一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构的制作方法
【专利摘要】本发明专利公开了一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，包括电机、电机架、端盖、上轴承、罐体、内罐体、下轴承、托环、孔板、链条、密封球、出料道、漏斗状罐底和掺杂元素，端盖安装在罐体上端，电机通过电机架安装在端盖上表面中央，内罐体通过上轴承和下轴承安装在罐体内且其上端与电机主轴相连，孔板安装在内罐体底部，密封球通过链条与孔板底部相连，漏斗状罐底处于罐体底部且其与出料道相连，内罐体中装有掺杂元素。
【专利说明】
一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构
技术领域
[0001]本发明专利属于单晶硅生产技术领域，尤其涉及一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构。
【背景技术】
[0002]直拉法是当今半导体材料制造中应用最广泛的生产方法，该方法在氩气气氛中通过加热器系统对多晶硅加热使其熔化，并在多晶硅中掺入一定量的掺杂元素，如硼、磷、砷、锑等，达到控制晶体型号和电阻率的目的。再用有固定晶向的籽晶浸入熔体中，通过逐渐降低熔体温度使熔体以籽晶为结晶核结晶生长，同时控制籽晶和熔体的转速、拉速和温度得到满足要求的单晶硅晶体。直拉法常用的掺杂方法主要可分为共熔法和投入法。共熔法是将掺杂物质与多晶硅一起熔化。投入法是将多晶硅完全熔化后，将掺杂元素通过一定的措施投入熔体内，实现掺杂的目的。
[0003]因锑元素在硅溶液中的蒸发系数比较大，不宜使用共熔法，传统生产重掺锑单晶硅时主要采用投入法进行掺杂。即硅料完全熔化之后，通过炉盖的一个小孔将掺杂剂投入熔体内。该方法存在的问题是投入掺杂剂的过程中容易出现溅硅，影响后期单晶生长;在掺杂元素投入液体的瞬间会带动一点点氩气进入熔体，而如果这些氩气挥发不充分，就会凝结在硅晶体中，以气孔缺陷的形式呈现出来。
[0004]发明专利内容
[0005]针对以上现有存在的问题，本发明专利提供一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，以解决目前掺杂中所存在的问题，并可以做到结构简单、操作简单、掺杂成功率高。[000?]本发明专利的技术方案在于:
[0007]本发明专利提供一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，包括电机、电机架、端盖、上轴承、罐体、内罐体、下轴承、托环、孔板、链条、密封球、出料道、漏斗状罐底和掺杂元素，所述端盖安装在所述罐体上端，所述电机通过所述电机架安装在所述端盖上表面中央，所述内罐体通过所述上轴承和所述下轴承安装在所述罐体内且其上端与所述电机主轴相连，所述孔板安装在所述内罐体底部，所述密封球通过所述链条与所述孔板底部相连，所述漏斗状罐底处于所述罐体底部且其与所述出料道相连，所述内罐体中装有所述掺杂元素。
[0008]进一步地，所述电机的主轴、内罐体和出料道的中心线处于同一竖直直线上。
[0009]进一步地，所述链条上端与所述孔板相连的位置偏置于呈圆形状的所述孔板圆心。
[0010]进一步地，所述密封球的半径是所述出料道直径的1.5倍到2倍。
[0011 ]进一步地，所述托环安装在所述罐体内壁上，且其与所述孔板下底面相接触。
[0012]本发明专利由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具体的积极有益效果为:
[0013]1、本发明专利能够在掺杂元素变成液态后掺入到多晶硅熔体中。
[0014]2、本发明专利掺杂效率高，掺杂方便。
[0015]3、本发明专利能够产出高质量的单晶硅。
[0016]4、本发明专利结构简单，安全可靠，具有良好的市场前景。
[0017]5、本发明专利产品性能好，使用寿命长。
【附图说明】
[0018]图1是本发明专利结构的整体结构立体图。
[0019]图中:1-电机，2-电机架，3-端盖，4-上轴承，5-罐体，6-内罐体，7-下轴承，8-托环，9-孔板，10-链条，11-密封球，12-出料道，13-漏斗状罐底，14-掺杂元素。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步说明，本发明专利的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0021 ]实施例:为了实现上述目的，本发明专利采用的技术方案如下:
[0022]如图1所示，本发明专利提供一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，包括电机1、电机架2、端盖3、上轴承4、罐体5、内罐体6、下轴承7、托环8、孔板9、链条10、密封球11、出料道12、漏斗状罐底13和掺杂元素14，端盖3安装在罐体5上端，电机I通过电机架2安装在端盖3上表面中央，内罐体6通过上轴承4和下轴承7安装在罐体5内且其上端与电机I主轴相连，孔板9安装在内罐体6底部，密封球11通过链条10与孔板9底部相连，漏斗状罐底13处于罐体5底部且其与出料道12相连，内罐体6中装有掺杂元素14。
[0023]本发明专利进一步设置为:电机I的主轴、内罐体6和出料道12的中心线处于同一竖直直线上。
[0024]本发明专利进一步设置为:链条10上端与孔板9相连的位置偏置于呈圆形状的孔板9圆心。
[0025]本发明专利进一步设置为:密封球11的半径是出料道12直径的1.5倍到2倍。
[0026]本发明专利进一步设置为:托环8安装在罐体5内壁上，且其与孔板9下底面相接触。
[0027]通过采用上述技术方案，当本发明专利处于正常工作状态时，外界机械手通过抓端盖3，使得罐体处于单晶炉内，而漏斗状罐底13及出料道12浸没在多晶硅熔体中，又由于内罐体6中装有掺杂元素14，内罐体6在电机I的带动下转动，掺杂元素14受到离心力的作用，会从孔板掉落，此时密封球11在链条1的带动下转动，当达到一定转速时，密封球11会在漏斗状罐底13滑动，从而使得一定量的掺杂元素14在漏斗状罐底13变成液态后，从出料道12滑出到熔体内，而又由于密封球11的作用，滑出量与电机转速成正比，便于精确控制掺杂元素14的投放量。
[0028]以上对本发明专利的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明专利的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明专利的实施范围。凡依本发明专利申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明专利的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，其特征在于:包括电机、电机架、端盖、上轴承、罐体、内罐体、下轴承、托环、孔板、链条、密封球、出料道、漏斗状罐底和掺杂元素，所述端盖安装在所述罐体上端，所述电机通过所述电机架安装在所述端盖上表面中央，所述内罐体通过所述上轴承和所述下轴承安装在所述罐体内且其上端与所述电机主轴相连，所述孔板安装在所述内罐体底部，所述密封球通过所述链条与所述孔板底部相连，所述漏斗状罐底处于所述罐体底部且其与所述出料道相连，所述内罐体中装有所述掺杂元素。2.根据权利要求1所述的一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，其特征在于:所述电机的主轴、内罐体和出料道的中心线处于同一竖直直线上。3.根据权利要求1所述的一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，其特征在于:所述链条上端与所述孔板相连的位置偏置于呈圆形状的所述孔板圆心。4.根据权利要求1所述的一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，其特征在于:所述密封球的半径是所述出料道直径的1.5倍到2倍。5.根据权利要求1所述的一种提高硅基电光调谐器件效率的掺杂结构，其特征在于:所述托环安装在所述罐体内壁上，且其与所述孔板下底面相接触。
【文档编号】C30B29/06GK105951174SQ201610507220
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】华平壤, 陈朝夕
【申请人】派尼尔科技（天津）有限公司