专利名称：一种直拉单晶隔热装料方法及其装置的制作方法
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500-60(TC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，大大縮短了拆装炉时间，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。
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，l.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，IO.圆孔，ll.护沿。
具体实施例方式
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①1值的范围为500mm-1500mm，内径①2值的范围为200mm-1200mm，厚度Hl值的范围为lOmm-lOOmm。，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。
如图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，护料盖2上表面设置有两个抓取操作时使用的把手3，护料盖2沿圆周设置有护沿11，护沿11的内径大于石英坩埚6的外径，护沿11的外径小于石墨坩埚7的外径。
参照图5，本发明的隔热装料方法，按照以下步骤具体实施 1)单晶炉拆炉后，操作员穿戴好防护用具，采用耐高温清扫工具，将主室炉筒9、
主保温筒8和石墨加热器4等炉体及热场石墨器件上的挥发物打扫干净； 2)在主保温筒8上端面放置隔热大盖1，使得隔热大盖1的内径圆周面与石墨坩
埚7贴近，外径圆周面与主室炉筒9的内壁贴近，从而将热场中向上挥发的热气流阻隔，见
图3中的箭头A所示，同时防止装料时小块料掉入热场内部，保护石墨器件； 3)将石墨坩埚7及石英坩埚6依次放置于石墨托杆5上，开始装入单晶原料； 4)装料完毕后，为防止掉渣，在石英坩埚6上沿盖好护料盖2 ; 5)再将隔热大盖1取出，去掉护料盖2，合炉，即可开始下一炉次的单晶拉制。 本发明的隔热装料方法及其装置，其特点在于 (1)阻隔热场向上挥发热气流。由于直拉单晶拆炉后热场尚未完全冷却，其温度高达500-60(TC，高温气流的上升将极大的影响到装料工序进行。通过隔热大盖作为辅助工
4具，可以起到阻隔热场高温气流的作用，从而实现在不冷却热场的情况下正常装料，縮短了
拆装炉的操作时间，能够縮短拆装炉工艺时间50%以上，大大提高了生产效率。
(2)防止装料过程中发生掉料事故。装料过程中，由于操作人员的失误，容易将一
些小块碎料掉落到热场内部，在加热过程中容易导致打火造成热场内部石墨件的损坏。加
装隔热大盖后，相当于在热场上部放置了一道密封阻隔装置，能够有效防止装料时小料块
掉入热场中，增强了装料环节的安全性，能够有效延长热场使用寿命，降低成本。
权利要求
一种直拉单晶隔热装料方法，其特征在于，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(9)、主保温筒(8)和石墨加热器(4)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(8)上方安放隔热大盖(1)，用于将热场中向上挥发的热气流阻隔，所述的隔热大盖(1)为一圆盘形状，与主室炉筒(9)的内壁接触放置，隔热大盖(1)的外径与主室炉筒(9)的内径相适应，隔热大盖(1)的中心挖有与石墨坩埚(7)外径相等的圆孔(10)；步骤3、将石墨坩埚(7)及石英坩埚(6)依次放置于石墨托杆(5)上，然后在石英坩埚(6)中装入单晶原料；步骤4、装料完毕后，在石英坩埚(6)上盖好护料盖(2)，所述的护料盖(2)沿圆周设置有护沿(11)，护沿(11)的内径大于石英坩埚(6)的外径，护沿(11)的外径小于石墨坩埚(7)的外径；步骤5、再将隔热大盖(1)取出，去掉护料盖(2)，合炉，开始下一炉次的单晶拉制。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述隔热大盖(1)选用固态石墨毡、硅酸铝陶瓷纤维制品、硅酸f丐制品或石墨制品。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔热大盖(1)的外径为500mm-1500mm，内径为200mm-1200mm，厚度为lOmm-lOOmm。
4. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述护料盖(2)上表面设置有两个把手(3)。
5. —种用于直拉单晶工艺的隔热装料装置，其特征在于，在直拉单晶炉的主保温筒(8) 上安放有隔热大盖(l)，并在石英坩埚(6)上设置有护料盖(2)，所述的隔热大盖(1)为一圆盘形状，与主室炉筒(9)的内壁接触放置，隔热大盖(1)的外径与主室炉筒(9)的内径相适应，隔热大盖(1)的中心挖有与石墨坩埚(7)外径相等的圆孔(10);所述的护料盖(2)沿圆周设置有护沿(ll)，护沿(11)的内径大于石英坩埚(6)的外径，护沿(11)的外径小于石墨坩埚(7)的外径。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述隔热大盖(1)选用固态石墨毡、硅酸铝陶瓷纤维制品、硅酸f丐制品或石墨制品。
7. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述隔热大盖(1)的外径为500mm-1500mm，内径为200mm-1200mm，厚度为lOmm-lOOmm。
8. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述护料盖(2)上表面设置有两个把手(3)。
全文摘要
本发明公开了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1)单晶炉拆炉后，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；2)在主保温筒上端面安放隔热大盖；3)将石墨坩埚及石英坩埚依次放置于石墨托杆上，开始装入单晶原料；4)装料完毕后，在石英坩埚上盖上护料盖；5)再将隔热大盖取出，去掉护料盖，即可合炉抽空加热，开始下一炉次的单晶拉制。本发明还公开了一种隔热装料装置，其中的隔热大盖选用固态石墨毡、硅酸铝陶瓷纤维制品、硅酸钙制品或石墨制品。本发明的方法及其装置，通过增加隔热大盖的设置，阻隔热场挥发气流，在不冷却热场情况下实现装料过程；有效防止掉料事故发生。
文档编号C30B15/00GK101760773SQ20101030124
公开日2010年6月30日 申请日期2010年2月4日 优先权日2010年2月4日
发明者周锐 申请人:西安隆基硅材料股份有限公司;西安隆基硅技术有限公司;宁夏隆基硅材料有限公司;西安矽美单晶硅有限公司