[发明专利]一种单晶炉多次加料系统及加料方法

说明书

本发明公开了一种单晶炉多次加料系统及加料方法，所述加料系统包括：移动式送料单元，所述移动式送料单元包括料罐，所述料罐上端设有抽气口和进气口，所述抽气口通过气动阀一与副泵连通，所述进气口与氩气气源连通；接料单元，所述接料单元用于缓冲接收移动式送料单元传送的硅料，并将硅料传送至单晶炉内，所述接料单元可拆卸固定于单晶炉的炉盖上；加料控制系统，所述加料控制系统单晶炉PLC控制系统通讯连接，用于监控单晶炉PLC控制系统的变量以及加料控制。本发明利用真空气力输送的原理，实现单晶炉生产过程中的多次加料，实现将单晶硅棒的长度最大化，可以节约大量成本。

技术领域

本发明涉及单晶炉技术领域，具体为一种单晶炉多次加料系统及加料方法。

背景技术

半导体产业的快速发展促使单晶炉的生产具有连续性，高效性，且需要节省拉晶生产的成本，在单晶炉第一次投料时，由于硅料呈固态颗粒状，在石英坩埚内成堆积状态，但是在经过高温熔化后，硅料变成液态，体积会比原来的固态的体积大幅缩小，石英坩埚的上部还会有很大的空间，这样会造成拉出的晶棒长度不够长。多次加料可以在硅料融化成液体后，继续增加硅料，使石英坩埚内的硅液尽量盛满，这样可以在充分利用石英坩埚的体积，一次拉出长的硅棒；因为石英坩埚的一次使用寿命是200小时左右，在使用寿命内，可以多次加料，尽可能的拉出多根晶棒。

现有的加料装置有如下的弊端:

1.机械设计复杂，故障率高，并且会占用单晶炉很大的空间，拆装都非常困难，而且需要在生产现场往料罐里加料,容易对硅料造成二次污染；

2.只能进行二次加料，不能进行多次的批量加料操作，加入的硅料的重量是有限制的；

3.硅料在加料过程容易造成石英加料管破裂，污染硅料。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种单晶炉多次加料系统及加料方法，以解决背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明的一个方面，提供一种单晶炉多次加料系统，包括

移动式送料单元，用于向单晶炉的主室提供硅料，所述移动式送料单元包括料罐，所述料罐上端设有抽气口和进气口，所述抽气口通过气动阀一与副泵连通，所述进气口通过氩气阀一与氩气气源连通；所述料罐的底部设有出料口，所述料罐的出料口处安装有下料阀；所述料罐的出料口通过出料管连通至接料单元，所述出料管靠近下料阀的一端通过氩气阀二与氩气气源连通；

接料单元，所述接料单元用于缓冲、接收移动式送料单元传送的硅料，并将硅料传送至主室内，所述接料单元可拆卸固定于主室的炉盖上；

加料控制系统，所述加料控制系统与单晶炉PLC控制系统通讯连接，用于加料控制以及监控单晶炉PLC控制系统的变量。

优选地，所述料罐上安装有真空计和激光料位计一，所述料罐抽气口上的管道通过快接插头二连接在原真空管上，所述氩气阀一与氩气气源之间安装有质量流量计。

优选地，所述出料管靠近下料阀的一端通过氩气阀二连通至氩气阀一和质量流量计之间的管路上。

优选地，所述接料单元包括重力分离仓和振动给料机和下料箱，所述下料箱通过法兰固定在主室的炉盖上，所述下料箱上端的进料口通过真空管与原真空管可拆卸连接，所述真空管上安装有进料阀、过滤器二和气动阀二，所述出料管远离下料阀的一端通过快接插头四连通至进料阀和过滤器二之间的真空管上。

优选地，所述下料箱内从上到下设置有所述重力分离仓和所述振动给料机，所述重力分离仓的进料口一位于下料箱进料口的正下方，所述下料箱在所述重力分离仓的上方安装有激光料位计二，所述重力分离仓底部的出料口一与振动给料机相连通，所述振动给料机的出料口与主室炉盖上的进料口相连通。