CN115349036B - 用于单晶生长的原料供应设备 - Google Patents

Abstract

一种用于单晶生长的原料供应设备，根据本发明的实施例，该原料供应设备包括：进料单元，该进料单元存储多晶原料并且以预定量供应多晶原料；除尘单元，该除尘单元包括一端布置在进料单元下方的坡道，并且该坡道具有用于过滤从进料单元供应的多晶原料中的粉尘的吸尘口；以及传送单元，该传送单元布置在坡道的另一端下方，以将已穿过坡道的多晶原料自动传送到装料料斗。

Description

用于单晶生长的原料供应设备

技术领域

本发明涉及一种用于单晶生长的原料供应设备，该原料供应设备可在自动输入多晶原料的过程中有效地去除粉尘。

背景技术

根据柴可拉斯基法，可通过将多晶硅多晶供应到坩埚，加热坩埚以熔化(熔化)多晶硅，然后在浸入到熔体中的同时逐渐升高单晶晶种(晶种)来生长单晶锭。

最近，为了提高硅单晶的生产率，需要增加装料(装料)量。

目前，已经执行了由于初始装料(初始装料)量有限而不断装入一定量的初始多晶硅，熔化多晶硅，然后通过装料料斗重新装料(重新装料)多晶硅的方法。

多晶硅以具有一定尺寸或更小尺寸的多晶形式被供应到装料料斗，并且通过连续的输送带传送和供应，以便将多晶原料供应到装料料斗。

由于在传送和供应这种多晶原料的同时会产生粉尘，并且多晶原料不均匀地传送和偏心，因此多晶原料会落下并且分离到外面，使得不仅可能造成多晶原料的损失，而且可能严重污染工作环境。

此外，在单晶生长的过程中，多晶原料的粉尘可不会熔化或可能会氧化，从而对单晶生长产生负面影响并且降低生产率。

因此，通过箱或圆柱形筛子去除多晶原料的粉尘，并且操作者手动去除粉尘的多晶原料被传送到装料料斗。

然而，当使用根据现有技术的筛子去除多晶原料的粉尘时，随着使用次数的增加，筛子的孔被堵塞，因此除尘效率降低，除尘能力有限，并且存在多晶原料不仅可能因与筛子的孔碰撞而损坏，而且可能被筛子的磨损件进一步污染的问题。

此外，由于操作者通过手段操作移动多晶原料，因此存在工作量增加和事故风险增加的问题。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决相关技术中的上述问题，并且提供一种用于单晶生长的原料供应设备，该原料供应设备能够在自动供给多晶原料的同时有效地去除粉尘。

技术方案

本实施例的用于单晶生长的原料供应设备包括：进料单元，该进料单元被配置成存储多晶原料并且供应预定量的多晶原料；除尘单元，该除尘单元包括坡道，该坡道具有设置在进料单元的下侧的一端，并且该坡道设置有用于过滤从进料单元供应的多晶原料的粉尘的吸尘口；以及传送单元，该传送单元设置在坡道的另一端的下侧，并且将已经穿过坡道的多晶原料自动传送到装料料斗。

进料单元可包括其中存储有多晶原料的存储料斗，以及门，该门被配置成自动打开和关闭料斗的下部分。

存储料斗和门可由聚乙烯材料制成。

坡道可位于进料单元的下侧和传送单元的上侧之间，并且安装成从进料单元的下侧朝向传送单元的上侧向下倾斜。

坡道可安装成从进料单元的下侧朝向传送单元的下侧向下倾斜35°至45°。

坡道还可包括在两端向上突出的一对引导壁，该一对引导壁高于多晶原料的高度。

坡道还包括筛选突起，该筛选突起向上突出以穿过引导壁，该筛选突起高于预定粉尘的高度，并且低于多晶原料的高度，吸尘口能够设置成与筛选突起相邻，使得由筛选突起过滤的粉尘被吸入。

吸尘口可设置成具有与筛选突起相同形状的狭缝孔形状，以穿过坡道的两端。

筛选突起可设置成从坡道的中心朝向两端向下的越南帽形状。

筛选突起和吸尘口可沿坡道的倾斜方向以预定距离设置有至少两个。

坡道可由聚乙烯材料制成。

本实施例还可包括第一排尘单元，该第一排尘单元设置在坡道的下侧并且被配置成收集通过吸尘口过滤的粉尘。

第一排尘单元可包括设置在坡道下方的第一排气罩、被配置成与第一排气罩的下侧连通的第一排气通道、安装在第一排气通道上的第一排气过滤器，以及安装在第一排气通道上的第一排气泵。

传送单元可包括：传送箱，该传送箱被配置成容纳由坡道引导的多晶原料；以及输送带，传送箱位于该输送带上，并且该输送带被配置成沿正/反方向传送该传送箱。

传送箱可由聚乙烯材料制成。

输送带可包括：上升路径，该上升路径被配置成从坡道的另一端的下侧沿向上倾斜方向引导传送箱；以及下降路径，该下降路径被配置成沿向下倾斜方向将传送箱引导到装料料斗。

本实施例还可包括第二排尘单元，该第二排尘单元设置在输送带的下侧并且被配置成收集传送箱和输送带周围的粉尘。

第二排尘单元可包括设置在输送带的下侧并且大于输送带的第二防尘罩、被配置成与第二防尘罩的下侧连通的第二排气通道、安装在第二排气通道上的第二排气过滤器，以及安装在第二排气通道上的第二排气泵。

本实施例还可包括：腔室，进料单元、除尘单元和传送单元构建在腔室中；以及吹风机，该吹风机设置在腔室上方，并且被配置成使腔室内的空气流向下流动。

有益效果

根据本实施例，在多晶原料穿过除尘单元的坡道的同时除尘，并且由传送单元自动将除尘后的多晶原料供应到装料料斗，从而在多晶原料传送的过程中有效地除尘，不仅可以减少由多晶原料的传送造成的工作量，而且可以防止操作者的污染。

此外，通过第一排尘单元排出残留在除尘单元的吸尘口中的粉尘，或通过第二排尘单元排出传送单元周围的粉尘，即使在重复使用后，也可以提高多晶原料的除尘效率。此外，可以为单晶生长过程提供去除粉尘的干净的多晶原料，并且防止单晶生长的产量和质量因粉尘而劣化。

此外，即使当在多晶原料的传送过程中去除粉尘时，吹风机也会在腔室中形成向下流动的空气流，从而将由于粉尘的散布或扩散造成周围污染的风险降至最低。

附图说明

图1是示出了实施例的用于单晶生长的原料供应设备的侧视截面图。

图2至图4是示出了包括在实施例中的坡道的各种实施例的平面图。

图5是示出了包括在实施例中的传送单元的实施例的平面图。

图6是示出了实施例的用于单晶生长的原料供应设备的运行状态的侧视截面图。

图7是示出了包括在实施例中的坡道的运行状态的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细说明实施例。

图1是示出了实施例的用于单晶生长的原料供应设备的侧视截面图，图2至图4是示出了包括在实施例中的坡道的各种实施例的平面图，以及图5是示出了包括在实施例中的传送单元的实施例的平面图。

如图1至图5所示，实施例的用于单晶生长的原料供应设备包括进料单元110、除尘单元120、第一排尘单元130、传送单元140、第二排尘单元150、装料料斗160、腔室170和吹风机180。

进料单元110可被配置成不仅存储多晶原料，而且供应预定量的多晶原料。进料单元110可包括具有可打开的上/下表面的存储料斗111，以及用于自动打开和关闭存储料斗111的下表面的门112。

存储料斗111可存储大量的多晶原料，并且每当门112打开和关闭时，预定量的多晶原料可从存储料斗111的下侧排出。当然，可通过调节门112的打开/关闭程度或打开/关闭时间来调节多晶原料的排出量。

如上所述配置的进料单元110是与多晶原料直接接触的部分，并且为了防止污染多晶原料，存储料斗111和门112可由聚乙烯材料制成，但实施例不限于此。

除尘单元120可被配置成在移动从进料单元110供应的多晶原料的同时过滤多晶原料的粉尘。除尘单元120可包括设置有吸尘口121h的坡道121、设置在坡道121的两侧的一对引导壁122、以及穿过坡道121的至少两个或更多个筛选突起123。

坡道121具有沿纵向方向细长的矩形板形状，坡道121的一端设置在进料单元110的下侧，坡道121的另一端可位于传送单元140的上侧。坡道121被定位成从进料单元110朝向传送单元140向下倾斜，坡道121的倾斜角相对于水平面可被限制在35°至45°的范围内，并且优选地，坡道121的倾斜角设置成使得多晶原料可通过重力沿坡道121滚动下来。

一对引导壁122横跨坡道121的两端向上突出，并且可设置成防止多晶原料落到坡道121的两侧。优选地，引导壁122突出至少大于多晶原料的尺寸。

筛选突起123从坡道121向上突出，以穿过引导壁122之间，并且即使多晶原料沿坡道121滚动，多晶原料的粉尘也可设置成通过筛选突起123过滤。即，筛选突起123的高度低于多晶原料的高度，但优选地筛选突起123的高度形成为高于多晶原料的粉尘的高度。

筛选突起123可沿坡道121的纵向方向以预定距离并排设置。当然，为了依次过滤一定尺寸的多晶原料的粉尘，筛选突起123的高度可形成为相同的，或筛选突起123的高度可形成为不同的。此外，筛选突起123的形状可被各种地配置，这将在下面详细说明。

如上所述的除尘单元120也是与多晶原料直接接触的部分，并且为了防止污染多晶原料，坡道121、引导壁122和筛选突起123由聚乙烯材料制成，但实施例不限于此。

根据在图2中所示的第一实施例的除尘单元120，筛选突起123可形成为从坡道121的中心向下至两侧的越南帽形状，吸尘口121h具有与筛选突起123类似的越南帽形状的狭缝孔形状，并且可设置在筛选突起123的前端侧。因此，当多晶原料穿过筛选突起123时，多晶原料的粉尘从筛选突起123的中心被引导至两侧，并且被捕获在筛选突起123上的多晶原料的粉尘可通过吸尘口121h排出到坡道121的下侧。

根据在图3中所示的第二实施例的除尘单元220。筛选突起223可形成为与坡道221交叉的直线形状，吸尘口221h具有与筛选突起223类似的直线形状的狭缝孔形状，并且可设置在筛选突起223的前端侧。因此，当多晶原料穿过筛选突起223时，多晶原料的粉尘可被捕获在筛选突起223上，并且可通过吸尘口221h排出到坡道221的下侧。

根据在图4中所示的第三实施例的除尘单元320。筛选突起323可形成为从坡道321的中心逐渐向下至两侧的弧形形状，吸尘口321h具有与筛选突起323类似的弧形形状的狭缝孔形状，并且可设置在筛选突起323的前端侧。因此，当多晶原料穿过筛选突起323时，多晶原料的粉尘从筛选突起323的中心被引导至两侧，并且被捕获在筛选突起323上的多晶原料的粉尘可通过吸尘口321h排出到坡道321的下侧。

第一排尘单元130可被配置成将由除尘单元120过滤的多晶原料的粉尘收集到单独空间。第一排尘单元130可包括设置在坡道121下侧的第一排气罩131、与第一排气罩131连通的第一排气通道132，以及设置在第一排气通道132上的第一排气过滤器133和第一排气泵134。

第一排气罩131具有包围坡道121的下表面的形式，并且可被配置成覆盖坡道121的吸尘口121h。第一排气罩131以密封的形式被配置在坡道121的下侧，因此可以防止已经引入到第一排气罩131中的多晶原料的粉尘的散布。第一排气罩131的下表面被配置成类似坡道121一样从一端至另一端向下倾斜，因此可在第一排气罩131的最下侧有效地收集多晶原料的粉尘。

第一排气通道132是与第一排气罩131的最下侧连通的通道，并且可排出在第一排气罩131中收集的多晶原料的粉尘。第一排气通道132可包括垂直连接到第一排气罩131的下侧的垂直通道，以及水平连接到垂直通道的下端的水平通道，但实施例不限于此。

第一排气过滤器133是能够过滤多晶原料的粉尘的各种过滤器，并且可设置在第一排气通道131的水平通道上。

第一排气泵134是形成沿第一排气通道132排出的空气流的泵，并且可设置在第一排气通道132的水平通道上并且设置在第一排气过滤器133的后端侧。

传送单元140可被配置成自动将已经穿过坡道120的多晶原料传送到装料料斗160。传送单元140可包括容纳多晶原料的传送箱141和传送箱141安装在其上的输送带142。

传送箱141是其上表面和后表面敞开的箱形式，并且可仅由下表面141a、前表面141b和两个侧表面141c形成。传送箱的下表面附接到输送带142的上表面上。根据输送带142的操作，传送箱的前表面可位于坡道的另一端的下侧，或传送箱的开放后部可位于装料料斗的上侧。

由于传送箱141也与多晶原料直接接触，为了防止污染多晶原料，传送箱可由聚乙烯材料制成，但实施例不限于此。

输送带142设置成在坡道121和装料料斗160之间传送该传送箱141，并且当输送带142沿正/反方向被驱动时，可以沿前-后方向移动传送箱141，即，在坡道121和装料料斗160之间沿两个方向移动。

输送带142可由用于沿向上倾斜的方向引导传送箱141的上升路径a、用于沿水平方向引导传送箱141的水平路径b，以及用于沿向下倾斜的方向引导传送箱141的下降路径c组成。

当传送箱141位于输送带142的上升路径a中时，从坡道121落下的多晶原料可有效地容纳在传送箱141中，并且可以防止多晶原料落到传送箱141的后表面。当传送箱141位于输送带142的下降路径c中时，容纳在传送箱141中的多晶原料可通过传送箱141的后表面平滑地供应到装料料斗160。

第二排尘单元150可被配置成将传送单元140周围的多晶原料的粉尘收集到单独空间。第二排尘单元150可包括设置在输送带142下侧的第二排气罩151、与第二排气罩151连通的第二排气通道152，以及设置在第二排气通道152上的第二排气过滤器153和第二排气泵154。

第二排气罩151具有容纳输送带142的下部分的形式，并且可被配置成覆盖整个输送带142。第二排气罩151被配置成与输送带142的外侧隔开，因此，散布在输送带142周围的多晶原料的粉尘可被引入到第二排气罩151中。第二排气罩151被配置成朝向其下表面的中心向下倾斜，多晶原料的粉尘可有效地收集在第二排气罩151的最下侧。

第二排气通道152、第二排气过滤器153和第二排气泵154被配置成与第一排气通道132、第一排气过滤器133和第一排气泵134相同，因此将省略详细说明。

装料料斗160可被配置成存储由传送单元140供应的多晶原料，并且将存储的多晶原料供应到单晶锭生长设备。

装料料斗160是具有开放的上表面的圆柱形容器，位于输送带142的下降路径的一端的下侧，并且可存储从传送箱141的后表面落下的多晶原料。当然，装料料斗160可设置有门，该门用于供应存储在装料料斗中的多晶原料。

腔室170可提供封闭空间，上述部件嵌入该封闭空间中，并且吹风机180可设置在腔室170的上侧。

在通过上述部件传送多晶原料的同时，即使去除了多晶原料的粉尘，也可通过腔室170防止多晶原料的粉尘对周围区域的污染。

此外，在吹风机180运行的同时，可以使腔室170内的空气流向下流动，可以防止多晶原料的粉尘在腔室170内漂浮或扩散，并且可以仅将粉尘已被清除干净的多晶原料供应到装料料斗160。

图6是示出了实施例的用于单晶生长的原料供应设备的运行状态的侧视截面图，以及图7是示出了包括在实施例中的坡道的运行状态的平面图。

根据实施例，当供应存储在进料单元110中的多晶原料P时，多晶原料P沿坡道121的纵向方向移动并且依次与筛选突起123碰撞，粉尘D从多晶原料P落下。当然，随着多晶原料P与筛选突起123碰撞，从多晶原料P落下的粉尘D的量减少。

由于粉尘D小于筛选突起123，因此粉尘D不经过筛选突起123，而通过坡道121的吸尘口121h向下落下，然后被收集在第一排气罩131的最下侧。

当在多晶原料P沿坡道121移动的同时运行第一排气泵134时，积聚在坡道121的吸尘口121h中的粉尘D和收集在第一排气罩131中的粉尘D被排放到第一排气通道132，同时被收集在第一排气过滤器133中。

由于去除了粉尘D的多晶原料P大于筛选突起123，因此多晶原料P越过筛选突起123，由坡道121的倾斜角向下滚动，然后被供应到位于输送带142的上升路径a中的传送箱141。

当输送带142被驱动时，传送箱141经过输送带142的上升路径a和水平路径b到达下降路径c，并且存储在传送箱141中的多晶原料P通过传送箱141的开放后表面被供应到料斗160。

当第二排气泵154在输送带142运行的同时运行时，第二排气罩151周围的粉尘D被排放到第二排气通道152和第二排气罩151的最下侧，同时被收集在第二排气过滤器153处。

如上所述，当在多晶原料P移动的过程中，在去除粉尘D的同时驱动吹风机180时，可以通过形成腔室170内的向下流动的空气流，防止粉尘D在腔室170内漂浮或扩散。因此，可以防止粉尘D再次被供应到多晶原料P(供应到装料料斗160)，并且有效地被排出和被收集。

上述说明仅仅是本发明的技术精神的示例，在不脱离本发明的基本特征的情况下，本发明所属领域的普通技术人员可做出各种修改和变化。

因此，在本发明中的公开的实施例不旨在限制本发明的技术精神，而旨在说明实施例，并且本发明的精神和范围不受这些实施例的限制。

本发明的保护范围应由以下权利要求解释，在其等效范围内的所有技术精神应解释为包括在本发明的权利范围内。

[工业实用性]

本实施例可以应用于用于单晶生长的原料供应设备，该原料供应设备传送用于硅单晶生长的多晶硅原料。

Claims (18)

1.一种用于单晶生长的原料供应设备，所述原料供应设备包括：

进料单元，所述进料单元被配置成存储多晶原料并且供应预定量的多晶原料；

除尘单元，所述除尘单元包括用于过滤从进料单元供应的多晶原料的粉尘的吸尘口；以及

传送单元，所述传送单元设置在除尘单元的另一端的下侧，并且将已经穿过除尘单元的多晶原料自动传送到装料料斗；

其中，所述除尘单元包括：

坡道，所述坡道从所述进料单元朝向所述传送单元向下倾斜并且设置有所述吸尘口，

在所述坡道的两侧向上突出的一对引导壁，以及

筛选突起，所述筛选突起在低于所述引导壁的高度处向上突出以穿过所述坡道上的引导壁。

2.根据权利要求1所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述进料单元包括：

存储料斗，多晶原料存储在所述存储料斗中；以及

门，所述门被配置成自动打开和关闭料斗的下部分。

3.根据权利要求2所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述存储料斗和所述门由聚乙烯材料制成。

4.根据权利要求1所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述坡道安装成从所述进料单元的下侧朝向所述传送单元的下侧向下倾斜35°至45°。

5.根据权利要求1所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述一对引导壁高于所述多晶原料的高度向上突出，所述筛选突起高于预定粉尘的高度并且低于所述多晶原料的高度向上突出。

6.根据权利要求5所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述吸尘口能够设置成与所述筛选突起相邻，使得由所述筛选突起过滤的粉尘被吸入。

7.根据权利要求6所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述吸尘口设置成具有与所述筛选突起相同形状的狭缝孔形状，以穿过所述坡道的两端。

8.根据权利要求6所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述筛选突起设置成从所述坡道的中心朝向两端向下的越南帽形状。

9.根据权利要求6所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述筛选突起和所述吸尘口沿所述坡道的倾斜方向以预定距离设置有至少两个。

10.根据权利要求6所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述坡道由聚乙烯材料制成。

11.根据权利要求1所述的用于单晶生长的原料供应设备，所述原料供应设备还包括：

第一排尘单元，所述第一排尘单元设置在所述坡道的下侧并且被配置成收集通过所述吸尘口过滤的粉尘。

12.根据权利要求11所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述第一排尘单元包括：

第一排气罩，所述第一排气罩设置在所述坡道下方；

第一排气通道，所述第一排气通道被配置成与所述第一排气罩的下侧连通；

第一排气过滤器，所述第一排气过滤器安装在所述第一排气通道上；以及

第一排气泵，所述第一排气泵安装在所述第一排气通道上。

13.根据权利要求1所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述传送单元包括：

传送箱，所述传送箱被配置成容纳由所述坡道引导的所述多晶原料；以及

输送带，所述传送箱位于所述输送带上，并且所述输送带被配置成沿正/反方向传送所述传送箱。

14.根据权利要求13所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述传送箱由聚乙烯材料制成。

15.根据权利要求13所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述输送带包括：

上升路径，所述上升路径被配置成从所述坡道的另一端的下侧沿向上倾斜方向引导所述传送箱；以及

下降路径，所述下降路径被配置成沿向下倾斜方向将所述传送箱引导到所述装料料斗。

16.根据权利要求13所述的用于单晶生长的原料供应设备，所述原料供应设备还包括：

第二排尘单元，所述第二排尘单元设置在所述输送带的下侧并且被配置成收集所述传送箱和所述输送带周围的粉尘。

17.根据权利要求16所述的用于单晶生长的原料供应设备，其中，所述第二排尘单元包括：

第二防尘罩，所述第二防尘罩设置在所述输送带的下侧并且大于所述输送带；

第二排气通道，所述第二排气通道被配置成与所述第二防尘罩的下侧连通；

第二排气过滤器，所述第二排气过滤器安装在所述第二排气通道上；以及

第二排气泵，所述第二排气泵安装在所述第二排气通道上。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的用于单晶生长的原料供应设备，所述原料供应设备还包括：

腔室，所述进料单元、所述除尘单元和所述传送单元构建在所述腔室中；以及

吹风机，所述吹风机设置在所述腔室上方，并且被配置成使所述腔室内的空气流向下流动。