[发明专利]一种单晶炉二次加料系统及加料方法

权利要求书

1.一种单晶炉二次加料系统，包括单晶炉主体，其特征在于：还包括二次加料装置，所述单晶炉主体包括炉筒(11)、隔离仓(7)和副室(6)，所述炉筒(11)的上部为炉筒颈口(9)，该炉筒颈口(9)通过隔离仓(7)与上方的副室(6)相连通，炉筒颈口(9)处设有隔离阀(8)；炉筒(11)内设有石英坩埚(12)，石英坩埚(12)的底部与具有升降和旋转功能的支撑部(14)相连，石英坩埚(12)的四周设有加热器(13)，石英坩埚(12)的上方设有导流筒(16)，该导流筒(16)为一个自上而下直径渐渐缩小的筒体；炉筒(11)的上部设有进气口，炉筒(11)的下部对称设置有两个排气口(15)，该两个排气口(15)均与真空泵相连通；

所述二次加料装置包括钼制加料筒(1)、不锈钢套筒(2)、钼制连杆(3)和石英锥(4)，所述钼制加料筒(1)的上下端均开口设置，所述不锈钢套筒(2)的上端分别设有向两侧延伸的延伸段(201)，上述延伸段(201)置于钼制加料筒(1)的上端使得不锈钢套筒(2)架设在钼制加料筒(1)的内部中心位置；所述石英锥(4)的形状为正三棱锥，石英锥(4)内设有自顶部到底部的贯穿孔(401)，且石英锥(4)的底部设有正三棱锥的凹槽；所述钼制连杆(3)上端穿过不锈钢套筒(2)的内部并与副室(6)内的籽晶绳(5)连接，钼制连杆(3)的下端侧面上设有螺纹，钼制连杆(3)的下端穿过石英锥(4)内的贯穿孔(401)，钼制连杆(3)的下端螺纹连接有两个钼制螺母(301)，且两个钼制螺母(301)分别位于石英锥(4)的上、下两侧；

所述钼制加料筒(1)的上部侧面设有外法兰(101)，所述炉筒颈口(9)的内壁上设有等间距分布的挡块(10)，上述等间距分布的挡块(10)围成的圆形开口直径大于钼制加料筒(1)的外径，且小于外法兰(101)的外径；所述石英锥(4)的侧面与底面的夹角为α，石英锥(4)底部设有的正三棱锥的凹槽其侧面与底面的夹角为β，且β比α小5°。

2.根据权利要求1所述的一种单晶炉二次加料系统，其特征在于：所述延伸段(201)远离不锈钢套筒(2)上端的一端上设有向下的翻边(202)。

3.根据权利要求1所述的一种单晶炉二次加料系统，其特征在于：所述α为45～60°。

4.根据权利要求1所述的一种单晶炉二次加料系统，其特征在于：所述石英锥(4)上侧的钼制螺母(301)其底部距石英锥(4)的顶部1～2mm，石英锥(4)下侧的钼制螺母(301)其底部距钼制连杆(3)的底部3～4mm；上述正三棱锥的凹槽其高度大于5mm。

5.一种利用如权利要求1～4任意一项所述的单晶炉二次加料系统进行的二次加料方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤ST1、准备阶段；

步骤ST2、二次加料装置定位阶段；

步骤ST3、点动加料阶段；

步骤ST4、二次加料装置取出阶段。

6.根据权利要求5所述的二次加料方法，其特征在于：步骤ST1中，采用无水乙醇擦拭装料车、钼制加料筒(1)、不锈钢套筒(2)、钼制连杆(3)和石英锥(4)；

将二次加料装置进行组装，其中，先通过石英锥(4)上、下两侧的钼制螺母(301)将石英锥(4)夹紧在钼制连杆(3)上，然后松动石英锥(4)下侧的钼制螺母(301)，使得石英锥(4)下侧的钼制螺母(301)其底部距钼制连杆(3)的底部3～4mm，松动石英锥(4)上侧的钼制螺母(301)，使得石英锥(4)上侧的钼制螺母(301)其底部距石英锥(4)的顶部1～2mm；

二次加料装置组装完成后，将其放置在装料车上，进行装料动作；其中，钼制加料筒(1)内自下至上依次装有原料层一(C1)、原料层二(C2)、原料层三(C3)和原料层四(C4)，加装原料层一(C1)时，先将原料沿钼制加料筒(1)内壁放下，待原料完全覆盖石英锥(4)上方时，再进行倒料操作；原料层二(C2)中掺杂电阻率为0.001～0.003Ω·cm的单晶硅片。