本发明专利技术公开了一种晶体生长炉投料装置，包括：晶体生长炉；机架；坩埚；投料装置；原料包括第一体积和第二体积，第一体积小于第二体积，第一体积的原料投放完毕后，投料装置投放第二体积的原料；坩埚设置有与其连接的驱动装置，当第一体积的原料沿投料装置投送至坩埚内时，驱动装置驱动坩埚围绕坩埚的旋转中心线以第一转动速度匀速转动，以使第一体积的原料铺设在坩埚的锅底；驱动装置驱动坩埚加速转动至第二转动速度，且驱动装置驱动坩埚在第一转动速度和第二转动速度之间往复交替转动，第一转动速度小于第二转动速度。通过上述设置，降低了原料对坩埚的磨损，延长了坩埚的使用寿命。此外提升了坩埚内原料的堆放效率，并且有利于晶体生长。体生长。体生长。
【技术实现步骤摘要】
晶体生长炉投料装置及方法
[0001]本专利技术涉及单晶硅制造
，尤其是指一种晶体生长炉投料装置及方法。
技术介绍
[0002]现有技术的晶体生长炉投料装置以及晶体生长炉投料方法中，通过将大量硅料通过投料装置运送至坩埚内，以使坩埚内的硅料融化并得到晶体产物。
[0003]在投料过程中，由于投料装置距离坩埚之间存在一定的高度差，存在较大体积的固态硅料在下落过程中直接撞击坩埚，易导致坩埚产生裂纹或者损坏，以使坩埚需要进行定期检查或者更换，以避免在长时间的撞击下坩埚损毁。
[0004]经过加热处理后，附着在坩埚上的熔融状的硅料分布不均匀，致使坩埚内的结晶效率降低。此外，当较大体积的硅料下落至坩埚内，易造成熔融状的硅料飞溅。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可以优化晶体生长效率的晶体生长炉投料装置。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种晶体生长炉投料装置，包括晶体生长炉、机架、坩埚和投料装置；晶体生长炉至少部分设置在机架上；坩埚设置在晶体生长炉内；投料装置与晶体生长炉连接，将原料投放至坩埚内；原料包括第一体积和第二体积，第一体积小于第二体积，第一体积的原料投放完毕后，投料装置投放第二体积的原料；坩埚设置有与其连接的驱动装置，当第一体积的原料沿投料装置投送至坩埚内时，驱动装置驱动坩埚围绕坩埚的旋转中心线以第一转动速度匀速转动，以使第一体积的原料铺设在坩埚的锅底；此时，驱动装置驱动坩埚加速转动至第二转动速度，且驱动装置驱动坩埚在第一转动速度和第二转动速度之间往复交替转动，第一转动速度小于第二转动速度。
[0007]进一步地，坩埚围绕自身的旋转中心线的转动速度在第一转动速度和第二转动速度之间以正弦周期变化。
[0008]进一步地，驱动装置除驱动坩埚围绕坩埚的旋转中心线转动以外，驱动装置还驱动坩埚沿平行于坩埚的旋转中心线方向进行直线往复移动。
[0009]进一步地，当坩埚以第一转动速度匀速转动时，坩埚和投料装置之间沿坩埚的旋转中心线方向延伸的高度差设置为H1；当坩埚在第一转动速度和第二转动速度之间往复交替时，坩埚和投料装置之间的高度差设置为H2，H1大于H2。
[0010]进一步地，晶体生长炉内设置有用于检测原料体积的检测装置，晶体生长炉通过释放保护气体以降低原料的氧化；当原料体积增加时，检测装置输出一调节信号至晶体生长炉，晶体生长炉根据调节信号调节晶体生长炉内释放的保护气体的流量。
[0011]进一步地，第二转动速度和第一转动速度的差值大于等于1rpm且小于等于2.5rpm。
[0012]一种用于晶体生长炉的投料方法，当第一体积的原料沿投料装置投送至坩埚内时，驱动装置驱动坩埚围绕坩埚的旋转中心线以第一转动速度匀速转动，以使第一体积的原料铺设在坩埚的锅底；此时，驱动装置驱动坩埚加速转动至第二转动速度，并且驱动装置驱动坩埚在第一转动速度和第二转动速度之间往复交替转动，第一转动速度小于第二转动速度。
[0013]进一步地，坩埚由第一转动速度加速转动直至第二转动速度，当坩埚达到第二转动速度时，坩埚由第二转动速度减速转动直至第一转动速度，坩埚在第一转动速度和第二转动速度之间以正弦周期变化，且第二转动速度和第一转动速度的差值大于等于1rpm且小于等于2.5rpm。
[0014]进一步地，当坩埚以第一转动速度匀速转动时，坩埚和投料装置之间沿坩埚的旋转中心线方向延伸的高度差设置为H1，当坩埚由第一转动速度开始向第二转动速度加速转动时，驱动装置驱动坩埚向靠近投料装置的方向移动，直至坩埚和投料装置之间的高度差为H2，H1大于H2；此时，坩埚在第一转动速度和第二转动速度之间往复交替。
[0015]进一步地，当原料体积增加时，检测装置输出一调节信号至晶体生长炉，晶体生长炉根据调节信号调节晶体生长炉内释放的保护气体的流量，通过保护气体的流量控制晶体生长炉内的压力，压力大于等于10torr且小于等于20torr。
[0016]通过设置能够驱动坩埚沿自身旋转中心线转动，且沿旋转中心线方向直线往复运动的驱动装置，实现原料在坩埚内的均匀铺设，避免原料在投放过程中对坩埚造成损害，延长了坩埚的使用寿命，并且提升了晶体生长的效率。
附图说明
[0017]图1为本申请实施方式中晶体生长炉投料装置的示意图。
[0018]图2为本申请实施方式中晶体生长炉和机架的连接示意图。
[0019]图3为本申请实施方式中坩埚转动速度的变化波形图。
[0020]图4为本申请实施方式中坩埚的第一位置的示意图。
[0021]图5为本申请实施方式中坩埚的第二位置的示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本领域的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0023]如图1和图2所示，一种晶体生长炉投料装置100，包括晶体生长炉11、机架12、坩埚13和投料装置14。具体的，晶体生长炉11至少部分设置在机架12上。坩埚13设置在晶体生长炉11所形成的容纳空间111中。投料装置14的一端与容纳空间111连通过，通过投料装置14将所需加工的原料投放至坩埚13中。
[0024]作为一种实现方式，通过投料装置14输送至坩埚13的原料包括第一体积的原料和第二体积的原料，且第一体积小于第二体积。具体的，在投料装置14输送原料的过程中，由于第一体积的原料在投料装置14内的传送速度大于第二体积的原料在投料装置14内的传送速度，因此第一体积的原料相对于第二体积的原料更早到达坩埚13，并通过第一体积的原料均匀铺设坩埚13的锅底，从而避免坩埚13因第二体积的原料冲击或碰撞而损坏，延长
了坩埚13的使用寿命。可以理解的，当第一体积的原料基本投放完毕后，投料装置14开始向坩埚13内投放第二体积的原料。
[0025]如图2所示，进一步地，晶体生长炉11内设置有与坩埚13连接的驱动装置15，当第一体积的原料沿投料装置14投送至坩埚13内时，驱动装置15驱动坩埚13围绕坩埚13的旋转中心线131以第一转动速度V1匀速转动，以使第一体积的原料基本均匀铺设在坩埚13的锅底。当第一体积的原料至少部分投送至坩埚13时，此时驱动装置15驱动坩埚13加速转动至第二转动速度V2，当坩埚13的转动速度达到第二转动速度V2时，驱动装置15驱动坩埚13减速转动直至坩埚13的转动速度达到第一转动速度V1。并且驱动装置15驱动坩埚13在第一转动速度V1和第二转动速度V2之间往复交替转动。其中，第一转动速度V1小于第二转动速度V2。通过上述设置，避免原料落入坩埚13底部直接堆积，且通过设置不同的转动速度，可实现原料在坩埚13内的均匀铺设，避免原料在投放过程中对坩埚13造成损害，延长了坩埚13的使用寿命，并且提升了晶体生长的效率。
[0026]如图3所示，作为一种实现方式，当驱动装置15驱动坩埚13围绕坩埚13的旋转中心线131进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种晶体生长炉投料装置，包括：晶体生长炉；机架，所述晶体生长炉至少部分设置在所述机架上；坩埚，所述坩埚设置在所述晶体生长炉内；投料装置，所述投料装置与所述晶体生长炉连接，将原料投放至所述坩埚内；其特征在于，所述原料包括第一体积和第二体积，所述第一体积小于所述第二体积，所述第一体积的所述原料投放完毕后，所述投料装置投放所述第二体积的所述原料；所述坩埚设置有与其连接的驱动装置，当所述第一体积的所述原料沿所述投料装置投送至所述坩埚内时，所述驱动装置驱动所述坩埚围绕所述坩埚的旋转中心线以第一转动速度匀速转动，以使所述第一体积的所述原料铺设在所述坩埚的锅底；此时，所述驱动装置驱动所述坩埚加速转动至第二转动速度，且所述驱动装置驱动所述坩埚在所述第一转动速度和所述第二转动速度之间往复交替转动，所述第一转动速度小于所述第二转动速度。2.根据权利要求1所述的晶体生长炉投料装置，其特征在于，所述坩埚围绕自身的旋转中心线的转动速度在所述第一转动速度和所述第二转动速度之间以正弦周期变化。3.根据权利要求1所述的晶体生长炉投料装置，其特征在于，所述驱动装置除驱动所述坩埚围绕所述坩埚的旋转中心线转动以外，所述驱动装置还驱动所述坩埚沿平行于所述坩埚的旋转中心线方向进行直线往复移动。4.根据权利要求1或3所述的晶体生长炉投料装置，其特征在于，当所述坩埚以所述第一转动速度匀速转动时，所述坩埚和所述投料装置之间沿所述坩埚的旋转中心线方向延伸的高度差设置为H1；当所述坩埚在所述第一转动速度和所述第二转动速度之间往复交替时，所述坩埚和所述投料装置之间的高度差设置为H2，所述H1大于所述H2。5.根据权利要求1所述的晶体生长炉投料装置，其特征在于，所述晶体生长炉内设置有用于检测所述原料体积的检测装置，所述晶体生长炉通过释放保护气体以降低所述原料的氧化；当所述原料体积增加时，所述检测装置输出一调节信号至所述晶体生长炉，所述晶体生长炉根据所述调节信号调节所述晶体生长炉内释放的所述保护气体的流量。6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹建伟，朱亮，傅林坚，张俊，叶钢飞，倪军夫，李玉刚，
申请(专利权)人：浙江求是半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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