一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置的制作方法

文档序号:11224598阅读:549来源:国知局
一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置的制造方法

本发明创造属于单晶硅生产领域,尤其是涉及一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置。



背景技术:

直拉单晶工艺流程中稳定化温度时需要确定液面的位置,目前判断液面的位置主要依赖肉眼观察确认。由于操作人员的技能及经验的差距,造成稳定化温度时液面位置偏差较大,进而影响单晶体的成活率;

另外,如果液面定位错误,轻者引起导流筒喷硅异常,严重者可能烫穿炉体、发生漏水爆炸事故。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明创造旨在提出一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置,以实现稳定化温度时液面位置的一致性、可控性及安全性。

为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:

一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置,所述热炉内设有热场结构,该热场结构包括导流筒、坩埚、固定导流筒的支撑板及控制坩埚位置的举升机构,所述液面定位装置和热场结构绝缘设置,包括设置在热炉外的控制平台、位于导流筒导流腔内的钼杆及该钼杆底端竖直向下设置的石墨针,所述钼杆安装在热炉炉盖或支撑板上,该钼杆顶部和控制平台通过耐高温导线连接,所述石墨针底端伸出导流筒后正对坩埚内腔,所述举升机构和控制平台电连接。

进一步的,所述钼杆通过固定结构安装在支撑板上,该固定结构包括支撑块、瓷套和连接轴,所述支撑块固装在支撑板上,支撑块竖直方向上设有用于安装钼杆的安装孔,所述瓷套设置在该安装孔内,该瓷套顶部凸出支撑块,所述连接轴为不锈钢连接轴,该连接轴放置在瓷套上,所述钼杆顶端向上由瓷套内孔伸出后通过耐高温螺钉固装在连接轴上;

所述耐高温导线连接钼杆的一端设置在连接轴上。

进一步的,所述钼杆包括倾斜设置的本部和竖直设置的安装部,所述本部临近导流筒内侧面、且和导流筒内侧面母线平行设置,所述安装部穿过瓷套内孔后和连接轴连接。

进一步的,所述钼杆和导流筒间设有绝缘结构,所述绝缘结构包括套装在钼杆上的陶瓷支撑环,所述陶瓷支撑环底部紧贴导流筒内侧面,所述钼杆上设有防止陶瓷支撑环下滑的钼销。

进一步的,所述耐高温导线为不锈钢导线。

相对于现有技术,本发明创造所述的一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置具有以下优势:

本发明创造所述的一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置,结构简单,制造成本交低,通过本装置,保证单晶硅稳定化时的液面位置一致性、可控性,同时由于本装置为自动调整,因此提高了安全性能。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解,本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造,并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中:

图1为本发明创造实施例所述的一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置结构示意图;

图2为本发明创造实施例所述的一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置图1中的a放大示意图;

图3为本发明创造实施例所述的一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置图1中的b放大示意图;

图4为本发明创造实施例所述的一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置中钼杆结构图;

图5为本发明创造实施例所述的一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置原理图。

附图标记说明:

1-钼杆;101-本部;102-安装部;2-导流筒;

3-支撑块;4-陶瓷支撑环;5-石墨针;6-支撑板;

7-耐高温导线;8-硅液;9-坩埚;10-举升机构;

11-连接轴;12-瓷套;13-钼销14-耐高温螺钉。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

如图1-5所示,一种热炉内用于直拉单晶时的液面定位装置,所述热炉内设有热场结构,该热场结构包括导流筒2、坩埚9、固定导流筒2的支撑板6及控制坩埚9位置的举升机构10,所述液面定位装置和热场结构绝缘设置,包括设置在热炉外的控制平台、位于导流筒2导流腔内的钼杆1及该钼杆1底端竖直向下设置的石墨针5,所述钼杆1和支撑板6间设有固定结构,通过该固定结构将钼杆1设置在支撑板6上,该固定结构包括支撑块3、瓷套12和连接轴11,所述支撑块3为板状,且其为不锈钢支撑块,支撑块3通过螺栓固装在支撑板6上,支撑块3竖直方向上设有用于安装钼杆1的安装孔,所述瓷套12设置在该安装孔内,该瓷套12顶部凸出支撑块3,该瓷套12顶部向外的设有帽檐,该结构增大瓷套12的支撑面积,所述连接轴11为不锈钢连接轴,该连接轴11放置在瓷套12上,所述钼杆1顶端向上由瓷套12内孔伸出后通过耐高温螺钉14固装在连接轴11上,连接轴11和控制平台间通过耐高温导线7连接;本实施例中,连接轴11中心处设有用于安装钼杆1的孔,钼杆1顶部位于该孔内,在连接轴11侧壁上开设有两个分别和孔连通的螺纹孔,且两个螺纹孔正对,每一个螺纹孔内设有耐高温螺钉14,该耐高温螺钉14为导体,通过两个耐高温螺钉将钼杆1紧压,实现钼杆的固定,所述石墨针5底端伸出导流筒2后正对坩埚9内腔,使用时,石墨针5底端正对坩埚9内硅液顶面设置。所述举升机构10和控制平台电连接,本实施例中,举升机构中的石墨柱和控制平台电连接。本装置工作原理为,控制平台发出电信号,信号经过路径为钢丝绳7→钼杆1→石墨针5→硅液8→石英埚9→坩埚提升装置10→控制平台,其中溶体8、石英埚9、坩埚提升装置10都是导电材料,可以作为导体通过电信号,石墨针5与溶体8相当于开关的两个接口端,当两者接触时开关接通,反之断开;由此控制举升机构动作,进而控制了硅液8顶面的一致性。

本实施例中,所述钼杆1包括倾斜设置的本部101和竖直设置的安装部102,所述本部101临近导流筒2内侧面、且和导流筒2内侧面母线平行设置,所述安装部102穿过瓷套12内孔后和连接轴11连接。

本实施例中,由于导流筒2导电体,因此为了防止电信号由钼杆1传递给导流筒2,所述钼杆1和导流筒2间设有绝缘结构,所述绝缘结构包括至少两个套装在钼杆上的陶瓷支撑环4,所述陶瓷支撑环4底部紧贴导流筒2内侧面,所述钼杆1设有防止陶瓷支撑环4下滑的钼销13。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。

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