一种单晶炉上下炉室安全隔离装置的制作方法

本实用新型涉及单晶生产设备技术领域，特别是用于生产重掺硅单晶的安全掺杂的隔离，更具体地说，涉及一种单晶炉上下炉室安全隔离装置。

背景技术：

众所周知，硅单晶片是一种重要的半导体材料，单晶硅片的生产首先要通过单晶炉生产单晶棒，单晶硅棒在生产过程中需要掺入杂质剂，特别是生产重掺单晶硅在生产长晶过程中，引晶成功率较低且时间长。而单晶液态硅在长时间高温1500度的环境下，掺杂剂锑、砷、磷等大量挥发，通过真空泵的抽空将挥发物排出，造成掺杂剂含量降低，进而使单晶棒因参数不合格而报废，为此需多次掺杂来保证产品质量。实际表明，每根单晶棒的生产过程中平均需要3-5次的掺杂，有时会更多。现有技术中，在掺杂过程中需要把安全隔离阀闭合，将上炉室与下炉室隔离，使下炉室中的单晶硅处于高温液态，而上炉室处打开炉门，进行挂掺杂剂盅罩，然后打开隔离阀，将盅罩降落到下炉室中进行掺杂作业；掺杂完成后，再将盅罩提升到上炉室中，闭合隔离阀摘除掺杂盅罩，然后打开隔离阀，完成一次掺杂过程。很明显每次掺杂需要操作隔离阀4次，那么生产一根单晶棒，操作次数将近二十次，而每次操作需要确保绝对安全，如果操作不当，隔离阀没有锁死到固定位置，它就可能瞬间落下把提拉单晶棒用的上轴给损坏，进而有可能上轴损坏部分的铁屑掉入液体硅中，造成该炉单晶硅报废。可以说是“轴损料废”，损失极其严重。而现有的隔离阀位置锁死采用的是金属块阻挡的方式，具有操作不方便，有时锁不死，有时锁不上等安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种单晶炉上下炉室安全隔离装置，结构简单新颖，具有调整灵活、保护性较强的特点，保证了安全隔离阀处于稳固锁死状态，并且在打开和关闭安全隔离阀的操作时，安全有序，稳定可靠，延长了装置的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种单晶炉上下炉室安全隔离装置，包括上炉室、下炉室、位于上炉室与下炉室之间且将二者位置隔离的安全隔离阀，上炉室与下炉室的连接处设有一对应安全隔离阀的炉脖口，所述安全隔离阀包括操作手柄、转轴、销钉和阀板，转轴水平贯穿在上炉室与下炉室之间且具有一伸出端，阀板固接在转轴上且相配合的位于炉脖口的正上方，所述伸出端在外部与操作手柄连接，伸出端上通过固定板设置销钉，上炉室、下炉室之间的外壁上设有连接板，连接板上设有与销钉相配合的销钉孔；

所述销钉包括头部、通过定位销连接在头部上的销钉外壳、水平贯穿销钉外壳内腔且与头部螺纹连接的尾部，销钉外壳内腔还设有套设在尾部外部的弹簧，尾部伸出销钉外壳且活动设在销钉孔内，销钉外壳上通过铜块设有用于调整销钉在固定板上左右位置的销钉固定顶丝。

进一步的，所述销钉固定顶丝穿过固定板的顶部后与销钉外壳连接。

进一步的，所述固定板的顶部设有连接孔，连接孔的内表面设置内螺纹Ⅰ，所述销钉外壳上设置外螺纹Ⅰ，销钉固定顶丝上设置外螺纹Ⅱ，外螺纹Ⅱ与内螺纹Ⅰ、外螺纹Ⅰ均相配合。

进一步的，所述销钉固定顶丝通过铜块顶紧销钉外壳上的外螺纹Ⅰ。

进一步的，所述销钉贯穿固定板且销钉的尾部旋入销钉孔中。

进一步的，所述尾部的外表面设有外螺纹Ⅲ，销钉孔的内表面设有与外螺纹Ⅲ相配合的内螺纹Ⅱ。

进一步的，所述固定板与连接板相互平行。

进一步的，所述销钉与转轴相互平行。

本实用新型的有益效果是：

一种单晶炉上下炉室安全隔离装置，结构简单新颖，具有调整灵活、保护性较强的特点，保证了安全隔离阀处于稳固锁死状态，并且在打开和关闭安全隔离阀的操作时，安全有序，稳定可靠，延长了装置的使用寿命。具体表现在以下优点：

其一，销钉包括头部、通过定位销连接在头部上的销钉外壳、水平贯穿销钉外壳内腔且与头部螺纹连接的尾部，销钉外壳内腔还设有套设在尾部外部的弹簧，尾部伸出销钉外壳且活动设在销钉孔内；尾部和头部螺纹连接，一手握住销钉的头部向左移动，而销钉的尾部与其头部通过螺纹连接在一体，进而带动尾部向左移动，然后尾部挤压弹簧并从销钉孔中出来，解除安全隔离阀的锁死状态，转轴带动安全隔离阀可自由旋转；

其二，销钉外壳上通过铜块设有用于调整销钉在固定板上左右位置的销钉固定顶丝；当尾部进入销钉孔的距离不够，那么安全隔离装置锁死状态就会有隐患，这时需要松开销钉固定顶丝，调整销钉与固定板之间的左右位置；铜块能确保不把销钉外壳上的外螺纹Ⅰ损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为销钉的结构示意图；

图中标记：1、销钉孔，2、转轴，3、操作手柄，4、固定板，5、销钉，501、头部，502、销钉固定顶丝，503、铜块，504、弹簧，505、定位销，506、销钉外壳，507、尾部，6、阀板，7、炉脖口，8、上炉室，9、下炉室。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本实用新型技术方案为前提的最佳实施例，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种单晶炉上下炉室安全隔离装置，包括上炉室8、下炉室9、位于上炉室8与下炉室9之间且将二者位置隔离的安全隔离阀，即安全隔离阀设置在单晶炉的上炉室8与下炉室9的连接处，上炉室8与下炉室9的连接处设有一对应安全隔离阀的炉脖口7，所述安全隔离阀包括操作手柄3、转轴2、销钉5和阀板6，转轴2水平贯穿在上炉室8与下炉室9之间且具有一伸出端，阀板6固接在转轴2上且相配合的位于炉脖口7的正上方，所述伸出端在外部与操作手柄3连接，伸出端上通过固定板4设置销钉5，上炉室8、下炉室9之间的外壁上设有连接板，连接板上设有与销钉5相配合的销钉孔1；转轴2可带动安全隔离阀自由旋转，进而控制阀板6在炉脖口7上方的打开和关闭；

如图2所示，所述销钉5包括头部501、通过定位销505连接在头部501上的销钉外壳506、水平贯穿销钉外壳506内腔且与头部501螺纹连接的尾部507，销钉外壳506内腔还设有套设在尾部507外部的弹簧504，尾部507伸出销钉外壳506且活动设在销钉孔1内，尾部507和头部501螺纹连接，一手握住销钉5的头部501向左移动，而销钉5的尾部507与其头部501通过螺纹连接在一体，进而带动尾部507向左移动，然后尾部507挤压弹簧504并从销钉孔1中出来，解除安全隔离阀的锁死状态，转轴2带动安全隔离阀可自由旋转；销钉外壳506上通过铜块503设有用于调整销钉5在固定板4上左右位置的销钉固定顶丝502，铜块503能确保不把销钉外壳506上的外螺纹Ⅰ损坏。

本实用新型的一种单晶炉上下炉室安全隔离装置，工作过程如下：

当需要掺杂而关闭安全隔离装置时，一手握住操作手柄3，一手将销钉5从销钉孔1中拉出，然后慢慢转动操作手柄3将安全隔离阀放下。这时，安全隔离阀的阀板6刚好盖在上、下炉室连接处的炉脖口7的上面，将上炉室8与下炉室9隔开，进行掺杂作业；

将安全隔离阀打开时候，与上述关闭操作相反。

本实用新型中，销钉5的具体操作过程如下：

尾部507和头部501螺纹连接，一手握住销钉5的头部501向左移动，而销钉5的尾部507与其头部501通过螺纹连接在一体，进而带动尾部507向左移动，然后尾部507挤压弹簧504并从销钉孔1中出来，解除安全隔离阀的锁死状态，转轴2带动安全隔离阀可自由旋转；

当尾部507进入销钉孔1的距离不够，那么安全隔离装置锁死状态就会有隐患，这时需要松开销钉固定顶丝502，调整销钉5与固定板4之间的左右位置；具体调整顺序为：首先手动握住定位销505将头部501旋转，头部501通过定位销505带动销钉外壳506的螺纹旋转调整销钉5与固定板4之间的左右位置。位置调整好后，用内六角扳手，将销钉固定顶丝502通过铜块503顶紧销钉外壳506上面的外螺纹Ⅰ，来固定销钉5在固定板4上的位置。铜块503能确保不把销钉外壳506上的外螺纹Ⅰ损坏。

进一步的，所述销钉5贯穿固定板4且销钉5的尾部507旋入销钉孔1中，尾部507与销钉孔1相配合。

进一步的，所述尾部507的外表面设有外螺纹Ⅲ，销钉孔1的内表面设有与外螺纹Ⅲ相配合的内螺纹Ⅱ。

进一步的，所述销钉5与转轴2相互平行，保证了安全隔离阀锁死动作的有效性和稳定性，防止出现锁死隐患。

进一步的，所述销钉固定顶丝502穿过固定板4的顶部后与销钉外壳506连接。

进一步的，所述固定板4的顶部设有连接孔，连接孔的内表面设置内螺纹Ⅰ，所述销钉外壳506上设置外螺纹Ⅰ，销钉固定顶丝502上设置外螺纹Ⅱ，外螺纹Ⅱ与内螺纹Ⅰ、外螺纹Ⅰ均相配合。销钉固定顶丝502通过铜块503顶紧销钉外壳506上面的外螺纹Ⅰ，来固定销钉5在固定板4上的位置。

进一步的，所述销钉固定顶丝502通过铜块503顶紧销钉外壳506上的外螺纹Ⅰ，进而来固定销钉5在固定板4上的位置。

进一步的，所述固定板4与连接板相互平行，销钉5穿过固定板4后，销钉5的尾部507旋入连接板上的销钉孔1中，则固定板4与连接板相互平行，保证了销钉5动作的有效性和稳定性。

进一步的，位于所述阀板6远离操作手柄3的一侧在转轴2上设置挡块，保证了转轴2左右的平衡，使得转轴2带动阀板6旋转的动作稳定。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、基本原理以及本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。