[發(fā)明專(zhuān)利]一種直拉單晶隔熱裝料方法及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010301244.5
• 申請(qǐng)日: 2010-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101760773A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周銳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安隆基硅材料股份有限公司;西安隆基硅技術(shù)有限公司;寧夏隆基硅材料有限公司;西安矽美單晶硅有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C30B15/00
• 分類(lèi)號(hào): C30B15/00
• 代理公司: 西安弘理專(zhuān)利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于單晶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種直拉單晶隔熱裝料方法，本發(fā)明還涉及該直拉 單晶隔熱裝料方法所使用的隔熱裝料裝置。

背景技術(shù)

直拉單晶生產(chǎn)工藝中，在拆爐后，通常需要進(jìn)行取晶體、熱場(chǎng)冷卻、熱場(chǎng)清掃、裝料、 合爐等幾個(gè)工序環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)下一爐次的單晶拉制的準(zhǔn)備，這一過(guò)程通常稱(chēng)為拆裝爐工藝。

在單晶拉制過(guò)程中由于石英坩堝與熔硅不斷反應(yīng)會(huì)生成一氧化硅，大量的一氧化硅揮發(fā) 物在排出的過(guò)程中會(huì)沉積在熱場(chǎng)及單晶爐爐筒內(nèi)部，因此在停爐后，通常需要將熱場(chǎng)及爐筒 重新清掃，以保證下?tīng)t單晶拉制過(guò)程中的高純衛(wèi)生。但由于拆爐時(shí)熱場(chǎng)內(nèi)部尚有500-600℃ 的高溫，高溫?fù)]發(fā)的熱氣流會(huì)給清掃熱場(chǎng)及裝料等后續(xù)操作帶來(lái)極大的困難，特別是裝料工 序。直拉單晶裝料工序是將不同形狀的多晶料塊按一定工藝要求碼放入石英坩堝內(nèi)部，在整 個(gè)裝料過(guò)程中，操作人員必須直面熱場(chǎng)上口。為防止操作人員的燙傷及其他安全事故的發(fā)生 ，必然需要先進(jìn)行熱場(chǎng)的冷卻，而熱場(chǎng)的冷卻需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)效率的 提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種直拉單晶隔熱裝料方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)在整個(gè)裝料過(guò)程中， 需要進(jìn)行熱場(chǎng)的冷卻，生產(chǎn)效率低，操作安全性不好的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的是提供上述用于直拉單晶工藝的隔熱裝料裝置，去除了熱場(chǎng)冷卻環(huán)節(jié) ，有效防止掉料事故發(fā)生，在不冷卻熱場(chǎng)情況下實(shí)現(xiàn)裝料。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種直拉單晶隔熱裝料方法，該方法按照以下步驟具體實(shí) 施：

步驟1、單晶爐拆爐后，操作人員穿戴好防護(hù)用具，采用耐高溫清掃工具，將主室爐筒 、主保溫筒和石墨加熱器等爐體及熱場(chǎng)石墨器件上的揮發(fā)物打掃干凈；

步驟2、在主保溫筒上方安放隔熱大蓋，用于將熱場(chǎng)中向上揮發(fā)的熱氣流阻隔，所述的 隔熱大蓋為一圓盤(pán)形狀，與主室爐筒的內(nèi)壁接觸放置，隔熱大蓋的外徑與主室爐筒的內(nèi)徑相 適應(yīng)，隔熱大蓋的中心挖有與石墨坩堝外徑相等的圓孔；

步驟3、將石墨坩堝及石英坩堝依次放置于石墨托桿上，然后在石英坩堝中裝入單晶原 料；

步驟4、裝料完畢后，在石英坩堝上蓋好護(hù)料蓋，所述的護(hù)料蓋沿圓周設(shè)置有護(hù)沿，護(hù) 沿的內(nèi)徑大于石英坩堝的外徑，護(hù)沿的外徑小于石墨坩堝的外徑；

步驟5、再將隔熱大蓋取出，去掉護(hù)料蓋，合爐，開(kāi)始下一爐次的單晶拉制。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種用于直拉單晶工藝的隔熱裝料裝置，在直拉單晶 爐的主保溫筒上安放有隔熱大蓋，并在石英坩堝上設(shè)置有護(hù)料蓋；

所述的隔熱大蓋為一圓盤(pán)形狀，與主室爐筒的內(nèi)壁接觸放置，隔熱大蓋的外徑與主室爐 筒的內(nèi)徑相適應(yīng)，隔熱大蓋的中心挖有與石墨坩堝外徑相等的圓孔；

所述的護(hù)料蓋沿圓周設(shè)置有護(hù)沿，護(hù)沿的內(nèi)徑大于石英坩堝的外徑，護(hù)沿的外徑小于石 墨坩堝的外徑。

本發(fā)明方法及其裝置，通過(guò)增加隔熱大蓋的設(shè)置，阻隔熱場(chǎng)揮發(fā)氣流，減少了熱場(chǎng)冷卻 環(huán)節(jié)，在不冷卻熱場(chǎng)情況下實(shí)現(xiàn)裝料過(guò)程，大大縮短了拆裝爐時(shí)間，顯著提高了工作效率； 隔熱大蓋及護(hù)料蓋可以有效防止掉料事故發(fā)生，保護(hù)熱場(chǎng)石墨件不受損壞，能夠有效延長(zhǎng)熱 場(chǎng)使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明裝置中的隔熱大蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的B-B截面示意圖；

圖3是本發(fā)明裝置中的護(hù)料蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中的A-A截面示意圖；

圖5是本發(fā)明的隔熱裝料方法工作原理示意圖。

圖中，1.隔熱大蓋，2.護(hù)料蓋，3.把手，4.石墨加熱器，5.石墨托桿，6.石英坩堝，7. 石墨坩堝，8.主保溫筒，9.主室爐筒，10.圓孔，11.護(hù)沿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1，是本發(fā)明裝置中的隔熱大蓋結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1中的B?B截面示意圖，隔熱大 蓋1為軸心開(kāi)有圓孔10的圓盤(pán)，其外徑Φ1值的范圍為500mm-1500mm，內(nèi)徑Φ2值的范圍為 200mm-1200mm，厚度H1值的范圍為10mm-100mm。，隔熱大蓋1采用隔熱耐溫材料制成，具體 選用固態(tài)石墨氈、硅酸鋁陶瓷纖維制品、硅酸鈣制品或石墨制品等。