一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置的制作方法

本实用新型属于直拉法生产单晶硅棒用设备技术领域，具体涉及一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置。

背景技术：

直拉法生产单晶硅方棒工艺中，简要过程是先将原料装入单晶炉炉内的石英坩埚中，将炉体密闭后通入保护气，通过加热器将料块加热至1400℃左右熔化，经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾等操作，完成拉晶过程，最后关闭加热器停炉冷却。

单晶硅棒的拉制，是通过单晶炉顶部的提拉装置将单晶硅棒提起，提拉装置工作简要原理是通过电机转动带动一个转轴旋转，转轴上面缠绕一根软轴籽晶绳，籽晶绳下端连接籽晶夹持装置，籽晶放置于籽晶夹持装置中，电机转动带动转轴转动，转轴旋转带动籽晶绳提升或下降，进而带动籽晶夹持装置及籽晶的提升或下降。现有籽晶夹持装置简要结构是上部分为重锤部分，使用耐高温金属材质制成，如钼材质；下部分为籽晶放置部分，使用石墨材质，两部分通过螺纹连接，直拉法生产单晶硅棒随着工艺不断变更，首次投料重量不断增加，籽晶夹持装置负重增加，重锤部分与籽晶放置部分连接的螺纹容易出现螺纹掉牙情况，导致晶棒掉落事故的出现；石墨材质的籽晶放置部分容易出现破损情况，造成籽晶掉落而导致晶棒掉落事故，但如果将籽晶放置部分材质更换为耐高温金属材质，则会出现籽晶放置部分与重锤部分螺纹连接处烧死情况，无法使两部分脱离，因而无法更换籽晶。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置，防止单晶硅棒拉制过程中籽晶夹持装置自身脱落或籽晶与夹持装置脱落，预防晶棒掉落事故的发生。

本实用新型所采用的技术方案是：一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置，包括相连的重锤部和籽晶放置部，重锤部的上端设有连接籽晶绳的销钉孔，籽晶放置部内部具有放置石墨过渡部的空腔，且石墨过渡部穿过籽晶放置部远离重锤部的端面，石墨过渡部设有竖向的通孔用于放置籽晶，重锤部的下部至少设置有两个向外侧突出的挡块，籽晶放置部靠近重锤部的端面上开设有与挡块数量、形状均对应的开孔。

本实用新型的特点还在于，

挡块的上端面上开设有凹槽，设有开孔的籽晶放置部的顶端内表面设置有与凹槽形状相适应的凸块。

籽晶放置部的内部空腔与石墨过渡部的相接触的部分为形状相适应的锥形。

籽晶放置部的内部空腔为锥形，石墨过渡部的上部设置有至少三个向外侧突出的接触块，接触块的外表面形状与籽晶放置部内部空腔的锥形相适应。

石墨过渡部的通孔为圆锥形，籽晶的形状与通孔的形状相适应。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置可以防止单晶硅棒拉制过程中籽晶夹持装置自身脱落或籽晶与夹持装置脱落，预防晶棒掉落事故的发生。本实用新型的一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置各部件均使用耐高温金属材质，防止其自身破碎，各部件之间连接方式采用旋转卡扣方式，防止金属件之间用螺纹连接在高温下使用时烧死情况，而在籽晶夹持装置内部垫石墨材质过渡部件，防止籽晶受热冲击。

附图说明

图1是本实用新型的一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置的结构示意图；

图2是图1中重锤部的立体结构图；

图3是图2的结构剖视图；

图4是图1中籽晶放置部的立体结构图；

图5是图4的结构剖视图；

图6是图1中石墨过渡部的立体结构图；

图7是图6的结构剖视图。

图中，1.重锤部，2.籽晶放置部，3.石墨过渡部，4.籽晶，5.销钉孔，6.凹槽，7.凸块，8.接触块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的一种直拉法生产单晶硅棒用的籽晶夹持装置的结构如图1所示，包括相连的重锤部1和籽晶放置部2，重锤部1的上端设有连接籽晶绳的销钉孔5，籽晶放置部2内部具有放置石墨过渡部3的空腔，且石墨过渡部3穿过籽晶放置部2远离重锤部1的端面，石墨过渡部3设有竖向的通孔用于放置籽晶4，重锤部1的下部至少设置有两个向外侧突出的挡块，籽晶放置部2靠近重锤部1的端面上开设有与挡块数量、形状均对应的开孔，重锤部1的挡块通过籽晶放置部2端面的开孔进入籽晶放置部2的内腔，然后旋转使两者通过旋转卡扣的方式挂接起来。

优选的，参见图2-图5，挡块的上端面上开设有凹槽6，设有开孔的籽晶放置部2的顶端内表面设置有与凹槽6形状相适应的凸块7，在旋转时凸块7落入凹槽6内相卡接，使得重锤部1和籽晶放置部2连接位置相对固定。

进一步的，籽晶放置部2的内部空腔与石墨过渡部3外壁的相接触的部分为形状相适应的锥形，使两者形成锥面接触，在增大接触面积后，使两者连接更为稳固。

优选的，参见图6和图7，籽晶放置部2的内部空腔为锥形，石墨过渡部3的上部设置有至少三个向外侧突出的接触块8，接触块8的外表面形状与籽晶放置部2内部空腔的锥形相适应，两者形成局部的锥面接触，既能使两者的连接更为稳固，同时也防止温度过高后两者发生热膨胀难以取下。

优选的，石墨过渡部3的通孔为圆锥形，籽晶4的形状与通孔的形状相适应，挂接于石墨过渡部3的圆锥形通孔内。

使用时，先将籽晶绳穿过重锤部1的销钉孔5进行固定，同时将籽晶4放置于石墨过渡部3的通孔内，再将石墨过渡部放置于籽晶放置部2的内部腔体，最后将重锤部1的挡块落入籽晶放置部2内部腔体后相互旋转，使得籽晶放置部2的凸块7落入挡块上的凹槽6内，通过凸块7和凹槽6的相互配合使得重锤部1和籽晶放置部2的位置相对固定。