[實(shí)用新型]一種單晶爐停爐慢散熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721529547.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN207418910U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史二慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川高銘科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/20
• 分類號(hào): C30B15/20;C30B15/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種單晶爐停爐慢散熱控制裝置，包括由基臺(tái)、坩堝旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)、垂直伸縮臺(tái)和位移傳感器構(gòu)成的坩堝位移調(diào)控單元，由主加熱器、副加熱器、主電極、副電極和電路控制器構(gòu)成的熱調(diào)控單元和用于調(diào)控坩堝位移調(diào)控單元和熱調(diào)控單元協(xié)調(diào)工作的自動(dòng)化調(diào)控裝置。本實(shí)用新型通過熱調(diào)控單元在停爐過程中保持部分加熱功率，使坩堝內(nèi)剩余熔液緩慢向上擠壓生長，避免驟冷引起的晶體體積無序膨脹，有利于保護(hù)石英坩堝，延長其使用壽命。同時(shí)，配合坩堝位移調(diào)控單元對(duì)堝位的下調(diào)，以避免堝內(nèi)余液形成的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)單晶棒成品的破壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及單晶爐停爐工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單晶爐停爐慢散熱裝置。

背景技術(shù)

直拉法制備單晶硅工藝中，在石英坩堝內(nèi)熔融的硅溶液中插入一定晶向的籽晶，通過引細(xì)晶消除原生位錯(cuò)，利用結(jié)晶前沿的過冷度驅(qū)動(dòng)硅原子按順序排列在固液界面的硅固體上，形成單晶。采用直拉法生產(chǎn)的單晶棒為避免末端因熱應(yīng)力產(chǎn)生位錯(cuò)排和滑移線等缺陷，須采用收尾工藝，使晶棒末端直徑縮小至呈尖點(diǎn)后再與液面分離。因此，單晶爐在停爐時(shí)，坩堝內(nèi)仍存有部分剩余熔液。若采用普通停爐操作，直接關(guān)閉加熱器，導(dǎo)致爐內(nèi)溫度驟降，使熔體在坩堝內(nèi)迅速長晶膨脹，嚴(yán)重時(shí)，可至石英堝底部撐破，造成漏硅等生產(chǎn)事故。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種單晶爐停爐慢散熱裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)不足。通過熱調(diào)控單元在停爐過程中保持部分加熱功率，使坩堝內(nèi)剩余熔液緩慢向上擠壓生長，避免驟冷引起的晶體體積無序膨脹，有利于保護(hù)石英坩堝，延長其使用壽命。同時(shí)，配合坩堝位移調(diào)控單元對(duì)堝位的下調(diào)，以避免堝內(nèi)余液形成的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)單晶棒成品的破壞。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，擬采用以下技術(shù)：

一種單晶爐停爐慢散熱裝置，其特征在于，包括坩堝位移調(diào)控單元、熱調(diào)控單元和自動(dòng)化調(diào)控裝置；所述坩堝位移調(diào)控單元包括基臺(tái)、坩堝旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)、垂直伸縮臺(tái)和位移傳感器，爐體固定設(shè)置于所述基臺(tái)表面，所述爐體內(nèi)坩堝托桿貫穿所述基臺(tái)與固定設(shè)置于所述垂直伸縮臺(tái)表面的所述坩堝旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)相連，所述位移傳感器設(shè)置于所述垂直伸縮臺(tái)底部；所述熱調(diào)控單元包括主加熱器、副加熱器、主電極、副電極和電路控制器，所述主加熱器和所述副加熱器分別固設(shè)有與所述電路控制器相連的所述主電極和所述副電極，所述主加熱器和所述副加熱器呈圓筒狀排列圍設(shè)于所述坩堝托桿外側(cè)的所述爐體內(nèi)；所述自動(dòng)化調(diào)控裝置分別與所述垂直伸縮臺(tái)、所述位移傳感器和所述電路控制器相連。

進(jìn)一步，所述坩堝托桿中軸線、所述坩堝旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)和所述垂直伸縮臺(tái)中心位于同一軸線上。

進(jìn)一步，所述基臺(tái)臺(tái)面采用水泥隔離臺(tái)面。

進(jìn)一步，所述垂直伸縮臺(tái)采用固定式液壓升降平臺(tái)。

進(jìn)一步，所述位移傳感器采用電感式線性位移傳感器。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型通過熱調(diào)控單元在停爐過程中保持部分加熱功率，使坩堝內(nèi)剩余熔液緩慢向上擠壓生長，避免驟冷引起的晶體體積無序膨脹，有利于保護(hù)石英坩堝，延長其使用壽命。

2、本實(shí)用新型通過坩堝位移調(diào)控單元對(duì)堝位的下調(diào)，配合熱調(diào)控單元對(duì)堝內(nèi)余液長晶的導(dǎo)向，以避免堝內(nèi)余液形成的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)單晶棒成品的破壞。

3、本實(shí)用新型采用自動(dòng)化調(diào)控裝置根據(jù)坩堝位移調(diào)控單元中位移傳感器的數(shù)據(jù)自動(dòng)開啟熱調(diào)控單元對(duì)單晶爐內(nèi)加熱功率進(jìn)行調(diào)控，自動(dòng)化程度高，有利于避免誤操作對(duì)成品單晶棒的影響。

附圖說明

圖1示出了本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了本實(shí)用新型熱調(diào)控單元部分組件在爐體內(nèi)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式