5为根据本发明的一个实施例的加料流程；

图6为根据本发明的一个实施例的加料流程；

其中：1—翻板阀；

11—翻板；

12—翻转轴；

13—气孔；

2—气盘；

21—盘体；

22—气孔；

23—支撑管道；

24—气体管道；

3—氩气；

4—副室；

5—坩埚；

6—气体管道。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

下面结合附图对本发明的翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法做进一步的说明。

如图1所示，在一个实施例中，一种翻板阀1，包括翻板11、翻转轴12，还包括气盘2，其中所述气盘位于所述翻板靠近拉晶炉坩埚5的一面，如图2所示，所述气盘包括盘体21、位于盘体上的气孔22、气体管道24以及支撑管道23，所述支撑管道连接所述盘体和所述气体管道，所述盘体的面积小于所述翻板，所述气盘的盘体与所述翻板独立设置，用于通过盘体上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

在一个实施例中，所述气体管道位于所述翻转轴内，以节约空间。

在一个实施例中，所述气体管道位于坩埚上方除翻转轴内的同一平面上，可以与原翻转轴相对设置，或者与原翻转轴垂直设置，只要不干扰彼此的移动的任何位置都可以。

通过气体管道的两侧或者一侧向气盘输送气体，这里的气体可以为氩气或者其他惰性气体。

一种翻板阀，包括翻板、翻转轴，还包括气盘，其中所述气盘位于所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面，所述气盘包括盘体、位于盘体上的气孔、气体管道以及支撑管道，所述支撑管道连接所述盘体和所述气体管道，所述气体管道位于所述翻转轴内，所述盘体的面积小于所述翻板，所述气盘的盘体与所述翻板固定在一起，随翻板的移动而移动，用于通过盘体上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

如图3所示，一种翻板阀1，包括翻板11、翻转轴12，所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面具有气孔13，所述翻转轴为中空，其内部与所述翻板连通并通有气体，用于通过所述翻板上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

在一个实施例中，所述盘体为圆形，也可以为其他任何形状。

在一个实施例中，所述气孔均匀排布，也可以不均匀排布。

一种拉晶炉，其具有上述的翻板阀。

如图5所示，一种加料方法，其包括装料、一次化料和二次化料，该加料方法采用上述的拉晶炉，一次加料时，氩气3从副室4由上而下进入，进行二次加料时，需要合上翻板阀1，炉体进行上下两个部分的隔断。这时翻板阀上部的氩气会自动关闭，翻板阀下方侧部的气体管道6的氩气3会打开，让正在化料产生的氧化物下压，同时采用具有气孔的翻板阀，产生由上而下的氩气。

如图6所示，采用具有气盘2的翻板阀，而无需翻板阀下方侧部的气体管道6进行二次化料准备。

一种加料方法，其包括装料、一次化料和二次化料，该加料方法采用具有上述的翻板阀的拉晶炉，并且在进行二次加料时，先将气盘进行翻转，同时进行通气，然后再合上翻板阀的翻板。

如图4所示，一种拉晶方法，该方法包括化料、二次加料、稳温、浸入、引晶、放肩、等晶和收尾，其中在二次加料过程中采用上述的加料方法。

本发明提供的一种翻板阀、拉晶炉及加料方法和拉晶方法，通过增加气盘或气孔，产生由上而下的气体，用于保证化料过程中有正上方的气体抑制氧化物上扬，减少拉晶时因为氧化物的原因引起的品质缺陷，提高晶体质量。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种翻板阀，包括翻板、翻转轴，其特征在于，还包括气盘，其中所述气盘位于所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面，所述气盘包括盘体、位于盘体上的气孔、气体管道以及支撑管道，所述支撑管道连接所述盘体和所述气体管道，所述盘体的面积小于所述翻板，所述气盘的盘体与所述翻板独立设置，用于通过盘体上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

2.根据权利要求1所述的翻板阀，其特征在于，所述气体管道位于所述翻转轴内。

3.一种翻板阀，包括翻板、翻转轴，其特征在于，还包括气盘，其中所述气盘位于所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面，所述气盘包括盘体、位于盘体上的气孔、气体管道以及支撑管道，所述支撑管道连接所述盘体和所述气体管道，所述气体管道位于所述翻转轴内，所述盘体的面积小于所述翻板，所述气盘的盘体与所述翻板固定在一起，随翻板的移动而移动，用于通过盘体上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

4.一种翻板阀，包括翻板、翻转轴，其特征在于，所述翻板靠近拉晶炉坩埚的一面具有气孔，所述翻转轴为中空，其内部与所述翻板连通并通有气体，用于通过所述翻板上的气孔从上向下通入气体，从而抑制氧化物上扬污染所述翻板。

5.根据权利要求1-3任一项所述的翻板阀，其特征在于，所述盘体为圆形。

6.根据权利要求1-4任一项所述的翻板阀，其特征在于，所述气孔均匀排布。

7.一种拉晶炉，其特征在于，其具有根据权利要求1-6任一项所述的翻板阀。

8.一种加料方法，其包括装料、一次化料和二次化料，其特征在于，该加料方法采用根据权利要求7所述的拉晶炉。

9.一种加料方法，其包括装料、一次化料和二次化料，其特征在于，该加料方法采用具有根据权利要求1-2任一项所述的翻板阀的拉晶炉，并且在进行二次加料时，先将气盘进行翻转，同时进行通气，然后再合上翻板阀的翻板。

10.一种拉晶方法，其特征在于，该方法包括化料、二次加料、稳温、浸入、引晶、放肩、等晶和收尾，其中在二次加料过程中采用根据权利要求9所述的加料方法。

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