补给装置制造方法
【专利摘要】本发明揭示了一种补给装置。该补给装置包括：设有引入端口和排放端口的本体，包含多个分开的盖的盖单元，每个盖连接至本体的一端并适于围绕本体的一端旋转，以及打开和关闭调节器，该打开和关闭调节器支承每个盖的一个表面并围绕每个盖的连接至本体的一端的部分旋转每个盖。
【专利说明】补给装置
[0001]本申请要求2013年7月11日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0066650的权益，
其如在本文中完全阐述一样通过引用结合于此。
【技术领域】
[0002]本申请涉及补给原材料的补给装置。
【背景技术】
[0003]一般来说，单晶锭生长设备可包括具有限定在其中的空间的室、安装在室中以允许多晶原材料被引入其中并在其中熔化的坩埚、将坩埚加热以熔化多晶原材料的加热器、以及将晶种浸没在容纳在坩埚中的熔融液体内并逐渐提升正在生长的单晶锭的升降装置。
[0004]为了便于将原材料引入定位在室中的坩埚，需要补给原材料的装置。补给装置形成为设有引入端口、排放端口以及用于存储原材料的内部空间的容器形状。当该空间填充有原材料时，排放端口关闭，且当原材料被供应至坩埚时，排放端口打开。
[0005]当原材料被第一次引入坩埚时可使用补给装置，且当容纳熔融液体的坩埚补给原材料时，也可使用补给装置。
[0006]为了将原材料供应至坩埚，通过升降装置降低补给装置以邻接室中的坩埚。此外，当补给装置定位成邻接坩埚时，补给装置的排放端口可打开，且所存储的原材料可被引入坩埚。由于补给装置非常靠近坩埚中的熔融液体用以原材料的再供应，在补给过程中，补给装置可能被熔融液体污染。
【发明内容】
[0007]各实施例提供了一种补给装置，其能够防止由于熔融液体而带来的污染和对该补给装置周围的构成物的损坏。
[0008]在一个实施例中，补给装置包括:设有引入端口和排放端口的本体，包括多个分开的盖的盖单元，每个盖连接至本体的一端并适于围绕本体的一端旋转，以及打开和关闭调节器，打开和关闭调节器支承每个盖的一个表面并围绕每个盖的连接至本体的一端的部分旋转每个盖。
[0009]该盖单元可形成为在其中心处具有开口的板形状，通过将在其中心处具有开口的板分成至少两件来形成该盖。
[0010]本体的一端的外周表面可设有凸起，且每个盖连接至该凸起。
[0011]每个盖可包括:盖板，盖板设有上表面、下表面、定位在上表面与下表面之间的多个侧表面，以及从侧表面中的一个突出的延伸部分；以及将该延伸部分连接至凸起的连接部分。
[0012]该连接部分可包括:第一至第三螺母；第一固定螺栓，该第一固定螺栓设有具有第一通孔的一端和通过刺穿凸起联接至第一螺母的另一端；第二固定螺栓，该第二固定螺栓设有具有第二通孔的一端和通过刺穿凸起联接至第二螺母的另一端；以及连接螺栓，该连接螺栓通过穿过第一通孔、延伸部分和第二通孔而联接至第三螺母，其中，盖板围绕连接螺栓旋转。
[0013]刺穿凸起的第一固定螺栓和第二固定螺栓中的每个的横截面可具有多边形或十字形形状。
[0014]打开和关闭调节器可包括:支承锥体，该支承锥体支承每个盖板的下表面的一个区域；以及支承件，该支承件连接至支承锥体的上端并支承该支承锥体。
[0015]盖板的旋转角度可通过支承锥体的垂直运动进行调节。
[0016]该支承锥体在其中心处可设有允许支承件插入其中的沟槽，其中，支承件的插入沟槽的一端可联接至支承锥体的底部。
[0017]本体的相邻于引入端口的外周表面可设有沿水平方向突出的中断凸起。
[0018]该补给装置还可包括引导部分，该引导部分沿本体的径向延伸，两端固定至本体的相邻于引入端口的两个不同区域，并设有允许支承件插入其中的通孔。
[0019]填充本体的材料可以是具有范围从0.5mm至10mm直径的多晶体块。
[0020]在另一实施例中，补给装置包括:本体，该本体包含引入端口、排放端口以及布置在引入端口与排放端口之间的中空刺穿部分；盖单元，该盖单元包含多个盖，每个盖连接至本体的相邻于排放端口的一端；以及打开和关闭调节器，该打开和关闭调节器支承每个盖并旋转每个盖以打开和关闭排放端口。
[0021]当盖关闭排放端口时，该盖形成为板形状，所述板被分成多件并在其中心处具有开口。
[0022]该打开和关闭调节器包括:支承锥体，该支承锥体支承每个盖的下表面的一个区域；以及支承件，所述支承件连接至支承锥体的上端并支承该支承锥体。
[0023]每个盖可通过支承锥体的垂直运动围绕其连接至本体的一部分旋转。
[0024]该补给装置还可包括引导部分，该引导部分沿本体的径向延伸，两端固定至本体的相邻于引入端口的两个不同区域，并设有允许支承件插入其中的通孔。
[0025]该引导部分可形成为将被弯曲，引入端口通过弯曲引导部分而可被分成第一引入端口和第二引入端口，并且第一引入端口的尺寸可不同于第二引入端口的尺寸。
[0026]在另一实施例中，生长装置包括:室，该室设有沿水平方向从室的内壁突出的支承凸起；定位在室中的坩埚；补给装置，该补给装置存储原材料并将所存储的原材料供应至坩埚；以及升降装置，该升降装置在室内垂直移动补给装置，其中，补给装置包括:本体，该本体包括引入端口、排放端口以及形成在本体的相邻于引入端口的外周表面上并由支承凸起止挡并支承的止挡凸起；盖单元，该盖单元包括多个分开的盖，每个盖连接至本体的一端；支承锥体，该支承锥体支承每个盖的下表面；以及支承件，该支承件具有连接至所述支承锥体的上端的一端，以及连接至升降装置的另一端。
[0027]在补给装置的止挡凸起被室的支承凸起止挡并支承之后，盖围绕本体的一端旋转。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]被包括在内以提供对本发明的进一步理解并且被纳入其中并构成此申请的一部分的附图示出本发明的一个或多个实施例，并且与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中:
[0029]图1是示出根据实施例的补给装置的第一立体图；
[0030]图2是示出图1中所示的补给装置的第二立体图；
[0031]图3是示出图1中所示的补给装置的仰视图；
[0032]图4是示出图2中的虚线所指示的第一盖的分解立体图；
[0033]图5是示出图4中所示的第一盖的组装的立体图；
[0034]图6是示出图3中所示的多个盖板的平面图；
[0035]图7是示出支承图3中所示的盖板的打开和关闭调节器的立体图；
[0036]图8是示出沿图7中的线AB截取的图7的盖板以及打开和关闭调节器的剖视图；
[0037]图9是示出图7中所示的支承锥体的放大图；
[0038]图10是示出典型补给装置的剖视图；
[0039]图11是示出根据另一实施例的盖子的视图；
[0040]图12是示出图11中所示的盖子的盖板的视图；
[0041]图13是示出根据另一实施例的补给装置的立体图；
[0042]图14是示出含有根据实施例的补给装置的单晶生长装置的剖视图；以及
[0043]图15a至15c是示出使用根据实施例的补给装置用原材料填充坩埚的多个视图。
【具体实施方式】
[0044]从下面结合附图的说明将清楚地理解各实施例。在各实施例的描述中，将理解，当层(或薄膜)、区域、样式或结构被称为在另一层(或薄膜)、区域、键区或样式“上”时，技术术语“上”和“下”同时包括“直接”和“间接”的意思。另外，关于在每层“上”和“下”是基于附图进行参照。
[0045]将理解，为了使说明简化和清楚，一些元件的尺寸相对于其它元件夸张、省略或示意性示出。此外，附图中所示的各元件不需要按比例绘制。在所有附图中尽可能地用相同的附图标记标示相同或类似的部件。下面，将参考附图描述根据各实施例的补给装置以及包含其的单晶生长装置。
[0046]图1是示出根据一实施例的补给装置100的第一立体图，图2是示出图1中所示的补给装置100的第二立体图，以及图3是示出图1中所示的补给装置100的仰视图。
[0047]参考图1至3，补给装置100是用原材料(例如多晶硅团)填充定位在反应室(例如生长单晶的室)中的容器(例如坩埚)的装置。
[0048]补给装置100包括设有引入端口 13-1和13-2以及排出端口 15的本体10、连接至本体10的下端以覆盖排放端口 15的覆盖单元20，以及支承盖单元20并调节盖单元20以打开或关闭排放端口 15的打开和关闭调节器30。
[0049]本体10可设有刺穿部分，其在两端部12和14处开口，沿纵向延伸并且是中空的。例如，本体10可具有圆柱形管子或管道形状，但各实施例不限于此。本体10可具有提供原材料存储空间的任何形状。例如，本体10的横截面可具有包括圆形、椭圆形或多边形的各种形状。这里，端部可指本体10的一侧的端部。
[0050]本体10的第一端部12可设有用于穿过其引入原材料的引入端口 13-1和13-2，而第二端部14可设有排放所引入的原材料的排放端口。这里，第一端部12和第二端部14可定位在本体10的相反侧处。
[0051]本体10的第一和第二端部12和14中的每个可以是圆柱形，但各实施例不限于此。根据本体10的形状，它们可以形成为圆形、椭圆形或多边形。
[0052]本体10沿直径方向延伸，并可设有引导部分18，引导部分18的两端固定指第一端部12的两个不同部分。
[0053]本体10的第一端部12可设有两个引入端口 13-1和13_2，且可通过引导部分18分成第一引入端口 13-1和第二引入端口 13-2。这里，本体10的直径方向可以垂直于本体10的纵向。
[0054]引导部分18可具有板或杆形状。引导部分18的一端可连接至第一端部12的一个部分，第一端部12的另一端可连接至另一部分。引导部分18可设有形成在引导部分18的一端与另一端之间的通孔18-1，以使得打开和关闭调节器30的支承件34能够插入其中。
[0055]例如，通孔18-1可形成在引导部分18的中心处。通孔18-1可以与盖单元20的开口 24的中心对齐，这将在后面描述。
[0056]止挡凸起19可形成在本体10的外周上相邻于第一端部12。止挡凸起19可以形成为从本体10的上外周表面水平突出的环形状，但各实施例不限于此。在其它实施例中，可设置彼此间隔开的多个止挡凸起。止挡凸起19可以通过设置在室中的支承凸起701 (参见图14)吊起和支承，这将在后面描述。
[0057]本体10的第二端部14的外周表面可设有凸起14-1。凸起14_1可以形成为在本体10外从本体10的外周表面突出。例如，凸起14-1可以是设置到本体10的第二端部14的凸缘。盖单元20的一端可以连接至凸起14-1。
[0058]凸起14-1可以形成为环形状，但各实施例不限于此。即，在其它实施例中，多个凸起可布置在外周表面上并彼此间隔开，且每个凸起可连接至盖单元20的盖20-1、20-2、20-3和20-4中对应的一个。
[0059]本体可以由石英形成以防止存储在其中的原材料被污染，但各实施例不限于此。
[0060]盖单元20可以形成为在其中心处具有开口 24的板形状，并可分成多个构件。例如，盖单元20可形成为在其中心处具有圆形开口 24的圆板形状，并可分成多个盖20-1至20-n (这里，η是大于I的自然数)。盖20_1至20_η (这里，η是大于I的自然数)可以对应地连接至凸起14-1的不同部分。
[0061]盖单元20可包括多个盖20-1至20-n (这里，η是大于I的自然数)。盖20_1至
20-n (这里，η是大于I的自然数)的数量可以等于或大于2。
[0062]盖20-1至20-n(例如，η = 4)中的每个可具有连接至本体10的第二端部14的一端，并可围绕该一端旋转，该端以铰接方式连接至第二端部14以打开或关闭排放端口 15。
[0063]盖20-1至20-n (例如，η = 4)中的每个的长度小于排放端口 15的直径的一半。因此，当排放端口 15被盖20-1至20-n (例如，η = 4)关闭时，开口 24可以形成在排放端口 15的中心处。
[0064]例如，当排放端口 15被盖20-1至20-n (例如，η = 4)关闭时，盖可形成板形状或在其中心具有开口 24的板形状。
[0065]在图1中，盖20-1至20-n (例如，η = 4)可以设置在关闭排放端口 15的闭合状态下。在图2中，盖20-1至20-n (例如，η = 4)可以设置在打开排放端口 15的打开状态下。
[0066]虽然开口 24在图1和3中示出为具有圆形形状，但各实施例不限于此。在其它实施例中，开口 24可具有椭圆形或多边形形状。
[0067]在图1至3中，处于闭合状态的盖20-1至20-n (例如，η = 4)可形成在其中心处具有开口 24的圆板形状。但是，处于闭合状态的盖20-1至20-η(例如，η = 4)的形状可以由排放端口 15的形状确定。在其它实施例中，闭合状态下的形状可以是椭圆形或多边形。
[0068]盖20-1至20-n (例如，η = 4)可以彼此间隔开预定距离，且每个盖的一端可连接至凸起14-1。同时，盖20-1至20-n (例如，η = 4)之间的间隔距离可以小于要存储在补给装置的原材料块的直径。
[0069]盖20-1至20-n (例如，η = 4)中的每个可包括盖板和含有多个螺栓和螺母的连接部分。
[0070]图4是示出图2中的虚线部分11所指示的第一盖20-1的分解立体图，而图5是示出图4中所示的第一盖20-1的组装的立体图。第二至第四盖20-2至20-4的结构可以与第一盖20-1的结构相同。
[0071]参考图4和5，第一盖20-1可以包括盖板310和连接部分322、324、332、334、352和 354。
[0072]盖板310、320、330和340 (参见图7)中的每个可具有从其一端延伸的延伸部分312、322、332、342(参见图7)，以及穿透面向彼此的延伸部分312、322、332、342的两个侧表面的通孔 101、102、103、104。
[0073]例如，盖板310可具有从其延伸的延伸部分312，且延伸部分312可设有沿水平方向刺穿该延伸部分312的通孔101。这里，水平方向可以是面向彼此的延伸部分312的两个侧表面延伸穿过的方向。
[0074]连接部分322、324、332、334、352和354可以将延伸部分312连接至凸起14-1。盖板310可以围绕连接部分322、324、332、334、352和354旋转。
[0075]例如，连接部分322、324、332、334、352和354可包括第一和第二固定螺栓322和324、连接螺栓332以及第一至第三螺母334、352和354。
[0076]第一固定螺栓322可包括具有通孔301的第一部分322_1和从第一部分322_1延伸的第二部分322-2。第二固定螺栓324可包括具有通孔302的第一部分324-1和从第一部分324-1延伸的第二部分324-2。
[0077]第二部分322-2和324_2可形成为多面体和十字形结构。第二部分322_2和324_2的端部可设有联接至第二和第三螺母的螺纹。
[0078]第一固定螺栓322可以定位在延伸部分312的一侧处，而第二固定螺栓324可以定位在延伸部分312的另一侧处。
[0079]连接螺栓332可以通过第一固定螺栓322的通孔301、延伸部分312的通孔101以及第二固定螺栓324的通孔302连接至第一螺母334。
[0080]S卩，连接螺栓332可与第一和第二固定螺栓322和324以及延伸部分312相互连接，而盖板310可以围绕连接螺栓332旋转。
[0081]凸起14-1可以具有多个通孔(例如342和344)，允许第一和第二固定螺栓322和324的第二部分322-2和324-2插入其中。
[0082]通孔(例如342和344)的横截面形状可以由第二部分322_2和324_2的形状决定。例如，通孔(例如342和344)的横截面形状可以是三角形、矩形或使得第二部分322-2和324-2插入其中的横截面。
[0083]第一固定螺栓322的第二部分322-2可穿过形成在凸起14_1中的通孔342。具有穿过通孔342的第二部分322-2的端部可以联接至第二螺母352。
[0084]第二固定螺栓324的第二部分324-2可穿过形成在凸起14-1中的通孔344。具有穿过通孔342的第二部分324-2的端部可以联接至第三螺母354。
[0085]通过第一和第二固定螺栓322和324以及第二和第三螺母352和354，盖板310可以固定至凸起14-1。
[0086]由于第一和第二固定螺栓322和324在延伸部分312的两侧支承盖板310，且第一和第二固定螺栓322和324的第二部分322-2和324-2具有多边形或十字形形状横截面、而不是圆形横截面，可以防止盖板310围绕第一和第二固定螺栓322和324旋转。
[0087]图6是图3中所示的多个盖板310至340的平面图。
[0088]参考图3和6，盖板310至340中的每个可包括上表面401(参见图4)、下表面402(参见图3)以及定位在上表面401和下表面402之间的多个侧表面411、412、413和414。
[0089]当关闭时(参见图7)，盖板310至340可形成在其中心处具有开口 24的圆板形状。盖板310至340中的每个可具有从侧表面411、412、413和414的第一侧表面411突出的延伸部分 312、322、332、342。
[0090]延伸部分312、322、332、342可从第一侧表面411的一个区域沿第一方向突出。延伸部分312、322、332和342可分别具有通孔101至104。第一侧表面411可以是曲面。这里，第一方向可以是从第二侧表面412延伸至第一侧表面411的方向。
[0091]例如，第一侧表面411可以是具有与圆柱形本体10的内周表面相同曲率的曲面，但各实施例不限于此。
[0092]定位在第一侧表面411和第二侧表面412之间的第三侧表面413和第四侧表面414可以面对相邻盖板320或340的第三侧表面413和第四侧表面414。
[0093]面对第一侧表面411的第二侧表面412可以是凹曲面，但各实施例不限于此。由于第二侧表面412是接触支承锥体32的部分，该凹曲面可以紧密地接触支承锥体32。
[0094]由于盖板310、320、330和340中的每个的直径或长度dl小于排放端口 15的直径的一半，当排放端口 15被盖板20-1至20-n (例如，η = 4)关闭时，盖板310、320、330和340的第二侧表面412可以形成开口 24。此时，由于第二侧表面412是凹曲面，开口 24可具有圆形形状。但各实施例不限于此。
[0095]盖板310、320、330和340可覆盖排放端口 15的一部分，而支承锥体32 (其将在下文描述)可覆盖该开口 24。
[0096]例如，盖板310、320、330和340中的每个的直径dl对排放端口的直径d2的比率(dl:d2)可以是1:2.5至4。开口 24的直径d3对排放端口 15的直径d2的比率(d3:d2)可以是1:2至5。此外，支承锥体32的直径d4对排放端口 15的直径d2的比率(d4: d2)可以是1:2至5。
[0097]图11是示出根据另一实施例的盖21-1和21-2的视图，而图12是示出图1中所不的盖21-1和21-2的盖板410和420的视图。
[0098]参考图11和12，与图1中所示的包括四个盖20-1至20_4的先前实施例相反，图11中所示的实施例可以包括两个盖21-1和21-2。
[0099]第一和第二盖21-1和21-2可以彼此间隔开一定距离，且第一和第二盖21_1和
21-2中的每个的一端可以连接至凸起14-1。第一和第二盖21-1和21-2中的每个可以包括盖板410、420以及多个螺栓和螺母。包含在第一和第二盖21-1和21-2中的螺栓和螺母可具有与图4中所描述的结构相同的结构，因此将省略其描述。
[0100]盖板410和420可以是圆形板的两部分，且可具有相同或对称的形状。
[0101]盖板410和420中的每个可包括上表面、下表面以及定位在该上表面和该下表面之间的多个侧表面511、512、513和514。
[0102]当关闭时，盖板410至420可形成在其中心处具有开口 24的圆板形状。盖板410和420中的每个可具有从各侧表面的第一侧表面511的一个区域突出的延伸部分410-1或410-2。延伸部分410-1或410-2可具有通孔101-1或101-2。第一侧表面511可以是曲面。这里，第一方向可以是从第二侧表面512延伸至第一侧表面511的方向。
[0103]定位在盖板410的第一侧表面511与第二侧表面512之间的第三侧表面513和第四侧表面514可分别面对第二盖板420的第三侧表面和第四侧表面。第二侧表面512可以是凹曲面，但各实施例不限于此。由于第二侧表面512是接触支承锥体32的部分，该凹曲面可以紧密地接触支承锥体32。
[0104]打开和关闭调节器30可支承盖板310、320、330和340中的每个,并通过垂直运动转动盖板410和420。当盖板410和420转动时，排放端口 15可打开或关闭。
[0105]图7是示出支承图3中所示的盖板310、320、330和340的打开和关闭调节器30的立体图，而图8是示出沿图7中的线AB截取的图7的盖板以及打开和关闭调节器的剖视图。图7是示出完全关闭排放端口 15的盖板310、320、330和340的立体图。
[0106]参考图7和8，打开和关闭调节器30包括支承盖板310、320、330和340中的每个的下表面402的一个区域的支承锥体32，以及具有连接至支承锥体32的一端和连接至外部升降装置780的另一端的支承件34 (参见图14)。
[0107]支承锥体32可具有中心部分比其外周部分突出更远的锥形形状，并可由石英形成以防止污染原材料。支承件34可具有杆状，并可由钥(Mo)形成。
[0108]图9是示出图7中所示的支承锥体32的放大图。
[0109]参考图9，支承锥体32可包括第一部分SI和第二部分S2，第一部分SI形成支承锥体32的从下侧表面501跨越一定距离的外周部分，第二部分S2形成定位在支承锥体32的中心处、除了第一部分SI之外的其余部分。
[0110]参考图8，第一部分SI可支承盖板310、320、330和340的相邻于第二侧表面412的各部分。第一部分SI可以形成为平坦的以稳定地支承盖板310、320、330和340。
[0111]第二部分S2可以形成在呈升高锥体形状的支承锥体32的中心处。第二部分S2的外周表面可以是具有恒定曲率Rl的曲面。例如，第二部分S2的曲率Rl可以等于半径在55mm与66mm之间的圆的曲率。
[0112]当盖板310、320、330和340转动时，在盖板310、320、330和340的边缘部分或角落部分与第二部分S2之间可发生摩擦。在该实施例中，第二部分S2可具有恒定曲率的曲面，由此防止由于摩擦而损坏支承锥体32。
[0113]支承锥体32可允许支承件34插入其中心，并可设有暴露底面的沟槽31。支承件34的一端可以插入沟槽31并联结到支承锥体32的底部。
[0114]例如，螺纹沟槽35可形成在支承锥体32的沟槽31的底部处，且支承件34的一端可设有将要联接至螺纹沟槽35的螺纹。支承件34的一端可插入沟槽31。一旦插入，支承件34的一端可与形成在沟槽31中的螺纹沟槽35联接。
[0115]支承件34的另一端可通过穿过上述的引导部分18的通孔18-1而连接至外部升降装置780 (参见图14)。
[0116]该引导部分18可便于支承件34的垂直运动并引导支承件34，从而支承件34与开口 24的中心对齐。此外，在支承件34的垂直运动过程中，引导部分18可用作防止支承件34的侧向摇动。
[0117]连接至支承件34的支承锥体32可以通过外部升降装置780 (参见图14)移动，且由支承锥体32支承的盖板310、320、330和340可根据支承锥体32的运动而围绕旋转轴线旋转。如上所述，该旋转轴线可以是将凸起14-1连接至盖板310、320、330、340的一端的连接部分，具体地，图14中所示的连接螺栓332。连接部分的结构不限于图4中所示的结构，而可以采用在连接时可旋转的任何结构。
[0118]打开和关闭调节器30可以通过调节参考水平面33与支承锥体32的最下端36之间的距离来调节对应盖板310、320、330和340的旋转角度。这里，参考水平面33可以是与本体10的第二端14平行并定位在与第二端14相同的水平处的平面。
[0119]图15a至15c是示出使用根据一实施例的补给装置100用原材料填充坩埚720(参见图14)的多个视图。
[0120]参考图15a，支承锥体32的最下端36与参考水平面33之间的距离D调节成使得盖20-1至20-4完全关闭排放端口 15，如图8所示。
[0121]例如，当排放端口 15被盖20-1至20-4完全关闭时，参考水平面33与支承锥体32的最下端36之间的距离D可以是α。在参考水平面33与支承锥体32的最下端36之间的距离D是α的情形下，盖板310、320、330和340已经相对于参考水平面33旋转的角度可以是0°。此时，排放端口 15可以被盖板310、320、330和340以及支承锥体32的第二区域S2关闭。
[0122]在排放端口 15被盖20-1至20-4完全关闭时，本体10的内部填充有通过引入端口 13-1和13-2供应的原材料810 (例如，多晶体块)。
[0123]在本体10填充了原材料810之后，补给装置100可以通过升降装置780降低至室710。
[0124]降低的补给装置100的止挡凸起19可以被设置在室710内部的支承凸起701挡住，且由此可通过支承凸起701停止补给装置100的本体10的下降。
[0125]在止挡凸起19被支承凸起701挡住之前，参考水平面33与支承锥体32的最下端36之间的距离D可以是α。
[0126]参考图15b，在本体10被支承凸起701中断并挡住时，打开和关闭调节器30通过升降装置780降低。由此，允许盖20-1至20-4转动。根据盖20_1至20_4的旋转运动，排放端口 15可逐渐打开。随着盖20-1至20-4的旋转角度的增加，排放端口 15的打开程度可增加。
[0127]随着打开和关闭调节器30降低，参考水平面33与支承锥体32的最下端36之间的距离D可以变得大于α，而盖板310、320、330和340相对于参考水平面33的旋转角度可增加。此时，排放端口 15可以被盖板310、320、330和340以及支承锥体32的第二区域S2部分地关闭和部分地打开。
[0128]参考水平面33与支承锥体32的最下端36之间的可允许多晶体原材料810块平稳排放的最小距离D可以是β。
[0129]随着支承锥体32从图8中所示的位置降低，排放端口 15逐渐打开。参考水平面33与支承锥体32的最下端36之间的允许原材料810平稳排放的最小距离可以定义为排放端口 15的打开距离D。
[0130]填充补给装置100的多晶体块810 (例如多晶硅块)原材料的大小可以等于或小于100mm,例如,在0.5mm与10mm之间。
[0131]多晶体块810 (例如，多晶硅块)可以根据其大小分类。例如，直径小于50mm的多晶体块可以定义为第一多晶体块(也称为晶片多聚)，而直径等于或大于50mm (例如在50mm与10mm之间)的多晶体块可定义为第二多晶体块(也称为熔核多聚)。这里，多晶体块的直径可以是多晶体块的最大直径。
[0132]参考图15c，当进一步降低打开和关闭调节器30，且支承锥体32与盖板310、320、330和340的下表面间隔开时，盖板310、320、330和340相对于参考水平面33旋转的角度可以是90°。此时，排放端口 15可以完全打开。
[0133]图10是示出典型补给装置9的剖视图。
[0134]参考图10，补给装置9可以包括在其两端Ia和Ib敞开的主体1、形成为锥体形状以打开和关闭主体I的一端的引体2以及连接至引体2的丝线3。主体I的下端Ia可以设有引入端口 4b，且主体I的上端Ib可以设有排放端口 4a。
[0135]从主体I的下端Ia至引体2的下端的允许多晶体块从补给装置9平稳排放至排放端口 4a的长度d (下文称为“打开长度”)可以由多晶体块的直径决定。例如，随着多晶体块的直径增加，补给装置9的打开长度d会增加。
[0136]例如，当本体I的直径是230mm时，对于晶片多聚的打开长度d可以是80mm，而对于熔核多聚的打开长度d可以是120_。
[0137]使用补给装置9生长原材料(例如硅)的工艺可包括原材料熔化工艺、使用补给装置另外装有原材料的附加装料工艺以及晶体生长工艺，其以此顺序进行。
[0138]这里，进行附加的装料工艺以通过额外地装有原材料来提高熔融液体量，因为当坩埚装有初始原材料且所装的原材料熔化时，坩埚中的熔融液体的表面水平会由于原材料大小的变化而大大降低。
[0139]在附加装料工艺中，熔融液体的表面可以升高到接近坩埚的上端的水平。相应地，在补给装置9的打开长度d根据具有更大直径的熔核多聚的使用而增加的情形下，引体2可能会有接触坩埚中熔融液体或者在其周围的构成物(例如热遮蔽单元和刻度杆)的风险。由此，补给装置9会被污染，或者会损坏补给装置9周围的组件。
[0140]在使用具有较小尺寸的晶片多聚的情形下，可防止发生上述的情形。但是，晶片多聚经受比熔核多聚更多的工艺，且因此制造成本可能提高。
[0141]由于图10中所示的引体2需要覆盖整个排放端口 4a，引体2的下端的直径需要等于排放端口 4a的直径。
[0142]但是，在所示的实施例中，由盖板单元20限定的开口 24的直径小于排放端口 15的直径。因此，可以通过使用具有与图10的情形中相比相对小尺寸(例如高度h和直径d4)的支承锥体32来打开和关闭排放端口 15。
[0143]由于所示的实施例使用具有小尺寸的支承锥体32来打开或关闭排放端口 15，为了熔核多聚的平稳排放可缩短打开距离β (参见图15b)。
[0144]例如，当支承锥体32甚至从图8中所示的位置降低1mm至20mm时,可顺利排放熔核多聚。
[0145]相应地，所示的实施例可通过缩短支承锥体32降低以允许熔核多聚的平稳排放的距离，来防止污染补给装置100和损坏围绕补给装置100定位的生长设备的构成物。
[0146]此外，根据该实施例，盖单元20围绕凸起14-1旋转，且由此可防止熔融液体由于掉落的原材料而溅出坩埚。
[0147]图13是示出根据另一实施例的补给装置100的立体图。与图1的附图标记相同的附图标记代表相同的构成物。将简要给出或省略相同构成物的描述。
[0148]参考图13，与图1的具有直线或线性形状的引导部分18相反，补给装置100-1的引导部分180在其中心处弯曲。
[0149]引导部分180可包括定位在位于引导部分180的中心处的通孔18_1的一侧处的第一部分182，以及定位在通孔18-1的另一侧处的第二部分184。引导部分180的第一部分182和第二部分184可形成在通孔18-1的位置处弯曲的结构。
[0150]第一部分182的一端可连接至第一端部12的一个区域，而其另一端可连接至第二部分184的一端。第二部分184的另一端可连接至第一端12的另一区域。
[0151]第一引入端口 13-3和第二引入端口 13-4可通过第一部分182和第二部分184而彼此区分开。由于引导部分180形成为在其中心处弯曲，第一引入端口的大小不同于第二引入端口的大小。即，第一引入端口 13-3小于第二引入端口 13-4。
[0152]在给补给装置填充原材料时，当本体倾斜时本体可容易地填充原材料且大部分原材料块通过两个弓I入端口的在较低位置的一个引入。
[0153]引入端口的数量可以是2个，但由于在使用时本体倾斜，为了便利，可仅使用弓丨入端口之一。通过允许所使用的引入端口具有比不使用的引入端口具有更大的尺寸，原材料可更容易地且快速地被弓I入补给装置。
[0154]但是，在第一部分182与第二部分184之间的角度太大的情形中，引导支承件34的引导部分180可能具有被损坏或破裂的风险。
[0155]由第一部分182与第二部分184形成的角度Θ可大于90°并小于180°。由第一部分182与第二部分184形成的角度Θ可在120°与160°之间。
[0156]为了确保原材料块的平稳引入，第一端部12的直径dl可以在230mm与260mm之间。
[0157]因此，根据该实施例，本体10可以比图1所示的先前实施例更快且更容易地填充原材料。
[0158]图14是示出含有根据一实施例的补给装置100的单晶生长装置200的剖视图。
[0159]参考图14，单晶生长装置200可包括室710、坩埚720、加热件730、坩埚支承件731、热屏蔽件750、绝缘材料760以及升降装置780。
[0160]根据室710的联接位置，室710可以包括本体室711、穹顶室712以及拖拉室713。
[0161]坩埚720可以安装在本体室711中，且穹顶室712可形成在本体室711的上端处的盖部分。提供其中单晶硅锭从多晶硅生长的环境的本体室711和穹顶室712可具有圆柱形形状，其中具有容纳空间。拖拉室713定位在穹顶室712的上端处，并可形成生长的单晶硅锭的空间。
[0162]室710可具有沿水平方向从室710的内壁突出的支承凸起701。例如，支承凸起701可沿水平方向从拖拉室713的内壁突出。支承凸起701可支承补给装置100的止挡凸起19。
[0163]一旦补给装置100的止挡凸起19被室710的支承凸起701支承，即使在打开和关闭调节器30通过升降装置780降低时，补给装置100的本体10也不再下降而是停止。
[0164]补给装置100由支承凸起701止挡，且盖20-1至20_4由于打开和关闭调节器30的减低而旋转。由此，可逐渐打开排放端口 15。
[0165]坩埚720可布置在本体室711内部，且坩埚支承件731可定位在坩埚720下方以支承坩埚720。加热件730可以布置在本体室711中以与坩埚720的外周表面间隔开。
[0166]绝缘材料760可安装在加热件730与本体室711的内壁之间，并可阻挡来自加热件730的热泄漏到本体室711外部。
[0167]升降装置780可包括固定部分782以固定和支承生长对象或补给装置100，以及升降部分784以升高或降低生长后的对象(例如单晶锭)或者补给装置100的打开和闭合调节器30。
[0168]固定部分782可以具有线缆型或轴型，且其一端可设有籽晶夹头。升降部分784可使用电机升高或降低补给装置100或者连接至固定部分782的生长目标。
[0169]籽晶可以连接至籽晶夹头，用于单晶体生长。
[0170]为了将原材料供应至单晶生长装置200，补给装置100可以连接至籽晶夹头。例如，打开和关闭调节器30的支承件34可以连接至籽晶夹头，且连接至籽晶夹头的打开和关闭调节器30可以通过升降部分784升高或降低。通过升高或降低打开和关闭调节器30，盖单元20可以打开或关闭排放端口 15。
[0171]如从上面描述变得明显，各实施例可防止被熔融液体污染和对围绕补给装置定位的构成物损坏。
[0172]对于本领域技术人员而言，显然可对本发明作出各种改型和变型而不脱离本发明精神或范围。因此，本发明旨在涵盖其任何改型和变型，只要它们落在所附权利要求及其等同物的范围内即可。
【权利要求】
1.一种补给装置，包括: 本体，所述本体设有引入端口和排放端口； 盖单元，所述盖单元包括多个分开的盖，每个盖连接至所述本体的一端并适于围绕所述本体的一端旋转；以及 打开和关闭调节器，所述打开和关闭调节器支承每个盖的一个表面并围绕每个盖的连接至所述本体的一端的部分旋转每个盖。
2.如权利要求1所述的补给装置，其特征在于， 所述盖单元形成为在其中心处具有开口的板形状，通过将在其中心处具有开口的板分成至少两件来形成所述盖。
3.如权利要求1所述的补给装置，其特征在于， 所述本体的一端的外周表面设有凸起，且每个所述盖连接至所述凸起。
4.如权利要求3所述的补给装置，其特征在于， 每个盖包括: 盖板，所述盖板设有上表面、下表面、定位在所述上表面与所述下表面之间的多个侧表面，以及从所述侧表面中的一个突出的延伸部分；以及 连接部分，所述连接部分将所述延伸部分连接至所述凸起。
5.如权利要求4所述的补给装置，其特征在于， 所述连接部分包括: 第一至第三螺母； 第一固定螺栓，所述第一固定螺栓设有具有第一通孔的一端和通过刺穿所述凸起联接至第一螺母的另一端； 第二固定螺栓，所述第二固定螺栓设有具有第二通孔的一端和通过刺穿所述凸起联接至第二螺母的另一端；以及 连接螺栓，所述连接螺栓通过穿过第一通孔、延伸部分和第二通孔而联接至第三螺母， 其中，所述盖板围绕所述连接螺栓旋转。
6.如权利要求5所述的补给装置，其特征在于， 刺穿所述凸起的所述第一固定螺栓和所述第二固定螺栓中的每个的横截面具有多边形或十字形形状。
7.如权利要求4所述的补给装置，其特征在于， 所述打开和关闭调节器包括: 支承锥体，所述支承锥体支承每个盖板的下表面的一个区域；以及 支承件，所述支承件连接至所述支承锥体的上端并支承所述支承锥体。
8.如权利要求7所述的补给装置，其特征在于， 所述盖板的旋转角度通过所述支承锥体的垂直运动进行调节。
9.如权利要求7所述的补给装置，其特征在于， 所述支承锥体在其中心处设有允许所述支承件插入其中的沟槽， 其中，所述支承件的插入所述沟槽的一端联接至所述支承锥体的底部。
10.如权利要求1所述的补给装置，其特征在于， 所述本体的相邻于所述引入端口的外周表面设有沿水平方向突出的中断凸起。
11.如权利要求7所述的补给装置，其特征在于， 还包括引导部分，所述引导部分沿本体的径向延伸，两端固定至所述本体的相邻于所述引入端口的两个不同区域，并设有允许所述支承件插入其中的通孔。
12.如权利要求1所述的补给装置，其特征在于， 填充所述本体的材料是具有范围从0.5mm至10mm直径的多晶体块。
13.—种补给装置，包括: 本体，所述本体包括引入端口、排放端口以及布置在所述引入端口与所述排放端口之间的中空刺穿部分； 盖单元，所述盖单元包含多个盖，每个盖连接至所述本体的相邻于所述排放端口的一端；以及 打开和关闭调节器，所述打开和关闭调节器支承每个盖并旋转每个盖以打开和关闭所述排放端口。
14.如权利要求13所述的补给装置，其特征在于， 当所述盖关闭所述排放端口时，所述盖形成为板形状，所述板被分成多件并在其中心处具有开口。
15.如权利要求13所述的补给装置，其特征在于， 所述打开和关闭调节器包括: 支承锥体，所述支承锥体支承每个盖的下表面的一个区域；以及 支承件，所述支承件连接至所述支承锥体的上端并支承所述支承锥体。
16.如权利要求15所述的补给装置，其特征在于， 每个盖通过支承锥体的垂直运动围绕其连接至所述本体的一部分旋转。
17.如权利要求15所述的补给装置，其特征在于， 还包括引导部分，所述引导部分沿本体的径向延伸，两端固定至所述本体的相邻于所述引入端口的两个不同区域，并设有允许所述支承件插入其中的通孔。
18.如权利要求17所述的补给装置，其特征在于， 所述引导部分形成为将被弯曲，所述引入端口通过弯曲引导部分而被分成第一引入端口和第二引入端口，并且所述第一引入端口的尺寸不同于第二引入端口的尺寸。
19.一种生长装置，包括: 室，所述室设有沿水平方向从所述室的内壁突出的支承凸起； 定位在所述室中的坩埚； 补给装置，所述补给装置存储原材料并将所存储的原材料供应至所述坩埚；以及 升降装置，所述升降装置在所述室内垂直移动所述补给装置， 其中，所述补给装置包括: 本体，所述本体包括引入端口、排放端口以及形成在所述本体的相邻于所述引入端口的外周表面上并由支承凸起止挡并支承的止挡凸起； 盖单元，所述盖单元包括多个分开的盖，每个盖连接至本体的一端； 支承锥体，所述支承锥体支承每个盖的下表面；以及 支承件，所述支承件具有连接至所述支承锥体的上端的一端，以及连接至升降装置的另一端。
20.如权利要求19所述的生长装置，其特征在于， 在所述补给装置的止挡凸起被所述室的支承凸起止挡并支承之后，所述盖围绕所述本体的一端旋转。
【文档编号】C30B15/02GK104233467SQ201310737057
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年6月11日
【发明者】张笑英, 洪宁皓 申请人:Lg矽得荣株式会社