[實用新型]一種單晶爐拉晶防掉棒裝置

有效

• 申請號: 202121444691.6
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN215517730U
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 張燕輝
• 申請（專利權）人: 內蒙古華耀光電科技有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種單晶爐拉晶防掉棒裝置，包括連接構件，用于與單晶爐的上軸重錘相連接；夾持機構，與所述連接構件相鉸接，用于在晶棒的凹環處對晶棒進行夾持。在使用本實用新型的單晶爐拉晶防掉棒裝置時，將防掉棒裝置的連接構件固定連接在單晶爐的上軸重錘處，晶棒拉制過程的縮頸工藝中在晶棒靠上的部位會形成凹環狀的頸部，防掉棒裝置的夾持機構在該凹環處對晶棒進行夾持，如果發生籽晶斷裂，由于夾持機構對晶棒的輔助夾持作用，可以防止晶棒因籽晶斷裂發生掉落，進而可以避免晶棒對熱系統及爐體造成破壞、引發安全事故。

技術領域

本實用新型涉及單晶爐拉晶技術領域，尤其涉及一種單晶爐拉晶防掉棒裝置。

背景技術

單晶爐是采用直拉法生產單晶硅棒的主要設備，在利用直拉單晶爐制造晶棒的過程中通過籽晶(也稱晶種)生長單晶。如圖1所示，拉制過程中籽晶7被夾持在上軸重錘5(上軸重錘掛在懸垂線或跳線下端，在拉升過程中上軸重錘起穩定垂直的作用)的石墨夾頭51處，晶棒則由籽晶及包括上軸重錘在內的提拉裝置帶動一邊旋轉一邊上升，在此過程中，晶棒的長度和重量在不斷地加大。晶棒在由籽晶及提拉裝置提拉成整棒的過程中始終處于懸空狀態，其整體重量全部由籽晶承受。

拉晶過程中先利用籽晶7引晶拉制一段細晶8，引晶時籽晶和熔硅接觸，因受到強烈的熱沖擊，不管籽晶有無位錯，都要生成和增殖一定數量級的位錯，后續需通過縮頸工藝排除籽晶中原生和新生位錯。縮頸工藝通常需要將細晶8處的直徑控制在5mm，5mm的細晶理論上大約可以支持承重550kg，而目前單晶爐大尺寸熱場的使用投爐量達到900kg甚至1000kg，因此在拉晶過程中籽晶的細晶部分存在極大的斷裂風險，籽晶一旦斷裂會造成晶棒掉落，而晶棒的掉落會引起坩堝破裂、硅液溢流、熱場損壞、電流短路，甚至會引發爆炸等事故。因此需要采取一定的技術方案以避免拉晶時晶棒掉落對熱系統及爐體造成破壞、引發安全事故。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種單晶爐拉晶防掉棒裝置，以解決現有單晶爐拉制晶棒時容易因籽晶斷裂而引發晶棒掉落的技術問題。

本實用新型所解決的技術問題可以采取以下方案來實現：

一種單晶爐拉晶防掉棒裝置，其特征在于：包括連接構件，用于與單晶爐的上軸重錘相連接；夾持機構，與所述連接構件相鉸接，用于在晶棒的凹環處對晶棒進行夾持。

進一步的：所述夾持機構包括與所述連接構件相鉸接的夾持臂及固定連接在所述夾持臂上的夾持抱爪，所述夾持抱爪用于在晶棒凹環處夾持住所述晶棒。

進一步的：所述夾持機構還包括與連接構件及夾持臂相連接的驅動件，所述驅動件能夠驅動夾持抱爪夾持或者松開晶棒。

進一步的：所述驅動件為液壓桿，所述液壓桿的一端與連接構件相連，另一端與夾持臂相連。

進一步的：所述夾持機構包括兩個所述夾持臂及兩個分別與所述夾持臂相連接的夾持抱爪。

進一步的：所述防掉棒裝置還包括稱重傳感器，所述稱重傳感器用于稱取晶棒重量。

進一步的：所述防掉棒裝置還包括與所述稱重傳感器及與所述夾持機構相連接的控制器，所述控制器用于接收所述稱重傳感器發送的重量檢測信號，并在檢測到的晶棒重量超過預設值時控制所述驅動件驅動所述夾持抱爪夾持住所述晶棒。

進一步的：晶棒重量的預設值為200kg。

進一步的：所述連接構件為連接桿，連接桿的一端與上軸重錘的上部相連接，另一端與所述夾持臂的頂端相鉸接。

進一步的：所述夾持抱爪材質為四氟材料。