本实用新型涉及单晶炉设备技术领域,尤其涉及一种底部结构及加料器。
背景技术:
直拉法是生产单晶硅的主要技术,单晶炉是生产单晶硅棒的设备,其生产过程是通过将装满多晶硅料的石英坩埚放入单晶炉内加热融化为液体硅料,再通过籽晶拉制成单晶硅。
其中,加料器作为单晶炉的重要组成部分。在加料器运行过程中,需要避免金属元素掺杂至硅料中,避免影响单晶硅棒的少子寿命。
技术实现要素:
有鉴于此,本实用新型提供一种底部结构及加料器,主要目的是避免金属元素掺杂至硅料中。
为达到上述目的,本实用新型主要提供如下技术方案:
一方面,本实用新型提供了一种底部结构,其包括:碳碳蘑菇头、石英锥和石英堵头;
所述碳碳蘑菇头的上端螺纹连接于金属杆的下端;
所述石英锥套接于所述碳碳蘑菇头的轴侧,所述石英锥的上端和所述碳碳蘑菇头的上端平齐,所述石英锥的下端外直径大于料筒下端的内直径;
所述石英堵头顶接于所述碳碳蘑菇头的下端,所述石英堵头螺纹连接于所述石英锥的内侧面。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的,所述碳碳蘑菇头的轴侧设有多个凸台,多个所述凸台上下排列,多个所述凸台的中轴线重合。
可选的,所述碳碳蘑菇头的上端设有螺纹盲孔,所述螺纹盲孔螺纹连接于金属杆的下端,所述螺纹盲孔的中轴线重合于所述凸台的中轴线。
另一方面,本实用新型还提供一种加料器,其包括:
金属杆、料筒和前述任一项所述的底部结构,所述料筒设置于单晶炉的副室中,所述金属杆的中轴线重合于所述料筒的中轴线。
借由上述技术方案,本实用新型至少具有下列优点:
在组装底部结构时,先将碳碳蘑菇头的上端螺纹连接至金属杆的下端,再使金属杆穿过石英锥,以使石英锥的上端面和碳碳蘑菇头的上端面平齐,最后将石英堵头自石英锥的下端面旋进石英锥中,以稳定石英锥和碳碳蘑菇头的位置关系。本底部结构组装完毕后,石英锥和金属杆不直接接触,有效避免了金属杆和石英锥的摩擦,从而有效避免了金属碎屑掺杂至硅原料中,避免拉制的单晶棒受到金属污染。而且碳碳蘑菇头的材质的机械强度高于石英材质的机械强度,所以碳碳蘑菇头和金属杆的螺纹连接比较稳定,碳碳蘑菇头可以为石英锥提供承载力,以使石英锥稳定于金属杆的下端。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种加料器的结构示意图;
图2为图1中a部分的放大图。
说明书附图中的附图标记包括:碳碳蘑菇头1、石英锥2、石英堵头3、金属杆4、料筒5、螺纹盲孔6、石英管7。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1和图2所示,一方面,本实用新型的一个实施例提供的一种底部结构,其包括:碳碳蘑菇头1、石英锥2和石英堵头3;
所述碳碳蘑菇头1的上端螺纹连接于金属杆4的下端;
所述石英锥2套接于所述碳碳蘑菇头1的轴侧,所述石英锥2的上端和所述碳碳蘑菇头1的上端平齐,所述石英锥2的下端外直径大于料筒5下端的内直径;
所述石英堵头3顶接于所述碳碳蘑菇头1的下端,所述石英堵头3螺纹连接于所述石英锥2的内侧面。
底部结构的工作过程如下:
在组装底部结构时,先将碳碳蘑菇头1的上端螺纹连接至金属杆4的下端,再使金属杆4穿过石英锥2,以使石英锥2的上端面和碳碳蘑菇头1的上端面平齐,最后将石英堵头3自石英锥2的下端面旋进石英锥2中,以稳定石英锥2和碳碳蘑菇头1的位置关系。本底部结构组装完毕后,石英锥2和金属杆4不直接接触,有效避免了金属杆4和石英锥2的摩擦,从而有效避免了金属碎屑掺杂至硅原料中,避免拉制的单晶棒受到金属污染。而且碳碳蘑菇头1的材质的机械强度高于石英材质的机械强度,所以碳碳蘑菇头1和金属杆4的螺纹连接比较稳定,碳碳蘑菇头1可以为石英锥2提供足够的承载力,以使石英锥2稳定于金属杆4的下端,当石英锥2的下端外边缘顶接于料筒5的下端时,石英锥2也不会脱离金属杆4。
在本实用新型的技术方案中,石英锥2套接于碳碳蘑菇头1,避免石英锥2直接金属元素,降低了金属元素掺杂至硅料的概率,避免单晶棒少子寿命异常。
具体的,单晶炉上炉体中设有提升装置,提升装置连接于金属杆4的上端。加料时,提升装置逐渐释放金属杆4,从而使得整个底部结构脱离料筒5的下端,料筒5中的硅料便从石英锥2的边缘滑落至下炉体中的坩埚中;加料完毕后,提升装置带动金属杆4上升,金属杆4带动底部结构上升,以使石英锥2的外边缘再次顶接至料筒5的下端,并带动料筒5上升至单晶炉的副室。
如图2所示,在具体实施方式中,所述碳碳蘑菇头1的轴侧设有多个凸台,多个所述凸台上下排列,多个所述凸台的中轴线重合。
在本实施方式中,具体的,多个凸台为环形凸台。自上而下,多个凸台的直径依次增大,石英锥2的内表面吻合于碳碳蘑菇头1轴侧的多个凸台。相对于碳碳蘑菇头1的轴侧呈楔面形,碳碳蘑菇头1的轴侧呈多个连续凸台的形状,碳碳蘑菇头1和石英锥2的接触面积更大,碳碳蘑菇头1对石英锥2的支持力更稳定。
如图2所示,在具体实施方式中,所述碳碳蘑菇头1的上端设有螺纹盲孔6,所述螺纹盲孔6螺纹连接于金属杆4的下端,所述螺纹盲孔6的中轴线重合于所述凸台的中轴线。
在本实施方式中,具体的,螺纹盲孔6的盲端位于最下层凸台的中部,以尽可能延长螺纹盲孔6的深度,以尽可能延长碳碳蘑菇头1和金属杆4螺纹连接的长度。
具体的,所述螺纹盲孔6的中轴线重合于所述凸台的中轴线,加料器组装完毕后,金属杆4就重合于碳碳蘑菇头1的中轴线。金属杆4带动底部结构上下移动时,金属杆4轴侧的多个凸台在其本身的径向截面上受力就比较均衡,避免碳碳蘑菇头1机械结构裂损,从而避免石英锥2脱离金属杆4的下端。
如图1和图2所示,另一方面,本实用新型的另一个实施例提供的一种加料器,其包括:金属杆4、料筒5和前述任一项所述的底部结构,所述料筒5设置于单晶炉的副室中,所述金属杆4的中轴线重合于所述料筒5的中轴线。
在本实施方式中,具体的,碳碳蘑菇头1上方的金属杆4的轴侧套接有石英管7,当金属杆4在料筒5中上下移动时,石英管7隔开了料筒5中的硅料和金属杆4,避免硅料受到金属元素的污染,避免拉制成型的单晶棒少子寿命异常。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种底部结构,其特征在于,包括:
碳碳蘑菇头,所述碳碳蘑菇头的上端螺纹连接于金属杆的下端;
石英锥,所述石英锥套接于所述碳碳蘑菇头的轴侧,所述石英锥的上端和所述碳碳蘑菇头的上端平齐,所述石英锥的下端外直径大于料筒下端的内直径;
石英堵头,所述石英堵头顶接于所述碳碳蘑菇头的下端,所述石英堵头螺纹连接于所述石英锥的内侧面。
2.根据权利要求1所述的底部结构,其特征在于,
所述碳碳蘑菇头的轴侧设有多个凸台,多个所述凸台上下排列,多个所述凸台的中轴线重合。
3.根据权利要求2所述的底部结构,其特征在于,
所述碳碳蘑菇头的上端设有螺纹盲孔,所述螺纹盲孔螺纹连接于金属杆的下端,所述螺纹盲孔的中轴线重合于所述凸台的中轴线。
4.一种加料器,其特征在于,包括:
金属杆、料筒和如权利要求1至3任一项所述的底部结构,所述料筒设置于单晶炉的副室中,所述金属杆的中轴线重合于所述料筒的中轴线。
技术总结