用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，该装置可以精密测量向硅锭生长坩埚投入的熔融硅的投入量，从而可以有效进行投入量的控制，根据本实用新型专利技术的一实施方式，公开一种用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其包括：预备坩埚，用于在接收固态的硅材料来进行加热以使其成为熔融状态的硅后，向硅锭生长的主坩埚供给熔融状态的硅；预备坩埚移动模块，用于向第一位置或第二位置中的一个倾斜上述预备坩埚，上述第一位置为在上述预备坩埚中装有上述固态的硅材料或上述熔融硅的姿势，上述第二位置为上述预备坩埚的上述熔融硅流向上述主坩埚的位置；以及控制部，用于控制上述预备坩埚移动模块。述预备坩埚移动模块。述预备坩埚移动模块。

【技术实现步骤摘要】
用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置


[0001]本技术涉及用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，更详细地，涉及一种用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，该装置能够精密测量向硅锭生长坩埚投入的熔融硅的投入量，从而可以有效进行投入量的控制。

技术介绍

[0002]单晶硅是用于大部分半导体部件的基本材料，这些物质制备为具有高纯度的单晶体，这些制备方法之一为提拉法。
[0003]在这种提拉法所使用的普通的硅锭生长装置中，在装入于坩埚的熔融硅的表面放置单晶硅的籽晶后，通过缓慢提拉来使硅锭生长。
[0004]在这种提拉法中，向坩埚内部持续注入固态的多晶硅来补充消耗的熔融硅以使硅锭持续生长的方法为连续生长型提拉法(CCz)。即，向上述坩埚内部连续供给多晶硅粒子和掺杂剂来使熔融硅表面始终保持恒定水平，从而补充硅锭生长过程中熔融硅的消耗量。
[0005]在这种连续生长型提拉法(CCz)中，通常在坩埚内部设置隔板来形成具有内部坩埚和外部坩埚的双重坩埚，来防止固态的多晶硅附着在硅锭上，并使以固态供给的多晶硅在外部坩埚完全熔融后再向内部坩埚流动。
[0006]美国授权专利第7635414号公开了一种溢流方式的结构，在此情况下向预备坩埚内供给固体原料，并且仅向硅锭生长坩埚投入相当于上升液面的原料。
[0007]在硅的情况下，液态时的比重高于固态时的比重，所供给的固态的硅材料因比重而浮在液态的熔融硅的液面。利用这种原理，该技术具有如下结构，即，设置于预备坩埚的隔板阻隔漂浮在液面的固体原料的流入，通过隔板下部形成的空间移动的液化硅通过位于预备坩埚并延伸至硅锭生长坩埚的供给排管注入硅锭生长坩埚。
[0008]这种预备坩埚由污染低、耐热性高的石英材质形成，若这种预备坩埚的本体、隔板、供给排管由石英材质构成，则会引起成本的增加，而且处理各部件时发生破损的隐患会增加。
[0009]并且，当高温工序结束时，剩余熔融硅凝固时发生的体积膨胀可能导致本体以及供给排管等的破损，由于将昂贵的石英材质部件只能使用第一次，因此成本可能增加，而且存在风险增加的缺点，例如在工序运行上需要非常注意冲击等。
[0010]为了预防上述缺点，在工序不运行时也要加热上述预备坩埚，还需要单独设置用于加热熔融硅以使熔融硅的温度在每个移送区间均不会下降的加热系统，因此具有设计复杂、提高设备的制造成本，并且增加能耗的问题。
[0011]并且，熔融硅在用于向硅锭生长坩埚供给熔融硅的供给排管的出口处熔敷并固化而堵塞供给排管，从而无法持续供给熔融硅，最终需要停止硅锭生长装置的运行并进行维修，像这样会影响设备的连续运行，从而降低生产性，具有难以生产质量均匀的硅锭的问题。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]美国授权专利第7635414号

技术实现思路

[0015]本技术用于解决上述问题，本技术的技术问题在于，提供一种连续硅锭生长装置的预熔部及其控制方法，该预熔部在向用于硅锭生长的坩埚供给熔融硅的过程中，能够排除因固化而熔敷或固着的现象，可使设备持续运行，从而可以提高生产性，并使硅锭的质量均匀。
[0016]并且，本技术的技术问题在于，提供一种用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置及其控制方法，该装置能够准确测量向用于硅锭生长的坩埚补充供给的熔融硅的量。
[0017]本技术的技术问题不限于上述提及的技术问题，本技术所属
的普通技术人员可以从以下记载中明确理解未提及的其他技术问题。
[0018]为了解决上述问题，根据本技术的一实施方式，公开一种用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其包括：预备坩埚，用于在接收固态的硅材料来进行加热以使其成为熔融状态的硅后，向硅锭生长的主坩埚供给熔融状态的硅；预备坩埚移动模块，用于移动上述预备坩埚的位置，使得上述预备坩埚能够加热上述固态的硅或者向上述主坩埚供给上述熔融状态的硅；以及控制部，通过操作上述预备坩埚移动模块来控制上述预备坩埚的位置。
[0019]上述预备坩埚可包括呈上部开放的容器形态的容器部，上述预备坩埚能够在第一位置或第二位置之间移动位置，上述第一位置为在上述预备坩埚的上述容器部中装有上述固态的硅材料或上述熔融硅的姿势，上述第二位置为上述预备坩埚的上述熔融硅流向上述主坩埚的位置，上述预备坩埚移动模块可使上述预备坩埚在上述第一位置与上述第二位置之间的范围内倾斜。
[0020]上述预备坩埚移动模块可以包括：支撑部件，以能够旋转的方式支撑上述预备坩埚中的朝向上述主坩埚的一侧；以及升降机，通过上述控制部的控制，来使从上述预备坩埚的一侧朝向与上述主坩埚侧相反的方向隔开的另一侧上升或下降。
[0021]上述支撑部件可以至少设置有一对，以支撑上述预备坩埚的两侧。
[0022]上述支撑部件可以呈向上方延伸的销形态，上述预备坩埚在与上述支撑部件相连的底面可形成有销收容槽以收容上述销形态的上述支撑部件的上端。
[0023]上述升降机可以包括：升降杆，向上方延伸；以及驱动部，使上述升降杆沿上下方向升降。上述预备坩埚在与上述升降杆相连的底面可形成有杆收容槽，以收容上述升降杆的上端。
[0024]上述支撑部件和上述升降机能够铰链结合于上述预备坩埚。
[0025]上述预备坩埚移动模块可以包括用于测量上述预备坩埚的重量的重量测量部。
[0026]上述重量测量部可以通过测量作用于上述升降机的荷重来测量上述预备坩埚的重量。
[0027]上述控制部可在上述预备坩埚向主坩埚供给上述熔融状态的硅之前对上述预备坩埚的重量进行第一次测量，在上述预备坩埚向上述主坩埚供给上述熔融状态的硅以后对上述预备坩埚的重量进行第二次测量，可以通过测量的两个重量之差来测量向上述主坩埚供给的上述熔融硅的量。
[0028]上述控制部可以在上述预备坩埚从上述第一位置向上述第二位置移动的中间对上述预备坩埚的重量进行第一次测量，可以在上述预备坩埚从上述第二位置向上述第一位置移动的中间对上述预备坩埚的重量进行第二次测量。
[0029]上述控制部可以在通过上述升降机升降的上述预备坩埚的另一侧上升时对上述预备坩埚的重量进行第一次测量，可以在通过上述升降机升降的上述预备坩埚的另一侧下降时对上述预备坩埚的重量进行第二次测量。
[0030]当对上述预备坩埚的重量进行第二次测量时，可以在上述预备坩埚的另一侧下降后再次上升的状态下进行测量来排除上述升降机间隙的影响。
[0031]对上述预备坩埚的重量进行第一次测量和第二次测量时的上述预备坩埚的倾斜度相同。
附图说明
[0032]当结合附图阅读时，可以更好地理解以下说明的本申请的优选实施例的详细说明以及以上说明的摘要。出于例示本技术的目的，附图中示出了优选实施例。但应该理解的是，本申请不限于所示的准确配置和方案。
[0033]图1为示出本技术一实施方式的具有用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置的连续硅锭生长装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其特征在于，包括：预备坩埚，用于在接收固态的硅材料来进行加热以使其成为熔融状态的硅后，向硅锭生长的主坩埚供给熔融状态的硅；预备坩埚移动模块，用于移动上述预备坩埚的位置，使得上述预备坩埚能够加热上述固态的硅或者向上述主坩埚供给上述熔融状态的硅；以及控制部，通过操作上述预备坩埚移动模块来控制上述预备坩埚的位置。2.根据权利要求1所述的用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其特征在于，上述预备坩埚包括呈上部开放的容器形态的容器部，上述预备坩埚能够在第一位置或第二位置之间移动位置，上述第一位置为在上述预备坩埚的上述容器部中装有上述固态的硅材料或上述熔融状态的硅的姿势，上述第二位置为上述预备坩埚的上述熔融状态的硅流向上述主坩埚的位置，上述预备坩埚移动模块使上述预备坩埚在上述第一位置与上述第二位置之间的范围内倾斜。3.根据权利要求2所述的用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其特征在于，上述预备坩埚移动模块包括：支撑部件，以能够旋转的方式支撑上述预备坩埚中的朝向上述主坩埚的一侧；以及升降机，通过上述控制部的控制，来使从上述预备坩埚的一侧朝向与上述主坩埚侧相反的方向隔开的另一侧上升或下降。4.根据权利要求3所述的用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其特征在于，上述支撑部件至少设置有一对，以支撑上述预备坩埚的两侧。5.根据权利要求3所述的用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其特征在于，上述支撑部件呈向上方延伸的销形态，上述预备坩埚在与上述支撑部件相连的底面形成有销收容槽以收容上述销形态的上述支撑部件的上端。6.根据权利要求3所述的用于预熔向主坩埚供给的硅的预熔装置，其特征在于，上述升降机包括：升降杆，向上方延伸；以及驱动部，使上述升降杆沿上下方向升降，上述预备坩埚在与上述升降杆相连的底面形成有杆收容槽，以收容上述升降杆的上端。7.根据权利要求3所述的用于预...

【专利技术属性】
技术研发人员：全韩雄，朴镇成，李英俊，李泳敏，李永桓，
申请(专利权)人：韩华思路信，
类型：新型
国别省市：