一种用于区熔炉的气体控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及非金属晶体制造设备，旨在提供一种用于区熔炉的气体控制系统；该实用新型包括气体控制箱、质量流量计、压力控制器、气体过滤器和区熔炉体；所述区熔炉体包括上炉室、主炉室和下炉室，主炉室内设有熔区；气体控制箱内设有两路炉体进气管路，且该两路炉体进气管路连接到主炉室上，该两路炉体进气管路上均设有气体过滤器和质量流量计。该实用新型的有益效果是：它具有高精度的压力稳定控制和气体流量控制，优选的气体流通路径可带走炉内杂质，提高熔区洁净度和拉制单晶纯度；保护气体可保证熔区周围气体压力，提高熔区稳定性，掺杂气体对准熔区可直接有效地将掺杂元素渗入熔硅中，以达到改变硅单晶相关品质性能的目的。
【专利说明】一种用于区熔炉的气体控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种非金属晶体制造设备，具体涉及一种用于区熔炉的气体控制系统。
【背景技术】
[0002]区熔炉是一种新型单晶硅生长炉，其拉制出的单晶硅具有较高的纯度，主要应用于半导体制造行业。区熔炉在单晶拉制过程中需充正压保护气体，由于熔硅的多变性、易受干扰性，因此炉内压力平稳性要求十分高，且拉制过程中有杂质挥发，为了拉制纯度较高的单晶硅，必须尽量将杂质与熔硅分离。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于区熔炉的气体控制系统。
[0004]为解决技术问题，本实用新型的解决方案是:
[0005]提供一种用于区熔炉的气体控制系统，包括气体控制箱、质量流量计、压力控制器、气体过滤器和区熔炉体；所述区熔炉体包括上炉室、主炉室和下炉室,其中主炉室内设有熔区；所述气体控制箱内设有两路炉体进气管路，分别为保护气体进气管路和掺杂气体进气管路；且该两路炉体进气管路连接到主炉室上；所述两路炉体进气管路上均设有气体过滤器和质量流量计，该质量流量计是控制气体进气流量；所述区熔炉体的上炉室顶部和下炉室底部各设有一路回气管路，该两路回气管路结合进气入口使炉内形成由主炉室导向上下炉室的气流，可带走杂质，提高熔区洁净度，以提高拉晶成品率；且该两路回气管路上均设有气体过滤器和质量流量计或压力控制器，可分别调节回气流量，以达到分别控制炉内向上气流流量和向下气流流量；压力控制器自带有流量控制功能，可根据设定压力调节开口大小以调节炉内压力。
[0006]作为一种改进，所述掺杂气体进气管路还包括第一掺杂气体管路和第二掺杂气体管路。
[0007]作为一种改进，所述第一掺杂气体管路和第二掺杂气体管路分别依次设有一个气体过滤器和一个质量流量计，再通过一个共同的质量流量计连接到区熔炉体的主炉室上。
[0008]作为一种改进，所述保护气体进气管路上依次通过一个气体过滤器和一个质量流量计连接到区熔炉体的主炉室上。
[0009]作为一种改进，所述区熔炉体上的两路回气管路为上回气管路和下回气管路，所述上回气管路依次通过气体过滤器和质量流量计与所述下回气管路依次通过气体过滤器和压力控制器连接到共同回气管路上。
[0010]作为一种改进，所述两路炉体进气管和两路回气管均为不锈钢气管。
[0011]作为一种改进，所述第一掺杂气体管路中的掺杂气体为硼烷，所述第二掺杂气体管路中的掺杂气体为磷烷，该两种掺杂气体对准熔区可直接有效地将掺杂元素渗入熔硅中，以达到改变硅单晶相关品质性能的目的；所述保护气体进气管路中的保护气体为氩气、氮气或者氢气，可保证熔区周围气体压力，提高熔区稳定性。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0013]I)它具有高精度的压力稳定控制和气体流量控制，优选的气体流通路径可带走炉内杂质，提高熔区洁净度和拉制单晶的纯度；
[0014]2)保护气体可保证熔区周围气体压力，提高熔区稳定性，掺杂气体对准熔区可直接有效地将掺杂元素渗入熔硅中，以达到改变硅单晶相关品质性能的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型结构原理图
[0016]附图标记:1气体控制箱、2气体过滤器、3质量流量计、4不锈钢气管、5上炉室、6主炉室、7熔区、8下炉室、9压力控制器、10回气管路。
【具体实施方式】
[0017]以下的实施例可以使本专业【技术领域】的技术人员更全面的了解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。
[0018]图1为该实用新型的具体实施例，一种用于区熔炉的气体控制系统包括气体控制箱1、质量流量计3、压力控制器9、气体过滤器2和区熔炉体；所述区熔炉体包括上炉室5、主炉室6和下炉室8，其中主炉室6内设有熔区7。
[0019]所述气体控制箱I内设有两路炉体进气管路，分别为保护气体进气管路和掺杂气体进气管路；且该两路炉体进气管路连接到主炉室6上；所述两路炉体进气管路上均设有气体过滤器2和质量流量计3，该质量流量计3是控制气体进气流量；
[0020]所述掺杂气体进气管路还包括第一掺杂气体管路和第二掺杂气体管路；所述第一掺杂气体管路和第二掺杂气体管路分别依次设有一个气体过滤器2和一个质量流量计3，再通过一个共同的质量流量计3连接到区熔炉体的主炉室6上。
[0021 ] 所述保护气体进气管路上依次通过一个气体过滤器2和一个质量流量计3连接到区熔炉体的主炉室6上。
[0022]所述回气管路10分为上回气管路和下回气管路，所述区熔炉体的上炉室5顶部设有上回气管路，下炉室8底部设有下回气管路，该两路回气管路10结合进气入口使炉内形成由主炉室6导向上炉室5、下炉室8的气流，可带走杂质，提高熔区7洁净度，以提高拉晶成品率；
[0023]所述上回气管路依次设有一个气体过滤器2和一个质量流量计3，下回气管路依次设有一个气体过滤器2和一个压力控制器9，可分别调节回气流量，以达到分别控制炉内向上气流流量和向下气流流量；压力控制器9自带有流量控制功能，可根据设定压力调节开口大小以调节炉内压力。
[0024]所述两路炉体进气管和两路回气管均为不锈钢气管4。
[0025]所述第一掺杂气体管路中的掺杂气体为硼烷，所述第二掺杂气体管路中的掺杂气体为磷烷，该两种掺杂气体对准熔区7可直接有效地将掺杂元素渗入熔硅中，以达到改变硅单晶相关品质性能的目的；所述保护气体进气管路中的保护气体为氩气、氮气或者氢气，可保证熔区7周围气体压力，提高熔区7稳定性。
[0026]因此，本实用新型的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括在权利要求书之下实施或者执行本实用新型的所有等效方案。
【权利要求】
1.一种用于区熔炉的气体控制系统，包括气体控制箱，其特征在于，还包括质量流量计、压力控制器、气体过滤器和区熔炉体；所述区熔炉体包括上炉室、主炉室和下炉室，其中主炉室内设有熔区； 所述气体控制箱内设有两路炉体进气管路，分别为保护气体进气管路和掺杂气体进气管路；且该两路炉体进气管路连接到主炉室上；所述两路炉体进气管路上均设有气体过滤器和质量流量计； 所述区熔炉体的上炉室顶部和下炉室底部各设有一路回气管路，且该两路回气管路上均设有气体过滤器、质量流量计或压力控制器。
2.根据权利要求1中所述的用于区熔炉的气体控制系统，其特征在于，所述掺杂气体进气管路还包括第一掺杂气体管路和第二掺杂气体管路。
3.根据权利要求2中所述的用于区熔炉的气体控制系统，其特征在于，所述第一掺杂气体管路和第二掺杂气体管路上分别依次设有一个气体过滤器和一个质量流量计，再通过一个共同的质量流量计连接到区熔炉体的主炉室上。
4.根据权利要求1中所述的用于区熔炉的气体控制系统，其特征在于，所述保护气体进气管路依次通过一个气体过滤器和一个质量流量计连接到区熔炉体的主炉室上。
5.根据权利要求1中所述的用于区熔炉的气体控制系统，其特征在于，所述区熔炉体上的两路回气管路为上回气管路和下回气管路，所述上回气管路依次通过气体过滤器和质量流量计与所述下回气管路依次通过气体过滤器和压力控制器连接到共同回气管路上。
【文档编号】C30B13/28GK203741451SQ201420053298
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】曹建伟, 陈明杰, 汤承伟, 傅林坚, 王丹涛, 石刚, 欧阳鹏根, 邱敏秀, 蒋庆良 申请人:浙江晶盛机电股份有限公司