一种直拉法单晶炉取单晶保护装置的制作方法

本实用新型属于单晶炉技术领域，尤其是涉及一种直拉法单晶炉取单晶保护装置。

背景技术：

单晶炉是半导体技术领域生长单晶的常用设备，直拉法生产单晶时，通常先在单晶炉中，通入惰性气体，将多晶硅材料投入单晶炉中并高温熔化，然后引入籽晶，使原料棒的顶部和在其上部靠近的同轴固定的单晶籽晶之间形成熔滴，随着硅芯晶体不断生长，单晶炉中提拉机构向上作慢速提拉，最终生成单晶棒，然后将单晶棒从单晶炉的副炉室中取出，由于取出单晶棒时需将副炉室在水平方向上旋转，以使副炉室与主炉室的出口之间错开，而副炉室在旋转的过程中带动单晶棒旋转产生横向应力，但提升单晶所需的上端籽晶直径细且从理论上无法增大直径，因此在副炉室旋转的过程中极易发生断晶，单晶棒坠落，造成硅料，石英坩埚，石墨坩埚，甚至热场，炉底板击穿等损失，损失巨大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种直拉法单晶炉取单晶保护装置，可在单晶炉的副炉室旋转取出单晶棒时对单晶棒产生一定的承托力，防止取单晶过程中单晶棒坠落。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种直拉法单晶炉取单晶保护装置，单晶炉取单晶保护装置设于单晶炉的副炉室上，包括单晶棒承托部、连接杆部和驱动旋转部，连接杆部的一端通过驱动旋转部与副炉室连接，连接杆部的另一端与单晶棒承托部连接，驱动旋转部可驱动连接杆部旋转将单晶棒承托部旋转至副炉室的底部出口的下方。

技术方案中，优选的，驱动旋转部包括伸缩杆、转接杆部和转轴，伸缩杆的一端与副炉室铰接，伸缩杆的伸缩端与转接杆部的一端铰接，转接杆部的另一端与转轴连接，转轴与副炉室铰接，连接杆部的一端与转轴连接。

技术方案中，优选的，驱动旋转部为旋转电机，旋转电机的输出轴与连接杆部的一端连接。

技术方案中，优选的，驱动旋转部和连接杆部均为两个，分别设于副炉室的两侧，单晶棒承托部的两侧分别与两个连接杆部的一端连接。

技术方案中，优选的，单晶棒承托部为圆环状承托盘。

技术方案中，优选的，单晶棒承托部、连接杆部和驱动旋转部为两组，相互平行设于副炉室上，单晶棒承托部为半圆环状承托盘。

技术方案中，优选的，每组连接杆部包括两个连接杆部，每组驱动旋转部包括两个驱动旋转部，两个连接杆部和驱动旋转部分别设于副炉室的两侧。

技术方案中，优选的，伸缩杆为电动伸缩杆或伸缩气缸。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1.该直拉法单晶炉取单晶保护装置设于单晶炉的副炉室的下部，可在取单晶时单晶炉副炉室旋转时对单晶棒起到承托作用，有效的防止单晶棒受横向应力断晶坠落，且其结构稳定，对单晶棒的承托稳定；

2.该取单晶保护装置通过电动伸缩杆或伸缩气缸驱动，操作过程中只需在控制面板上控制电动伸缩杆或伸缩气缸的运作即可操作保护装置调整承托位和悬挂位，尤其对于炉体尺寸大的设备，无需人工爬至高处手动调整，操作更方便且更安全；

3.该直拉法单晶炉取单晶保护装置中可通过调节连接杆部的旋转角度改变两半圆环的位置，从而调整两半圆环闭合时的开合大小，调整单晶棒承托部在单晶棒上的承托部位，操作人员可根据拉单晶的直径大小调整伸缩气缸的伸缩长度，从而调节两半圆环之间的开合大小，使其适应不同直径大小的单晶棒，承托作用更稳定。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中直拉法单晶炉取单晶保护装置处于悬挂位时的侧视图。

图2是本实用新型实施例一中直拉法单晶炉取单晶保护装置处于承托位时的侧视图。

图3是本实用新型实施例一中直拉法单晶炉取单晶保护装置的正视图。

图4是本实用新型实施例二中直拉法单晶炉取单晶保护装置的结构示意图。

图5是本实用新型实施例三中直拉法单晶炉取单晶保护装置的结构示意图。

图中：

1、副炉室 2、单晶棒承托部 3、连接杆部

4、驱动旋转部 41、伸缩杆 42、转接杆部

43、转轴

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型实施方式做进一步介绍：

实施例一

如图1、2、3所示，本实施例所述的一种直拉法单晶炉取单晶保护装置，设于单晶炉的副炉室1的底部，包括单晶棒承托部2、连接杆部3和驱动旋转部4，连接杆部3的一端通过驱动旋转部4与副炉室1的侧壁连接，连接杆部3的另一端与单晶棒承托部2连接，驱动旋转部4可驱动连接杆部3旋转将单晶棒承托部2旋转至副炉室1的底部出口的下方。

本实施例中，驱动旋转部4和连接杆部3均为两个，对称设于副炉室1的底部的侧壁的两侧，单晶棒承托部2的两侧分别与两个连接杆部3的一端连接，将单晶棒承托部2的两端固定，结构更稳定，驱动旋转部4包括伸缩杆41、转接杆部42和转轴43，伸缩杆41的一端与副炉室1的侧壁铰接，伸缩杆41的伸缩端与转接杆部42的一端铰接，转接杆部42的另一端与转轴43固定连接，转轴43与副炉室1的侧壁铰接，连接杆部3的一端与转轴43固定连接。

其中，单晶棒承托部2可以为杆状承托部，优选的，单晶棒承托部2为圆环状承托盘，承托时单晶棒的底部穿入圆环状承托盘的中间孔中，受力均匀，对单晶棒的承托稳定性更强。伸缩杆41可以为电动伸缩杆，也可以为伸缩气缸，优选伸缩气缸，气缸运行更稳定，伸缩力更强。

提拉单晶完成后，需要从副炉室1中取出单晶棒时，在旋转副炉室1之前，可先驱动伸缩杆41收缩，伸缩杆41收缩带动转接杆部42和转轴43绕转轴43的轴心旋转，从而带动与转轴43连接的连接杆部3旋转，连接杆部3的旋转将单晶棒承托部2旋至副炉室1的正下方，可对单晶棒起承托作用，在副炉室1旋转过程中，若由于受到横向应力作用使其发生断裂下坠，单晶棒承托部2可将其承托，防止单晶棒坠落造成巨大损失。取下单晶棒后，可驱动伸缩杆41伸长，带动转接杆部42和转轴43旋转，从而带动连接杆部3旋转，将单晶棒承托部2旋至竖直位并位于副炉室1的侧旁。

本实施例所述的一种直拉法单晶炉取单晶保护装置设于单晶炉的副炉室的下部，可在取单晶时单晶炉副炉室旋转时对单晶棒起到承托作用，有效的防止单晶棒受横向应力断晶坠落，且其结构稳定，对单晶棒的承托稳定；该取单晶保护装置通过电动伸缩杆或伸缩气缸驱动，操作过程中只需在控制面板上控制电动伸缩杆或伸缩气缸的运作即可操作保护装置调整承托位和悬挂位，尤其对于炉体尺寸大的设备，无需人工爬至高处手动调整，操作更方便且更安全。

实施例二

如图4所示，本实施例所述的一种直拉法单晶炉取单晶保护装置，设于单晶炉的副炉室1的底部，包括两组单晶棒承托部2、两组连接杆部3和两组驱动旋转部4，两组平行的设于单晶炉的副炉室1的底部，每组连接杆部包括两个连接杆部3，每组驱动旋转部包括两个驱动旋转部4，两个连接杆部3和两个驱动旋转部4分别对称设于副炉室1底部的侧壁的两侧，单晶棒承托部2的两侧分别与两个连接杆部3的一端连接，将单晶棒承托部2的两端固定，驱动旋转部4包括伸缩杆41、转接杆部42和转轴43，伸缩杆41的一端与副炉室1的侧壁铰接，伸缩杆41的伸缩端与转接杆部42的一端铰接，转接杆部42的另一端与转轴43固定连接，转轴43与副炉室1的侧壁铰接，连接杆部3的一端与转轴43固定连接，本实施例中单晶棒承托部2为半圆环状承托盘，两组单晶棒承托部2的半圆环对称设置，拼合后为一个圆环。伸缩杆41可以为电动伸缩杆，也可以为伸缩气缸，优选伸缩气缸，气缸运行更稳定，伸缩力更强。

该直拉法单晶炉取单晶保护装置使用过程与实施例一类似，在旋转副炉室1之前，先驱动副炉室两侧的伸缩杆41收缩，伸缩杆41收缩带动两侧的转接杆部42和转轴43绕转轴43的轴心旋转，从而带动与转轴43连接的两连接杆部3旋转，两连接杆部3的旋转将两单晶棒承托部2旋至副炉室1的正下方，并拼合为一个圆环，对单晶棒起承托作用。取下单晶棒后，驱动两伸缩杆41伸长，带动两转接杆部42和转轴43旋转，从而带动连接杆部3旋转，将两边的单晶棒承托部2分别旋至副炉室两侧的竖直位。

与实施例一相同，在副炉室1旋转过程中，其可防止单晶棒受到横向应力作用使其发生断裂下坠。此外，本实施例的直拉法单晶炉取单晶保护装置中可通过调节连接杆部3的旋转角度改变两半圆环的位置，从而调整两半圆环闭合时的开合大小，调整单晶棒承托部2在单晶棒上的承托部位，操作人员可根据拉单晶的直径大小调整伸缩气缸的伸缩长度，从而调节两半圆环之间的开合大小，使其适应不同直径大小的单晶棒，承托作用更稳定。

实施例三

如图5所示，本实施例所述的一种直拉法单晶炉取单晶保护装置，设于单晶炉的副炉室1的底部，包括单晶棒承托部2、连接杆部3和驱动旋转部4，连接杆部3的一端通过驱动旋转部4与副炉室1的侧壁连接，连接杆部3的另一端与单晶棒承托部2连接，驱动旋转部4可驱动连接杆部3旋转将单晶棒承托部2旋转至副炉室1的底部出口的下方。其中，驱动旋转部4和连接杆部3均为两个，对称设于副炉室1的底部的侧壁的两侧，单晶棒承托部2的两侧分别与两个连接杆部3的一端连接，将单晶棒承托部2的两端固定，驱动旋转部4为旋转电机，旋转电机4的输出轴与连接杆部3的一端连接。

其中，单晶棒承托部2可以为杆状承托部，优选的，单晶棒承托部2为圆环状承托盘，承托时单晶棒的底部穿入圆环状承托盘的中间孔中，受力均匀，对单晶棒的承托稳定性更强。

提拉单晶完成后，需要从副炉室1中取出单晶棒时，在旋转副炉室1之前，驱动旋转电机4运动一定角度，旋转电机4的输出轴带动连接杆部3绕轴旋转，从而将单晶棒承托部2旋至副炉室1的出口正下方，取出单晶棒后，驱动旋转电机4将单晶棒承托部2旋至副炉室1的侧边。

本实施例所述的一种直拉法单晶炉取单晶保护装置可在取单晶时单晶炉副炉室旋转时对单晶棒起到承托作用，有效的防止单晶棒受横向应力断晶坠落，且其结构稳定，对单晶棒的承托稳定；该取单晶保护装置通过旋转电机驱动，操作过程中只需在控制面板上控制旋转电机的正反转运行即可操作保护装置调整承托位和悬挂位，尤其对于炉体尺寸大的设备，无需人工爬至高处手动调整，操作更方便且更安全。

此外，本实施例的取单晶保护装置也可以如实施例二中的结构，在单晶炉侧壁上设置两组平行的旋转电机、连接杆部和单晶棒承托部，两单晶棒承托部为半圆环状，可通过调节旋转电机4的旋转角度改变两半圆环的位置，从而调整两半圆环闭合时的开合大小，调整单晶棒承托部2在单晶棒上的承托部位，使操作人员可根据拉单晶的直径大小调整伸缩气缸的伸缩长度，从而调节两半圆环之间的开合大小，使其适应不同直径大小的单晶棒，承托作用更稳定。

以上对本实用新型的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。