專利名稱：一種直拉單晶隔熱裝料方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于單晶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種直拉單晶隔熱裝料方法，本發(fā)明還涉及
該直拉單晶隔熱裝料方法所使用的隔熱裝料裝置。
背景技術(shù)：
直拉單晶生產(chǎn)工藝中，在拆爐后，通常需要進(jìn)行取晶體、熱場(chǎng)冷卻、熱場(chǎng)清掃、裝料、合爐等幾個(gè)工序環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)下一爐次的單晶拉制的準(zhǔn)備，這一過(guò)程通常稱為拆裝爐工藝。 在單晶拉制過(guò)程中由于石英坩堝與熔硅不斷反應(yīng)會(huì)生成一氧化硅，大量的一氧化硅揮發(fā)物在排出的過(guò)程中會(huì)沉積在熱場(chǎng)及單晶爐爐筒內(nèi)部，因此在停爐后，通常需要將熱場(chǎng)及爐筒重新清掃，以保證下?tīng)t單晶拉制過(guò)程中的高純衛(wèi)生。但由于拆爐時(shí)熱場(chǎng)內(nèi)部尚有500-60(TC的高溫，高溫?fù)]發(fā)的熱氣流會(huì)給清掃熱場(chǎng)及裝料等后續(xù)操作帶來(lái)極大的困難，特別是裝料工序。直拉單晶裝料工序是將不同形狀的多晶料塊按一定工藝要求碼放入石英坩堝內(nèi)部，在整個(gè)裝料過(guò)程中，操作人員必須直面熱場(chǎng)上口 。為防止操作人員的燙傷及其他安全事故的發(fā)生，必然需要先進(jìn)行熱場(chǎng)的冷卻，而熱場(chǎng)的冷卻需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直拉單晶隔熱裝料方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)在整個(gè)裝料過(guò)程中，需要進(jìn)行熱場(chǎng)的冷卻，生產(chǎn)效率低，操作安全性不好的問(wèn)題。 本發(fā)明的另一目的是提供上述用于直拉單晶工藝的隔熱裝料裝置，去除了熱場(chǎng)冷卻環(huán)節(jié)，有效防止掉料事故發(fā)生，在不冷卻熱場(chǎng)情況下實(shí)現(xiàn)裝料。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種直拉單晶隔熱裝料方法，該方法按照以下步驟具體實(shí)施 步驟1、單晶爐拆爐后，操作人員穿戴好防護(hù)用具，采用耐高溫清掃工具，將主室爐
筒、主保溫筒和石墨加熱器等爐體及熱場(chǎng)石墨器件上的揮發(fā)物打掃干凈； 步驟2、在主保溫筒上方安放隔熱大蓋，用于將熱場(chǎng)中向上揮發(fā)的熱氣流阻隔，所
述的隔熱大蓋為一圓盤(pán)形狀，與主室爐筒的內(nèi)壁接觸放置，隔熱大蓋的外徑與主室爐筒的
內(nèi)徑相適應(yīng)，隔熱大蓋的中心挖有與石墨坩堝外徑相等的圓孔； 步驟3、將石墨坩堝及石英坩堝依次放置于石墨托桿上，然后在石英坩堝中裝入單晶原料； 步驟4、裝料完畢后，在石英坩堝上蓋好護(hù)料蓋，所述的護(hù)料蓋沿圓周設(shè)置有護(hù)沿，
護(hù)沿的內(nèi)徑大于石英坩堝的外徑，護(hù)沿的外徑小于石墨坩堝的外徑； 步驟5、再將隔熱大蓋取出，去掉護(hù)料蓋，合爐，開(kāi)始下一爐次的單晶拉制。 本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種用于直拉單晶工藝的隔熱裝料裝置，在直
拉單晶爐的主保溫筒上安放有隔熱大蓋，并在石英坩堝上設(shè)置有護(hù)料蓋；
所述的隔熱大蓋為一圓盤(pán)形狀，與主室爐筒的內(nèi)壁接觸放置，隔熱大蓋的外徑與
主室爐筒的內(nèi)徑相適應(yīng)，隔熱大蓋的中心挖有與石墨坩堝外徑相等的圓孔； 所述的護(hù)料蓋沿圓周設(shè)置有護(hù)沿，護(hù)沿的內(nèi)徑大于石英坩堝的外徑，護(hù)沿的外徑
小于石墨坩堝的外徑。 本發(fā)明方法及其裝置，通過(guò)增加隔熱大蓋的設(shè)置，阻隔熱場(chǎng)揮發(fā)氣流，減少了熱場(chǎng)冷卻環(huán)節(jié)，在不冷卻熱場(chǎng)情況下實(shí)現(xiàn)裝料過(guò)程，大大縮短了拆裝爐時(shí)間，顯著提高了工作效
率；隔熱大蓋及護(hù)料蓋可以有效防止掉料事故發(fā)生，保護(hù)熱場(chǎng)石墨件不受損壞，能夠有效延長(zhǎng)熱場(chǎng)使用壽命。


圖1是本發(fā)明裝置中的隔熱大蓋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中的B-B截面示意圖； 圖3是本發(fā)明裝置中的護(hù)料蓋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3中的A-A截面示意圖； 圖5是本發(fā)明的隔熱裝料方法工作原理示意圖。 圖中，l.隔熱大蓋，2.護(hù)料蓋，3.把手，4.石墨加熱器，5.石墨托桿，6.石英坩堝，7.石墨坩堝，8.主保溫筒，9.主室爐筒，IO.圓孔，ll.護(hù)沿。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 如圖1，是本發(fā)明裝置中的隔熱大蓋結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1中的B B截面示意圖，隔熱大蓋1為軸心開(kāi)有圓孔10的圓盤(pán)，其外徑①1值的范圍為500mm-1500mm，內(nèi)徑①2值的范圍為200mm-1200mm，厚度Hl值的范圍為lOmm-lOOmm。，隔熱大蓋1采用隔熱耐溫材料制成，具體選用固態(tài)石墨氈、硅酸鋁陶瓷纖維制品、硅酸鈣制品或石墨制品等。
如圖3，是本發(fā)明裝置中的護(hù)料蓋結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3中的A A截面示意圖，護(hù)料蓋2上表面設(shè)置有兩個(gè)抓取操作時(shí)使用的把手3，護(hù)料蓋2沿圓周設(shè)置有護(hù)沿11，護(hù)沿11的內(nèi)徑大于石英坩堝6的外徑，護(hù)沿11的外徑小于石墨坩堝7的外徑。
參照?qǐng)D5，本發(fā)明的隔熱裝料方法，按照以下步驟具體實(shí)施 1)單晶爐拆爐后，操作員穿戴好防護(hù)用具，采用耐高溫清掃工具，將主室爐筒9、
主保溫筒8和石墨加熱器4等爐體及熱場(chǎng)石墨器件上的揮發(fā)物打掃干凈； 2)在主保溫筒8上端面放置隔熱大蓋1，使得隔熱大蓋1的內(nèi)徑圓周面與石墨坩
堝7貼近，外徑圓周面與主室爐筒9的內(nèi)壁貼近，從而將熱場(chǎng)中向上揮發(fā)的熱氣流阻隔，見(jiàn)
圖3中的箭頭A所示，同時(shí)防止裝料時(shí)小塊料掉入熱場(chǎng)內(nèi)部，保護(hù)石墨器件； 3)將石墨坩堝7及石英坩堝6依次放置于石墨托桿5上，開(kāi)始裝入單晶原料； 4)裝料完畢后，為防止掉渣，在石英坩堝6上沿蓋好護(hù)料蓋2 ; 5)再將隔熱大蓋1取出，去掉護(hù)料蓋2，合爐，即可開(kāi)始下一爐次的單晶拉制。 本發(fā)明的隔熱裝料方法及其裝置，其特點(diǎn)在于 (1)阻隔熱場(chǎng)向上揮發(fā)熱氣流。由于直拉單晶拆爐后熱場(chǎng)尚未完全冷卻，其溫度高達(dá)500-60(TC，高溫氣流的上升將極大的影響到裝料工序進(jìn)行。通過(guò)隔熱大蓋作為輔助工
4具，可以起到阻隔熱場(chǎng)高溫氣流的作用，從而實(shí)現(xiàn)在不冷卻熱場(chǎng)的情況下正常裝料，縮短了
拆裝爐的操作時(shí)間，能夠縮短拆裝爐工藝時(shí)間50%以上，大大提高了生產(chǎn)效率。
(2)防止裝料過(guò)程中發(fā)生掉料事故。裝料過(guò)程中，由于操作人員的失誤，容易將一
些小塊碎料掉落到熱場(chǎng)內(nèi)部，在加熱過(guò)程中容易導(dǎo)致打火造成熱場(chǎng)內(nèi)部石墨件的損壞。加
裝隔熱大蓋后，相當(dāng)于在熱場(chǎng)上部放置了一道密封阻隔裝置，能夠有效防止裝料時(shí)小料塊
掉入熱場(chǎng)中，增強(qiáng)了裝料環(huán)節(jié)的安全性，能夠有效延長(zhǎng)熱場(chǎng)使用壽命，降低成本。
權(quán)利要求
一種直拉單晶隔熱裝料方法，其特征在于，該方法按照以下步驟具體實(shí)施步驟1、單晶爐拆爐后，操作人員穿戴好防護(hù)用具，采用耐高溫清掃工具，將主室爐筒(9)、主保溫筒(8)和石墨加熱器(4)等爐體及熱場(chǎng)石墨器件上的揮發(fā)物打掃干凈；步驟2、在主保溫筒(8)上方安放隔熱大蓋(1)，用于將熱場(chǎng)中向上揮發(fā)的熱氣流阻隔，所述的隔熱大蓋(1)為一圓盤(pán)形狀，與主室爐筒(9)的內(nèi)壁接觸放置，隔熱大蓋(1)的外徑與主室爐筒(9)的內(nèi)徑相適應(yīng)，隔熱大蓋(1)的中心挖有與石墨坩堝(7)外徑相等的圓孔(10)；步驟3、將石墨坩堝(7)及石英坩堝(6)依次放置于石墨托桿(5)上，然后在石英坩堝(6)中裝入單晶原料；步驟4、裝料完畢后，在石英坩堝(6)上蓋好護(hù)料蓋(2)，所述的護(hù)料蓋(2)沿圓周設(shè)置有護(hù)沿(11)，護(hù)沿(11)的內(nèi)徑大于石英坩堝(6)的外徑，護(hù)沿(11)的外徑小于石墨坩堝(7)的外徑；步驟5、再將隔熱大蓋(1)取出，去掉護(hù)料蓋(2)，合爐，開(kāi)始下一爐次的單晶拉制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述隔熱大蓋(1)選用固態(tài)石墨氈、硅酸鋁陶瓷纖維制品、硅酸f丐制品或石墨制品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔熱大蓋(1)的外徑為500mm-1500mm，內(nèi)徑為200mm-1200mm，厚度為lOmm-lOOmm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述護(hù)料蓋(2)上表面設(shè)置有兩個(gè)把手(3)。
5. —種用于直拉單晶工藝的隔熱裝料裝置，其特征在于，在直拉單晶爐的主保溫筒(8) 上安放有隔熱大蓋(l)，并在石英坩堝(6)上設(shè)置有護(hù)料蓋(2)，所述的隔熱大蓋(1)為一圓盤(pán)形狀，與主室爐筒(9)的內(nèi)壁接觸放置，隔熱大蓋(1)的外徑與主室爐筒(9)的內(nèi)徑相適應(yīng)，隔熱大蓋(1)的中心挖有與石墨坩堝(7)外徑相等的圓孔(10);所述的護(hù)料蓋(2)沿圓周設(shè)置有護(hù)沿(ll)，護(hù)沿(11)的內(nèi)徑大于石英坩堝(6)的外徑，護(hù)沿(11)的外徑小于石墨坩堝(7)的外徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述隔熱大蓋(1)選用固態(tài)石墨氈、硅酸鋁陶瓷纖維制品、硅酸f丐制品或石墨制品。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述隔熱大蓋(1)的外徑為500mm-1500mm，內(nèi)徑為200mm-1200mm，厚度為lOmm-lOOmm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述護(hù)料蓋(2)上表面設(shè)置有兩個(gè)把手(3)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種直拉單晶隔熱裝料方法，該方法按照以下步驟具體實(shí)施1)單晶爐拆爐后，將主室爐筒、主保溫筒和石墨加熱器等爐體及熱場(chǎng)石墨器件上的揮發(fā)物打掃干凈；2)在主保溫筒上端面安放隔熱大蓋；3)將石墨坩堝及石英坩堝依次放置于石墨托桿上，開(kāi)始裝入單晶原料；4)裝料完畢后，在石英坩堝上蓋上護(hù)料蓋；5)再將隔熱大蓋取出，去掉護(hù)料蓋，即可合爐抽空加熱，開(kāi)始下一爐次的單晶拉制。本發(fā)明還公開(kāi)了一種隔熱裝料裝置，其中的隔熱大蓋選用固態(tài)石墨氈、硅酸鋁陶瓷纖維制品、硅酸鈣制品或石墨制品。本發(fā)明的方法及其裝置，通過(guò)增加隔熱大蓋的設(shè)置，阻隔熱場(chǎng)揮發(fā)氣流，在不冷卻熱場(chǎng)情況下實(shí)現(xiàn)裝料過(guò)程；有效防止掉料事故發(fā)生。
文檔編號(hào)C30B15/00GK101760773SQ20101030124
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者周銳 申請(qǐng)人:西安隆基硅材料股份有限公司;西安隆基硅技術(shù)有限公司;寧夏隆基硅材料有限公司;西安矽美單晶硅有限公司