專(zhuān)利名稱：用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置及設(shè)置該裝置的單晶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于晶體生長(zhǎng)連續(xù)固體加料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在光伏行業(yè)中，各廠家一直都在降低成本和提高效率。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，硅料對(duì)其成本的影響非常重要，如何降低相關(guān)工藝的成本也成為各廠家研究的熱點(diǎn)。在現(xiàn)有提拉單晶硅生長(zhǎng)中，通過(guò)降低功耗，提高拉速，使得單晶硅成本得到一定降低，但是相對(duì)多晶硅來(lái)講，成本還是較高。如何在成本上繼續(xù)降低，成為人們研究的熱點(diǎn)。目前各單晶爐設(shè)備廠家已經(jīng)推出二次加料技術(shù)，通過(guò)減少了生產(chǎn)周期，提高石英坩堝的使用率，以此來(lái)降低成本。但是二次加料技術(shù)還是要通過(guò)再次化料等過(guò)程，需要額外的加熱器進(jìn)行化料，其技術(shù)、裝備都比較復(fù)雜，難于產(chǎn)業(yè)化。中國(guó)專(zhuān)利200810175871. 1的“一種硅單晶爐連續(xù)投料裝置及設(shè)有該裝置的硅單晶爐”公布了一種連續(xù)加料裝置，由于其加料方式是在晶體收尾之后再次進(jìn)行加料，進(jìn)行再次化料，嚴(yán)格意義上講不能稱為連續(xù)投料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置及設(shè)置該裝置的單晶爐，通過(guò)固體加料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料，一邊生長(zhǎng)晶體一邊加料，節(jié)省硅料的溶化時(shí)間，來(lái)降低現(xiàn)有晶體生長(zhǎng)的成本。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置，包括料倉(cāng)，補(bǔ)料閥門(mén)，硅料輸送裝置，料倉(cāng)的出料口與硅料輸送裝置連接，料倉(cāng)帶有真空泵接口，料倉(cāng)的出料口設(shè)置補(bǔ)料閥門(mén)，硅料通過(guò)補(bǔ)料閥門(mén)進(jìn)入硅料輸送裝置，硅料輸送裝置將硅料送入單晶爐的坩堝，在打開(kāi)補(bǔ)料閥門(mén)，進(jìn)行加料前，真空泵通過(guò)真空泵接口對(duì)料倉(cāng)進(jìn)行抽真空；當(dāng)料倉(cāng)需要補(bǔ)料時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)料閥門(mén)，即可進(jìn)行。硅料輸送裝置包括送料管道和鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置，料倉(cāng)的出料口與送料管道相通，送料管道的出料口通入單晶爐，將硅料送入單晶爐的坩堝，鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置設(shè)置在送料管道內(nèi)并位于料倉(cāng)的出料口下方。鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置通過(guò)可控馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。一種設(shè)置連續(xù)加料裝置的單晶爐，包括外坩堝、內(nèi)坩堝和連續(xù)加料裝置，內(nèi)坩堝設(shè)置在外坩堝的硅液中，內(nèi)坩堝底部與外坩堝相通，連續(xù)加料裝置向內(nèi)坩堝外的硅液中加料， 設(shè)備在內(nèi)坩堝內(nèi)的硅液中提拉單晶硅。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，固體連續(xù)加料，加料穩(wěn)定，可以應(yīng)用于各種需要連續(xù)加料的場(chǎng)合，尤其是硅單晶生長(zhǎng)過(guò)程，不需要額外的加熱器，即不需要額外的功耗，在周期方面由于是邊長(zhǎng)晶邊化料，因此也會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。還有，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)程序控制管理，避免人工操作的誤差，提高了晶體質(zhì)量，具有很好的成本優(yōu)勢(shì)和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明；圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1.料倉(cāng)，2.硅料，3.鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置，4.可控馬達(dá)，5.內(nèi)坩堝，6.硅液， 7.外坩堝，8.送料管道，9.晶棒，10.補(bǔ)料閥門(mén)，11.真空泵接口。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置，包括料倉(cāng)1，補(bǔ)料閥門(mén)10，硅料輸送裝置，料倉(cāng)1的出料口與硅料輸送裝置連接，料倉(cāng)1帶有真空泵接口 11，料倉(cāng)1的出料口設(shè)置補(bǔ)料閥門(mén)10，硅料2通過(guò)補(bǔ)料閥門(mén)10進(jìn)入硅料輸送裝置，硅料輸送裝置將硅料2送入單晶爐的坩堝。硅料輸送裝置包括送料管道8和鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置3，鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置3通過(guò)可控馬達(dá)4驅(qū)動(dòng)。料倉(cāng)1的出料口與送料管道8相通，送料管道8的出料口通入單晶爐，將硅料2送入單晶爐的坩堝，鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置3設(shè)置在送料管道8內(nèi)并位于料倉(cāng) 1的出料口下方。設(shè)置該連續(xù)加料裝置的單晶爐，包括外坩堝7、內(nèi)坩堝5，內(nèi)坩堝5設(shè)置在外坩堝7 的硅液6中，內(nèi)坩堝5底部與外坩堝7相通，連續(xù)加料裝置向內(nèi)坩堝5外的硅液6中加料， 設(shè)備在內(nèi)坩堝5內(nèi)的硅液6中提拉晶棒9。工作過(guò)程如下在打開(kāi)補(bǔ)料閥門(mén)10，進(jìn)行加料前，真空泵通過(guò)真空泵接口 11對(duì)料倉(cāng)1進(jìn)行抽真空， 打開(kāi)補(bǔ)料閥門(mén)10，1 5mm的顆粒料的硅料2在鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置3的傳動(dòng)下通過(guò)送料管道8向內(nèi)坩堝5外的硅液6中加料，內(nèi)坩堝2抑制了加料時(shí)對(duì)固液界面的干擾，通過(guò)調(diào)節(jié)可控馬達(dá)4和長(zhǎng)晶速度，可使固液界面保持在一定的位置，晶棒9達(dá)到一定長(zhǎng)度便可收尾，可停止可控馬達(dá)4 ；當(dāng)料倉(cāng)1需要補(bǔ)料時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)料閥門(mén)10，即可進(jìn)行補(bǔ)料。本發(fā)明的創(chuàng)新在于，通過(guò)鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)加料速度的控制；真空泵和補(bǔ)料閥門(mén)實(shí)現(xiàn)了對(duì)料倉(cāng)的補(bǔ)給；內(nèi)坩堝抑制了加料時(shí)對(duì)固液界面的干擾；通過(guò)以上創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了在溶液不變情況下的連續(xù)晶體生長(zhǎng)。本發(fā)明不限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置，其特征是包括料倉(cāng)(1)，補(bǔ)料閥門(mén)(10)，硅料輸送裝置，料倉(cāng)(1)的出料口與硅料輸送裝置連接，料倉(cāng)(1)帶有真空泵接口(11)，料倉(cāng) (1)的出料口設(shè)置補(bǔ)料閥門(mén)(10)，硅料( 通過(guò)補(bǔ)料閥門(mén)(10)進(jìn)入硅料輸送裝置，硅料輸送裝置將硅料(2)送入單晶爐的坩堝，在打開(kāi)補(bǔ)料閥門(mén)(10)，進(jìn)行加料前，真空泵通過(guò)真空泵接口(11)對(duì)料倉(cāng)⑴進(jìn)行抽真空；當(dāng)料倉(cāng)⑴需要補(bǔ)料時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)料閥門(mén)(10)，即可進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置，其特征是所述的硅料輸送裝置包括送料管道(8)和鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置(3)，料倉(cāng)(1)的出料口與送料管道(8)相通，送料管道(8)的出料口通入單晶爐，將硅料( 送入單晶爐的坩堝，鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置 (3)設(shè)置在送料管道(8)內(nèi)并位于料倉(cāng)(1)的出料口下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置，其特征是所述的鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)撥料裝置( 通過(guò)可控馬達(dá)(4)驅(qū)動(dòng)。
4.一種單晶爐，其特征是包括外坩堝(7)、內(nèi)坩堝(5)和權(quán)利要求1、2或3所述的連續(xù)加料裝置，內(nèi)坩堝(5)設(shè)置在外坩堝(7)的硅液(6)中，內(nèi)坩堝(5)底部與外坩堝(7)相通，連續(xù)加料裝置向內(nèi)坩堝(5)外的硅液(6)中加料，設(shè)備在內(nèi)坩堝(5)內(nèi)的硅液(6)中提拉晶棒(9)。
全文摘要
本發(fā)明屬于晶體生長(zhǎng)連續(xù)固體加料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于硅單晶生長(zhǎng)的連續(xù)加料裝置及設(shè)置該裝置的單晶爐，連續(xù)加料裝置，包括料倉(cāng)，補(bǔ)料閥門(mén)，硅料輸送裝置，料倉(cāng)的出料口與硅料輸送裝置連接，料倉(cāng)帶有真空泵接口，料倉(cāng)的出料口設(shè)置補(bǔ)料閥門(mén)，硅料通過(guò)補(bǔ)料閥門(mén)進(jìn)入硅料輸送裝置，硅料輸送裝置將硅料送入單晶爐的坩堝。設(shè)置連續(xù)加料裝置的單晶爐，包括外坩堝、內(nèi)坩堝和連續(xù)加料裝置，內(nèi)坩堝設(shè)置在外坩堝的硅液中，內(nèi)坩堝底部與外坩堝相通，連續(xù)加料裝置向內(nèi)坩堝外的硅液中加料，設(shè)備在內(nèi)坩堝內(nèi)的硅液中提拉單晶硅。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，固體連續(xù)加料，加料穩(wěn)定，邊長(zhǎng)晶邊化料，具有很好的成本優(yōu)勢(shì)和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C30B29/06GK102242395SQ201110163438
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者張志強(qiáng), 鈕應(yīng)喜, 黃振飛 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司