本實(shí)用新型涉及一種單晶爐,具體是一種新型電控一體化單晶爐。
背景技術(shù):
單晶硅為一種半導(dǎo)體材料,一般用于制造集成電路和其他電子元件,單晶硅生長(zhǎng)技術(shù)有兩種 :一種是區(qū)熔法,另一種是直拉法,其中直拉法使目前普遍采用的方法。直拉法生長(zhǎng)單晶硅的方法如下 :將高純度的多晶硅原料放入直拉法單晶爐的石英坩堝內(nèi),然后在低真空有流動(dòng)惰性氣體的保護(hù)下加熱熔化,把一支有著特定生長(zhǎng)方向的單晶硅 ( 也叫做籽晶 ) 裝入籽晶夾持裝置中,并使籽晶與硅溶液接觸,調(diào)整熔融硅溶液的溫度,使其接近熔點(diǎn)溫度,然后驅(qū)動(dòng)籽晶自上而下伸入熔融的硅溶液中并旋轉(zhuǎn),然后緩緩上提籽晶,此時(shí),單晶硅進(jìn)入錐體部分的生長(zhǎng),當(dāng)錐體的直徑接近目標(biāo)直徑時(shí),提高籽晶的提升速度,使單晶硅體直徑不再增大而進(jìn)入晶體的中部生長(zhǎng)階段,在單晶硅體生長(zhǎng)接近結(jié)束時(shí),再提高籽晶的提升速度,單晶硅體逐漸脫離熔融硅,形成下錐體而結(jié)束生長(zhǎng)。用這種方法生長(zhǎng)出來(lái)的單晶硅,其形狀為兩段呈錐形的圓柱體,將該圓柱體切片,即得到單晶硅半導(dǎo)體原料,這種圓形單晶硅片就可以作為集成電路或太陽(yáng)能的材料。單晶硅拉制一般在直拉法單晶爐中進(jìn)行。目前市面上單晶爐的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,無(wú)法準(zhǔn)確的把握單晶硅的生產(chǎn)狀態(tài),生產(chǎn)效率低下,控制方式分散且單一,無(wú)法集中控制管理,效率低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型電控一體化單晶爐,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種新型電控一體化單晶爐,包括單晶爐主體,所述單晶爐主體設(shè)置在底架上,所述單晶爐主體內(nèi)設(shè)有坩堝,所述坩堝設(shè)置在坩堝底座上,坩堝底座下端設(shè)有轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸連接坩堝上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述坩堝設(shè)置在加熱裝置內(nèi),所述加熱裝置外部設(shè)有絕緣層,所述單晶爐主體上端設(shè)有卡座,所述卡座連接卡槽,所述卡槽設(shè)置在上爐腔的下端,所述上爐腔上端一側(cè)設(shè)有惰性氣體接口,所述上爐腔中設(shè)有提拉桿,所述提拉桿與上爐腔頂部的上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接,所述上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)料液壓缸前端,所述轉(zhuǎn)料液壓缸水平設(shè)置在上基座中,所述上基座中還設(shè)有裝料液壓缸,所述裝料液壓缸前端設(shè)有裝料桶,所述裝料桶下端通過(guò)出料控制閥連接出料嘴,所述上基座設(shè)置在升降液壓缸上端,所述升降液壓缸設(shè)置下端設(shè)置旋轉(zhuǎn)底座中,所述旋轉(zhuǎn)底座通過(guò)止推軸承設(shè)置在底座內(nèi),所述旋轉(zhuǎn)底座下端設(shè)有從動(dòng)齒輪,所述從動(dòng)齒輪嚙合連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置,所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī),所述單晶爐主體上端一側(cè)設(shè)有直徑控制傳感器,所述單晶爐主體一側(cè)設(shè)有控制箱和配電箱,所述控制箱連接直徑控制傳感器、坩堝上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、出料控制閥、上基座、升降液壓缸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和配電箱,所述單晶爐主體下端一側(cè)設(shè)有抽氣泵接口,所述抽氣泵接口與底架上的抽氣泵連接。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述坩堝底座上設(shè)有與坩堝相匹配的坩堝槽。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述單晶爐主體下端設(shè)有轉(zhuǎn)軸通道。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述加熱裝置為電熱裝置,所述加熱裝置安裝在下端的電極上,所述電極連接配電箱。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述控制箱上設(shè)有控制面板,所述控制面板上設(shè)有控制按鈕。
作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎,轉(zhuǎn)料、卸料和裝料方便快捷,能夠?qū)崿F(xiàn)集中化控制管理,用電安全,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),提高了產(chǎn)品質(zhì)量,也進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
附圖說(shuō)明
圖1為新型電控一體化單晶爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-底架、2-抽氣鋼管、3-絕緣層、4-坩堝、5-單晶硅、6-直徑控制傳感器、7-惰性氣體接口、8-上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、9-上爐腔、10-提拉桿、11-隔離閥、12-籽晶、13-單晶爐主體、14-加熱裝置、15-抽氣泵接口、16-坩堝底座、17-轉(zhuǎn)軸、18-轉(zhuǎn)軸通道、19-密封裝置、20-抽氣泵、21-坩堝上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、22-卡座、23-卡槽、24-混凝土地面、25-出料嘴、26-出料控制閥、27-裝料桶、28-裝料液壓缸、29-支撐架、30-上基座、31-轉(zhuǎn)料液壓缸、32-升降液壓缸、33-機(jī)架、34-底座、35-驅(qū)動(dòng)電機(jī)、36-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、37-止推軸承、38-從動(dòng)齒輪、39-旋轉(zhuǎn)底座、40-控制箱、41-配電箱。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖,本實(shí)用新型實(shí)施例中,包括單晶爐主體13,單晶爐主體13設(shè)置在底架1上,單晶爐主體13內(nèi)設(shè)有坩堝4,坩堝4設(shè)置在坩堝底座16上,坩堝底座16下端設(shè)有轉(zhuǎn)軸17,轉(zhuǎn)軸17連接坩堝上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21,坩堝4設(shè)置在加熱裝置14內(nèi),加熱裝置14外部設(shè)有絕緣層3,單晶爐主體13上端設(shè)有卡座22,卡座22連接卡槽23,卡槽23設(shè)置在上爐腔9的下端,上爐腔9上端一側(cè)設(shè)有惰性氣體接口7,上爐腔9中設(shè)有提拉桿10,提拉桿10與上爐腔9頂部的上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8連接,上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8設(shè)置在轉(zhuǎn)料液壓缸31前端,轉(zhuǎn)料液壓缸31水平設(shè)置在上基座30中,上基座30中還設(shè)有裝料液壓缸28,裝料液壓缸28前端設(shè)有裝料桶27,裝料桶27下端通過(guò)出料控制閥26連接出料嘴25,上基座30設(shè)置在升降液壓缸32上端,升降液壓缸32設(shè)置下端設(shè)置旋轉(zhuǎn)底座39中,旋轉(zhuǎn)底座39通過(guò)止推軸承37設(shè)置在底座34內(nèi),旋轉(zhuǎn)底座39下端設(shè)有從動(dòng)齒輪38,從動(dòng)齒輪38嚙合連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置36,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置36上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)35,單晶爐主體13上端一側(cè)設(shè)有直徑控制傳感器6,單晶爐主體13一側(cè)設(shè)有控制箱40和配電箱41,控制箱40連接直徑控制傳感器6、坩堝上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21、上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8、出料控制閥26、上基座30、升降液壓缸32、驅(qū)動(dòng)電機(jī)35和配電箱41,單晶爐主體13下端一側(cè)設(shè)有抽氣泵接口15,抽氣泵接口15與底架1上的抽氣泵20連接,坩堝底座16上設(shè)有與坩堝4相匹配的坩堝槽,單晶爐主體13下端設(shè)有轉(zhuǎn)軸通道18,加熱裝置14為電熱裝置,加熱裝置14安裝在下端的電極上,電極連接配電箱23,控制箱2上設(shè)有控制面板,控制面板上設(shè)有控制按鈕。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎,通過(guò)控制箱和配電箱的設(shè)置,實(shí)現(xiàn)集中化控制管理,用電安全,,方便快捷,通過(guò)隔離閥的設(shè)置,極大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,通過(guò)惰性氣體接口和抽氣泵接口以及抽氣泵的設(shè)置,使?fàn)t內(nèi)時(shí)刻充滿惰性氣體,滿足了生產(chǎn)條件,提高了生產(chǎn)效率,通過(guò)設(shè)置的直徑控制傳感器能夠準(zhǔn)確的把握單晶硅的生長(zhǎng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),提高了產(chǎn)品質(zhì)量,通過(guò)升降液壓缸的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)上基座的升降功能,通過(guò)轉(zhuǎn)料液壓缸的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)上升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)功能,再通過(guò)旋轉(zhuǎn)底座、從動(dòng)齒輪和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)上爐腔的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)工作,使得卸料和轉(zhuǎn)料快捷方便,再通過(guò)裝料液壓缸和裝料桶的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)料或卸料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)裝料功能,也進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。