CN103132137A - 复投装置及利用具备该装置的设备生产直拉单晶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复投装置，包括筒体、设置在所述筒体内的导轨以及活动插设在所述导轨内的内杆，所述筒体上端设有入料口，所述筒体下端设有放料口，所述筒体外壁上设有外凸的平台，所述内杆的上端设有缆绳连接部，所述内杆的下端设有与所述放料口相配合的放料阀门。本发明还提供一种利用具备上述复投装置的设备生产直拉单晶的方法，包括以下步骤：首次投料；拉制一段单晶并收尾取出；利用复投装置复投原料；化料后拉晶收尾取出；根据生产的需求选择是否再次复投。本发明的有益效果是：成本低，装料方便且不易洒料，减小了对复投原料的尺寸限制，具有块料损失少，成晶效果好，无需二次加工，所需单晶的入档率高，节省成本等优点。
Description
技术领域
本发明属于硅单晶的生产技术领域，尤其是涉及一种复投装置及利用具备该装置的设备生产直拉单晶的方法。
背景技术
常规4寸半导体单晶电阻率各档范围一般在20-70Ω·㎝，其中35-50Ω·㎝档的市场需求量较大，但4寸单晶35-50Ω·㎝档的入档率一般仅为28%。因此需要研究如何通过改进单晶硅的生产工艺来提高所需单晶的入档率。
在硅单晶生产工艺的复投过程中，一般采用外置复投装置。外置复投装置存在以下缺点：装料不方便，一般需要半个小时左右；只能复投体积较小的颗粒料，限制了复投原料的尺寸，且小体积颗粒料中的粉状原料较多，影响成晶效果；将块料加工成小体积颗粒料的过程中，使块料的损失增多；购买与设备配套的外置复投装置所需费用高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种复投装置及利用具备该装置的设备生产直拉单晶的方法，尤其适合用于提高所需单晶的入档率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复投装置，包括筒体、设置在所述筒体内的导轨以及活动插设在所述导轨内的内杆，所述筒体上端设有入料口，所述筒体下端设有放料口，所述筒体外壁上设有外凸的平台，所述内杆的上端设有缆绳连接部，所述内杆的下端设有与所述放料口相配合的放料阀门。
进一步，所述入料口为漏斗状，所述入料口的上端口直径大于所述入料口的下端口直径。
进一步，所述导轨通过连接杆固定在所述筒体内。
进一步，所述导轨与所述筒体同轴。
进一步，所述缆绳连接部设有用于固定缆绳的销子。
进一步，所述平台为套设且固定在所述筒体外壁上的圆环。
本发明还提供一种利用具备上述复投装置的设备生产直拉单晶的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将原料投至炉体主室的坩埚内；
（2）步骤（1）中投至所述坩埚内的所述原料熔化后，拉制一段单晶，并收尾取出；
（3）将缆绳固定在所述缆绳连接部，并通过所述入料口向所述复投装置内装入块状原料；
（4）通过所述缆绳使所述复投装置升至所述炉体的副室内；
（5）打开位于所述主室和所述副室之间的隔离阀，将所述缆绳降下，使所述复投装置下降，当所述复投装置停止下降时，停止降下所述缆绳，所述平台固定在所述隔离阀上；
（6）通过点降所述缆绳的方式控制所述放料阀门，向所述坩埚内投放所述块状原料；
（7）步骤（6）中投放至所述坩埚内的所述块状原料熔化后，拉制单晶并收尾取出；
（8）根据生产需求依次重复步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）、步骤（6）和步骤（7）。
本发明具有的优点和积极效果是：上述技术方案用内置复投装置代替常用的外置复投装置，成本低，装料方便且不易洒料，减小了对复投原料的尺寸限制，具有块料损失少，成晶效果好，无需二次加工，所需单晶的入档率高，节省成本等优点。
附图说明
图1是本发明中复投装置的结构示意图
图2是复投装置的投料示意图
图中：
1、筒体 2、放料阀门 3、内杆
4、导轨 5、平台 6、销子
7、连接杆 8、入料口
具体实施方式
如图1、2所示，本发明提供一种复投装置，包括筒体、通过连接杆固定在筒体内且与筒体同轴的导轨以及活动插设在导轨内的内杆。筒体上端设有漏斗状的入料口，入料口的上端口直径大于筒体的直径，入料口的下端口直径等于筒体的直径。筒体下端设有放料口，筒体外壁上设有外凸的平台，平台为套设且固定在筒体外壁上的圆环。内杆的上端设有缆绳连接部，缆绳连接部设有用于固定缆绳的销子，内杆的下端设有与放料口相配合的放料阀门。
本发明还提供一种利用具备上述复投装置的设备生产直拉单晶的方法，包括以下步骤：
（1）将25kg多晶硅投至炉体主室的坩埚内；
（2）步骤（1）中所述投至坩埚内的多晶硅熔化后，拉制一段单晶，并收尾取出；
（3）将缆绳固定在缆绳连接部，并通过入料口向复投装置内装入10kg块状多晶硅；
（4）通过缆绳使复投装置升至炉体的副室内；
（5）打开位于主室和副室之间的隔离阀，将缆绳降下，使复投装置下降，当复投装置停止下降时，停止降下缆绳，平台固定在隔离阀上；
（6）通过点降缆绳的方式控制放料阀门，向坩埚内投放块状多晶硅；
（7）步骤（6）中所述投放至坩埚内的块状多晶硅熔化后，拉制单晶并收尾取出；
（8）依次重复步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）、步骤（6）和步骤（7），进行二次复投，并拉制单晶。
上述过程的成晶情况如下表所示：
其中，35-50Ω·㎝档的入档率达到了39.68%，且成晶情况良好，有效地提高了35-50Ω·㎝档的入档率。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种复投装置，包括筒体、设置在所述筒体内的导轨以及活动插设在所述导轨内的内杆，所述筒体上端设有入料口，所述筒体下端设有放料口，所述筒体外壁上设有外凸的平台，所述内杆的上端设有缆绳连接部，所述内杆的下端设有与所述放料口相配合的放料阀门。
2.根据权利要求1所述的复投装置，其特征在于：所述入料口为漏斗状，所述入料口的上端口直径大于所述入料口的下端口直径。
3.根据权利要求1所述的复投装置，其特征在于：所述导轨通过连接杆固定在所述筒体内。
4.根据权利要求1或3所述的复投装置，其特征在于：所述导轨与所述筒体同轴。
5.根据权利要求1所述的复投装置，其特征在于：所述缆绳连接部设有用于固定缆绳的销子。
6.根据权利要求1所述的复投装置，其特征在于：所述平台为套设且固定在所述筒体外壁上的圆环。
7.一种利用具备权利要求1所述的复投装置的设备生产直拉单晶的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将原料投至炉体主室的坩埚内；
（2）步骤（1）中投至所述坩埚内的所述原料熔化后，拉制一段单晶，并收尾取出；
（3）将缆绳固定在所述缆绳连接部，并通过所述入料口向所述复投装置内装入块状原料；
（4）通过所述缆绳使所述复投装置升至所述炉体的副室内；
（5）打开位于所述主室和所述副室之间的隔离阀，将所述缆绳降下，使所述复投装置下降，当所述复投装置停止下降时，停止降下所述缆绳，所述平台固定在所述隔离阀上；
（6）通过点降所述缆绳的方式控制所述放料阀门，向所述坩埚内投放所述块状原料；
（7）步骤（6）中投放至所述坩埚内的所述块状原料熔化后，拉制单晶并收尾取出；
（8）根据生产需求依次重复步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）、步骤（6）和步骤（7）。
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2013
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