[实用新型]一种带有二次加料装置的直拉法单晶制备炉

说明书

技术领域

本装置属于一种用于单晶制备装置领域，尤其涉及一种带有二次加料装置的直拉法单晶制备炉。

背景技术

在多晶硅的制作中，首先需将籽晶固定到单晶炉内设有的缆车机构上，控制缆车机构将籽晶插入带有熔体的坩埚中，待籽晶与熔体充分熔接后慢慢向上提拉籽晶，硅体便在籽晶下端生长，在晶体生长过程中籽晶与坩埚一直相对旋转且旋向相反，硅晶棒成型后为不规则圆柱形，上下端为锥形。

在实际使用中硅晶体必须为固定形状，例如圆形切片或方形切面，这就使得生产出来的硅晶棒必须重塑外形，即进行：切断、开方，这个过程中就会产生头部(俗称肩料)、板材料、尾料三部分边角料，此三部分边角料在清洗合格后可作为原材料继续进行回熔处理。

由于石英埚成本在直拉单晶系统中占据很大的份额，受限于成本的约束，为了提高产能效率，各公司一般采用连续加料工艺即二次加料的方法，现有的二次加料方法所使用的加料装置一般利用吊具连接直径为20mm的石英桶，石英桶底端开有出料口，出料口部分设有挡料板，通过一连杆连接到挡料板控制石英桶卸料，石英桶中装填有小块硅料，深入锅炉一定距离后利用连杆以摆动挡料板，控制石英桶将硅料倾卸进坩埚以完成加料。

于2012年02月22日专利号为：201120270321.5的中国专利，公开了一种“直拉法单晶硅制备中具有二次投料装置的单晶炉”其提出：投料装置包括投料桶和升降投料桶的升降装置，炉盖上部与坩埚相对应的位置开有供投料桶进出的进料口和相应的密封盖；投料桶的底部具有卸料口和相应的卸料板，所述的卸料板上连接有连杆，并通过连杆的上下运动实现关闭和开启。

如此存在的问题为：1、石英制品较多时，连杆与卸料板产生面内应力易造成石英桶损坏；2、硅料处理成本较高，将大块板料通过人工敲击粉碎成小块，需消耗大量的人力成本；3、在将大块板料敲击粉碎成小块时产生大量硅尘，影响操作人员身体健康；4、在将板料敲击粉碎成小块的过程中伴随着大量飞溅，造成材料浪费。

实用新型内容

为解决上述问题，提出的解决方案为：提供一种带有二次加料装置的直拉法单晶制备炉，其包括，炉体，炉体内表面附着安装有加热线圈，中央处设有石英坩埚，其中，炉体上端开有进料口，于该进料口处悬停有二次加料装置；所述的二次加料装置包括，抱箍、升降钢缆，升降钢缆一端连接到配重柱，配重柱下端设有连接柱，连接柱下表面中心开有螺孔，对应的，所述的冂形连杆上表面中心处亦开有螺孔，连接柱与冂形连杆通过螺钉相连接，冂形连杆两个支脚处都连接有吊板；每个吊板下端皆开有螺孔，所述的抱箍两侧设有连接块，连接块上开有插孔，由一根钼杆穿过所述的螺孔、及所述的插孔，以将吊板与抱箍连接为一体。

进一步的，所述的钼杆开有两段螺纹，且相连接后吊板的螺孔刚好可以啮合在两段螺纹中央。

带来的有益效果为：

使用二次加料装置进行二次加料，其中使用钼杆吊装板料、头尾料，免除将大块板料敲击粉碎成小块的步骤，不会产生硅尘，也无大量飞溅，提高了材料利用率也避免损伤操作人员健康。

使用抱箍可以夹持原生多晶,使得设备不仅仅可以添加板、头、肩料等加工剩余料，钼杆、抱箍协同工作，增加物料增添量，大大提高加料效率。

使用配重柱作为重锤，保证二次加料装置与坩埚高度同心，其下端设有的连接柱于冂形连杆形成开放式的连接结构，根据需求可进行拆卸亦可添加多个冂形连杆，以连接多个吊板增加钼杆数，进一步提升加料量。

钼杆上开有两段螺纹与吊板的螺孔相对应，保证钼杆位置稳定，不会来回窜动提升添料过程的平稳性。

本装置在单晶炉上增添有二次加料装置，且简化二次加料装置结构更加适宜在单晶炉安装，使用的新式结构不会产生面内应力，更加耐用，单晶炉匹配加热线圈加热坩埚，设备一体化程度更高具有极广的普适性。

附图说明

图1为本装置正视结构示意图

图2为本装置剖面轴视图

图3为图2所示A标记处(二次投放装置结构示意图)

具体实施方式

本装置包括，升降钢缆1，配重柱2、冂形连杆3、吊板4、钼杆5、抱箍6、加热线圈7、石英坩埚8、炉体9。

其中，

配重柱2下还设有连接柱2a；

钼杆5上开有螺纹5a。