硅熔体连续加注的直拉硅单晶生长炉及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102418140A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102418140A(43)申请公布日2012.04.18(21)申请号201110407848.2(22)申请日2011.12.09(71)申请人曾泽斌地址310013浙江省杭州市西湖区求是村67栋1单元702(72)发明人曾泽斌(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人张法高(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图9页(54)发明名称硅熔体连续加注的直拉硅单晶生长炉及其方法(57)摘要本发明公开了一种硅熔体连续加注的直拉硅单晶生长炉及其方法。由提拉头、副炉室、隔离阀、炉体、上部保温罩、加热器、坩埚升降旋转机构、石墨坩埚、坩埚、钢丝绳、夹头等组成单晶提拉部分，由小炉筒、加料仓，隔离阀、加料和称重装置、连续熔化管，隔热体、加热器、熔体温度稳定管等构成熔体连续加注部分，实现多晶硅的连续熔化和硅单晶的连续生长。本发明能将相邻两次打开单晶炉的间隔时间延长到30天以上，能有效降低坩埚的尺寸、降低直拉硅单晶生长方法的能耗，提高了生产效率，也能有效降低直拉硅单晶生长方法的氧含量。CN10248ACCNN110241814002418150A权利要求书1/3页1.一种硅熔体连续加注的直拉硅单晶生长炉，其特征在于：生长炉本体左侧从上到下顺次设有提拉头(1)、副炉室(2)、隔离阀(4)、炉盖(21)、炉体(16)、电极(11)、坩埚升降旋转机构(12)，隔离阀(4)安装在炉盖(21)的上方，副炉室(2)安装在隔离阀(4)的上方，提拉头(1)安装在副炉室(2)的上方，炉盖(21)盖在炉体(16)上，下部隔热体(13)安装在炉体(16)的下部，炉体(16)内从底部向上顺次安装隔热体(10)、上部保温罩(20)，在穿过炉体(16)底部的电极(11)上安装加热器(9)，在下部隔热体(13)、加热器(9)、上部保温罩(20)围成的空间内安装石墨坩埚(8)，在石墨坩埚(8)内安装坩埚(7)，在坩埚(7)内安装坩埚内环(25)，石墨坩埚(8)、坩埚(7)及坩埚(7)内的硅熔体(18)和坩埚内环(25)的重量由安装在炉体(16)底部下方的坩埚升降旋转机构(12)穿过炉体(16)的底部支撑，副炉室(2)、石墨坩埚(8)、坩埚(7)、坩埚内环(25)、加热器(9)是同轴布置，副炉室(2)、石墨坩埚(8)、坩埚(7)、坩埚内环(25)、加热器(9)的轴线相对炉体(16)的轴线向左偏移，炉体(16)、隔热体(10)、加热器(9)均为圆柱形，炉盖(21)的上方安装激光液面位置传感器(23)、直径控制探头(22)，炉体(16)的侧壁中部安装炉体温度探头(19)，提拉头(1)下端设有钢丝绳(3)、夹头(5)；生长炉本体右侧的炉盖(21)的上方安装小炉筒(36)，形状为圆筒形，在小炉筒(36)的盖子上方向上顺次安装隔离阀(38)、加料和称重装置(39)、加料仓(40)，加料仓(40)内安装石英玻璃套(41)，小炉筒(36)内的上部从外向内顺次安装隔热体(37)、加热器(34)、连续熔化管(35)，热电偶(32)穿过小炉筒(36)的侧壁和隔热体(37)的中部插到隔热体(37)和加热器(34)之间，在小炉筒(36)的下部、炉体(16)的右上部和坩埚(7)的右上部，从外到内顺次安装隔热体(28)、加热器(29)、熔体温度稳定管(30)，热电偶(27)穿过炉体(16)右上方的侧壁和隔热体(28)的中部插到加热器(29)和隔热体(28)之间，支架(31)安装在隔热体(28)上，连续熔化管(35)、隔热体(37)安装在支架(31)上，加料仓(40)、隔热体(37)、加热器(34)、连续熔化管(35)、隔热体(28)、加热器(29)、熔体温度稳定管(30)同轴，并垂直于水平方向，在炉体(16)的右侧底部下方安装的电极(24)和电极(26)穿过炉体(16)的底部和炉体(16)的右侧分别与加热器(34)和加热器(29)相连；三组加热变压器(14)分别与电极(11)、电极(26)、电极(24)通过加热电缆相连，控制系统(15)与加热变压器(14)、直径控制探头(22)、激光液面位置传感器(23)、炉体温度探头(19)、热电偶(32)、热电偶(27)、提拉头(1)、加料和称重装置(39)通过控制电缆相连接。2.一种硅熔体连续加注的直拉硅单晶生长炉，其特征在于：生长炉本体左侧从上到下顺次设有提拉头(1)、副炉室(2)、隔离阀(4)、炉盖(21)、炉体(16)、电极(11)、坩埚升降旋转机构(12)，隔离阀(4)安装在炉盖(21)的上方，副炉室(2)安装在隔离阀(4)的上方，提拉头(1)安装在副