本发明主要涉及单晶掺杂,尤其涉及一种单晶炉掺杂装置和单晶炉。
背景技术:
1、目前单晶制备工艺中,可以采用固相掺杂的方式进行掺杂,将未经气化的固体掺杂剂(或含固体掺杂剂的掺杂料,以下均称为固态掺杂剂)与待投入的硅料进行混料,使固态掺杂剂与硅料一并融化反应,实现固相掺杂。为使掺杂浓度达到预期,工作人员需要对固态掺杂剂进行称重,这一过程可能会造成固态掺杂剂挥发到单晶炉外,产生大量的有毒物质,对人体造成危害。此外固态掺杂剂和硅料一并投入会难以保证单晶炉内晶棒电阻均匀性,进而也会影响单晶硅品质。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种单晶炉掺杂装置和单晶炉,用于解决相关技术中掺杂污染性高的问题,且能多次加料,便于提升单晶硅品质。
2、第一方面,本申请提供一种单晶炉掺杂装置,包括:加料室,设有加料口;真空储料室,与所述加料室之间设有隔离阀,用于存储固态掺杂剂;下料斗,位于所述真空储料室的下方,并与所述真空储料室的下端口之间密封连接,所述下料斗的底部设有出料口;下料管道,一端与所述出料口之间密封连接,用于输送所述固态掺杂剂。
3、在一种具体实施方式中,所述加料室包括加料室门和加料瓶,所述加料瓶的内部设有联接结构;其中,加料瓶的底部为所述加料口,所述加料瓶的顶部设有加料吸盘,用于带动所述联接结构。
4、在一种具体实施方式中,所述联接结构包括依次连接的上瓶塞、轴杆和下瓶塞;其中,所述上瓶塞置于所述加料瓶的顶部时,所述下瓶塞的底部与所述隔离阀接触。
5、在一种具体实施方式中,所述加料室的外部连接真空泵,用于使所述加料室处于真空密封环境。
6、在一种具体实施方式中,所述真空储料室包括密封连接的储料仓和加料斗;其中,所述储料仓和所述加料斗之间设有储料仓阀门,所述加料斗的底部设有入料口,所述入料口位于所述下料斗的上方。
7、在一种具体实施方式中,所述真空储料室还包括密封设置于所述入料口的加料阀门。
8、在一种具体实施方式中,还包括第一横梁和第一压力传感器,所述加料斗通过所述第一横梁与所述真空储料室的内壁固定连接,所述第一横梁连接所述第一压力传感器,用于测量在所述加料阀门处堆积的固态掺杂剂的质量。
9、在一种具体实施方式中,还包括管道阀门,设置在所述下料斗与所述下料管道之间。
10、第二方面,本申请提供一种单晶炉,包括炉盖、保温筒以及如上述第一方面任一项所述的单晶炉掺杂装置,其中所述下料管道的另一端位于所述保温筒的内部,用于向所述保温筒中的硅液输送所述固态掺杂剂。
11、在一种具体实施方式中,还包括第二横梁和第二压力传感器,所述下料斗通过所述第二横梁与所述炉盖之间进行固定连接,所述第二横梁连接所述第二压力传感器,其中,在所述第二压力传感器测量到的固态掺杂剂的质量与第一压力传感器一致时,开启所述管道阀门,其中,所述第一压力传感器用于测量在所述加料阀门处堆积的固态掺杂剂的质量。
12、在一种具体实施方式中,还包括第三横梁,所述下料管道通过所述第三横梁与所述保温筒之间固定连接,所述保温筒的顶部开设有通孔,所述下料管道穿过所述通孔设置在所述出料口和所述保温筒中的硅液之间。
13、与现有技术相比,本申请具有以下优点:
14、上述单晶炉掺杂装置及单晶炉,包括加料室、真空储料室、下料斗和下料管道,其中的真空储料室可以存储固态掺杂剂,真空储料室与加料室、下料斗和下料管道均密封连接,避免与外界环境接触,固态掺杂剂即使产生挥发气体也不会扩散到炉外环境中,保证生产过程的安全性;加料室与真空储料室之间设有隔离阀,隔离阀可以自动及连续的开启以实现多次加料,便于提升晶棒电阻均匀性以及固相掺杂的效率。
1.一种单晶炉掺杂装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的单晶炉掺杂装置,其特征在于,所述加料室包括加料室门和加料瓶,所述加料瓶的内部设有联接结构;其中,加料瓶的底部为所述加料口,所述加料瓶的顶部设有加料吸盘,用于带动所述联接结构。
3.如权利要求2所述的单晶炉掺杂装置,其特征在于,所述联接结构包括依次连接的上瓶塞、轴杆和下瓶塞;其中,所述上瓶塞置于所述加料瓶的顶部时,所述下瓶塞的底部与所述隔离阀接触。
4.如权利要求2或3所述的单晶炉掺杂装置,其特征在于,所述加料室的外部连接真空泵,用于使所述加料室处于真空密封环境。
5.如权利要求1所述的单晶炉掺杂装置,其特征在于,所述真空储料室包括密封连接的储料仓和加料斗;其中,所述储料仓和所述加料斗之间设有储料仓阀门,所述加料斗的底部设有入料口,所述入料口位于所述下料斗的上方。
6.如权利要求5所述的单晶炉掺杂装置,其特征在于,所述真空储料室还包括密封设置于所述入料口的加料阀门。
7.如权利要求6所述的单晶炉掺杂装置,其特征在于,还包括第一横梁和第一压力传感器,所述加料斗通过所述第一横梁与所述真空储料室的内壁固定连接,所述第一横梁连接所述第一压力传感器,用于测量在所述加料阀门处堆积的固态掺杂剂的质量。
8.如权利要求7所述的单晶炉掺杂装置,其特征在于,还包括管道阀门,设置在所述下料斗与所述下料管道之间。
9.一种单晶炉,其特征在于,包括炉盖、保温筒以及如权利要求1-8任一项所述的单晶炉掺杂装置,其中所述下料管道的另一端位于所述保温筒的内部,用于向所述保温筒中的硅液输送所述固态掺杂剂。
10.如权利要求9所述的单晶炉,其特征在于,还包括第二横梁和第二压力传感器,所述下料斗通过所述第二横梁与所述炉盖之间进行固定连接,所述第二横梁连接所述第二压力传感器,其中,在所述第二压力传感器测量到的固态掺杂剂的质量与第一压力传感器一致时,开启所述管道阀门,其中,所述第一压力传感器用于测量在所述加料阀门处堆积的固态掺杂剂的质量。
11.如权利要求10所述的单晶炉,其特征在于,还包括第三横梁,所述下料管道通过所述第三横梁与所述保温筒之间固定连接,所述保温筒的顶部开设有通孔,所述下料管道穿过所述通孔设置在所述出料口和所述保温筒中的硅液之间。