专利名称：复合式连续加料器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种成长炉加料器，特别涉及一种应用于晶体成长的复合式连续加料器。
背景技术：
随着集成电路的蓬勃发展，对半导体电子元件的需求与日俱增，而半导体的主要材料“硅”则是必须经过高温提炼后，才可达到半导体所需求的纯度。而一般来说，硅的提炼可分为单晶硅以及多晶硅，单晶硅的品质要求严格，制程速度慢但晶格排列一致，不会有晶界缺陷，而多晶硅因为生产速度快、工艺要求较低，因而具有价格优势，但相对的，其晶格排列并不一致，且具有晶界缺陷。而为了配合单晶或多晶的成长，其所采用的晶体成长炉便不尽相同。如中国台湾专利公告第M344347号“单晶成长炉下料器”，其主要应用于单晶成长，能够稳定地控制下料速度及重量，但相对的，其生产速度较慢。而中国台湾专利公告第M343913号的“多晶成长炉连续加料器”，其公开了一种连续加料器的结构及加料方法，于多晶成长系统中，其选择一次性下料，通过一填料筒将多数料品落下至一坩锅内以使其熔融后进行多晶硅的制备工艺。其优点在于他过填料筒可进行大量的一次性下料，并且将该填料筒拉回后可在进行重复性的填料动作，但二次填料毕竟还是浪费了填料的时间，且若为小量填料时，更凸显其填料过程的时间浪费以及空间浪费。因此，不论是哪一种下料方式，都有其缺点，成为业界亟需改进的目标。
实用新型内容本实用新型的主要目的，在于提供一种复合式连续加料器，该复合式连续加料器不仅能够解决单晶硅及多晶硅必须搭配其各自的特制下料器使用的问题，还能解决现有技术的多晶成长连续加料器于二次下料时的时间及空间浪费的问题。为达上述目的，本实用新型采取了以下技术方案。一种复合式连续加料器，设置于一成长炉上，该复合式连续加料器包括有一与该成长炉连接的主加料器，具有一进料腔体、一容料器及一升降机构，该进料腔体与该成长炉相连通，该容料器容置有多数料体，该升降机构分别与该进料腔体及该容料器连接；及一与该成长炉连接的副加料器，具有一置料容器、一缓冲下料器及一下料导引管，该置料容器容置有多数该料体，该缓冲下料器设置于该置料容器的一出口端，该下料导引管对应该缓冲下料器的一缓冲下料口并连通至该进料腔体。进一步地，该升降机构为一可挠线式的升降机构，其具有一集线筒及一缠绕于该集线筒上的可挠线，该集线器与该进料腔体固定连接，而该可挠线与该容料器连接。进一步地，该进料腔体具有一定位块，而该容料器具有一容置多数该料体的中空壳体、一输出多数该料体的输出开口、一配合该定位块卡止的定位槽，以及一与该输出开口组配的止料塞，该定位槽设置于该中空壳体外而与该中空壳体连接。[0009]进一步地，该止料塞设置于该容料器内，该止料塞具有一连接端及一止料端，该可挠线通过该容料器与该连接端连接，而该止料端配合该输出开口的形状。进一步地，该止料塞呈弧状，而该输出开口相对该止料塞而具有一颈部及开口端。进一步地，该进料腔体与该成长炉连接处设有一隔离阀，该隔离阀具有一平移轨道及一与该平移轨道配合的阀门，且该平移轨道的位移方向垂直于该容料器的移动方向。进一步地，该缓冲下料器具有一承接多数该料体的承载部、一防止多数该料体漏出的挡止部以及该缓冲下料口，该缓冲下料口与该承载部及该挡止部连接。进一步地，该副加料器具有一与该承载部连接的开关控制器以及一固定该置料容器、该开关控制器及该缓冲下料器的位置的固定框架。进一步地，该缓冲下料器还具有一固定在该固定框架上并与该承载部连接的枢接部。进一步地，该开关控制器具有一摆臂以及一与该摆臂连接的控制线，该控制线通过该置料容器及该出口端与该承载部连接。进一步地，该承载部与该挡止部连接形成一容置空间。由此可知，本实用新型提供一种复合式连续加料器，其设置于一成长炉上，该复合式连续加料器包括有一与该成长炉连接的主加料器，及一与该成长炉连接的副加料器。该主加料器具有一进料腔体、一容料器及一升降机构，该进料腔体与该成长炉相连通，该容料器容置有多数料体，该升降机构分别与该进料腔体及该容料器连接，供该容料器于该进料腔体内进行升降作业。该副加料器具有一置料容器、一缓冲下料器及一下料导引管，该置料容器容置有多数该料体，该缓冲下料器设置于该置料容器的一出口端，以承接由该置料容器输出的多数该料体，该下料导引管对应该缓冲下料器的一缓冲下料口并连通至该进料腔体。由上述说明可知，相较于现有技术，本实用新型具有下列特点一、通过该主加料器与该副加料器的配合而能够达到快速下料的能力，因此避免了因填料等待时间造成整体下料时间的浪费。二、本实用新型可通过该主加料器进行单次主要下料，而由该副加料器进行附加下料，因而可进行细微调节下料，以控制多数该料体的下料数量。三、该主加料器及该副加料器也可分别进行下料动作，可同时适用于多晶制造及单晶制造。
图1为本实用新型一较佳实施例的组合结构示意图。图2为本实用新型一较佳实施例的主加料器第一工作状态示意图。图3为本实用新型一较佳实施例的主加料器第二工作状态示意图。图4为本实用新型一较佳实施例的副加料器工作状态示意图。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，以下配合附图说明如下请参阅图1所示，其为本实用新型一较佳实施例的组合结构示意图，如图所示本实用新型为一种复合式连续加料器，其设置于一成长炉10上，该复合式连续加料器包括有一与该成长炉10连接的主加料器20，及一与该成长炉10连接的副加料器30。该主加料器20具有一进料腔体21、一容料器22及一升降机构23，该进料腔体21 与该成长炉10相连通，该容料器22容置有多数料体40，该升降机构23分别与该进料腔体 21及该容料器22连接，供该容料器22于该进料腔体21内进行升降作业。更进一步地，该升降机构23为一可挠线式的升降机构23，其具有一集线筒231及一缠绕于该集线筒231 上的可挠线232，该集线筒231与该进料腔体21固定连接，而该可挠线232与该容料器22 连接，因此，该可挠线232可通过该集线筒231对该容料器22进行升降作业。该进料腔体 21具有一定位块211，而该容料器22具有一容置多数该料体40的中空壳体221、一输出多数该料体40的输出开口 222、一配合该定位块211卡止的定位槽223，以及一与该输出开口 222组配的止料塞224，该定位槽223设置于该中空壳体221的外表面而与该中空壳体221 连接，该定位槽223与该定位块211卡止以限制该容料器22的移动，该止料塞2M作为该输出开口 222的开关，用以控制多数该料体40的输出，其中，该止料塞2M设置于该容料器 22内，该止料塞2 具有一连接端225及一止料端226，该可挠线232通过该容料器22与该连接端225连接，而该止料端2 配合该输出开口 222的形状而卡止于该输出开口 222。 而于本实施例中，该止料塞2M呈弧状，而该输出开口 222相对该止料塞2M而具有一颈部 222a及一开口端222b，由此，该止料塞2 可密合地与该输出开口 222连接，而当该止料塞 224与该输出开口 222分离时，让多数该料体40借助弧形形状的斜面结构滑落至该成长炉 10内，减少多数该料体40粘着在该止料塞2M上的情况。除此之外，该进料腔体21与该成长炉10连接处设有一隔离阀M，该定位块211相邻该隔离阀M设置，该隔离阀M具有一平移轨道241及一与该平移轨道241配合的阀门 M2，且该平移轨道241的位移方向垂直该容料器22的移动方向。通过这样的设计，可避免使用枢接形式的阀体结构时因必须配合阀体的开关而导致的增加整体高度的问题。如上所述，本实施例使用了可挠线式的升降机构23，比起使用油压式升降机构的硬管结构时必须加高进料腔体21外的高度，可挠线式的该升降机构23可以达到降低整体高度的目的。该副加料器30具有一置料容器31、一缓冲下料器32、一下料导引管33、一开关控制器34以及一固定框架35，该置料容器31的材质可为石英、金属，且用以容置多数该料体 40，该缓冲下料器32设置于该置料容器31的一出口端311，以承接由该置料容器31输出的多数该料体40，该下料导引管33对应该缓冲下料器32的一缓冲下料口 321并连通至该进料腔体21。更进一步地，该缓冲下料器32具有一承接多数该料体40的承载部322、一防止多数该料体40漏出的挡止部323、该缓冲下料口 321，以及一连接该承载部322的枢接部 324，该缓冲下料口 321与该承载部322及该挡止部323连接。该承载部322与该挡止部 323连接形成一容置空间，该容置空间用以容置由该出口端311输出的多数该料体40。该固定框架35用以固定该置料容器31、该开关控制器34及该缓冲下料器32的位置，且该枢接部3M与该固定框架35连接，而可使该承载部322进行枢接旋转。该开关控制器34具有一摆臂341以及一与该摆臂341连接的控制线342，该开关控制器34设置于该置料容器 31上方并与该固定框架35连接，该控制线342通过该置料容器31及该出口端311与该承载部322连接，透过该摆臂341带动该控制线342而控制该承载部322与该出口端311的距离。[0032]请配合参阅图2及图3所示的本实用新型一较佳实施例的主加料器20的第一工作状态和第二工作状态示意图，如图所示，于装填完多数该料体40于该容料器22内后，该隔离阀M中的阀门242通过该平移轨道241平移滑动而打开连通该进料腔体21与该成长炉10，该容料器22由该进料腔体21下降，直到该定位槽223与该定位块211卡止为止，此时，该容料器22固定不动，而该可挠线式的升降机构23上的可挠线232继续下降，接着如图3所示，由于该可挠线232继续下降，因而带动该止料塞2M继续下降，致使该止料塞2M 与输出开口 222分开，而让多数该料体40由该输出开口 222掉落至该成长炉10内进行熔融工艺流程。当该主加料器20进行加料完毕后，位于该容料器22内的多数该料体40便会完全落至成长炉10的一坩锅内。接着，请配合参阅图4所示，副加料器30开始进行下料动作， 由该缓冲下料器32先行承接该置料容器31输出的多数该料体40，而该开关控制器34控制该摆臂341放下该控制线342而使该承载部322倾斜，并与该出口端311分离，而使多数该料体40掉出，再通过该缓冲下料口 321输出多数该料体40至该下料导引管33内，进而掉入坩锅。由此，于主加料器20进行单次加料后，副加料器30可进行补充加料的动作，而不需要将主加料器20通过该升降机构23拉起，重新进行填料动作再下料。因而可节省下料时间。除了上述的下料流程之外，本实用新型还可利用该主加料器20或该副加料器30 分别进行加料动作。在此再举例示意另一加料流程同样先由该主加料器20进行加料动作，而于下料完毕后，由该升降机构23将该容料器22拉起，接着不关闭该隔离阀M，直接由该副加料器30进行下料，同时主加料器20进行充填料体40的动作，而于主加料器20充填完毕以后，副加料器30停止下料，由该升降机构23降下该容料器22，以继续二次下料，通过这样的下料方式，可以在主加料器20进行填料动作时，由该副加料器30持续进行下料动作，因而可以有效增加下料的速度。上述该主加料器20除可应用在料体40的下料作业外， 也可应用于拉晶及晶体纯化，其使用的晶体可为蓝宝石、单晶硅或多晶硅等。综上所述，由于本实用新型通过该主加料器20与该副加料器30的配合而可达到快速下料的效果，因此避免了因填料等待时间造成整体下料时间的浪费，且本实用新型可通过该主加料器20进行单次主要下料，而由该副加料器30进行附加下料，因而可进行细微调节下料，以控制多数该料体40的下料数量。除此之外，该主加料器20及该副加料器30 也可分别进行下料动作，可同时适用多晶制造及单晶制造。此外，本实用新型的主加料器20 使用可挠线式的升降机构23，配合该隔离阀M的平移设计，可大幅降低整体高度。另外，该副加料器30的缓冲振动下料的方式，具有结构简单，且可防止塞料的问题。
权利要求1.一种复合式连续加料器，设置于一成长炉(10)上，其特征在于该复合式连续加料器包括有一与该成长炉(10)连接的主加料器(20)，具有一进料腔体(21)、一容料器(2 及一升降机构(23)，该进料腔体与该成长炉(10)相连通，该容料器0 容置有多数料体 (40)，该升降机构分别与该进料腔体及该容料器0 连接；及一与该成长炉(10)连接的副加料器(30)，具有一置料容器(31)、一缓冲下料器(32) 及一下料导引管(33)，该置料容器(31)容置有多数该料体(40)，该缓冲下料器(3 设置于该置料容器(31)的一出口端(311)，该下料导引管(3 对应该缓冲下料器(3 的一缓冲下料口(321)并连通至该进料腔体01)。
2.如权利要求1所述的复合式连续加料器，其特征在于该升降机构03)为一可挠线 (232)式的升降机构(23)，其具有一集线筒031)及一缠绕于该集线筒031)上的可挠线 032)，该集线器与该进料腔体固定连接，而该可挠线032)与该容料器0 连接。
3.如权利要求1所述的复合式连续加料器，其特征在于该进料腔体具有一定位块011)，而该容料器0 具有一容置多数该料体GO)的中空壳体021)、一输出多数该料体GO)的输出开口 022)、一配合该定位块(211)卡止的定位槽023)，以及一与该输出开口(222)组配的止料塞OM)，该定位槽(223)设置于该中空壳体(221)外而与该中空壳体(221)连接。
4.如权利要求3所述的复合式连续加料器，其特征在于该止料塞(224)设置于该容料器0 内，该止料塞(224)具有一连接端(22 及一止料端0沈)，该可挠线(23 通过该容料器0 与该连接端(22 连接，而该止料端(226)配合该输出开口(22 的形状。
5.如权利要求4所述的复合式连续加料器，其特征在于该止料塞(224)呈弧状，而该输出开口(22 相对该止料塞(224)而具有一颈部022a)及开口端Q22b)。
6.如权利要求1所述的复合式连续加料器，其特征在于该进料腔体与该成长炉 (10)连接处设有一隔离阀(M)，该隔离阀04)具有一平移轨道041)及一与该平移轨道 (241)配合的阀门042)，且该平移轨道041)的位移方向垂直于该容料器02)的移动方向。
7.如权利要求1所述的复合式连续加料器，其特征在于该缓冲下料器(3 具有一承接多数该料体GO)的承载部(322)、一防止多数该料体00)漏出的挡止部(32 以及该缓冲下料口(321)，该缓冲下料口(321)与该承载部(32 及该挡止部(32 连接。
8.如权利要求7所述的复合式连续加料器，其特征在于该副加料器(30)具有一与该承载部(32 连接的开关控制器(34)以及一固定该置料容器(31)、该开关控制器(34)及该缓冲下料器(32)的位置的固定框架(35)。
9.如权利要求8所述的复合式连续加料器，其特征在于该缓冲下料器(3 还具有一固定在该固定框架(3 上并与该承载部(32 连接的枢接部(3M)。
10.如权利要求9所述的复合式连续加料器，其特征在于该开关控制器(34)具有一摆臂(341)以及一与该摆臂(341)连接的控制线(342)，该控制线(342)通过该置料容器(31) 及该出口端(311)与该承载部(322)连接。
11.如权利要求7所述的复合式连续加料器，其特征在于该承载部(322)与该挡止部 (323)连接形成一容置空间。
专利摘要本实用新型涉及一种复合式连续加料器，其设置于一成长炉上，包含有主加料器及副加料器，主加料器包含有进料腔体、容料器及升降机构，容料器内容置有多数料体，升降机构分别与进料腔体及容料器连接，并供容料器于进料腔体内进行升降作业。而副加料器具有置料容器、缓冲下料器及下料导引管，置料容器容置有多数料体，缓冲下料器设置于置料容器的出口端，以承接由置料容器输出的多数料体，并由下料导引管下料至成长炉内。本实用新型的复合式连续加料器通过主加料器及副加料器的设置，可同时应用于单多晶硅的成长炉，并且能够有效控制下料的数量及下料速度。
文档编号C30B35/00GK202131400SQ20112020128
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者徐忠龙, 许淑慧 申请人:徐忠龙, 许淑慧