[发明专利]一种直拉单晶隔热装料方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于单晶生产技术领域，涉及一种直拉单晶隔热装料方法，本发明还涉及该直拉 单晶隔热装料方法所使用的隔热装料装置。

背景技术

直拉单晶生产工艺中，在拆炉后，通常需要进行取晶体、热场冷却、热场清扫、装料、 合炉等几个工序环节来实现下一炉次的单晶拉制的准备，这一过程通常称为拆装炉工艺。

在单晶拉制过程中由于石英坩埚与熔硅不断反应会生成一氧化硅，大量的一氧化硅挥发 物在排出的过程中会沉积在热场及单晶炉炉筒内部，因此在停炉后，通常需要将热场及炉筒 重新清扫，以保证下炉单晶拉制过程中的高纯卫生。但由于拆炉时热场内部尚有500-600℃ 的高温，高温挥发的热气流会给清扫热场及装料等后续操作带来极大的困难，特别是装料工 序。直拉单晶装料工序是将不同形状的多晶料块按一定工艺要求码放入石英坩埚内部，在整 个装料过程中，操作人员必须直面热场上口。为防止操作人员的烫伤及其他安全事故的发生 ，必然需要先进行热场的冷却，而热场的冷却需要耗费大量的时间，严重阻碍了生产效率的 提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种直拉单晶隔热装料方法，解决了现有技术在整个装料过程中， 需要进行热场的冷却，生产效率低，操作安全性不好的问题。

本发明的另一目的是提供上述用于直拉单晶工艺的隔热装料装置，去除了热场冷却环节 ，有效防止掉料事故发生，在不冷却热场情况下实现装料。

本发明所采用的技术方案是，一种直拉单晶隔热装料方法，该方法按照以下步骤具体实 施：

步骤1、单晶炉拆炉后，操作人员穿戴好防护用具，采用耐高温清扫工具，将主室炉筒 、主保温筒和石墨加热器等炉体及热场石墨器件上的挥发物打扫干净；

步骤2、在主保温筒上方安放隔热大盖，用于将热场中向上挥发的热气流阻隔，所述的 隔热大盖为一圆盘形状，与主室炉筒的内壁接触放置，隔热大盖的外径与主室炉筒的内径相 适应，隔热大盖的中心挖有与石墨坩埚外径相等的圆孔；

步骤3、将石墨坩埚及石英坩埚依次放置于石墨托杆上，然后在石英坩埚中装入单晶原 料；

步骤4、装料完毕后，在石英坩埚上盖好护料盖，所述的护料盖沿圆周设置有护沿，护 沿的内径大于石英坩埚的外径，护沿的外径小于石墨坩埚的外径；

步骤5、再将隔热大盖取出，去掉护料盖，合炉，开始下一炉次的单晶拉制。

本发明所采用的另一技术方案是，一种用于直拉单晶工艺的隔热装料装置，在直拉单晶 炉的主保温筒上安放有隔热大盖，并在石英坩埚上设置有护料盖；

所述的隔热大盖为一圆盘形状，与主室炉筒的内壁接触放置，隔热大盖的外径与主室炉 筒的内径相适应，隔热大盖的中心挖有与石墨坩埚外径相等的圆孔；

所述的护料盖沿圆周设置有护沿，护沿的内径大于石英坩埚的外径，护沿的外径小于石 墨坩埚的外径。

本发明方法及其装置，通过增加隔热大盖的设置，阻隔热场挥发气流，减少了热场冷却 环节，在不冷却热场情况下实现装料过程，大大缩短了拆装炉时间，显著提高了工作效率； 隔热大盖及护料盖可以有效防止掉料事故发生，保护热场石墨件不受损坏，能够有效延长热 场使用寿命。

附图说明

图1是本发明装置中的隔热大盖结构示意图；

图2是图1中的B-B截面示意图；

图3是本发明装置中的护料盖结构示意图；

图4是图3中的A-A截面示意图；

图5是本发明的隔热装料方法工作原理示意图。

图中，1.隔热大盖，2.护料盖，3.把手，4.石墨加热器，5.石墨托杆，6.石英坩埚，7. 石墨坩埚，8.主保温筒，9.主室炉筒，10.圆孔，11.护沿。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1，是本发明装置中的隔热大盖结构示意图，图2是图1中的B B截面示意图，隔热大 盖1为轴心开有圆孔10的圆盘，其外径Φ1值的范围为500mm-1500mm，内径Φ2值的范围为 200mm-1200mm，厚度H1值的范围为10mm-100mm。，隔热大盖1采用隔热耐温材料制成，具体 选用固态石墨毡、硅酸铝陶瓷纤维制品、硅酸钙制品或石墨制品等。