加料装置及晶体生长设备的制作方法

1.本实用新型涉及晶体制造技术领域，尤其是涉及一种加料装置及晶体生长设备。


背景技术：

2.相关技术中，加料装置的加料筒和盖板均为石英件，石英件的结构强度较低，当加料筒内加入结构强度较高的原料时，原料与石英件发生碰撞容易导致石英件破损，而难以保证加料装置的使用寿命，而且原料中容易掺入杂质(石英碎屑)，影响晶体的质量。
3.公开号为cn206783823u的中国专利公开了一种加料器，加料器具有石英料筒、石英盖板和石英底锥，石英底锥设于石英料筒的底部。当加入石英料筒的原料的结构强度较高时，原料与石英加料筒和石英底锥碰撞，容易导致石英加料筒和石英底锥破损，加料器的使用寿命难以保证，原料中容易掺入石英碎屑，影响晶体的质量。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种加料装置，通过加料筒和盖板中的至少一个为硅材料件，硅材料件的结构强度较强，使得加料装置的结构强度较强，避免加料装置破损产生杂质，可以保证加料装置的使用寿命以及晶体的质量，且加料装置的结构较简单；另外，通过盖板可运动地盖设于出料口，以打开和关闭出料口，使得出料变得方便。
5.本实用新型还提出一种具有上述加料装置的晶体生长设备。
6.根据本实用新型第一方面实施例的加料装置，用于晶体生长设备，所述加料装置包括：加料筒，所述加料筒具有加料腔以及与所述加料腔连通的出料口；盖板，所述盖板可运动地盖设于所述出料口，以打开和关闭所述出料口；驱动杆，所述驱动杆沿上下方向可运动地设于所述加料筒且至少部分位于所述加料腔内，所述驱动杆的下端与所述盖板相连以带动所述盖板运动；其中，所述加料筒和所述盖板中的至少一个为硅材料件。
7.根据本实用新型实施例的加料装置，通过加料筒和盖板中的至少一个为硅材料件，硅材料件的结构强度较强，使得加料装置的结构强度较强，避免加料装置破损产生杂质，可以保证加料装置的使用寿命以及晶体的质量，且加料装置的结构较简单；另外，通过盖板可运动地盖设于出料口，以打开和关闭出料口，使得出料变得方便。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述驱动杆包括：杆体；保护套管，所述保护套管套设在所述杆体的外周侧，且所述保护套管至少套设在所述杆体的位于所述加料腔的部分，至少所述保护套管的下部分为硅材料件。
9.根据本实用新型的一些可选实施例，所述保护套管为一体成型件。
10.根据本实用新型的一些可选实施例，所述保护套管的上部分为石英件或聚氨酯件或聚四氟乙烯件或硅材料件。
11.根据本实用新型的一些可选实施例，所述保护套管包括多个沿轴向排布的子套管。
12.在本实用新型的一些可选实施例中，相邻两个所述子套管之间插接；或者，相邻两个所述子套管之间设有垫片；或者，相邻两个所述子套管之间通过粘接层粘接。
13.在本实用新型的一些可选实施例中，相邻两个所述子套管之间插接，相邻两个所述子套管中的一个的轴向端面形成有配合凹槽，所述配合凹槽呈沿所述子套管的周向延伸的环形，相邻两个所述子套管中的另一个的轴向端面形成有配合部，所述配合部插入至所述配合凹槽内。
14.在本实用新型的一些可选实施例中，相邻两个所述子套管之间设有垫片，所述垫片为聚氨酯件或聚四氟乙烯件。
15.在本实用新型的一些可选实施例中，多个所述子套管的形状均相同。
16.根据本实用新型的一些可选实施例，所述保护套管的壁厚为5-15mm。
17.根据本实用新型的一些可选实施例，所述杆体为碳纤维件或金属件。
18.根据本实用新型第二方面实施例的晶体生长设备，包括：用于生长晶体的坩埚；根据本实用新型上述第一方面实施例所述的加料装置，所述加料装置通过所述出料口向所述坩埚内加料。
19.根据本实用新型实施例的晶体生长设备，通过设置上述的加料装置，加料筒和盖板中的至少一个为硅材料件，硅材料件的结构强度较强，使得加料装置的结构强度较强，避免加料装置破损产生杂质，可以保证加料装置的使用寿命以及晶体的质量，且加料装置的结构较简单；另外，通过盖板可运动地盖设于出料口，以打开和关闭出料口，使得出料变得方便。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是根据本实用新型的一些实施例的加料装置；
23.图2是图1中的保护套管的结构示意图，示出了相邻两个子套管其中一种插接方式；
24.图3是图1中的保护套管的结构示意图，示出了相邻两个子套管另一种插接方式；
25.图4是图1中的保护套管的结构示意图，示出了相邻两个子套管其他的插接方式；
26.图5是根据本实用新型的一些实施例的垫片与子套管的配合示意图。
27.附图标记：
28.100、加料装置；
29.1、加料筒；11、加料腔；12、出料口；2、盖板；3、驱动杆；31、杆体；32、保护套管；33、子套管；331、配合凹槽；332、配合部；34、垫片；4、固定架；5、支撑件。
具体实施方式
30.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的加料装置100。
32.参照图1，根据本实用新型第一方面实施例的加料装置100，加料装置100用于晶体生长设备，晶体生长设备可以为单晶硅生长设备。加料装置100包括加料筒1、盖板2和驱动杆3，加料筒1具有加料腔11和出料口12，出料口12与加料腔11连通，加料腔11可以用于容纳原料，例如，原料可以为硅料。盖板2可运动地盖设于出料口12，以打开和关闭出料口12，例如，盖板2相对于出料口12可以上下运动，盖板2向下运动时，可以打开出料口12，盖板2向上运动时，可以关闭出料口12。
33.参照图1，驱动杆3沿上下方向可运动地设于加料筒1，且驱动杆3的至少部分位于加料腔11内，驱动杆3的下端与盖板2相连，驱动杆3运动时可以带动盖板2运动，从而盖板2可以打开或关闭出料口12，使得出料口12的打开或关闭变得方便、易操作，从而使得出料变得方便。例如，盖板2关闭出料口12时，可以向加料腔11内补料，通过盖板2打开出料口12，加料腔11内的原料可以从出料口12出料。
34.其中，加料筒1和盖板2中的至少一个为硅材料件，硅材料件耐高温(例如最高可达1420℃)、结构强度较强，通过加料筒1和盖板2中的至少一个为硅材料件，使得加料装置100的结构强度较强且耐高温，相对于相关技术，当加料筒1内加入结构强度较高的原料时，加料筒1和盖板2不易破损，可以保证加料装置100的使用寿命，且可以避免原料内掺入杂质，从而保证生长晶体的质量。例如，加料筒1为硅材料件；或者，盖板2为硅材料件；或者，加料筒1和盖板2均为硅材料件。
35.根据本实用新型实施例的加料装置100，通过加料筒1和盖板2中的至少一个为硅材料件，硅材料件的结构强度较强，使得加料装置100的结构强度较强，避免加料装置100破损产生杂质，可以保证加料装置100的使用寿命以及晶体的质量，且加料装置100的结构较简单；另外，通过盖板2可运动地盖设于出料口12，以打开和关闭出料口12，使得出料变得方便。
36.参照图1，根据本实用新型的一些实施例，驱动杆3包括杆体31和保护套管32，保护套管32套设在杆体31的外周侧，且保护套管32至少套设在杆体31的位于加料腔11的部分，使得保护套管32能够有效的保护杆体31伸入加料腔11内的部分，防止加料腔11内的原料与杆体31直接接触，避免杆体31污染原料，例如，保护套管32的中心轴线e沿上下方向延伸。至少保护套管32的下部分为硅材料件，硅材料件耐高温、结构强度较高。例如，保护套管32整体为硅材料件；或者，保护套管32的下部分为硅材料件。
37.根据本实用新型的一些可选实施例，保护套管32为一体成型件，这样可以提高保护套管32的制造效率，并且可以简化保护套管32的装配过程，一体成型的保护套管32的结构强度更强。
38.根据本实用新型的一些可选实施例，保护套管32的上部分为石英件或聚氨酯件或聚四氟乙烯件，有助于降低成本，且使用寿命较长；或者，保护套管32的上部分为硅材料件，硅材料件结构强度较高，耐高温，若损坏也可简单更换；通过保护套管32的上部分为石英件或聚氨酯件或聚四氟乙烯件或硅材料件，可以保证保护套管32的具有较高的结构强度，也可以保证保护套管32的使用寿命、降低成本。例如，保护套管32下部分的长度可以小于杆体
31总长度的一半，保护套管32下部分的长度可以大于杆体31总长度的一半。
39.根据本实用新型的一些可选实施例，保护套管32包括多个子套管33，多个子套管33沿保护套管32的轴向(例如参照附图中的上下方向)排布，这样可以降低每个子套管33的加工难度，从而降低保护套管32的整体制造难度。例如，子套管33的数量可以为两个；或者，子套管33的数量可以为四个；或者，子套管33的数量也可以为八个。
40.参照图2-图5，在本实用新型的一些可选实施例中，相邻两个子套管33之间插接，连接结构较简单，且连接的稳定性较强；或者，相邻两个子套管33之间设有垫片34，可以避免相邻的两个子套管33之间相互摩擦而损坏；或者，相邻两个子套管33之间通过粘接层粘接，以保证相邻两个子套管33之间连接的稳定性，例如，粘接层可以为硅涂层。
41.参照图2-图4，在本实用新型的一些可选实施例中，相邻两个子套管33之间插接，相邻两个子套管33中的一个的轴向端面形成有配合凹槽331，配合凹槽331呈沿子套管33的周向延伸的环形，相邻两个子套管33中的另一个的轴向端面形成有配合部332，配合部332插入至配合凹槽331内，从而可以将两个相邻的子套管33连接，连接的结构较简单且连接的稳定性较强。
42.参照图5，在本实用新型的一些可选实施例中，相邻两个子套管33之间设有垫片34，可以避免相邻的两个子套管33之间相互摩擦而损坏，垫片34为聚氨酯件或聚四氟乙烯件，使得垫片34具有良好的耐磨性和耐热性。
43.参照图2-图4，在本实用新型的一些可选实施例中，多个子套管33的形状均相同，可以保证保护套管32整体的稳定性。
44.参照图2-图4，根据本实用新型的一些可选实施例，保护套管32的壁厚l为5-15mm，使保护套管32具有良好的结构强度、不易破损，可以保证保护套管32的使用寿命，而且便于控制保护套管32的加工难度。例如，保护套管32的壁厚l可以为8mm、9mm、10mm或12mm。
45.根据本实用新型的一些可选实施例，杆体31可以为碳纤维件，碳纤维件耐高温、耐磨损、结构强度较强，杆体31也可以为金属件，金属件成本较低、生产效率较高。例如，当杆体31为金属件时，杆体31的外周侧可以套设上述的保护套管32；当杆体31为碳纤维件时，杆体31的外周侧可以套设上述的保护套管32，杆体31的外侧也可以不套设上述的保护套管32。
46.根据本实用新型第二方面实施例的晶体生长设备，包括：用于生长晶体的坩埚和根据本实用新型上述第一方面实施例所述的加料装置100，加料装置100通过出料口12向坩埚内加料。例如，加料装置100可以位于坩埚的上方。
47.例如，参照图1，根据本实用新型的一些具体实施例，加料装置100还包括位于加料筒1的上侧的固定架4，固定架4的中心位置开设有通孔，驱动杆3可以穿设于通孔，使得驱动杆3可以位于加料筒1的中心位置，驱动杆3在通孔内可以上下移动。加料装置100还包括连接固定于加料筒1的外周壁的支撑件5，例如支撑件5可以为法兰。当加料装置100需要向坩埚内加料时，驱动装置可以驱动加料装置100向下运动，直至支撑件5受到支撑，则加料筒1停止运动，驱动杆3和盖板2继续下降，从而打开出料口12，这时出料口12位于坩埚的上方，加料腔11内的原料可以从出料口12落入坩埚内，实现加料装置100通过出料口12向坩埚内加料。
48.根据本实用新型实施例的晶体生长设备，通过设置上述的加料装置100，加料筒1
和盖板2中的至少一个为硅材料件，硅材料件的结构强度较强，使得加料装置100的结构强度较强，避免加料装置100破损产生杂质，可以保证加料装置100的使用寿命以及晶体的质量，且加料装置100的结构较简单；另外，通过盖板2可运动地盖设于出料口12，以打开和关闭出料口12，使得出料变得方便。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
51.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
52.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
54.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种加料装置，用于晶体生长设备，其特征在于，所述加料装置包括：加料筒，所述加料筒具有加料腔以及与所述加料腔连通的出料口；盖板，所述盖板可运动地盖设于所述出料口，以打开和关闭所述出料口；驱动杆，所述驱动杆沿上下方向可运动地设于所述加料筒且至少部分位于所述加料腔内，所述驱动杆的下端与所述盖板相连以带动所述盖板运动；其中，所述加料筒和所述盖板中的至少一个为硅材料件。2.根据权利要求1所述的加料装置，其特征在于，所述驱动杆包括：杆体；保护套管，所述保护套管套设在所述杆体的外周侧，且所述保护套管至少套设在所述杆体的位于所述加料腔的部分，至少所述保护套管的下部分为硅材料件。3.根据权利要求2所述的加料装置，其特征在于，所述保护套管为一体成型件。4.根据权利要求2所述的加料装置，其特征在于，所述保护套管的上部分为石英件或聚氨酯件或聚四氟乙烯件或硅材料件。5.根据权利要求2所述的加料装置，其特征在于，所述保护套管包括多个沿轴向排布的子套管。6.根据权利要求5所述的加料装置，其特征在于，相邻两个所述子套管之间插接；或者，相邻两个所述子套管之间设有垫片；或者，相邻两个所述子套管之间通过粘接层粘接。7.根据权利要求6所述的加料装置，其特征在于，相邻两个所述子套管之间插接，相邻两个所述子套管中的一个的轴向端面形成有配合凹槽，所述配合凹槽呈沿所述子套管的周向延伸的环形，相邻两个所述子套管中的另一个的轴向端面形成有配合部，所述配合部插入至所述配合凹槽内。8.根据权利要求6所述的加料装置，其特征在于，相邻两个所述子套管之间设有垫片，所述垫片为聚氨酯件或聚四氟乙烯件。9.根据权利要求5所述的加料装置，其特征在于，多个所述子套管的形状均相同。10.根据权利要求2所述的加料装置，其特征在于，所述保护套管的壁厚为5-15mm。11.根据权利要求2所述的加料装置，其特征在于，所述杆体为碳纤维件或金属件。12.一种晶体生长设备，其特征在于，包括：用于生长晶体的坩埚；根据权利要求1-11中任一项所述的加料装置，所述加料装置通过所述出料口向所述坩埚内加料。

技术总结
本实用新型公开了一种加料装置，加料装置用于晶体生长设备，加料装置包括：加料筒、盖板和驱动杆，加料筒具有加料腔以及与加料腔连通的出料口；盖板可运动地盖设于出料口，以打开和关闭出料口；驱动杆沿上下方向可运动地设于加料筒且至少部分位于加料腔内，驱动杆的下端与盖板相连以带动盖板运动；其中，加料筒和盖板中的至少一个为硅材料件。根据本实用新型实施例的加料装置，通过加料筒和盖板中的至少一个为硅材料件，硅材料件的结构强度较强，使得加料装置的结构强度较强，避免加料装置破损产生杂质，可以保证加料装置的使用寿命以及晶体的质量，且加料装置的结构较简单；通过盖板可运动地盖设于出料口，以打开和关闭出料口，使得出料较方便。得出料较方便。得出料较方便。


技术研发人员：周洁 周声浪 范伟 赵玉兵
受保护的技术使用者：江苏协鑫硅材料科技发展有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/7/27