[发明专利]一种直拉单晶硅生产用的引晶装置及引晶方法

说明书

本发明涉及单晶硅生产加工设备技术领域，具体地说，涉及一种直拉单晶硅生产用的引晶装置及引晶方法，包括引晶箱，引晶箱上安装有下料漏斗，引晶箱内底部安装有加热座，加热座的顶部安装有坩埚，下料漏斗的出料口正对坩埚的进口处，引晶机构包括两个对称嵌设于引晶箱内壁上的升降气缸，每个升降气缸的活塞杆顶部安装有固定杆，两个固定杆之间安装有单晶硅夹头，单晶硅夹头的底部安装有单晶硅。本发明通过引晶机构能够方便将单晶硅向上缓慢提拉，使得单晶硅带动多晶硅原料向上拉伸，保证引晶操作的稳定进行，生产效率高，通过引晶方法能够方便引晶的顺利进行，升降气缸保证晶体向上慢慢拉直且避免产生断裂等现象。

技术领域

本发明涉及单晶硅生产加工设备技术领域，具体地说，涉及一种直拉单晶硅生产用的引晶装置及引晶方法。

背景技术

直拉单晶硅是沿着垂直方向从硅熔体中拉制出的具有一定尺寸、晶向、导电型号和电阻率范围的硅单晶，在进行单晶硅的生产时，需要对单晶硅进行向上拉动生长，叫做直拉法，此法早在1917年由切克劳斯基建立的一种晶体生长方法，用直拉法生长单晶的设备和工艺比较简单，容易实现自动控制，生产效率高，易于制备大直径单晶，容易控制单晶中杂质浓度，可以制备低电阻率单晶。据统计，世界上硅单晶的产量中70％～80％是用直拉法生产的。

现有的直拉单晶硅在生产时不便于进行向上稳定拉动，容易造成晶体的断裂与扭曲，从而影响直拉单晶硅的生长，且不能同时对多个晶体进行同时提拉，造成晶体生产效率较低，此外现有的装置也不便于进行拆卸，在需要更换硅单晶体进行生产时很不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直拉单晶硅生产用的引晶装置及引晶方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种直拉单晶硅生产用的引晶装置，包括引晶箱，所述引晶箱上安装有下料漏斗，所述引晶箱内底部安装有加热座，所述加热座的顶部安装有坩埚，所述下料漏斗的出料口正对坩埚的进口处，所述引晶箱的正上方安装有引晶机构，所述引晶机构包括两个对称嵌设于引晶箱内壁上的升降气缸，每个所述升降气缸的活塞杆顶部安装有固定杆，两个固定杆之间安装有单晶硅夹头，所述单晶硅夹头的底部安装有单晶硅，所述单晶硅与单晶硅夹头卡接配合。

作为优选，所述下料漏斗的顶部外侧开设有若干均匀等距呈环状排列的固定孔，所述引晶箱的顶部位于下料漏斗的外侧设置有卡紧机构。

作为优选，所述卡紧机构包括卡板，所述卡板的一端设置有销轴，所述销轴的底部穿过卡板且与固定孔卡接配合，所述卡板的另一端与引晶箱的顶部通过第一铰链铰接。

作为优选，所述固定杆与升降气缸活塞杆的顶部之间通过卡接机构连接。

作为优选，所述卡接机构包括固定架，所述固定架的顶部紧密焊接有下卡环，所述下卡环的顶部设置有上卡环，所述上卡环的一侧通过第二铰链与下卡环铰接。

作为优选，所述上卡环和下卡环的另一侧紧密焊接有卡接板，所述卡接板通过螺栓固定连接。

作为优选，所述下料漏斗的顶部安装有密封盖，所述密封盖的顶部中心开设有与所述单晶硅夹头直径尺寸相适配的通孔。

作为优选，所述下料漏斗的出口孔径与所述单晶硅夹头直径尺寸相适配。

另一方面，本发明还提供一种直拉单晶硅生产用的引晶方法，包括上述的直拉单晶硅生产用的引晶装置，具体包括如下步骤：

S1：在坩埚的内壁喷涂上厚度90-110μm的氮化硅涂层；

S2：把高纯度的多晶硅原料放入坩埚；

S3：通过加热座产生的高温将其熔化；

S4：再将单晶硅夹头底端的单晶硅插入坩埚内部；