[实用新型]直拉单晶掺杂称重装置

说明书

本实用新型公开一种直拉单晶掺杂称重装置，包括计算机、储料斗、锥形转盘、称重传感器、称重料斗、出料口、拨叉、驱动装置，将掺杂剂装在储料斗中,储料斗出口伸入锥形转盘内，锥形转盘上开有豁口，每转一圈可将储料斗中掺杂剂放出一次，落入到称重料斗中计量称重，同时驱动装置间歇性的通过拨叉带动称重料斗翻转，将掺杂剂倒入第三出料口，完成一次加料过程，多次循环实现连续加料。称重传感器将实时感应到的重量信息传送至计算机进行累加，计算机将累加数值与预定重量进行比较，直到累加数值等于预定重量，控制驱动装置停止工作，完成加料，加料过程中可控制锥形转盘的转速，控制每斗称重料斗加料的重量，通过快、慢加料实现最终的精准控制。

技术领域

本实用新型涉及一种称重装置，具体是一种直拉单晶掺杂称重装置，属于半导体材料生长元素掺杂技术领域。

背景技术

直拉法是当今半导体材料制造中应用最广泛的生产方法，该方法通过加热器系统对多晶硅加热使其熔化，再用有固定晶向的籽晶浸入熔体中，通过逐渐降低熔体温度使熔体以籽晶为结晶核结晶生长，同时控制籽晶和熔体的转速、拉速和温度得到满足要求的单晶硅晶体。在制备硅单晶时，通常要加入一定数量杂质元素(即掺杂)。加入的杂质元素决定了被掺杂半导体的导电类型、电阻率、少子寿命等电学性能。

随着半导体器件的不断发展，硅单晶一直照着大直径方向发展，单炉投料量越来越大，掺杂量亦越来越大，从几克到几十克甚至上百克都有。传统的方法是在单晶炉上设计一掺杂勺，事先称好杂质，等多晶硅融化后，用掺杂勺倒入，这一方法的缺点是单次投入量较少，需多次投入，既不经济也不连续，不利于企业工作效率和经济效益的提高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种直拉单晶掺杂称重装置，能够精确、连续加入杂质元素，实现加料自动化控制，有利于企业工作效率和经济效益的提高。

本实用新型一种直拉单晶掺杂称重装置，包括壳体，壳体内安装有储料斗和称重传感器；储料斗进料口位于壳体上部，储料斗一侧设有锥形转盘，锥形转盘一侧开设有环形开口，储料斗的第一出料口通过环形开口伸入到锥形转盘内部，锥形转盘另一侧边缘处开设有豁口，称重传感器通过支架安装在壳体内，称重传感器下部连接有称重料斗，称重料斗位于豁口下方，称重料斗下方开设有伸出壳体外部的第三出料口；

壳体外部还包括计算机，驱动锥形转盘转动、以及驱动称重料斗翻转的驱动装置，计算机通过控制电路分别与驱动装置和称重传感器电连接。

计算机，用于输入所需加料的预定重量，用于接收称重传感器传送的重量信息，用于累计每次接收的重量信息，并与预定重量进行比较，根据比较结果，控制驱动装置工作或不工作。

进一步，驱动装置包括第一转轮，第二转轮，以及驱动第一转轮转动的驱动器，第一转轮和第二转轮上均设有部分连续的齿，第一转轮的转轴与锥形转盘固定连接，第二转轮的转轴上设有拨动称重料斗翻转的拨叉；当第一转轮上的齿与第二转轮上的齿啮合时，带动第二转轮转动，第二转轮的转轴上的拨叉随之转动，并与称重料斗接触，使其翻转，当拨叉离开称重料斗后，称重料斗复位，带动第二转轮复位，驱动器与计算机电连接。当然，驱动装置也可以由两个驱动器组成，一个驱动器驱动锥形转盘转动，另一驱动器驱动称重料斗翻转，工作人员通过计算机控制第一驱动器和第二驱动器工作或从而控制锥形转盘转动，以及称重料斗翻转。但本实用新型优选使用一个驱动器的方案。

进一步，还包括提手，称重传感器通过提手与称重料斗两侧转动连接。

优选地，驱动器为步进电机。

与现有技术相比，本实用新型占用空间小，仅用一个锥形转盘的旋转即可实现储料斗的开关，并通过控制转盘的旋转速度控制加料的多少，另外，本实用新型采用联动的方式，仅用一个驱动装置，采用联动的方式驱动锥形转盘转动，以及称重料斗翻转，最大程度上减少了驱动装置，并且通过计算机控制实现了连续加料，自动化程度高，提高了企业的工作效率和经济效益。

附图说明