单晶炉加料器及包括其的单晶炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单晶炉加料器及包括其的单晶炉。单晶炉加料器包括一料筒、一固设在料筒中部的支撑套管、一可活动地穿设在支撑套管内部的连杆、一设于料筒上方且与连杆的上端固定连接的配重块、一用于控制配重块升降的连杆升降系统，其中，料筒包括自上而下依次相连的一直通部、一渐窄部、一渐宽部，一进料口设于直通部的顶端，一出料口设于渐宽部的底端，连杆的下端固定连接有一伞状的料托，并且料托的上表面与渐宽部的内表面相贴合，支撑套管、料托和料筒均是由石英材料制成的。本实用新型的单晶炉加料器加料均匀、不易堵塞、杂质污染少，便于多次加料，从而有利于生产出高品质的硅单晶。
【专利说明】 单晶炉加料器及包括其的单晶炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种单晶炉加料器及包括其的单晶炉。
【背景技术】
[0002]为了生产出轻掺的硅单晶产品，改善硅单晶的生长工艺，使单晶氧含量及电阻率达到产品要求，现流行一种二次加料硅单晶生长工艺。根据该工艺的要求，需要在单晶炉内向熔体里加料至少两次。然而，现有的单晶炉加料器存在加料不均匀、加料过程中多晶料易堵塞、因加料而导致硅熔体杂质污染、二次加料不方便等缺陷。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的单晶炉加料器加料不均匀、不方便、易堵塞、易导致硅熔体杂质污染等缺陷，提供一种单晶炉加料器及包括其的单晶炉。
[0004]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0005]一种单晶炉加料器，其特点在于，其包括一料筒、一固设在所述料筒中部的支撑套管、一可活动地穿设在所述支撑套管内部的连杆、一设于所述料筒上方且与所述连杆的上端固定连接的配重块、一用于控制所述配重块升降的连杆升降系统，其中，所述料筒包括自上而下依次相连的一直通部、一渐窄部、一渐宽部，一进料口设于所述直通部的顶端，一出料口设于所述渐宽部的底端，所述连杆的下端固定连接有一伞形的料托，并且所述料托的上表面与所述渐宽部的内表面相贴合，所述支撑套管、所述料托和所述料筒均是由石英材料制成的。
[0006]本技术方案中，所述料筒的下部采用渐窄部、渐宽部的设计并配合所述料托的伞状设计，主要目的是方便下料，避免多晶料在即将下坠出所述料筒还未完全下坠出所述料筒时出现堵塞的情况；另一方面增加伞状的所述料托的上表面与所述料筒的所述渐宽部的内表面的接触面积，保证不下料时的密闭性，保证其结构强度。
[0007]本技术方案中，所述支撑套管、所述料托和所述料筒均是由石英材料制成的，如此可减少杂质污染，以保证加工出更高纯度的单晶硅。
[0008]本技术方案中，通过将配重块设置于料筒的上方，使连杆在支撑套管内的上下滑动更方便，并且便于打开所述出料口。
[0009]较佳地，所述支撑套管包括一用于套住所述连杆的直管、至少两层分布于所述直管上部的支撑部，所述支撑部还与所述料筒的内壁相连。通过加设所述支撑套管，一方面避免所述连杆的材料污染加入所述单晶炉加料器中的多晶料，另一方面在所述料筒内与所述料筒互相支撑。
[0010]较佳地，每一所述支撑部包括环绕所述直管均匀分布的至少三支撑杆，各所述支撑杆的一端与所述直管的外壁相连，另一端与所述料筒的内壁相连。
[0011]较佳地，所述单晶炉加料器还包括一环设于所述料筒的外表面上的法兰。如此以便所述料筒架设于单晶炉上，防止所述单晶炉加料器掉入单晶炉中。
[0012]较佳地，所述料筒、所述支撑套管、所述连杆与所述料托的中心轴均在同一直线上。如此以保证多晶料下落时更均匀，加料更均匀。
[0013]较佳地，所述料托通过一穿设在所述连杆底部的螺栓与所述连杆固定连接。
[0014]较佳地，所述螺栓和所述连杆均是由钥材料制成的。如此以减小杂质污染，同时保证足够的连接强度。
[0015]一种单晶炉，其特点在于，所述单晶炉包括一如上所述的单晶炉加料器，所述单晶炉还包括一炉体、一设于所述炉体内的石英坩埚，所述单晶炉加料器设于所述炉体的喉口部位且位于所述石英坩埚的正上方。
[0016]较佳地，所述单晶炉还包括一罩设于所述石英坩埚底部外表面上的石墨坩埚、一设于所述石墨坩埚下部的坩埚升降装置、一环设于所述石墨坩埚周围的加热器、至少两设于所述炉体侧边上的排气管、两对称地设于所述加热器下方的石墨电极。
[0017]较佳地，所述单晶炉还包括一环设于所述炉体上方的导流罩。如此以形成封闭型热场。
[0018]本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实用新型的各较佳实施例。
[0019]本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型的单晶炉加料器能更好地控制加料速度、加料均匀性，并且在加料过程中，多晶料下坠时不易堵塞、不易使石英坩埚内熔体飞溅，多次加料方便，生产更安全，从而通过采用本实用新型的单晶炉加料器有利于生产处高品质的娃单晶。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型一较佳实施例的单晶炉加料器的结构示意图。
[0021]图2为本实用新型一较佳实施例的单晶炉加料器的结构示意图。
[0022]图3为本实用新型一较佳实施例的单晶炉的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面举出较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
[0024]如图1和图2所示，一种单晶炉加料器1，其包括一料筒11、一固设在料筒11中部的支撑套管12、一可活动地穿设在支撑套管12内部的连杆13、一设于料筒11上方且与连杆13的上端固定连接的配重块14、一用于控制配重块14升降的连杆升降系统(图中未示出)，其中，料筒11包括自上而下依次相连的一直通部、一渐窄部112、一渐宽部113，一进料口设于所述直通部的顶端，一出料口设于渐宽部113的底端，连杆13的下端固定连接有一伞形的料托15，并且料托15的上表面与渐宽部113的内表面相贴合，支撑套管12、料托15和料筒11均是由石英材料制成的。通过将配重块14设于单晶炉加料器I的上方，使连杆13在支撑套管12内的滑动更方便。通过伞形的料托15，使下料更均匀。料筒11、支撑套管12、连杆13与料托15的中心轴均在同一直线上。如此以保证多晶料下落时更均匀，加料更均匀。
[0025]支撑套管12包括一用于套住连杆13的直管121、至少两层分布于直管121上部的支撑部122，支撑部122还与料筒11的内壁相连。通过加设支撑套管12，一方面避免连杆13的材料污染加入单晶炉加料器I中的多晶料，另一方面在料筒11内与料筒11互相支撑。每一所述支撑部122包括环绕直管121均匀分布的至少三支撑杆，各所述支撑杆的一端与直管121的外壁相连，另一端与料筒11的内壁相连。单晶炉加料器I还包括一环设于料筒11的外表面上的法兰16。如此以便料筒11架设于单晶炉上，防止所述单晶炉加料器I掉入单晶炉中。料托15通过一穿设在连杆13底部的螺栓与连杆13固定连接。所述螺栓和连杆13均是由钥材料制成的。如此以减小杂质污染，同时保证足够的连接强度。
[0026]如图3所示，一种单晶炉，单晶炉包括一如上所述的单晶炉加料器1，所述单晶炉还包括一炉体2、一设于炉体2内的石英坩埚21，单晶炉加料器I设于炉体2的喉口部位且位于石英坩埚21的正上方。所述单晶炉还包括一罩设于石英坩埚21底部外表面上的石墨?甘祸22、一设于石墨樹祸22下部的樹祸升降装置23、一环设于石墨樹祸22周围的加热器24、至少两设于炉体2侧边上的排气管26、两对称地设于加热器24下方的石墨电极25。所述单晶炉还包括一环设于炉体2上方的导流罩27，如此以形成封闭型热场。
[0027]本实用新型的单晶炉加料器加料均匀、不易堵塞、杂质污染少，便于多次加料，从而有利于生广出闻品质的娃单晶。
[0028]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和 修改均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种单晶炉加料器，其特征在于，其包括一料筒、一固设在所述料筒中部的支撑套管、一可活动地穿设在所述支撑套管内部的连杆、一设于所述料筒上方且与所述连杆的上端固定连接的配重块、一用于控制所述配重块升降的连杆升降系统，其中，所述料筒包括自上而下依次相连的一直通部、一渐窄部、一渐宽部，一进料口设于所述直通部的顶端，一出料口设于所述渐宽部的底端，所述连杆的下端固定连接有一伞状的料托，并且所述料托的上表面与所述渐宽部的内表面相贴合，所述支撑套管、所述料托和所述料筒均是由石英材料制成的。
2.如权利要求1所述的单晶炉加料器，其特征在于，所述支撑套管包括一用于套住所述连杆的直管、至少两层分布于所述直管上部的支撑部，所述支撑部还与所述料筒的内壁相连。
3.如权利要求2所述的单晶炉加料器，其特征在于，每一所述支撑部包括环绕所述直管均匀分布的至少三支撑杆，各所述支撑杆的一端与所述直管的外壁相连，另一端与所述料筒的内壁相连。
4.如权利要求1所述的单晶炉加料器，其特征在于，所述单晶炉加料器还包括一环设于所述料筒的外表面上的法兰。
5.如权利要求1所述的单晶炉加料器，其特征在于，所述料筒、所述支撑套管、所述连杆与所述料托的中心轴均在同一直线上。
6.如权利要求1所述的单晶炉加料器，其特征在于，所述料托通过一穿设在所述连杆底部的螺栓与所述连杆固定连接。
7.如权利要求6所述的单晶炉加料器，其特征在于，所述螺栓和所述连杆均是由钥材料制成的。
8.—种单晶炉，其特征在于，所述单晶炉包括一如权利要求1?7中任一项所述的单晶炉加料器，所述单晶炉还包括一炉体、一设于所述炉体内的石英坩埚，所述单晶炉加料器设于所述炉体的喉口部位且位于所述石英坩埚的正上方。
9.如权利要求8所述的单晶炉，其特征在于，所述单晶炉还包括一罩设于所述石英坩埚底部外表面上的石墨坩埚、一设于所述石墨坩埚下部的坩埚升降装置、一环设于所述石墨坩埚周围的加热器、至少两设于所述炉体侧边上的排气管、两对称地设于所述加热器下方的石墨电极。
10.如权利要求9所述的单晶炉，其特征在于，所述单晶炉还包括一环设于所述炉体上方的导流罩。
【文档编号】C30B35/00GK203668558SQ201420208312
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】王峰, 韩建超, 刘苏生 申请人:上海合晶硅材料有限公司