[发明专利]一种吸料装置、单晶炉吸料设备及单晶炉吸料方法

说明书

本发明公开一种吸料装置、单晶炉吸料设备及单晶炉吸料方法，涉及晶棒制造技术领域，以解决单晶炉内存在杂质问题。吸料装置包括容置组件，其具有密闭的容纳腔；吸管组件，连接于容置组件，吸管组件具有相对的第一端部和第二端部，第一端部位于容纳腔内并与容纳腔连通，吸管组件的第二端部位于容纳腔外，吸管组件还具有连通第一端部与第二端部的吸取通道，吸取通道将容纳腔与容置组件外部相连通。由于单晶炉内的杂质硅料能够被吸料装置吸除，可继续加入新的硅料，实现单晶炉的可持续加料生产。单晶炉吸料设备包含该吸料装置，单晶炉吸料方法采用该吸料装置，利用压差将硅料压入容纳腔中，移出单晶炉后继续拉晶工序。

技术领域

本发明涉及晶棒制造技术领域，尤其涉及一种吸料装置、单晶炉吸料设备及单晶炉吸料方法。

背景技术

单晶炉是制造单晶硅棒的设备，单晶炉常采用多次提拉法制备单晶硅棒，即在单晶炉中可持续多次加硅料进行拉晶。但随着加料量的上升，单晶炉的排气系统因为挥发物堵塞而排气不畅，造成热场内碳含量持续升高。并且，熔硅的杂质分凝系数大多数小于1，单晶炉内坩埚底部的杂质因为分凝效应而持续富集，富集的杂质导致单晶硅棒少子寿命持续降低，影响单晶硅棒的品质，因此，不能继续加料，每隔一定的周期需要停止拉晶、开炉清理，才能继续下一炉拉晶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸料装置、单晶炉吸料设备及单晶炉吸料方法，用于吸除单晶炉内的杂质，以实现单晶炉的可持续加料生产。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种吸料装置，应用于单晶炉，吸料装置包括：

容置组件，容置组件具有密闭的容纳腔；

吸管组件，连接于容置组件，吸管组件具有相对的第一端部和第二端部，第一端部位于容纳腔内并与容纳腔连通，吸管组件的第二端部位于容纳腔外，吸管组件还具有连通第一端部与第二端部的吸取通道，吸取通道将容纳腔与容置组件外部相连通。

工作时，先将单晶炉中的晶棒取出，不停机的情况下，可将吸料装置放入单晶炉中，下放吸料装置直至吸管组件的第二端部伸入单晶炉内的硅料中，容纳腔与硅料通过吸取通道连通，之后，调节单晶炉中的压力，使得单晶炉中的压力大于容置组件的容纳腔中的压力，利用压差将单晶炉中的硅料经吸管组件压入容纳腔内进行收集，直至容纳腔内的盛满硅料后，取出吸料装置，加入新的硅料继续进行拉晶工序。由于单晶炉的坩埚内的杂质硅料被吸除，从而可以继续加入新的不含杂质的硅料，实现了单晶炉的可持续加料生产，同时保证了单晶硅的品质。

可选地，在上述的吸料装置中，容置组件包括：

容器，吸管组件连接于容器；

盖板，封盖于所述容器的敞口端，盖板与容器封闭形成容纳腔。

可选地，在上述的吸料装置中，容器的内部至少部分设置有用于与所装的料接触的内衬，容纳腔至少部分由内衬定义而成。

如此设置，容器既保证了外部结构强度，同时通过内衬与料接触，内衬的材质不会引入杂质，且内衬盛满料后，可以单独将内衬取出，更换新的内衬，容器可以重复使用，节省了使用成本。

可选地，在上述的吸料装置中，内衬的外表面与容器的内表面之间存在间隙，间隙宽度为3mm～10mm。如此设置，防止内衬和容器因受热变形量差异导致内衬和容器结合紧密无法分离。

可选地，在上述的吸料装置中，容器的材质为石墨、碳碳和陶瓷中的任一种或多种组合，内衬的材质为石英陶瓷、蓝宝石、增韧陶瓷中的任一种或多种组合。如此设置，容器能够承受高温和碰撞，从而更好地防护和支撑内衬，内衬不会引入与硅料不同的制造。

可选地，在上述的吸料装置中，吸管组件包括内吸管、外吸管和连接套；内吸管和外吸管通过连接套连接，连接套套接于内吸管和外吸管相连接部位的外部，内吸管和外吸管的内部形成吸取通道。