一种具有双提拉副室的单晶硅生长炉

技术领域

本发明涉及一种单晶硅生长炉，尤其涉及一种具有双提拉副室的单晶硅生长炉。

背景技术

在单晶硅生长过程中，为了提高效率需要在同一个坩埚中二次加料，传统单晶炉二次加料工艺分为单副室内置加料法和炉室外置加料法：

1、单副室内置加料法是生长和加料采用同一个副室先后完成，生长结束到加料开始前需要一定的冷却等待时间和加料准备时间，因此其特点是加料方式稳定、可靠，但加料整体用时较长；

2、炉室外置加料法是生产采用副室，而加料采用外接设备来完成，虽然生长结束到加料开始前同样需要一定的冷却等待时间，但是外接设备的加料准备时间及加料时间都有所减少，因此其特点是加料整体用时短，但设备复杂、成本高、工作不稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有的缺陷，提供一种具有双提拉副室的单晶硅生长炉，解决目前单晶硅生长炉存在加料整体用时长或成本高、加料不稳定的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种具有双提拉副室的单晶硅生长炉，包括支架，所述支架上端设置有单晶炉主体，所述单晶炉主体的旁侧设置有立柱，所述立柱的上部侧面设置有第一旋转升降装置和第二旋转升降装置，所述第一旋转升降装置连接有长晶副室，所述第二旋转升降装置连接有加料副室；所述长晶副室的顶部设置有第一提拉装置，所述长晶副室的中部设置有加热装置；所述加料副室的顶部设置有第二提拉装置，所述第二提拉装置连接有加料器。

进一步地，所述支架内部设置有坩埚升降装置，所述坩埚升降装置的升降杆插入所述单晶炉主体内并与所述单晶炉主体内的坩埚固定连接。

进一步地，所述加热装置为电阻加热装置、红外加热装置、电磁感应加热装置中的一种。

进一步地，所述长晶副室的下部设置有水冷段，所述水冷段加粗制造并设置有水冷腔体。

进一步地，所述长晶副室的下端设置有闸板阀。

本发明一种具有双提拉副室的单晶硅生长炉，采用生长晶体时同步冷却及生长晶体收尾后预加热两种手段，缩短晶体冷却等待时间，采用双提拉副室分别完成生长和加料工作，加料准备不会额外增加时间，与传统方法相比，具有加料整体用时短、加料稳定可靠、设备成本低的特点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明在进行拉晶工作时的结构示意图；

图2是本发明在进行晶棒冷却和转移工作时的结构示意图；

图3是本发明在进行加料工作时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，一种具有双提拉副室的单晶硅生长炉，包括支架1，支架1上端设置有单晶炉主体2，单晶炉主体2的旁侧设置有立柱3，立柱3的上部侧面设置有第一旋转升降装置和第二旋转升降装置，第一旋转升降装置连接有长晶副室4，第二旋转升降装置连接有加料副室5；长晶副室4的顶部设置有第一提拉装置6，长晶副室4的中部设置有加热装置7；加料副室5的顶部设置有第二提拉装置8，第二提拉装置8连接有加料器9。

长晶副室4的下部设置有水冷段10，水冷段10加粗制造并设置有水冷腔体(水冷腔体配备有进出水管，图中未示出)。

长晶副室4的下端设置有闸板阀11。

工作原理：

长晶副室与单晶炉主体对接，进行拉晶工作，在晶体生长过程中，水冷腔体内通入冷却水，起到降温作用；拉晶收尾时，加热装置启动，提高长晶副室内的温度，达到指定温度后，第一提拉装置将晶棒提升至长晶副室内，闭合闸板阀，第一旋转升降装置将长晶副室抬起并转到单晶炉主体的空间外侧，晶棒在长晶副室内冷却直至取走；第二旋转升降装置将加料副室转到单晶炉主体上方并下降与单晶炉主体完成对接，第二提拉装置控制加料器下降并完成加料工作。

晶体生长过程中同步冷却以及对长晶副室进行预加热，保证晶体不会因受较大温度梯度变化而出现炸裂情况，从而实现晶棒收尾后的快速提升，缩短了冷却等待时间，同时也缩短了加料等待时间，能够让加料副室更早地开始加料工作，此外，采用额外的加料副室来进行加料工作，可以在晶体生长过程中同步进行加料准备工作，加料准备时间不占用整体用时，相比传统的单副室既要生长又要加料，效率显著提高。

支架1内部设置有坩埚升降装置12，坩埚升降装置12的升降杆插入单晶炉主体2内并与单晶炉主体2内的坩埚固定连接。坩埚升降装置与第一提拉装置配合，控制坩埚与晶棒的相对位置，共同完成拉晶工作。

加热装置7为电阻加热装置、红外加热装置、电磁感应加热装置中的一种，可以根据实际需要进行选择。

本发明一种具有双提拉副室的单晶硅生长炉，采用生长晶体时同步冷却及生长晶体收尾后预加热两种手段，缩短晶体冷却等待时间，采用双提拉副室分别完成生长和加料工作，加料准备不会额外增加时间，与传统方法相比，具有加料整体用时短、加料稳定可靠、设备成本低的特点。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。