连续拉晶单晶炉制造技术

本发明专利技术公开了一种连续拉晶单晶炉，它包括括底座、主炉室、副炉室、下驱动装置和上驱动装置，它还包括外部加料器和用于熔化硅料的外部化料器，所述外部加料器内设置有加料腔，所述加料腔内设置有加料坩埚，所述外部加料器的顶端盖装有上盖；所述外部化料器的顶端和加料坩埚相连通，所述外部化料器的底端和主炉室坩埚相连通，以便将硅料加至加料坩埚后，硅料漏至外部化料器后被外部化料器熔化，被熔化后的硅料流至主炉室坩埚内。本发明专利技术可以连续加料、连续化料，从而实现连续拉晶，选用合适的主炉室坩埚可以实现连续拉制五至六根晶棒，减少了冷却、拆炉、装炉的时间，提高了生产效率，也减少了热量的流失。

Continuous crystal single crystal furnace

The invention discloses a continuous crystal single crystal furnace, which includes a base, a main furnace chamber, an auxiliary furnace chamber, a lower driving device and an upper drive device, which also includes an external feeder and an externally used feeder for melting silicon. The external feeder is provided with a feeding chamber, and the feeding chamber is provided with a feeding crucible. The top cover of the feeder is equipped with an upper cover; the top of the externalizing feeder is connected to the feeding crucible, and the bottom end of the externalizing feeder is connected to the crucible of the main furnace room so that the silicon is added to the feeding crucible, and the silicon is melted to the external material after the silicon material is leaked to the external material, and the molten silicon is flowing into the crucible of the main furnace chamber. The invention can continuously add material and continuous material to realize continuous drawing. The selection of suitable main furnace chamber crucible can achieve five to six crystal bars continuously, reducing the time of cooling, dismantling furnace and charging, improving production efficiency and reducing the loss of heat.

【技术实现步骤摘要】
连续拉晶单晶炉
本专利技术涉及一种连续拉晶单晶炉。
技术介绍
目前，大多数单晶炉都是采用一次性向主炉室坩埚投料的方法，通常是生产完一炉后，等单晶炉冷却后，再往主炉室坩埚内装料，进行下一次生产，这样既浪费了时间，又造成了热量的流失，且在拉晶棒的过程中，不能进行补料操作，在拉晶棒的后期阶段，会因为硅料中某些元素的挥发而影响晶棒后半部分的质量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种连续拉晶单晶炉，它可以连续加料、连续化料，从而实现连续拉晶，选用合适的主炉室坩埚可以实现连续拉制五至六根晶棒，减少了冷却、拆炉、装炉的时间，提高了生产效率，也减少了热量的流失。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种连续拉晶单晶炉，它包括括底座、主炉室、副炉室、下驱动装置和上驱动装置，所述主炉室和下驱动装置均安装在底座上，所述主炉室内设置有主炉室坩埚，所述下驱动装置和主炉室坩埚相连，以便通过下驱动装置驱动主炉室坩埚升降，所述副炉室和主炉室相连通，所述上驱动装置安装在副炉室的上端，以便通过上驱动装置驱动拉晶，它还包括：外部加料器，所述外部加料器内设置有加料腔，所述加料腔内设置有加料坩埚，所述外部加料器的顶端盖装有上盖；用于熔化硅料的外部化料器，所述外部化料器的顶端和加料坩埚相连通，所述外部化料器的底端和主炉室坩埚相连通，以便将硅料加至加料坩埚后，硅料漏至外部化料器后被外部化料器熔化，被熔化后的硅料流至主炉室坩埚内。进一步提供了外部化料器的具体结构，所述外部化料器包括装料器、化料器坩埚和用于给化料器坩埚加热以便硅料熔化的热场，所述装料器和加料坩埚相连通，所述化料器坩埚和装料器相连通，所述热场套装在化料器坩埚的外侧，便硅料依次进入加料坩埚、装料器和化料器坩埚，并在化料器坩埚内经热场熔化后又进入主炉室坩埚。进一步为了方便外部加料器的移动、拆卸和清理，连续拉晶单晶炉还包括用于驱动外部加料器升降的加料器升降驱动装置和用于驱动外部加料器旋转的加料器旋转驱动装置，所述外部加料器通过加料器旋臂连接在加料器升降驱动装置上，以便通过加料器升降驱动装置驱动加料器旋臂升降，并通过加料器旋臂带动外部加料器升降，所述加料器旋转驱动装置连接在加料器升降驱动装置和加料器旋臂之间，以便加料器旋转驱动装置随加料器旋臂一起升降，并通过加料器旋转驱动装置驱动加料器旋臂旋转，加料器旋臂又带动外部加料器旋转。进一步提供了一种加料器升降驱动装置的具体结构，所述加料器升降驱动装置包括升降丝杆、拖板和丝杆旋转驱动装置，底座上设置有立柱，所述升降丝杆可旋转地支承在立柱上，所述拖板通过螺纹连接在升降丝杆上，所述加料器旋臂连接在拖板上，所述升降丝杆连接在丝杆旋转驱动装置上，以便通过丝杆旋转驱动装置驱动升降丝杆旋转，进而将升降丝杆的旋转运动转换为加料器旋臂的升降运动。进一步提供了一种加料器旋转驱动装置的具体结构，所述加料器旋转驱动装置包括旋转电机、旋转丝杆、旋转套和固定座，所述旋转套铰接在拖板上，所述旋转丝杆可旋转地支承在固定座上，所述旋转电机安装在固定座上，所述旋转丝杆的一端部和旋转电机的输出轴相连接，所述旋转丝杆的另一端部和旋转套通过螺纹连接，所述加料器旋臂铰接在拖板上，以便通过旋转电机驱动旋转丝杆在旋转套内旋进旋出，使得固定座产生位移，并使固定座带动加料器旋臂旋转。进一步为了方便副炉室移动到取晶位，并方便副炉室的拆解、清理，连续拉晶单晶炉还包括副炉室升降驱动装置和副炉室旋转驱动装置，所述所述副炉室通过副炉室旋臂连接在副炉室升降驱动装置上，以便通过副炉室升降驱动装置驱动副炉室旋臂升降，并通过副炉室旋臂带动副炉室升降，所述副炉室旋转驱动装置连接在副炉室升降驱动装置和副炉室旋臂之间，以便使得副炉室旋转驱动装置随副炉室旋臂一起升降，并通过副炉室旋转驱动装置驱动副炉室旋臂旋转，副炉室旋臂又带动副炉室旋转。进一步为了防止在副炉室移动到取晶位的过程中，因晶棒掉落而出现事故，连续拉晶单晶炉还包括在副炉室移动到取晶位的过程中用于承接晶棒的电动接晶托，所述电动接晶托包括提升杆、用于承接晶棒的托板、电动推杆、接晶托电机和固定管，所述电动推杆连接在副炉室旋臂上，所述提升杆连接在电动推杆的推杆上，以便通过推杆的升降带动提升杆升降，所述接晶托电机连接在提升杆上，所述托板连接在接晶托电机的输出轴上，以便通过接晶托电机驱动托板旋转，所述固定管套装在提升杆和电动推杆的推杆的外侧，所述固定管连接在副炉室旋臂上。进一步为了避免下驱动装置受到外界震动的影响，进而保证下驱动装置的工作精，所述底座和下驱动装置之间设置有减震装置，所述下驱动装置的底端设置有承载板，所述承载板通过至少两个螺钉固定连接在底座上，所诉减震装置包括与螺钉分别一一对应的下减震橡胶垫和上减震橡胶垫，所述下减震橡胶垫套装在螺钉的下端部，所述下减震橡胶垫的底部和底座抵接，所述下减震橡胶垫的顶部和承载板抵接，以便于通过下橡胶减震垫吸收从外界传来的震动，以避免下驱动装置受到外界震动的影响，所述上减震橡胶垫套装在螺钉的上端部，且所述上减震橡胶垫与承载板的上端面压接，以避免螺钉的震动影响到承载板。进一步为了当不再继续加料时，可以更方便地将外部化料器提升至不干涉主炉室坩埚上升的位置，并方便外部化料器的移动、拆解和清理，连续拉晶单晶炉还包括化料器升降驱动装置和化料器旋臂，所述底座上设置有立柱，所述化料器旋臂铰接在立柱上，所述化料器升降驱动装置连接在化料器旋臂上，所述外部化料器连接在化料器升降驱动装置上，以便在不继续加料时，通过化料器升降驱动装置驱动外部化料器上升至不干涉主炉室坩埚上升的位置；和化料器升降驱动装置及外部化料器随化料器旋臂一起转动。进一步提供了一种化料器升降驱动装置的具体结构，所述化料器升降驱动装置包括支撑杆、丝杠、电机和连接块，所述支撑杆连接在化料器旋臂上，所述丝杠可旋转地支承在支撑杆上，所述电机连接在丝杠上，所述连接块通过螺纹连接在丝杠上，所述外部化料器连接在连接块上，以便通过电机驱动丝杠旋转，进而将丝杠的旋转运动转换为连接块的直线运动，并通过所述连接块带动外部化料器升降。采用了上述技术方案后，本专利技术具有以下有益效果：1、取出晶棒后，将硅料加入加料坩埚，盖上外部加料器的上盖，将外部加料器真空抽到合适压力值时打开旋阀，硅料落入外部化料器中并在外部化料器中被熔化，熔化后的硅料流入主炉室坩埚，当外部化料器中的硅料加完后，再关闭旋阀，把外部加料器充至常压，打开外部加料器的上盖继续加料，如此循环，进而完成外部加料、化料，本专利技术可实现连续拉晶，选用合适的主炉室坩埚可以实现连续拉制五至六根晶棒，可大幅减少冷却、拆炉、装炉的时间，进而提高生产效率；2、本专利技术可通过加料器升降驱动装置和加料器旋转驱动装置将外部加料器移出工作位并旋开，进而方便拆炉和清理，本专利技术的加料器升降驱动装置和加料器旋转驱动装置配上工装还可以吊装主炉室的零部件；3、本专利技术可通过副炉室升降驱动装置和副炉室旋转驱动装置驱动副炉室移动，并在副炉室移至取晶位的过程中，通过电动接晶托防止晶棒掉落，安全高效；4、当不再继续加料时，通过化料器升降驱动装置将外部化料器提升至不干涉主炉室坩埚上升的位置，并通过化料器旋臂的旋转旋开外部化料器，进而方便拆炉和清理；5、本专利技术通过减震装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续拉晶单晶炉，它包括括底座(1)、主炉室(2)、副炉室(3)、下驱动装置(4)和上驱动装置(5)，所述主炉室(2)和下驱动装置(4)均安装在底座(1)上，所述主炉室(2)内设置有主炉室坩埚(21)，所述下驱动装置(4)和主炉室坩埚(21)相连，以便通过下驱动装置(4)驱动主炉室坩埚(21)升降，所述副炉室(3)和主炉室(2)相连通，所述上驱动装置(5)安装在副炉室(3)的上端，以便通过上驱动装置(5)驱动拉晶，其特征在于，它还包括：外部加料器(6)，所述外部加料器(6)内设置有加料腔(61)，所述加料腔(61)内设置有加料坩埚(62)，所述外部加料器(6)的顶端盖装有上盖(63)；用于熔化硅料的外部化料器(7)，所述外部化料器(7)的顶端和加料坩埚(62)相连通，所述外部化料器(7)的底端和主炉室坩埚(21)相连通，以便将硅料加至加料坩埚(62)后，硅料漏至外部化料器(7)后被外部化料器(7)熔化，被熔化后的硅料流至主炉室坩埚(21)内。

【技术特征摘要】
1.一种连续拉晶单晶炉，它包括括底座(1)、主炉室(2)、副炉室(3)、下驱动装置(4)和上驱动装置(5)，所述主炉室(2)和下驱动装置(4)均安装在底座(1)上，所述主炉室(2)内设置有主炉室坩埚(21)，所述下驱动装置(4)和主炉室坩埚(21)相连，以便通过下驱动装置(4)驱动主炉室坩埚(21)升降，所述副炉室(3)和主炉室(2)相连通，所述上驱动装置(5)安装在副炉室(3)的上端，以便通过上驱动装置(5)驱动拉晶，其特征在于，它还包括：外部加料器(6)，所述外部加料器(6)内设置有加料腔(61)，所述加料腔(61)内设置有加料坩埚(62)，所述外部加料器(6)的顶端盖装有上盖(63)；用于熔化硅料的外部化料器(7)，所述外部化料器(7)的顶端和加料坩埚(62)相连通，所述外部化料器(7)的底端和主炉室坩埚(21)相连通，以便将硅料加至加料坩埚(62)后，硅料漏至外部化料器(7)后被外部化料器(7)熔化，被熔化后的硅料流至主炉室坩埚(21)内。2.根据权利要求1所述的连续拉晶单晶炉，其特征在于：所述外部化料器包括装料器(71)、化料器坩埚(72)和用于给化料器坩埚(72)加热以便硅料熔化的热场(73)，所述装料器(71)和加料坩埚(62)相连通，所述化料器坩埚(72)和装料器(71)相连通，所述热场(73)套装在化料器坩埚(72)的外侧，便硅料依次进入加料坩埚(62)、装料器(71)和化料器坩埚(72)，并在化料器坩埚(72)内经热场(73)熔化后又进入主炉室坩埚(21)。3.根据权利要求1所述的连续拉晶单晶炉，其特征在于：还包括用于驱动外部加料器(6)升降的加料器升降驱动装置和用于驱动外部加料器(6)旋转的加料器旋转驱动装置，所述外部加料器(6)通过加料器旋臂(8)连接在加料器升降驱动装置上，以便通过加料器升降驱动装置驱动加料器旋臂(8)升降，并通过加料器旋臂(8)带动外部加料器(6)升降，所述加料器旋转驱动装置连接在加料器升降驱动装置和加料器旋臂(8)之间，以便加料器旋转驱动装置随加料器旋臂(8)一起升降，并通过加料器旋转驱动装置驱动加料器旋臂(8)旋转，加料器旋臂(8)又带动外部加料器(6)旋转。4.根据权利要求3所述的连续拉晶单晶炉，其特征在于：所述加料器升降驱动装置包括升降丝杆(91)、拖板(92)和丝杆旋转驱动装置，底座(1)上设置有立柱(10)，所述升降丝杆(91)可旋转地支承在立柱(10)上，所述拖板(92)通过螺纹连接在升降丝杆(91)上，所述加料器旋臂(8)连接在拖板(92)上，所述升降丝杆(91)连接在丝杆旋转驱动装置上，以便通过丝杆旋转驱动装置驱动升降丝杆(91)旋转，进而将升降丝杆(91)的旋转运动转换为加料器旋臂(8)的升降运动。5.根据权利要求3所述的连续拉晶单晶炉，其特征在于：所述加料器旋转驱动装置包括旋转电机(111)、旋转丝杆(112)、旋转套(113)和固定座(114)，所述旋转套(113)铰接在拖板(92)上，所述旋转丝杆(112)可旋转地支承在固定座(114)上，所述旋转电机(111)安装在固定座(114)上，所述旋转丝杆(112)的一端部和旋转电机(111)的输出轴相连接，所述旋转丝杆(112)的另一端部和旋转套(113)通过螺纹连接，所述加料器旋臂(8)铰接在拖板(92)上，以便通过旋转电机(111)驱动旋转丝杆(112)在旋转套(113)内旋进旋出，使得固定座(114)产生位移，并使固定座(114)带动加料器...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国庆，
申请(专利权)人：蒋国庆，
类型：发明
国别省市：江苏,32