[实用新型]单晶硅生长炉一炉多次掺杂装置

说明书

本实用新型是关于单晶硅生长炉领域，特别涉及一种单晶硅生长炉一炉多次掺杂装置。包括掺杂筒；掺杂机构包括外筒，外筒内壁为N边形，其中N‑1条边每条边上设有一轴座，每个轴座上设有心轴；掺杂筒底部筒壁上设有一偏心孔，心轴装设于偏心孔内；外筒内顶部设有封盖，转轴手柄通过轴承与密封圈与封盖相连，封盖上设有若干止动孔，止动孔的位置与掺杂筒相对应；转轴手柄下端穿过封盖与挡板固连，上端与定位止动销相连，止动销底端插入其中一个定位孔内，挡板上设有缺口。本实用新型采用多次掺杂技术，保证掺杂元素均匀分布在晶棒里，提高晶棒的品质，提高收益；可以解决原有的一次只能掺杂一份掺杂剂的不足。

技术领域

本实用新型是关于单晶硅生长炉领域，特别涉及一种单晶硅生长炉一炉多次掺杂装置。

背景技术

单晶硅生长炉是一种运用直拉法生产单晶硅棒的设备。原理为：利用石墨加热器将原料硅熔化，用籽晶通过一系列工艺(引晶—放肩—转肩—等径—收尾等)拉出一定规格的单晶硅棒。随着市面上对单晶硅品质要求的不断提高，掺杂半导体应运而生，相比于纯正的半导体，掺杂半导体拥有更好的电学性能。纯正的半导体是靠本征激发来产生载流子导电的，一般来说载流子数量很少，容易受到外界因素的影响。而掺入三价或者五价元素则可以在本征激发外产生其他的载流子，如掺入铝、磷、砷等，形成P型或者N型半导体，因此掺入少量的三价或是五价元素可以大幅度改善本征半导体的导电性。

现有的掺杂器为一长筒，长筒一端可以固定在炉体上，此端伸出一个勺子，用来盛放掺杂料，筒体上有一手柄，可以带动勺子伸缩与旋转。掺杂方式为一炉一次掺杂，直接将掺杂料倒入硅液中，由于硅液温度高，料挥发比较快，导致掺杂物质在晶棒当中分布不均匀，半导体晶棒品质低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有技术的不足，提供一种单晶硅生长炉一炉多次掺杂装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的解决方案是：

提供一种单晶硅生长炉一炉多次掺杂装置，包括掺杂筒；还包括掺杂机构和石英筒；

掺杂机构包括外筒，外筒内壁为N边形，其中N-1条边每条边上设有一轴座，每个轴座上设有心轴；掺杂筒底部筒壁上设有一偏心孔，心轴装设于偏心孔内；

外筒内顶部设有封盖，转轴手柄通过轴承与密封圈与封盖相连，封盖上设有若干止动孔，止动孔的位置与掺杂筒相对应；转轴手柄下端穿过封盖与挡板固连，上端与定位止动销相连，止动销底端插入其中一个定位孔内，挡板上设有缺口；

石英筒通过连接法兰与外筒下端相连。

作为一种改进，石英筒外部套设有波纹管。

作为一种改进，掺杂机构中各个部件间设有密封装置。

作为一种改进，连接法兰与外筒间还设有连接段。

作为一种改进，连接段上下两个密封面存在角度。

作为一种改进，还包括提升机构，提升机构包括下底板与背板；背板上沿竖向设有直线运动单元，直线运动单元的滑块上设有提升架；下底板上设有圆孔；石英筒下端穿过下底板的圆孔，连接法兰下端面外缘与提升架相连。

掺杂筒尺寸为内径D＝25mm，筒内深度L＝25mm，容积为：

V＝πR²·L＝π×12.5²×25＝12272mm²

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用多次掺杂技术，保证掺杂元素均匀分布在晶棒里，提高晶棒的品质，提高收益；可以解决原有的一次只能掺杂一份掺杂剂的不足；其升降控制完全集成到操作界面上，无需人为手动操作，节约人力，节省成本。

附图说明