CN219951293U - 一种液口距定位装置及单晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液口距定位装置及单晶炉，涉及直拉法拉制单晶硅技术领域，其包括定位件，所述定位件连接在外导流筒的底部，定位件的下端朝向坩埚内的硅液液面。定位件采用物理定位的方式来测定液口距，这相对于完全凭肉眼观察的方式而言更精确，有利于保证实际的液口距在连续生产中的一致性。

Description

一种液口距定位装置及单晶炉

技术领域

本实用新型涉及直拉法拉制单晶硅技术领域，尤其是涉及一种液口距定位装置及单晶炉。

背景技术

直拉法是拉制单晶硅棒的主要方法之一，该方法是将多晶硅放入单晶炉的石英坩埚内，通过石墨加热器加热熔化多晶硅（熔料），再通过调温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉等过程完成单晶硅棒的拉制。

在实际生产过程中，熔料完成后需要快速定引晶液口距（液口距是指导流筒与石英坩埚内硅液之间的垂直间距），目前热场判定液口距的方法多是目测法（即肉眼观察），再参考设备CCD相机画面显示定位时的液口距像素值来判断液口距是否合适，然而，按上述目测法判定液口距的方式误差较大，导致实际的液口距在连续生产中没有一致性。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型提供一种液口距定位装置及单晶炉，旨在解决现有目测法判定液口距的方式误差较大，导致实际的液口距在连续生产中没有一致性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种液口距定位装置，其主要可以包括定位件；

定位件连接在外导流筒的底部，定位件的下端朝向坩埚内的硅液液面；

其中：

定位件能够被硅液溶化；

定位件与外导流筒可拆卸连接。

在本实用新型的一些实施例中，定位件的长度为30mm。

在本实用新型的一些实施例中，定位件有多个。

在本实用新型的一些实施例中，定位件呈柱状、圆台状、棱台状、条状或片状。

在本实用新型的一些实施例中，定位件呈圆柱状，定位件的直径为5mm。

在本实用新型的一些实施例中，定位件的材质为硅。

第二方面，本实用新型提供一种单晶炉，其主要可以包括外导流筒、坩埚和液口距定位装置。

在本实用新型的一些实施例中，外导流筒的底部设置有与定位件相匹配的插槽，定位件的上端固定于插槽。

在本实用新型的一些实施例中，插槽的深度为15mm，定位件的长度为45mm。

在本实用新型的一些实施例中，单晶炉还包括CCD相机。

本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：

定位件采用物理定位的方式来测定液口距，这相对于背景技术中提出的目测法完全凭肉眼观察的方式而言更精确，有利于保证实际的液口距在连续生产中的一致性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得明显，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为单晶炉的结构示意图；

图2为图1中A位置的局部放大图。

图标：1-外导流筒，11-插槽，2-坩埚，21-硅液，3-定位件。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1

请参照图1～图2，本实施例提供一种单晶炉，其主要可以包括：外导流筒1、坩埚2和液口距定位装置；CCD相机（图中未示出）、外导流筒1和坩埚2均是单晶炉的组成部分，CCD相机画面能够显示定位时的液口距像素值，外导流筒1位于坩埚2的上方，坩埚2可升降，坩埚2内盛有硅液21，硅液21液面与外导流筒1的底部之间的垂直间距为液口距；本实施例主要是在现有单晶炉的基础上增设了液口距定位装置，下文将主要介绍液口距定位装置。

在本实施例中，液口距定位装置主要可以包括若干个定位件3，定位件3固定安装在外导流筒1的底部，定位件3位于外导流筒1和坩埚2之间，定位件3的下端朝向坩埚2内的硅液21液面；定位件3例如可以呈圆柱形、棱柱形等柱状；定位件3不容易被高温的硅液21溶化；在本实施例中定位件3的长度（图1所示状态下，定位件3沿上下方向的尺寸）为30mm，定位件3的直径为5mm，在其他实施例中，定位件3的长度和直径可按需求调整。

需要说明的是，上述“若干”是指至少有一个，也就是说，本实施例不限制定位件3的数量。

液口距定位装置的工作原理是：

通过定位液口距，能够对坩埚2进行定位；在定位液口距时，先将坩埚2缓慢上升，当硅液21液面与定位件3的底部刚好接触时，立即使坩埚2停止上升，此时，液口距的大小就等于定位件3的长度，从而实现坩埚2与硅液21液面之间液口距的精准定位，再对单晶炉的CCD相机画面显示的液口距像素值做好记录，每次按此像素值定位即可，从而保证实际的液口距在连续生产中的一致性。

由上述内容可知，上述定位件3采用物理定位的方式来测定液口距，这相对于背景技术中提出的目测法完全凭肉眼观察的方式而言更精确，再配合CCD相机液口距像素值的测定便能够精准地实现对液口距的定位。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上所作出的进一步的改进，在本实施例中，定位件3的材质为硅，定位件3能够被高温的硅液21溶化，这样设置的原由是：

在引晶后的拉晶过程中硅液21液面会逐渐上升，最终导致后续等径过程中硅液21液面与外导流筒1的底部之间的距离小于定位件3的长度，例如，因工艺需要，定位液口距时定位件3的长度设定为30mm，后续等径过程中硅液21液面与外导流筒1的底部之间的距离缩短为20mm，这样，定位件3就有10mm是插入硅液21中的，而等径过后硅液21温度变低，若定位件3插入硅液21中就容易产生结晶，因此，在本实施例中定位件3采用硅料制成，这样，在等径前定位件3多余的10mm插入硅液21后能够被融化，以降低上述情况所带来的不利影响；此外，采用硅料制成的定位件3对于采用直拉法生产单晶硅棒的企业来说是很容易获得的，定位件3可以从企业的其他工段获得。

需要说明的是，在本实施中，定位件3为一次性用品，定位件3可采用粘接等方式与外导流筒1可拆卸连接，每次使用的定位件3的长度均为30mm。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，定位件3呈圆台状或棱台状。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，定位件3呈条状或片状。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，外导流筒1的底部设置有与定位件3相匹配的插槽11，定位件3的上端固定于插槽11，插槽11的深度为15mm，定位件3的长度为45mm。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液口距定位装置，其特征在于，包括定位件；

所述定位件连接在外导流筒的底部，所述定位件的下端朝向坩埚内的硅液液面；

其中：

所述定位件能够被硅液溶化；

所述定位件与所述外导流筒可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的液口距定位装置，其特征在于，所述定位件的长度为30mm。

3.根据权利要求1所述的液口距定位装置，其特征在于，所述定位件有多个。

4.根据权利要求1所述的液口距定位装置，其特征在于，所述定位件呈柱状、圆台状、棱台状、条状或片状。

5.根据权利要求4所述的液口距定位装置，其特征在于，所述定位件呈圆柱状，所述定位件的直径为5mm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的液口距定位装置，其特征在于，所述定位件的材质为硅。

7.一种单晶炉，其特征在于，包括外导流筒、坩埚和如权利要求1～6任一项所述的液口距定位装置。

8.根据权利要求7所述的单晶炉，其特征在于，所述外导流筒的底部设置有与定位件相匹配的插槽，定位件的上端固定于插槽。

9.根据权利要求8所述的单晶炉，其特征在于，所述插槽的深度为15mm，所述定位件的长度为45mm。

10.根据权利要求7～9任一项所述的单晶炉，其特征在于，还包括CCD相机。