[实用新型]带有一次加料器的直拉单晶炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直拉单晶生长装置，属于半导体生长设备技术领域。

背景技术

直拉单晶炉是晶体生长设备中最重要的产品系列，用它来制作人工晶体，单晶生长速度最高，最容易实现人工控制，因此也获得了最广泛的应用。为了生长出大尺寸和高质量的单晶，人类几乎动用里一切先进的手段。可以说，在单晶炉上集成了材料、机械、电气、计算机、磁、光、仪等多方面的高端知识和技术，是一个国家机电一体化设备制造水平的反映。硅单晶体作为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其它电子元件。大部分的半导体硅单晶体采用直拉法制造，一般采用如下制造方法：多晶硅被装进石英坩埚内，加热熔化，然后，将熔硅略做降温，给予一定的过冷度，把一支特定晶向的硅单晶体(称做籽晶)装入硅籽晶夹持器中，硅籽晶夹持器的上端通过连接件与籽晶轴连接，籽晶固定于夹持器的下端，并且使籽晶与硅熔体接触，通过调整熔体的温度和籽晶向上的提升速度，使籽晶体长大，当硅晶体的直径接近目标直径时，提高提升速度，使单晶体近恒直径生长。在生长过程的尾期，石英坩埚内的硅熔体尚未完全消失，通过增加晶体的提升速度和调整石英埚内的供给热量，使晶体渐渐减小，从而形成一个尾形锥体，当锥体的尖足够小时，晶体就会与熔体脱离，从而完成晶体的生长过程。

随着科技的发展，地球上的各种资源有限，人们正在寻找各种资源来代替石油、煤等各种自然资源。而太阳能是目前地球上取之不尽的最好的绿色资源。而硅单晶太阳能电池是目前应用技术最完善、最普遍的方法。但是目前能用于制备太阳能电池片的高纯多晶硅(纯度≥6N)严重紧缺。所以国内制备太阳能单晶棒的企业纷纷采用原来用于制作硅粉的片料、碎料及小锅底料。因用片料及小锅底料时其一次装料量只有使用多晶硅及单晶硅头尾料的1/2至1/3。使得制备单晶硅棒的生产能力下降，生产成本上升。所以增加制备单晶硅棒的投料量成为单晶硅棒企业的当务之急和研究方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种带有一次加料器的直拉单晶炉上。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

带有一次加料器的直拉单晶炉，包括一个带有加热石英坩埚的直拉单晶炉本体，其特征在于，所述直拉单晶炉本体上设置有用于添加硅料的高纯透明石英玻璃管加料器，所述加料器的最大直径处尺寸为石英坩埚直径的40％～45％，所述加料器的总高度为石英坩埚高度的2～2.5倍，加料器的壁厚度为2～5mm。

所述加料器为直圆筒型加料器。

所述加料器下端具有向外扩散的喇叭口，喇叭口的角度为7°±3°，喇叭口的高度为50mm。

所述加料器为上端小下端大的圆锥台型，圆锥台的倾角为4°～5°。

所述加料器下端具有向内收紧的收口，收口的角度为10°～15°，收口的高度为40～60mm。

有益效果，采用本实用新型的加料器，大大增加了原料的投料量，同时应用了片料及小锅底料使有限的资源得到了充分利用，符合节约型社会的要求。所述加料器由高纯透明石英玻璃管制作而成，所以对硅单晶的沾污能控制在一定的范围，使制备出的单晶棒的各项技术参数完全符合semi太阳能级硅单晶标准；本实用新型根据硅原料形状不同使用不同形状结构的加料装置，，满足不同需求，以便操作时的安全方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型所述的第一种加料器的结构示意图；

图2为本实用新型所述的第二种加料器的结构示意图；

图3为本实用新型所述的第三种加料器的结构示意图；

图4为本实用新型所述的第四种加料器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

带有一次加料器的直拉单晶炉，包括一个带有加热石英坩埚的直拉单晶炉本体，所述直拉单晶炉本体上设置有用于添加硅料的高纯透明石英玻璃管加料器，加料器有以下四种形式：

参看图1，加料器1为直圆筒型，加料器的直径为石英坩埚直径的40％～45％，加料器的总高度为石英坩埚高度的2～2.5倍，加料器的壁厚度为2～5mm。主要适用于加置小颗粒状硅料。