CN208899035U - 一种波纹管系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波纹管系统，包括具有第一端和与第一端相对的第二端的第一波纹管段，第一波纹管段被构造成弹性地压缩和膨胀，第一板连接到第一波纹管段的第二端，波纹管系统包括具有第三端和与第三端相对的第四端的第二波纹管区段，第二波纹管段被构造成弹性地压缩和膨胀，第二波纹管段的第三端联接到与第一波纹管段相对的第一板上，第二板连接到第二波纹管段的第四端，多个导杆联接到第二板并延伸穿过第一板，第一板沿着多个导杆自由滑动。本实用新型能够真空通道中的泄漏和波纹管提供的部分或完全的真空损失。

Description

一种波纹管系统

技术领域

本实用新型涉及使用连续提拉法的半导体晶体生长，更具体地涉及与熔体提取容器一起使用的波纹管系统。

背景技术

现在，在连续提拉法生长的硅晶体的生产中，多晶硅在晶体生长装置的坩埚中熔化以形成硅熔体，然后将籽晶降低到熔体中并缓慢地升高，将熔体固化到籽晶上，多晶可以使用单晶生长装置生长，在该过程中添加额外的多晶材料。然而，杂质在熔体中随时间的推移从饲料多晶硅中的金属杂质、晶体生长装置坩埚中的杂质、以及晶体生长装置内的其它组分如碳基座、加热器和/或其它组分中的杂质富集。当杂质达到不可接受的水平时，停止连续的提拉法工艺，因为从熔体中生长的晶体包含杂质，从而减少晶体的少数载流子寿命。通常，为了去除被污染的熔体，晶体生长装置被冷却。作为冷却的结果，熔体冻结并破坏含有熔体的坩埚，更换坩埚并清洗、对准和组装其他部件，或者，可以在液态或半液态状态下提取被污染的熔体。熔体的提取允许去除浓缩杂质并继续使用晶体生长装置，而不需要更换运行组件部件，如坩埚和其他消耗部件。一些已知的熔体提取装置使用容器降低到熔体外壳组件中，该熔体外壳组件包含待移除的熔体，熔体萃取装置利用真空除去熔体，熔体沿着真空管行进，进入由熔体提取装置的壳体限定的空腔，真空使用波纹管与真空端口和容器连接，由于长行程距离的性质，例如58.75英寸或更长，在熔体提取应用中使用膨胀波纹管作为真空通道导致波纹管容易弯曲，例如，如果波纹管本身未被引导，弯曲的波纹管会导致真空通道中的泄漏和波纹管提供的部分或完全的真空损失，结果，提取装置以降低的效率运行或停止操作。由于波纹管的屈曲而完全或部分地失去真空，熔体提取装置可能无法提取熔体。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种波纹管系统，其特征在于，包括：第一波纹管区段，其具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一波纹管区段被构造成弹性地压缩和膨胀；耦合到第一波纹管段的第二端的第一板；具有第三端和与所述第三端相对的第四端的第二波纹管区段，所述第二波纹管区段构造成弹性压缩和扩张，所述第二波纹管区段的第三端联接到与所述第一波纹管区段相对的所述第一板；耦合到第二波纹管段的第四端的第二板；以及多个导杆，所述多个导杆联接到所述第二板并且延伸穿过所述第一板，所述第一板沿所述多个导杆自由滑动。

可选的，还包括第三波纹管段、第四波纹管段、第五波纹管段、第六波纹管段、第七段以下、第三板、第四板、第五板和第六板。

可选的，还包括顶板和导板，其中第一波纹管段的第一端连接到顶板，其中下面的第七段连接到导向板和第六板。

可选的，其中多个导杆包括设置在第二波纹管段周围的一组三个导杆。

可选的，其中所述组的三个导杆中的每一个被间隔开120度。

可选的，还包括第二组三导杆，其间隔120度，其中第一组导杆从第二组导杆偏移15度。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种波纹管系统，真空通道中的泄漏和波纹管提供的部分或完全的真空损失。

附图说明

图1是晶体生长系统的透视图。

图2是图1所示的晶体生长系统的一部分的截面图。

图3是图2所示的提取系统和波纹管系统的视图的更详细的横截面。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

参照图1，晶体生长系统100包括熔体外壳组件102、提取系统104和提升系统106，晶体生长系统100被配置成使用提拉法生长半导体或太阳能级材料的晶体，晶体生长系统100生产半导体或太阳能级材料锭，例如，晶体生长系统100从多晶硅中产生硅锭，硅可以掺杂其他元素，晶体生长系统100熔化熔体外壳组件102中的坯料，并使用提拉法从熔体外壳组件102中拉出晶体，多个晶体依次生长，另外的原料被添加到熔体外壳组件102中，随着时间的推移，杂质会集中在熔体中，使用萃取系统104和提升系统106去除熔体，以保持熔体外壳组件102，并允许使用晶体生长系统100继续生成晶体。熔体萃取系统104包括一个提取容器，该容器被降低到熔体外壳组件102中，并使用通过波纹管系统或波纹管系统中包含的真空管线供应的真空来提取熔体。在提取熔体后，萃取容器被提升到萃取系统104，萃取系统104通过提升系统106从熔体外壳组件102中移除。现在参考图1-3，熔体外壳组件102包括坩埚组件208，坩埚组件208包含多晶硅的熔体206、掺杂剂和/或其他半导体或太阳能级材料、一个或多个加热器、基座或其他装置，以供应热能来熔化206和/或坩埚组件208。

参照图3，萃取系统104包括波纹管系统200、萃取容器202、萃取装置204、顶板300导向板302、附接杆304、柔性软管306、提升器308、导向杆309、真空端口310和真空源312。提取系统104被配置为从熔体外壳组件102中提取熔体206。提取容器202被配置为包含熔体206的至少一部分，并从坩埚组件208中取出包含的熔体。提取容器202包括提取装置204，提取装置204被配置为将熔体206引入到提取容器202中，或者以其他方式将熔体206的至少一部分从坩埚组件208传递到提取容器202，例如，抽取装置204是真空驱动管。在一些实施例中，提取装置204是一个单壁石英管，开口进入由放置在提取容器202内的石英容器314限定的腔313，该管包括一个特定角度的弯曲316，例如一百八十度、九十度、零度和二百七十度之间的角度，或者另一角度。弯曲316减少了提取装置204和/或提取装置204的出口中的硅积累，这可能堵塞提取装置204。提取装置204通过提取容器202底部的开口延伸，在提取容器202的开口处，提取装置204设置在从提取装置204延伸到提取容器202内壁的至少一个氧化铝环圈318内。在氧化铝环圈318上方，至少一部分提取装置204用氧化铝绝缘层320绝缘，提取容器202也用氧化铝绝缘320绝缘。在萃取容器202的开口处，萃取装置204通过石墨填料环322固定在萃取容器202上，石墨刚性板324设置在提取装置204延伸的石墨外壳326内，以及提取容器202外部的石墨螺母328，在固定提取装置204和/或石墨壳体到提取容器202。在一些实施例中，提取容器202包括位于提取装置204上方的上止动机构330，并且设置在提取容器202内，上止动机构330被配置为在提取熔融材料期间固定提取装置204，例如，上止动机构330接收抽取装置204，抽取容器202与导向板302连接，以在引导板302升起或降低时允许提取容器202的垂直运动。导向板302被配置成沿着导向杆309在抽出系统104内行进，并防止或减少萃取容器202与萃取系统104的内壁之间的接触，并且还防止提取容器202的旋转，从而损坏波纹管系统200。真空端口310、波纹管系统200和柔性软管306被配置成向抽真空容器202提供真空，以及用于去除熔体206的提取装置204。在实施例中，波纹管系统200包括波纹管系统200内的真空管路(未示出)，升降机308被配置成升起和/或降低抽取容器202。使用波纹管系统200或包含在波纹管系统中的真空管路供应真空防止或减少真空供应机构与萃取系统104的内壁之间的接触。

当提取容器202被升高或降低时，真空软管可与提取系统104的内壁接触，波纹管系统200防止或减少与提取系统104的内壁的接触，同时也提供真空。提取容器202通过一个或多个连接杆、电缆和/或其它紧固件与导向板302连接，导向板302通过缆索连接到升降机308，电缆位于波纹管系统200所限定的空腔内，升降机308被配置成使用缆索升起和/或降低抽取容器202，例如，升降机308通过对引导板302连接的线缆进行卷绕或未卷绕来升高和/或降低导向板302。当导向板302移动时，与导向板302连接的提取容器202也移动，波纹管系统200随着升降器308升起和/或降低导向板302而膨胀和/或收缩，波纹管系统200与导向板302和顶板300连接，并与导向板302在抽出系统104内的移动展开和收缩。导向板302被配置为沿着导向杆309行进，导向杆309防止导向板接触萃取系统104的内表面。导向杆309与萃取系统104连接，例如，导向杆309被螺栓连接到一组板上，这些板分别被拧紧到引出系统104的顶部和底部表面。在一个实施例中，导向杆309延伸通过安装板的孔，螺栓安装到与顶板300相对的底板上，导向板302包括一个开口，导向杆309通过该开口垂直延伸，提取容器202通过柔性软管306与导向板302连接。例如，柔性软管306连接到提取容器202上的第一配件，该第一容器安装到提取容器202的内部，使得柔性软管306与由提取容器202限定的空腔流体连通。柔性软管306进一步连接到导向板302上的第二配件，导向板302与波纹管系统200连接。例如，波纹管系统200用O形环螺栓连接到导向板302上，形成真空密封，通过螺纹连接固定在导向板302上，或者用紧固件(如螺母和螺栓、铆钉、螺钉、粘合剂或其他紧固件)与导向板302连接，波纹管系统200通过挠性软管306通过导向板302上的第二配件和通过导向板302延伸的内部通道或其他腔体与柔性软管306连接的第二配件和波纹管系统200流体连通。在实施例中，波纹管系统200包含一个软管(未示出)，软管与软管连接在一起。波纹管系统200连接到萃取系统104的顶板300，例如，波纹管系统200被焊接到顶板300，通过螺纹连接固定到顶板300，或者用紧固件(如螺母和螺栓、铆钉、螺钉、粘合剂或其他紧固件)连接到顶板300，顶板300包括允许波纹管系统和真空端口310之间流体连通的空腔，真空口310与顶板300连接，例如，真空端口310被焊接或螺栓连接到顶板300，通过螺纹连接固定到顶板300，或者用紧固件(如螺母和螺栓、铆钉、螺钉、粘合剂或其他紧固件)连接到顶板300。真空端口310被配置为通过顶板300、波纹管系统200、导向板302和柔性软管306向提取容器202提供真空。真空端口310通过与真空源312(例如真空泵)的连接提供真空，真空口310进一步连接到提升机308，升降机308被配置成升起和降低抽取容器202，真空端口310被焊接或螺栓连接到提升机308，通过螺纹连接固定到提升机308，或者用紧固件(如螺母和螺栓、铆钉、螺钉或其他紧固件)连接到升降机308。真空口310限定了升降机308的电缆通过的空腔。电缆延伸通过波纹管系统200所定义的空腔，电缆与导向板302连接，升降机308对电缆进行卷绕或松开，例如使用电动马达来升高和降低导向板302，升高和降低导向板302使萃取容器202升高和降低波纹管系统200收缩或膨胀。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种波纹管系统，其特征在于，包括：第一波纹管区段，其具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一波纹管区段被构造成弹性地压缩和膨胀；耦合到第一波纹管段的第二端的第一板；具有第三端和与所述第三端相对的第四端的第二波纹管区段，所述第二波纹管区段构造成弹性压缩和扩张，所述第二波纹管区段的第三端联接到与所述第一波纹管区段相对的所述第一板；耦合到第二波纹管段的第四端的第二板；以及多个导杆，所述多个导杆联接到所述第二板并且延伸穿过所述第一板，所述第一板沿所述多个导杆自由滑动。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管系统，其特征在于：还包括第三波纹管段、第四波纹管段、第五波纹管段、第六波纹管段、第七段以下、第三板、第四板、第五板和第六板。

3.根据权利要求2所述的一种波纹管系统，其特征在于：还包括顶板和导板，其中第一波纹管段的第一端连接到顶板，其中下面的第七段连接到导向板和第六板。

4.根据权利要求1所述的一种波纹管系统，其特征在于：其中多个导杆包括设置在第二波纹管段周围的一组三个导杆。

5.根据权利要求4所述的一种波纹管系统，其特征在于：其中所述组的三个导杆中的每一个被间隔开120度。

6.根据权利要求5所述的一种波纹管系统，其特征在于：还包括第二组三导杆，其间隔120度，其中第一组导杆从第二组导杆偏移15度。