[发明专利]一种掺杂钟罩系统及其改变掺杂气体分子路径方法

说明书

本发明公开了一种掺杂钟罩系统及其改变掺杂气体分子路径方法，包括主炉室，所述主炉室的顶部固定有隔离阀，所述隔离阀的顶部固定有副炉室，所述主炉室内壁的底部通过支杆固定有石英坩埚，所述副炉室内壁的左侧滑动连接有滑板，所述滑板的右侧固定有石英钟罩，所述石英钟罩的内部设置有石英杯，所述石英杯的顶部固定有挂环，本发明涉及直拉法生产单晶硅设备技术领域。该掺杂钟罩系统及其改变掺杂气体分子路径方法，通过驱动密封机构的设置，便于加强石英钟罩与上连接罩之间的密封性，使得气体掺杂剂不会从石英钟罩与上连接罩接触处泄漏，进而使得气体掺杂剂能顺利进入至石英坩埚中，进一步提高气体掺杂剂的利用率。

技术领域

本发明涉及直拉法生产单晶硅设备技术领域，具体为一种掺杂钟罩系统及其改变掺杂气体分子路径方法。

背景技术

现有的8寸以及12寸砷、红磷N型硅单晶掺杂主要以气相挥发的掺杂方式，由于电阻率的要求，掺杂量较大。原掺杂装置的设计方案，依靠单晶炉内热量将掺杂剂气化，然后依靠氩气扩散进硅熔液，气态掺杂剂会扩散至单晶炉的副炉室和主炉室，只有部分进入石英坩埚的态掺杂剂与硅熔液接触，才能被有效利用，导致掺杂效率低，需要大量的掺杂剂进行掺杂，造成掺杂剂浪费。

根据专利号为CN213596456U一种增设导气管的掺杂剂掺杂装置，包括石英钟罩、第一挂钩、石英杯、导气管，所述石英钟罩的顶部封闭，所述石英钟罩的底部开口，在石英钟罩内侧的顶部设有第一挂钩，该增设导气管的掺杂剂掺杂装置，提高了掺杂剂的利用率，避免了掺杂剂的浪费，但是该增设导气管的掺杂剂掺杂装置仍存在以下不足，

(1)在使用时，石英钟罩与导气管上端密封性一般，会存在一部分掺杂剂会通过石英钟罩与导气管接触处漏出，造成掺杂剂的浪费；

(2)在对石英杯悬挂时，由于没有限位装置，导致在使用过程中若发生晃动，石英杯易发生掉落，使用安全性有待提高。

因此，本发明提出一种掺杂钟罩系统及其改变掺杂气体分子路径方法，以解决上述提到的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种掺杂钟罩系统及其改变掺杂气体分子路径方法，解决了在使用时，石英钟罩与导气管上端密封性一般，会存在一部分掺杂剂会通过石英钟罩与导气管接触处漏出，造成掺杂剂的浪费；在对石英杯悬挂时，由于没有限位装置，导致在使用过程中若发生晃动，石英杯易发生掉落，使用安全性有待提高的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种掺杂钟罩系统，包括主炉室，所述主炉室的顶部固定有隔离阀，所述隔离阀的顶部固定有副炉室，所述主炉室内壁的底部通过支杆固定有石英坩埚，所述副炉室内壁的左侧滑动连接有滑板，所述滑板的右侧固定有石英钟罩，所述石英钟罩的内部设置有石英杯，所述石英杯的顶部固定有挂环，所述副炉室的内部设置有上连接罩，所述上连接罩与石英钟罩配合使用，所述上连接罩的底部连通有连接管，所述连接管的底端依次贯穿副炉室、隔离阀、主炉室并延伸至主炉室的内部，所述连接管的底端连通有下连接罩，所述下连接罩位于石英坩埚的内部，所述副炉室上设置有驱动密封机构，所述石英钟罩的内部设置有防脱落挂钩机构，所述石英钟罩与上连接罩之间设置有辅助密封机构。

所述驱动密封机构包括固定在副炉室顶部的驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定有螺杆，所述螺杆的底端贯穿副炉室并与副炉室内壁的底部转动连接，所述螺杆的表面与滑板的内壁螺纹连接，所述副炉室内壁的底部固定有充气筒，所述充气筒的内壁滑动有挤压活塞，所述挤压活塞的顶部固定有贯穿至充气筒外部的驱动杆，所述驱动杆与滑板配合使用，所述挤压活塞的底部与充气筒内壁的底部之间固定有复位弹簧，所述充气筒的表面连通有加气管，所述上连接罩的顶部开设有环形槽，所述石英钟罩的底部嵌设安装有与环形槽配合使用的空心环形密封圈，所述加气管的一端贯穿石英钟罩并与空心环形密封圈的表面连通，所述充气筒的内部设置有限位机构。

所述限位机构包括固定在充气筒内壁的上限位块，所述上限位块的底部与挤压活塞的顶部接触，所述充气筒的内壁还固定有下限位块，所述下限位块位于加气管的上方。