一种加料筒的制作方法

[0001]
本发明属于半导体材料生产技术领域，特别是涉及一种加料筒。


背景技术：

[0002]
加料筒是单晶生产过程中一个不可或缺的装置，硅料需要通过加料筒运送至单晶炉内，才能实现连续生产，而加料筒的使用寿命长短直接关系到生产效率与成本。加料筒由石英料筒、金属提升杆、石英底碗和石英底衬组成，其中，石英料筒用于盛装硅料，金属提升杆和石英底碗组成升降式阀门，控制硅料的盛装、承重和下料速度，而石英底衬用于控制石英底碗和金属提升杆之间的连接。
[0003]
加料过程中，石英底衬要承受整个加料筒和放入其中的硅料的重量，由于石英底衬的外观像玻璃一样，这种材质本身的硬度不够，而且较脆，其需要经历频繁的高低温切换过程，使用频率比较高，使用多次(例如100次)以后，出现碎裂或者脱落的概率比较高，造成石英底碗、石英筒和内部盛装的硅料脱落损坏，这也会对原料造成污染，从而导致生产成本的提高。


技术实现要素：

[0004]
为解决上述问题，本发明提供了一种加料筒，能够增加其硬度且耐高温，不易产生形变，使用寿命更高，减少碎裂脱落的可能性，降低生产成本。
[0005]
本发明提供的一种加料筒，包括料筒、提升部件、底衬、底碗和底盖，其中，所述底碗的高度从中部向四周逐渐降低，所述提升部件的底部穿过所述底碗后与所述底衬连接并托住所述底碗，所述底盖与所述底衬连接且对所述底衬形成密封，所述料筒在重力作用下自然落在所述底碗上形成密封的加料空间，且所述料筒的外部固定有卡接部，用于在卸料时将所述料筒卡在炉内不动而所述提升部件和所述底碗下降以形成用于卸料的空隙，所述底衬为碳碳底衬，所述底盖为石英底盖。
[0006]
优选的，在上述加料筒中，所述提升部件和所述底碗之间同时利用螺纹和插销固定。
[0007]
优选的，在上述加料筒中，所述插销为钼插销。
[0008]
优选的，在上述加料筒中，所述底衬的直径为130毫米至135毫米。
[0009]
优选的，在上述加料筒中，所述底衬的高度为5毫米至10毫米。
[0010]
优选的，在上述加料筒中，所述料筒为石英料筒。
[0011]
优选的，在上述加料筒中，所述提升部件为金属提升杆。
[0012]
优选的，在上述加料筒中，所述底碗为石英底碗。
[0013]
通过上述描述可知，本发明提供的上述加料筒，由于所述底衬为碳碳底衬，所述底盖为石英底盖，这种碳碳材料高硬度、结构稳定、耐高温且高低温切换不易产生形变，因此能够增加加料筒的硬度且使加料筒更加耐高温，不易产生形变，使用寿命更高，减少碎裂脱落的可能性，而且碳碳材料可以由边角料加工成，可有效防止金属污染，延长加料筒及其零
部件的使用寿命，从而降低生产成本。
附图说明
[0014]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0015]
图1为本发明提供的一种加料筒的实施例的示意图。
具体实施方式
[0016]
本发明的核心是提供一种加料筒，能够增加其硬度且耐高温，不易产生形变，使用寿命更高，减少碎裂脱落的可能性，降低生产成本。
[0017]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]
本发明提供的一种加料筒的实施例如图1所示，图1为本发明提供的一种加料筒的实施例的示意图，该加料筒包括料筒1、提升部件2、底衬3、底碗4和底盖5，其中，底碗4的高度从中部向四周逐渐降低，提升部件2的底部穿过底碗4后与底衬3连接并托住底碗4，底盖5与底衬3连接且对底衬3形成密封，这种底盖5的作用是加固并密闭底衬，使底衬、底碗形成一体不会因为松动导致磨损损坏，料筒1在重力作用下自然落在底碗4上形成密封的加料空间，且料筒1的外部固定有卡接部(未示出)，用于在卸料时将料筒卡在炉内不动而提升部件2和底碗4下降以形成用于卸料的空隙，底衬3为碳碳底衬，底盖5为石英底盖。
[0019]
需要说明的是，利用碳碳材料制作的底衬，具有耐高温性、高硬度性、低膨胀系数、结构稳定和不含金属等优点，既不对生产造成污染，也有利于提高加料筒的使用效率，使石英筒使用寿命延长3倍以上，极大程度降低生产成本。利用该加料筒，在加料时，加料筒竖直固定在小车上(小车可45度倾斜)，加料筒倾斜45度，从加料筒顶部将硅料沿着筒内壁倒入，加至一半时将筒身竖直，继续将料加满；在卸料时，料筒上部外壁可以有一圆盘形“耳朵”(卡接部)，料筒伸入单晶炉，直到料筒的外壁上的卡接部落到特定的卡槽中，此时继续往下下降，料筒就不会再向下移动，而是提升部件与底碗部分继续向下下降，从而形成间隙，硅料从这个间隙处就落入单晶炉中，卸料完成后提拉该提升部件，间隙就被重新关闭，提出加料筒即可。
[0020]
通过上述描述可知，本发明提供的上述加料筒的实施例中，由于底衬为碳碳底衬，底盖为石英底盖，这种碳碳材料高硬度、结构稳定、耐高温且高低温切换不易产生形变，因此能够增加加料筒的硬度且使加料筒更加耐高温，不易产生形变，使用寿命更高，减少碎裂脱落的可能性，而且碳碳材料可以由边角料加工成，可有效防止金属污染，延长加料筒及其零部件的使用寿命，从而降低生产成本。
[0021]
在上述加料筒的一个具体实施例中，继续参考图1，提升部件2和底碗4之间同时利用螺纹和插销6固定，这样就增加了连接的稳固性，使用过程中即使螺纹产生了磨损，也可
以由插销保持二者之间的连接，不会脱落。进一步的，该插销可优选为钼插销，具有高强度、高熔点、耐腐蚀和耐磨等优点，当然还可以根据实际需要选用其他材质的插销，此处并不构成限制。
[0022]
在上述加料筒的另一个具体实施例中，底衬的直径为130毫米至135毫米另外，可选的，底衬的高度为5毫米至10毫米，这就将原有圆柱状石英底衬替换为扁平圆饼状碳碳底衬，可见这种底衬的横向面积比现有技术增加了，从而增加了其受力面积，保证上部的硅料产生的下压力更均匀的分布于底衬上，使得料筒整体承受能力更强，保证底衬具有更长的使用寿命。
[0023]
本领域技术人员可以理解的是，上述料筒可以为石英料筒，而且提升部件可以为金属提升杆，底碗可以为石英底碗，这些材质不仅保证各个部件具有足够高的强度，而且成本较低，从而降低生产成本。当然，还可以根据实际需要选用其他材质，此处并不限制。
[0024]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。