单晶硅上料装置及其操作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107794564A(43)申请公布日2018.03.13(21)申请号201711075980.1(22)申请日2017.11.06(71)申请人无锡乐东微电子有限公司地址214000江苏省无锡市新吴区景贤路52号(72)发明人朱汪龙朱玲(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人张惠忠(51)Int.Cl.C30B15/02(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称单晶硅上料装置及其操作方法(57)摘要本发明涉及一种单晶硅上料装置及其操作方法，包括储料罐，储料罐下端通过第一连接管连接预热腔室，第一连接管上设有第一电磁阀、预热腔室下端通过第二连接管连接真空室，真空室内设有气压传感器，真空室一侧设有抽气管，抽气管连接抽气装置，第二连接管上设有第二电磁阀，真空室下端连接送料管，送料管上设有第三电磁阀，储料罐外侧设有控制器，气压传感器、抽气装置、第三电磁阀均分别与控制器连接。操作方法：储料罐内装料，单晶硅原料预热腔室内预热，单晶硅原料真空室内真空处理，单晶硅原料进入到单晶硅炉内的坩埚内。本发明解决了由于制备单晶硅时由于真空原因导致事故发生的问题，且该装置提高了单晶硅制备效率。CN107794564ACN107794564A权利要求书1/1页1.一种单晶硅上料装置，其特征在于：包括储料罐，储料罐下端通过第一连接管连接预热腔室，第一连接管上设有第一电磁阀、预热腔室下端通过第二连接管连接真空室，真空室内设有气压传感器，真空室一侧设有抽气管，抽气管连接抽气装置，第二连接管上设有第二电磁阀，真空室下端连接送料管，送料管上设有第三电磁阀，储料罐外侧设有控制器，气压传感器、抽气装置、第三电磁阀均分别与控制器连接。2.按照权利要求1所述的单晶硅上料装置，其特征在于：所述送料管两侧设有用于固定送料管的固定装置，固定装置与送料管滑动连接。3.按照权利要求1所述的单晶硅上料装置，其特征在于：所述预热腔室内壁、第二连接管内壁、真空室内壁、送料管内壁均设有保温层。4.按照权利要求1所述的单晶硅上料装置，其特征在于：所述控制器为单片机。5.按照权利要求1所述的单晶硅上料装置，其特征在于：所述预热腔室呈椭圆状。6.一种单晶硅上料装置的操作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一，将单晶硅原料装入储料罐内；步骤二，打开第一电磁阀，单晶硅原料通过第一连接管进入到预热腔室内；步骤三，单晶硅原料经过在预热腔室内预热，打开第二电磁阀，预热后的单晶硅原料通过第二连接管进入到真空室内；步骤四，关闭第二电磁阀，真空室内的气压传感器检测真空室内的气压，气压传感器将检测的气压传给控制器，若真空室内检测的气压高于真空标准的气压，则控制器控制关闭第三电磁阀并同时启动抽气装置，直至真空室内气压达到真空标准，若真空室内检测的气压低于真空标准的气压，则控制器控制打开第三电磁阀；步骤五，达到真空标准的单晶硅原料通过送料管进入到单晶硅炉内的坩埚内。2CN107794564A说明书1/3页单晶硅上料装置及其操作方法技术领域[0001]本发明涉及一种单晶硅上料装置及其操作方法，属于单晶硅技术领域。背景技术[0002]单晶硅大多通过直拉法制备，直拉法，也叫切克劳斯基(J.Czochralski)方法。此法早在1917年由切克劳斯基建立的一种晶体生长方法，用直拉法生长单晶的设备和工艺比较简单，容易实现自动控制，容易控制单晶中杂质浓度，可以制备低电阻率单晶。[0003]直拉法过程具体为：将高纯度的多晶硅原料放入坩埚中，通过加热器产生的高温将其熔化；对熔化的硅液稍做降温，使之产生一定的过冷度，再用一根固定在籽晶轴上的硅单晶体(称作籽晶)插入熔体表面，待籽晶与熔体融合后，慢慢向上拉籽晶，晶体便会在籽晶下端生长；控制籽晶生长出一段长为100mm左右、直径为3～5mm的细颈，用于消除高温溶液对籽晶的强烈热冲击而产生的原子排列的位错，这个过程就是引晶；放大晶体直径到工艺要求的大小，一般为75～300mm，这个过程称为放肩；突然提高拉速进行转肩操作，使肩部近似直角；进入等径工艺，通过控制热场温度和晶体提升速度，生长出一定直径规格大小的单晶柱体；待大部分硅溶液完成结晶时，再将晶体逐渐缩小而形成一个尾形锥体，称为收尾工艺；这样一个单晶拉制过程就基本完成，进行一定的保温冷却后就可以取出。[0004]上述直拉法生长单晶硅的过程中，将高纯度的多晶硅原料放入坩埚中，通常使用装料桶，其具体过程为：将高纯度硅原料转入装料桶中，并通过籽晶绳吊起装料桶，上炉室复位后抽取真空，再下降籽晶至合适位置卸料，完毕后再取出装料桶。上述操作过程中由于需要频繁抽取真空，其操作繁杂，一旦某一