一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉及除磷方法.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CN107523878A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201710791559.4(22)申请日2017.09.05(71)申请人麦斯克电子材料有限公司地址471000河南省洛阳市洛阳高新技术产业开发区滨河北路99号(72)发明人令狐铁兵焦二强张明亮秦露露(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人狄干强(51)Int.Cl.C30B31/16(2006.01)C30B31/10(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉及除磷方法(57)摘要一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉，该单晶炉的主真空泵通过抽空管道与炉筒的底部连通，以控制主真空泵通过抽空管道抽取炉筒内的气体；抽空管道靠近炉筒的一端上连接有进空气管道，进空气管道与空气开关连接，以通过空气开关的控制向抽空管道中充入空气，进而使抽空管道内沉积的含磷挥发物进行氧化去除。本发明通过在单晶炉抽空管道的最前端增加一个进空气管道，进空气管道上的空气开关开启后可以通过该进空气管道向抽空管道中输入空气，进而对管道壁、过滤器等沉积挥发物的部位进行氧化，避免反应产生的热量积聚达到爆炸极限，从而很好的控制了磷的燃烧速度，解决了管道爆炸问题。CN107523878ACN107523878A权利要求书1/2页1.一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉，该单晶炉包括上炉室（7）和炉筒（9），且上炉室（7）的底部与设置在炉筒（9）顶部的炉盖（8）连接，其特征在于：所述单晶炉一侧分别设置有主真空泵（19）、副真空泵（11）和氩气源（10），其中，主真空泵（19）通过抽空管道（20）与炉筒（9）的底部连通，且抽空管道（20）上依次设置有比例阀（4）和气动阀（3），以控制主真空泵（19）通过抽空管道（20）抽取炉筒（9）内的气体，副真空泵（11）通过排气管道（15）与上炉室（7）的顶部连通，以通过排气管道（15）上设有的排气阀（13）控制抽取上炉室（7）内的气体，氩气源（10）分别通过三条氩气管道（14）向上炉室（7）的顶部、上炉室（7）的中部和炉盖（8）内充入氩气，且在三条氩气管道（14）上均设置有氩气开关（5）；所述抽空管道（20）靠近炉筒（9）的一端上连接有进空气管道（12），进空气管道（12）与空气开关（1）连接，以通过空气开关（1）的控制向抽空管道（20）中充入空气，进而使抽空管道（20）内沉积的含磷挥发物进行氧化去除。2.根据权利要求1所述的一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉，其特征在于：所述上炉室（7）顶部设置有旋转机头（6）。3.根据权利要求1所述的一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉，其特征在于：所述炉筒（9）内设置有电极（16）和用于升降炉筒（9）内坩埚的坩埚升降设备（17）。4.根据权利要求1所述的一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉，其特征在于：所述炉筒（9）设置在基座（18）上。5.根据权利要求1所述的一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉，其特征在于：所述主真空泵（19）的排气口上连接有过滤抽出气体的过滤罐。6.根据权利要求1所述的一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉，其特征在于：所述进空气管道（12）上设置有流量计（2）。7.清除权利要求6所述的一种用于重掺磷硅单晶生产的防爆单晶炉内沉积磷的方法，其特征在于，包括以下步骤如下：1）收尾结束后通过设备操作界面提起晶棒，打开空气开关（1），然后选择生长程序进入自动停炉状态，自动停炉程序设置功率下降速度为5km/h，此时确认进空气管道（12）上的流量计（2）流量显示在10-12ml/min；此时，单晶炉自动停炉状态下三条氩气管道（14）上的氩气开关（5）、抽空管道（20）上的气动阀（3）、比例阀（4）是打开状态，其余的阀门全部关闭；2）通过进空气管道（12）近期2h后关闭空气开关（1），选择程序进入自动检漏状态，即关闭全部阀门开关进行热状态下的炉台检漏操作；3）检漏操作完毕后再次开启空气开关（1），同时打开气动阀（3）和比例阀（4）进行空气置换1小时，空气沿进空气管道（12）进入后从抽空管道（20）经过主真空泵（19）排出，在此过程中，空气经抽空管道（20）时对其内壁中沉积的含磷挥发物进行初次氧化，初次氧化的时间为1h，而后关闭空气开关（1）和气动阀（3），打开三条氩气管道（14）的氩气开关（5）向上炉室（7）和炉筒（9）内充入氩气，待上炉室（7）和炉筒（9）内的压力达到760乇时，关闭氩气开关（5），打开炉门；4）炉门打开后，调节比例阀（4）处于完全开启状态，然后开启气动阀（3）半分钟后关闭气动阀（3）两分钟；5）重复