一种单晶炉制造技术

技术编号:44741210 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-26 12:32
本申请公开了一种单晶炉,该单晶炉包括底座、主炉室、副炉室、调平衡机构、提拉头机构和抽真空管路,其中:主炉室设置在底座上,副炉室设置在主炉室的上方,副炉室与主炉室相连通,主炉室通过抽真空管路与真空泵连通;提拉头机构安装在调平衡机构上,提拉头机构被配置为牵引提拉晶棒;调平衡机构安装在副炉室的上端,调平衡机构被配置为调节提拉头机构安装的水平度,调平衡机构包括冷却组件,冷却组件被配置为对副炉室传递过来的热量实施冷却。上述单晶炉增设有冷却组件,自副炉室内传递过来的热量经过单晶炉中的腔体时能够通过冷却组件冷却,延长了调平衡机构和提拉头机构的使用寿命,降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于晶棒生产设备,尤其涉及一种单晶炉


技术介绍

1、单晶炉是采用直拉法生产单晶的专业工业设备,单晶炉的提拉头机构设置在副炉室上方,提拉头机构内部带有牵引绳,通过牵引绳牵引提拉硅棒。为了保证牵引绳能够正常竖直提拉硅棒,需要在提拉头机构与副炉室之间安装调平衡机构,调平衡机构用于保证提拉头机构安装的水平度,牵引绳通过调平衡机构引入副炉室内。

2、现有的单晶炉的调平衡机构在运行过程中,副炉室内的热量会经过调平衡机构上升至提拉头机构处,调平衡机构和提拉头机构长期处于高温环境中,导致调平衡机构和提拉头机构的使用寿命较短,进而造成单晶炉的维护使用成本较高。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种单晶炉,以解决现有技术中单晶炉存在维护使用成本高的问题。

2、为达此目的,本申请采用以下技术方案:

3、一种单晶炉,其包括底座、主炉室、副炉室、调平衡机构、提拉头机构和抽真空管路,其中:

4、主炉室设置在底座上,副炉室设置在主炉室的上方,副炉室与主炉室相连通,主炉室通过抽真空管路与真空泵连通;

5、提拉头机构安装在调平衡机构上,提拉头机构被配置为牵引提拉晶棒;

6、调平衡机构安装在副炉室的上端,调平衡机构被配置为调节提拉头机构安装的水平度,调平衡机构包括冷却组件,冷却组件被配置为对副炉室传递过来的热量实施冷却。

7、本申请提出的单晶炉通过调平衡机构实现了对提拉头机构安装的水平度的调节,进而确保提拉头机构的牵引绳能够正常竖直提拉硅棒;本申请通过在调平衡机构上设置冷却组件,可以实现对副炉室内上升过来的热量实施冷却,进而降低调平衡机构和提拉头机构的温度,避免调平衡机构和提拉头机构长期处于高温环境中,延长了调平衡机构和提拉头机构的使用寿命,降低了单晶炉的维护使用成本,保证了单晶炉长期高效工作。

8、可选的,调平衡机构还包括基座、水平调节座、连通件和调节组件,其中:

9、基座固定安装在副炉室上;

10、水平调节座间隔设置在基座的上方,水平调节座上安装有提拉头机构;

11、连通件具有用于供提拉头机构的牵引绳通过的腔体,连通件的第一端连接在基座上,连通件的腔体与副炉室连通,连通件的第二端连接在水平调节座上;

12、调节组件的第一端连接在基座上,调节组件的第二端连接在水平调节座上,调节组件被配置为调节水平调节座的水平度,以保证提拉头机构安装的水平度;

13、冷却组件被配置为对腔体内的热量实施冷却。

14、通过调节组件实现了对水平调节座的水平度的调节,提拉头机构安装于水平调节座上,从而保证提拉头机构安装的水平度,进而确保提拉头机构的牵引绳能够正常竖直提拉硅棒;此外,通过冷却组件冷却因热辐射产生的热量,进而降低调平衡机构和提拉头机构的温度,避免调平衡机构和提拉头机构长期处于高温环境中,延长了调平衡机构和提拉头机构的使用寿命,降低了生产成本。

15、可选的,连通件包括补偿器,水平调节座的中心处开设有第一通孔,基座的中心处开设有第二通孔,补偿器的第二端和第一通孔连通,补偿器的第一端和第二通孔连通,提拉头机构的牵引绳从补偿器的腔体中通过后引入副炉室,补偿器被配置为补偿水平调节座在调节水平度时产生的位移。

16、通过在水平调节座与基座之间设置补偿器,使得提拉头机构的牵引绳经补偿器的腔体引入副炉室中,同时补偿器还能够补偿水平调节座在调节水平度时产生的位移,便于调节水平调节座的水平度,从而提供了一种兼具连通和补偿功能的连通件。

17、可选的,冷却组件包括冷却介质流入管、冷却介质流出管和冷却腔,补偿器包括内筒和外筒,外筒套装在内筒的外围,内筒与外筒之间形成冷却腔,冷却介质流入管和冷却介质流出管设置在外筒上,冷却介质流入管和冷却介质流出管与冷却腔连通,冷却介质自冷却介质流入管进入冷却腔后经冷却介质流出管流出。

18、通过将补偿器设置为包括内筒和外筒的双层结构,内、外筒之间形成冷却腔,冷却腔内通入循环流动的冷却介质,提供了一种兼具连通、补偿和冷却功能的补偿器,整体结构简单,占用空间小;同时,内筒直接与因热辐射产生的热量进行热交换,提高了热交换的效率,保证了冷却组件的冷却效果。

19、可选的,调节组件包括三根支柱,三根支柱分布在三角形的三个顶点处,每根支柱的第一端固定在基座上,每根支柱的第二端可升降地安装有一个调节件,调节件可拆卸地固定连接在水平调节座上;调节件包括螺柱,每根支柱的第二端的端面处开设有调节螺纹孔,水平调节座上开设有三个第三通孔,每个第三通孔对应一个螺柱,螺柱的第一端安装在调节螺纹孔内,螺柱的第二端穿过第三通孔并通过螺母锁紧固定在水平调节座上。

20、通过调整各个调节件的高度,实现了对各个调节件在水平调节座的连接处的高度调节,进而实现了水平调节座的水平度调节;通过设置呈三角形分布的三根支柱,每根支柱上安装一个调节件,能够保证水平调节座的水平度;此外,每个螺柱配合两个螺母,两个螺母分别锁紧在水平调节座的上下两侧,通过松开各个螺母,将水平调节座调节到合适高度且调至水平状态后再锁紧螺母,即完成对水平调节座的水平度的调节,提供了一种结构简单、成本低和便于操作的调节件。

21、可选的,单晶炉还包括升降磁场装置,升降磁场装置包括磁场和第一升降机构,磁场可升降地套装在主炉室的外围,第一升降机构安装在底座上,第一升降机构的驱动端连接磁场,第一升降机构被配置为驱动磁场升降。

22、通过第一升降机构控制磁场升降,使单晶炉的炉腔内产生均匀磁场,保证晶棒加工质量。

23、可选的,第一升降机构包括安装支架、丝杆驱动机构、n根丝杆、磁场承载机构和m个磁场防坠落机构,其中:

24、安装支架固定在底座上;

25、丝杆驱动机构安装在安装支架上;

26、n根丝杆沿周向排布,各丝杆均与丝杆驱动机构传动连接,各丝杆均转动连接在安装支架上,丝杆驱动机构用于驱动n根丝杆同步旋转;

27、磁场承载机构包括承载部及n个沿周向设置在承载部底部的连接部,n个连接部与丝杆一一对应,承载部用于承载磁场,连接部通过螺母螺接在对应的丝杆上,丝杆旋转时带动对应的连接部升降;

28、每个磁场防坠落机构均用于对应锁紧一根丝杆以阻止丝杆旋转,磁场防坠落机构设置在安装支架及对应的丝杆上;n≥3,m≤n。

29、通过设置有磁场防坠落机构,当丝杆驱动机构通过丝杆将磁场承载机构上的磁场调整至预定高度时,磁场防坠落机构可实施对丝杆的锁紧,从而实施对磁场承载机构的定位,防止磁场承载机构下降造成磁场坠落。

30、可选的,磁场防坠落机构包括限位法兰和限位组件,其中:

31、限位法兰固定连接在对应的丝杆的上端,限位法兰沿周向设置有若干卡槽;

32、限位组件包括第一驱动件及限位销,第一驱动件相对于安装支架固定安装,限位销连接在第一驱动件的驱动端上并指向限位本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶炉,其特征在于,所述单晶炉包括底座、主炉室、副炉室、调平衡机构、提拉头机构和抽真空管路,其中:

2.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述调平衡机构还包括基座、水平调节座、连通件和调节组件,其中:

3.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述连通件包括补偿器,所述水平调节座的中心处开设有第一通孔,所述基座的中心处开设有第二通孔,所述补偿器的第二端和所述第一通孔连通,所述补偿器的第一端和所述第二通孔连通,所述提拉头机构的牵引绳从所述补偿器的腔体中通过后引入所述副炉室,所述补偿器被配置为补偿所述水平调节座在调节水平度时产生的位移。

4.根据权利要求3所述的单晶炉,其特征在于,所述冷却组件包括冷却介质流入管、冷却介质流出管和冷却腔,所述补偿器包括内筒和外筒,所述外筒套装在所述内筒的外围,所述内筒与所述外筒之间形成所述冷却腔,所述冷却介质流入管和所述冷却介质流出管设置在所述外筒上,所述冷却介质流入管和所述冷却介质流出管与所述冷却腔连通,冷却介质自所述冷却介质流入管进入所述冷却腔后经所述冷却介质流出管流出。

5.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述调节组件包括三根支柱,所述三根支柱分布在三角形的三个顶点处,每根所述支柱的第一端固定在基座上,每根所述支柱的第二端可升降地安装有一个调节件,所述调节件可拆卸地固定连接在所述水平调节座上;所述调节件包括螺柱,每根所述支柱的第二端的端面处开设有调节螺纹孔,所述水平调节座上开设有三个第三通孔,每个所述第三通孔对应一个所述螺柱,所述螺柱的第一端安装在所述调节螺纹孔内,所述螺柱的第二端穿过所述第三通孔并通过螺母锁紧固定在所述水平调节座上。

6.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述单晶炉还包括升降磁场装置,所述升降磁场装置包括磁场和第一升降机构,所述磁场可升降地套装在所述主炉室的外围,所述第一升降机构安装在所述底座上,所述第一升降机构的驱动端连接所述磁场,所述第一升降机构被配置为驱动所述磁场升降。

7.根据权利要求6所述的单晶炉,其特征在于,所述第一升降机构包括安装支架、丝杆驱动机构、n根丝杆、磁场承载机构和m个磁场防坠落机构,其中:

8.根据权利要求7所述的单晶炉,其特征在于,所述磁场防坠落机构包括限位法兰和限位组件,其中:

9.根据权利要求8所述的单晶炉,其特征在于,所述磁场防坠落机构还包括丝杆轴承座,所述丝杆轴承座设置在所述安装支架上,所述丝杆的上端经轴承转动连接在所述丝杆轴承座内;

10.根据权利要求8所述的单晶炉,其特征在于,所述磁场防坠落机构还包括感应片和感应件,其中:

11.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述单晶炉还包括立柱、主炉室移动机构和副炉室移动机构,其中:

12.根据权利要求11所述的单晶炉,其特征在于,所述副炉室移动机构包括第二升降机构、第一升降座、第一旋转机构和第一旋转臂,所述第二升降机构安装在所述立柱上,所述第二升降机构的驱动端连接所述第一升降座,所述第二升降机构被配置为驱动所述第一升降座升降,所述第一旋转机构安装在所述第一升降座上,所述第一旋转机构的驱动端连接所述第一旋转臂的第一端,所述第一旋转臂的第二端连接所述副炉室,所述第一旋转机构被配置为驱动所述第一旋转臂旋转。

13.根据权利要求11所述的单晶炉,其特征在于,所述副炉室的底部安装有接晶组件,所述接晶组件被配置为在所述副炉室移动机构驱动所述副炉室转动前挡住所述副炉室的下端口,以避免所述副炉室转动过程中晶棒意外掉落。

14.根据权利要求13所述的单晶炉,其特征在于,所述接晶组件包括第二驱动件和接晶架,所述第二驱动件的固定端铰接在所述副炉室上,所述接晶架铰接在所述副炉室上,所述第二驱动件的驱动端连接所述接晶架;

15.根据权利要求11所述的单晶炉,其特征在于,所述主炉室上的炉盖上安装有控制阀,所述控制阀被配置为控制所述主炉室上端口的打开或关闭,所述控制阀与所述副炉室之间设置有锁紧环组件,所述锁紧环组件被配置为控制所述控制阀与所述副炉室连接或分离。

16.根据权利要求11所述的单晶炉,其特征在于,所述主炉室移动机构包括第三升降机构、第二升降座、第二旋转机构、第二旋转臂和夹持件,所述第三升降机构安装在所述立柱上,所述第三升降机构的驱动端连接所述第二升降座,所述第三升降机构被配置为驱动所述第二升降座升降,所述第二旋转机构安装在所述第二升降座上,所述第二旋转机构的驱动端连接所述第二旋转臂的第一端,所述第二旋转机构被配置为驱动所述第二旋转臂旋转,所述夹持件设置在所述第二旋转臂的第二端,所述夹持件被配置为夹...

【技术特征摘要】

1.一种单晶炉,其特征在于,所述单晶炉包括底座、主炉室、副炉室、调平衡机构、提拉头机构和抽真空管路,其中:

2.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述调平衡机构还包括基座、水平调节座、连通件和调节组件,其中:

3.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述连通件包括补偿器,所述水平调节座的中心处开设有第一通孔,所述基座的中心处开设有第二通孔,所述补偿器的第二端和所述第一通孔连通,所述补偿器的第一端和所述第二通孔连通,所述提拉头机构的牵引绳从所述补偿器的腔体中通过后引入所述副炉室,所述补偿器被配置为补偿所述水平调节座在调节水平度时产生的位移。

4.根据权利要求3所述的单晶炉,其特征在于,所述冷却组件包括冷却介质流入管、冷却介质流出管和冷却腔,所述补偿器包括内筒和外筒,所述外筒套装在所述内筒的外围,所述内筒与所述外筒之间形成所述冷却腔,所述冷却介质流入管和所述冷却介质流出管设置在所述外筒上,所述冷却介质流入管和所述冷却介质流出管与所述冷却腔连通,冷却介质自所述冷却介质流入管进入所述冷却腔后经所述冷却介质流出管流出。

5.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述调节组件包括三根支柱,所述三根支柱分布在三角形的三个顶点处,每根所述支柱的第一端固定在基座上,每根所述支柱的第二端可升降地安装有一个调节件,所述调节件可拆卸地固定连接在所述水平调节座上;所述调节件包括螺柱,每根所述支柱的第二端的端面处开设有调节螺纹孔,所述水平调节座上开设有三个第三通孔,每个所述第三通孔对应一个所述螺柱,所述螺柱的第一端安装在所述调节螺纹孔内,所述螺柱的第二端穿过所述第三通孔并通过螺母锁紧固定在所述水平调节座上。

6.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述单晶炉还包括升降磁场装置,所述升降磁场装置包括磁场和第一升降机构,所述磁场可升降地套装在所述主炉室的外围,所述第一升降机构安装在所述底座上,所述第一升降机构的驱动端连接所述磁场,所述第一升降机构被配置为驱动所述磁场升降。

7.根据权利要求6所述的单晶炉,其特征在于,所述第一升降机构包括安装支架、丝杆驱动机构、n根丝杆、磁场承载机构和m个磁场防坠落机构,其中:

8.根据权利要求7所述的单晶炉,其特征在于,所述磁场防坠落机构包括限位法兰和限位组件,其中:

9.根据权利要求8所述的单晶炉,其特征在于,所述磁场防...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名
申请(专利权)人:无锡松瓷机电有限公司
类型:新型
国别省市:

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