CN201261817Y - 一种单晶拉制加料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶拉制加料装置，其包括筒体(3)，筒体中心有活动拉杆(1)，筒体的下端头为敞口，所述拉杆的下端部连接有托碗(4)，托碗可将筒体的下端头封闭。该加料装置结构简单，加料操作既平稳，又简单迅速，可以防止加料装置在高温区损坏。

Description

一种单晶拉制加料装置

技术领域

本实用新型涉及一种单晶硅拉制过程中的原料再次投放装置，具体涉及一种单晶拉制加料装置。

背景技术

直拉法是目前制备单晶硅的主要方法，相应设备是直拉单晶炉。直拉法生产单晶硅棒的主要过程为：将石英坩埚装入石墨坩埚内，并一起置于加热器中。而多晶硅原料装入英坩埚中。将炉内空气抽出、加热使硅料融化后，通过升降机将籽晶浸入硅熔液内，再经过引晶、转肩、放肩、等径、收尾等一系列过程完成单晶硅棒的拉制。

由于单晶硅拉制条件的严格及特殊性，在使用单晶直拉炉制备单晶硅仍存在每一次生产只能作一次性投料，而其中石英坩埚是一次性耗材，投料的不足导致耗材的使用率过低，且石英坩埚价格昂贵，造成成本过高；同时，由于每生产一炉都需要停炉，投料的不足导致设备利用率过低的问题。

国内目前已有一些能解决上述问题的装置，如专利号为ZL97250230.0的实用新型专利公开了一种直拉单晶炉单晶生产投料装置。它包括一个圆台状的筒体和设置在筒体底部的若干扇扇形门，以及位于筒体中心轴位置上的控制杆及其保护套四部分。筒体上设有定位圈、掺杂器；保护套由连接在筒体上的加强筋定位；控制杆下端是铁钉的尾部状结构，顶端设有连接槽和连接孔。该装置结构比较复杂，加料过程中容易引起熔液飞溅，并且其加料速度较慢，容易使加料装置在高温状态下对硅料造成污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的单晶加料设备存在的上述不足，提供一种结构简单、加料既快速、又平稳安全的单晶拉制加料装置。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该单晶拉制加料装置包括筒体，筒体中心有活动拉杆，其中，筒体的下端头为敞口，所述拉杆的下端部连接有托碗，托碗可将筒体的下端头敞口封闭。

托碗与拉杆可为螺纹连接。

优选的是，所述筒体下端为锥口形，托碗也呈相应的锥形。

进一步优选的是，拉杆外还设有拉杆护套。

为方便拉杆与籽晶钩连接，当筒体的下端头被托碗封闭时，拉杆上端头的高度应该高于筒体的上端头。

筒体上还可设有可支承于单晶炉脖口上的支耳。

筒体、托碗、拉杆护套和拉杆都可采用耐高温材料制成，以防止在加料过程中，加料装置会在高温区对生成的硅料造成污染。

本实用新型单晶拉制加料装置可以做到：(1)实现再次投料，提高石英坩埚的利用率；(2)减少停炉次数，提高设备的利用率；(3)提高单晶拉制的综合成品率。

本实用新型结构简单，当筒体下端采用锥口形，而托碗采用相应的锥形时，能够对硅料的下落起到缓冲作用，并能控制加料的速度，使加料过程更加简单迅速，快捷，安全。采用这种结构的加料装置，在加料时，硅料可顺畅落入石英坩埚内，不易引起硅熔液飞溅，而且硅料不滞留，缩短了加料时间，避免了加料装置在高温中对硅料产生的影响，节约了生产时间，降低了生产成本。

附图说明

图1为图2中的A-A视图

图2为本实用新型加料装置的结构俯视图

图3为本实用新型加料装置对单晶炉进行加料前与单晶炉的位置关系图

图4为本实用新型加料装置对单晶炉进行加料时与单晶炉的位置关系图

图5为籽晶钩与拉杆的位置关系图

图中：1—拉杆  2—拉杆护套  3—筒体  4—托碗  5—垫片  6—螺母  7—硅料  8—融硅  9—籽晶钩  10—籽晶夹头  11—连接销  12—单晶炉脖口  13—石英坩埚  14—定位圈  15—支耳

具体实施方式

以下结合实施例和附图，对本实用新型作进一步详细描述。

下面实施例为本实用新型的非限定性实施例。

如图1、2所示，本实用新型单晶拉制加料装置包括筒体3，筒体3的中心为拉杆1，拉杆1上套有拉杆护套2，拉杆护套2由定位圈14固定在筒体的中心，拉杆1可在拉杆护套2内上下自由活动。筒体3的下端呈锥口形，其下端头为敞口，所述拉杆1的下端通过螺纹连接有托碗4，并由螺母5将其固定在拉杆1上。托碗4的形状采用与筒体下端部的锥口相应的锥形，从而可将筒体3下端头的敞口封闭。当筒体3的下端头被托碗4封闭时，拉杆1上端头的高度高于筒体3的上端头。

筒体3上部还设有加料时可支承于单晶炉上的支耳15，从而可以在加料时固定筒体3。如图4所示，单晶炉内有单晶炉脖口12，单晶炉脖口12可卡住支耳15使筒体3固定。

加料装置工作时，通过操控拉杆1向下移动进行。如图5所示，拉杆1上端通过连接销11与籽晶夹头10上夹持的籽晶钩9相连，通过操控籽晶钩9来控制拉杆1的运动。

本实施例中，筒体3、托碗4、拉杆1和拉杆护套2都采用耐高温材料制成。

本实用新型的工作过程如下：

单晶拉制经过化料过程后，将单晶炉副室充氩气至大气压力状态。如图3所示，打开副炉室，将籽晶钩9装入籽晶夹头10，将籽晶钩9降到一定位置后，将筒体3内再次加料后的拉杆1与籽晶钩9用连接销11连接(如图5所示)，然后提升本加料装置至副室。闭合副室，对副室进行一系列操作达到要求后打开隔离主、副室的翻板阀盖。逐渐下降加料装置，至单晶炉脖口12位置时，支耳15与单晶炉脖口12接触，筒体3固定不再下降。此时，由于拉杆1仍可在拉杆护套2中向下移动，则托碗4与筒体3不再闭合，即托碗4与筒体3脱离，缓慢打开，筒体3内的硅料7加入石英坩埚13内，完成再次加料的过程。

Claims (9)

1.一种单晶拉制加料装置，包括筒体(3)，筒体中心有活动拉杆(1)，其特征在于筒体的下端头为敞口，所述拉杆的下端部连接有托碗(4)，托碗可将筒体的下端头敞口封闭。

2.根据权利要求1所述的单晶拉制加料装置，其特征在于所述筒体(3)下端为锥口形，托碗(4)也呈相应的锥形。

3.根据权利要求2所述的单晶拉制加料装置，其特征在于拉杆(1)上套有拉杆护套(2)。

4.根据权利要求3所述的单晶拉制加料装置，其特征在于当筒体(3)的下端头被托碗(4)封闭时，拉杆(1)上端头的高度高于筒体的上端头。

5.根据权利要求3所述的单晶拉制加料装置，其特征在于拉杆护套(2)通过定位圈(14)固定于筒体上。

6.根据权利要求1所述的单晶拉制加料装置，其特征在于托碗(4)与拉杆(1)为螺纹连接。

7.根据权利要求3—5之一所述的单晶拉制加料装置，其特征在于拉杆护套(2)采用耐高温材料制成。

8.根据权利要求1—6之一所述的单晶拉制加料装置，其特征在于筒体(3)、托碗(4)和拉杆(1)都采用耐高温材料制成。

9.根据权利要求1—6之一所述的单晶拉制加料装置，其特征在于筒体上的支耳(13)可支承于单晶炉脖口(12)上。

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