[发明专利]连续生产单晶的设备

说明书

技术领域

本发明涉及单晶生产技术领域，特别是涉及一种连续生产单晶的设备。

背景技术

目前，半导体材料如硅的单晶棒的生产一般采用直拉单晶炉，现有的单晶炉一般包括：底座、立柱、炉室、炉盖、带有提拉头的副室和相关管道等。由于现有的单晶炉一般只设有一个副室，不能连续生产单晶，在一个开炉周期内只能生产一根单晶，由于单晶的冷却、取出和籽晶的更换均需要耗费时间，坩埚消耗量大，一个坩埚只能生产1根单晶，且需要反复加热，造成资源浪费和较高的生产成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种可连续生产单晶的设备，以解决一个开炉周期消耗一个坩埚只能拉一根单晶，周期时间长，造成高能耗等资源浪费，生产成本高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种连续生产单晶的设备，包括底座、主炉室、立柱、炉盖组件和顶部固定连接有提拉头装置的副室，所述副室与炉盖组件的顶部相连，所述副室设置为至少两个，每个副室分别通过可升降和旋转的连接机构与所述立柱连接，所述至少两个副室交替进行拉晶；所述主炉室的外侧设有加料装置，所述加料装置通过波纹管组件与所述炉盖组件相连。

其中，所述主炉室可通过顶升机构顶升和外旋。

其中，所述副室设置为两个，所述两个副室分别位于立柱的两侧，分别为第一副室和第二副室，所述第一副室和第二副室分别通过可升降和旋转的第一连接机构和第二连接机构与所述立柱相连。

其中，所述第一连接机构包括第一支臂、第一支撑、第一顶升轴、第一凸台和第一顶升机构；所述第一顶升轴通过第一支撑固定在所述立柱的一侧，所述第一副室通过第一支臂与第一顶升轴连接，第一凸台设置在所述第一顶升轴上位于第一支臂的下方，所述第一顶升机构驱动第一顶升轴向上运动使得第一凸台抵住所述第一支臂从而带动第一副室做提升运动，所述第一副室可绕第一顶升轴转动。

其中，所述第二连接机构包括第二支臂、第二支撑、第二顶升轴、第二凸台和第二顶升机构；所述第二顶升轴通过第二支撑固定在所述立柱的另一侧，所述第二副室通过第二支臂与第二顶升轴连接，第二凸台设置在所述第二顶升轴上位于第二支臂的下方，所述第二顶升机构驱动第二顶升轴向上运动使得第二凸台抵住所述第二支臂从而带动第二副室做提升运动，所述第二副室可绕第二顶升轴转动。

其中，所述炉盖通过第三支臂连接到第二顶升轴上，所述第三支臂位于第二顶升机构的上方；所述第二顶升轴上位于第三支臂的下方设有第三凸台，所述第三凸台距第三支臂的距离大于第二凸台距第二支臂的距离；炉盖组件可绕第二顶升轴转动。

其中，所述至少两个副室和炉盖组件可通过人工推动进行转动或与通过机动连接进行自动转动。

其中，所述炉盖组件与所述波纹管组件的连接处设有插板阀。

其中，所述加料装置设有移动车。

(三)有益效果

上述技术方案提供的一种连续生产单晶的设备，采用至少两个副室进行交替地进行拉晶，同时配有连续加料装置，使得当其中的一个处于拉晶工作时，其它副室处于生产准备状态或单晶冷却状态，此时，连续加料装置也处于装料和预抽真空等生产准备状态，从而形成了连续的单晶生产过程，使得消耗一个坩埚可拉制多根单晶，并使得主炉室工作状态下保持温度，节约了能源，并降低了生产成本。进一步地，在加料装置的底部设有移动车，便于加料装置的移动。

附图说明

图1是本发明一种连续生产单晶的设备非工作状态下的主视图；

图2是本发明第二副室拉晶状态下的主视图；

图3是本发明第二副室拉晶状态下的俯视图；

图4是本发明第一副室拉晶状态下的主视图；

图5是本发明第一副室拉晶状态下的俯视图。

其中，1、底座；2、主炉室；3、炉盖组件；4、加料装置；5、立柱；3-1、炉盖；3-2、翻板阀；3-3、插板阀；4-1、料仓；4-2、波纹管组件；4-3、移动车；6-1、第一副室；6-2、第二副室；6-1a、第一提拉头装置；6-2a，第二提拉头装置；7-10、第一连接机构；7-20、第二连接机构；7-11、第一支臂；7-12、第一支撑；7-13、第一顶升轴；7-14、第一顶升机构；7-15、第一凸台；7-21、第二支臂；7-22、第二支撑；7-23、第二顶升轴；7-24、第二顶升机构；7-25、第二凸台；7-26、第三凸台；8、第三支臂。

具体实施方式