用于单晶炉的外部装料机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103643285103643285A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310643320.4(22)申请日2013.12.03(71)申请人杭州慧翔电液技术开发有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区西湖科技园西园一路16号钱江奔腾科技五号楼四楼申请人浙江晶盛机电股份有限公司(72)发明人朱亮曹建伟王巍孙明沈兴潮(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212代理人周世骏(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称用于单晶炉的外部装料机构(57)摘要本发明涉及直拉硅单晶生长设备的辅助设备，旨在提供用于单晶炉的外部装料机构。该用于单晶炉的外部装料机构包括石英坩埚、真空吸盘、手动真空阀、真空表、密封圈和真空泵，真空吸盘上设有至少两个气咀，分别连接有手动真空阀和真空表，手动真空阀通过气咀与真空泵连接，真空吸盘通过密封圈和石英坩埚密封连接。本发明能在拉晶的任何时候将多晶硅料装入石英坩埚内，不需要等待擦炉完毕，再将石英坩埚先放入热场内再进行。使装料过程由全人工转变为机械化，节约了装料的时间，使操作更简单、便捷，同时也避免了装料过程中多晶硅原料碎屑掉入热场内带来必要的损失。CN103643285ACN10364285ACN103643285A权利要求书1/1页1.用于单晶炉的外部装料机构，包括用于装多晶硅原料的石英坩埚，其特征在于，还包括真空吸盘、手动真空阀、真空表、密封圈和真空泵，真空吸盘上设有至少两个气咀，一个气咀连接有手动真空阀，另外一个气咀连接有真空表，手动真空阀上设有气咀，手动真空阀上的气咀通过波纹管与真空泵连接，且波纹管与手动真空阀上的气咀采用快卸连接方式；真空吸盘上设置有密封圈，并通过密封圈和石英坩埚密封连接，真空泵用于将石英坩埚和真空吸盘形成的密封腔体抽成真空，真空表用于测量石英坩埚和真空吸盘形成的密封腔体内的大气压力。2.根据权利要求1所述的用于单晶炉的外部装料机构，其特征在于，所述真空吸盘上的密封圈采用L形密封圈。3.根据权利要求1所述的用于单晶炉的外部装料机构，其特征在于，所述，波纹管与手动真空阀上的气咀采用快卸法兰连接。4.根据权利要求1所述的用于单晶炉的外部装料机构，其特征在于，所述真空吸盘是金属材质的真空吸盘。5.根据权利要求1所述的用于单晶炉的外部装料机构，其特征在于，所述真空吸盘上的气咀设有三个，用于变换手动真空阀的连接位置。6.根据权利要求1所述的用于单晶炉的外部装料机构，其特征在于，所述外部装料机构还包括运输装置，用于移动石英坩埚；运输装置采用装料小车，装料小车上设有挡块和减震装置，减震装置采用减震弹簧。7.根据权利要求1所述的用于单晶炉的外部装料机构，其特征在于，所述外部装料机构还包括用于将石英坩埚和真空吸盘整体吊装放入单晶炉热场内的起吊装置，真空表上设有一个吊环，起吊装置通过吊环对石英坩埚和真空吸盘整体进行起吊和移动操作，起吊装置与吊环之间设有提升缓冲弹簧。8.根据权利要求7所述的用于单晶炉的外部装料机构，其特征在于，所述起吊装置采用全自动液压吊车。9.基于权利要求8所述的用于单晶炉的外部装料机构的控制方法，其特征在于，全自动液压吊将装满多晶硅原料的石英坩埚吊装到单晶炉热场内时，将真空吸盘和石英坩埚看作是两个半球，当其内部的空气被抽出时，在大气压Po的作用下，真空吸盘和石英坩埚紧紧2吸合在一起，吊装过程满足公式：F≥K×mg，F=（Po-p）*πd/4，其中K为安全系数，m为石英坩埚和多晶硅原料的总质量，g为重力加速度，F为真空吸盘对石英坩埚的吸力，Po为大气压，p为石英坩埚和真空吸盘形成的密封腔体内的气压，d为石英坩埚的直径；单晶炉热场为18～24寸，多晶硅原料的最大装料量不大于200Kg，石英坩埚质量不大于20Kg，即m5不大于220Kg，d不小于450mm，大气压Po的值为1.013×10Pa，安全系数K的值取6.5，得出吊装过程中，石英坩埚和真空吸盘形成的密封腔体内的气压值p小于1×104Pa，即保证吊装时真空表的读数小于1×104Pa。2CN103643285A说明书1/3页用于单晶炉的外部装料机构技术领域[0001]本发明是关于直拉硅单晶生长设备的辅助设备，特别涉及用于单晶炉的外部装料机构。背景技术[0002]直拉单晶硅生长炉是目前世界上最主要的单晶硅生产设备。采用直拉单晶制造法生产出高质量的硅晶体。根据单晶硅的原子排列和结晶规律，将原料多晶硅块放入石英坩埚中，在单晶炉内加热使其融化，控制温度，确保融化后的硅溶液可以在液面结晶