CN102432189B - 石英坩埚钡涂层的喷涂设备 - Google Patents
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Abstract
一种石英坩埚钡涂层的喷涂设备，涉及一种石英坩埚涂钡设备，在箱体(18)内的轴(9)的下部套接齿盘(20)，齿盘上部设有推力滚子轴承(19)，轴的上部与喷涂承载转盘(8)的下部面固定连接，在喷涂承载转盘的上部设有针刺玄武岩布垫(7)；所述齿盘与一侧的竖齿盘(14)齿合，竖齿盘由连接套(13)连接电机(11)的动力输出端，所述箱体前部设置的转速表(22)联通电机，箱体前部恒温控制器联通电阻发热器箱，电阻发热器箱由管路与喷枪(2)连接，所述喷枪上还设有气管(5)，气管外接气泵；本发明有效地延长了石英坩埚的使用时间，不仅提高了后续使用中拉晶的成品率，而且使石英坩埚的强度得到增强。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种石英坩埚涂钡设备，尤其是涉及一种石英坩埚钡涂层的喷涂设备。
【背景技术】
公知的，石英坩埚作为拉制大直径单晶硅是一种必不可少的设备之一，目前的石英坩埚在1450度以下使用，大致分为透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅，发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今，世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。
国内常用拉制单晶硅用石英坩埚18英寸和20英寸也有厂家使用22及以上的坩埚。目前国内坩埚生产厂家生产的18和20英寸坩埚技术都比较成熟。其生产使用原料石英砂主要由美国进口。国内产的石英砂纯度都达不到其要求。其原料里杂质在生产时高温熔制过程中产生黑点气泡等对拉制单晶硅时其稳定性都有一定影响。
目前坩埚生产涂层技术已被大多数厂家使用就是在普通石英砂溶制的坩埚表面涂上一层高纯度石英砂使其形成致密层，其致密层能阻止单晶硅高温拉制过程中硅与石英坩埚反应提高成晶率。
但是发明人经过实验发现，钡对于单晶硅高温拉制具有一定的辅助隔离作用，石英砂在高温下容易出现石英砂成份与单晶硅的混合，由于单晶硅内出现了不应有的成份，所以导致了单晶硅的质量降低。
经过技术检索，在2009年以前，仅有国外几家能够生产具有钡涂层的石英坩埚，价格非常之高，由于钡涂层石英坩埚或石英坩埚属于易耗品，在多晶硅加工企业的使用数量非常之巨大；所以国内部分企业开始研发在石英坩埚上设置钡涂层的工艺，中国专利：发明名称、一种石英坩埚涂钡工艺及其产品，公开号、CN101759347A，申请日、2009年12月12日公开了“在18英寸到28英寸坩埚石墨模具中加入石英砂，在转数为80-105转/分钟的模具旋转过程中，加热升温达到2400-2900℃；石英砂在模具旋转离心力作用下熔化成型，然后用振动器振动；用石英管向模具内导入70-3500克化合钡，在高温下和坩埚内壁石英砂反应，生成厚度为0.04-1mm的硅酸钡；待坩埚冷却后在氢氟酸液体中浸泡除杂，再用纯水冲洗，在无尘室内净化风干包装。经涂钡的坩埚产品在1420℃的高温状态下长期使用，不会变形；能有效使用50-180小时，使炼出来的单晶硅棒长度增加25％左右。”的技术内容，结合该专利所公开的内容可以看出，利用热能进行石英坩埚的制造以及同步向模具内注入化合钡很难实现，这是由于石英砂已经填满型腔，化合钡如何在“均匀”附着在石英坩埚表面成为问题，况且这种方式受到成本、设备影响很难实现；综上所述并结合已经公开文献，具有钡涂层的石英坩埚属于急待解决的技术问题。
【发明内容】
为了实现上述发明目的，本发明公开了一种石英坩埚钡涂层的喷涂设备，所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备通过设备的合理设置结合工人手工喷涂实现了在锅体的内部面均匀附着钡涂层，通过本发明对于石英坩埚的改良，有效地延长了石英坩埚的使用时间，不仅提高了后续使用中拉晶的成品率，而且使石英坩埚的强度得到增强，克服了石英坩埚热熔引起单晶硅的质量降低现象的发生。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种石英坩埚钡涂层的喷涂设备，包括针刺玄武岩布垫、喷涂承载转盘、轴、推力滚子轴承、底座、齿盘、竖齿盘、电机、变速器、箱体、转速表、恒温控制器和电阻发热器箱，在箱体内的底部设有底座，底座上部通过轴承连接轴的下端，在轴的下部套接齿盘，齿盘上部设有推力滚子轴承，所述推力滚子轴承的上部由多个固定杆固定连接箱体，轴的上部穿过箱体上设置的开口与喷涂承载转盘的下部面固定连接，在喷涂承载转盘的上部设有针刺玄武岩布垫，所述针刺玄武岩布垫形成石英坩埚的放置及其匀速喷涂钡涂层结构；所述齿盘与一侧的竖齿盘齿合，竖齿盘由连接套连接电机的动力输出端，在电机上设有变速器，所述箱体前部设置的转速表联通电机，箱体前部恒温控制器联通电阻发热器箱，电阻发热器箱由管路与喷枪连接，所述喷枪上还设有气管，气管外接气泵。
所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，在箱体的下部设有支架。
所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，齿盘上部设置的推力滚子轴承上部轴圈通过固定杆固定在箱体内的上部面上。
所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，在箱体的前部设有电源显示灯。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，利用喷涂承载转盘上部放置针刺玄武岩布垫，保证石英坩埚的品质；所述推力滚子轴承可有效地减少喷涂承载转盘摆动引起的喷涂不匀现象；本发明保证了石英坩埚内表面的钡涂层涂层薄厚均匀，涂层粘贴牢靠；通过本发明对于石英坩埚的改良，有效地延长了石英坩埚的使用时间，经过测试延长时间达到十个小时以上，不仅提高了拉晶的成品率，而且使石英坩埚的强度得到增强，克服了石英坩埚热熔引起单晶硅的质量降低。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向视图；
图中：1、喷嘴2、喷枪3、手柄；4、钡涂层5、气管；6、石英坩埚7、针刺玄武岩布垫8、喷涂承载转盘；9、轴；10、电阻发热器箱；11、电机12、变速器13、连接套14、竖齿盘；15、支架；16、底座；17、固定杆18、箱体19、推力滚子轴承；20、齿盘；21、开口；22、转速表23、恒温控制器24、显示灯。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1或2所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，包括针刺玄武岩布垫7、喷涂承载转盘8、轴9、推力滚子轴承19、底座16、齿盘20、竖齿盘14、电机11、变速器12、箱体18、转速表22、恒温控制器23和电阻发热器箱10，在箱体18内的底部设有底座16，底座16上部通过轴承连接轴9的下端，在轴9的下部套接齿盘20，齿盘20上部设有推力滚子轴承19，所述推力滚子轴承19的上部由多个固定杆17固定连接箱体18，齿盘20上部设置的推力滚子轴承19上部轴圈通过固定杆17固定在箱体18内的上部面上，在箱体18的下部设有支架15，轴9的上部穿过箱体18上设置的开口21与喷涂承载转盘8的下部面固定连接，在喷涂承载转盘8的上部设有针刺玄武岩布垫7，所述针刺玄武岩布垫7形成石英坩埚6的放置及其匀速喷涂钡涂层结构；所述齿盘20与一侧的竖齿盘14齿合，竖齿盘14由连接套13连接电机11的动力输出端，在电机11上设有变速器12，所述箱体18前部设置的转速表22联通电机11，在箱体18的前部设有电源显示灯24，箱体18前部恒温控制器23联通电阻发热器箱10，电阻发热器箱10由管路与喷枪2连接，所述喷枪2上还设有气管5，气管5外接气泵。
实施本发明所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，利用喷涂承载转盘8上部放置针刺玄武岩布垫7，保证石英坩埚6在喷涂钡涂层时不会受到高温影响，防范了喷涂承载转盘8上的油漆脱落而影响石英坩埚6品质；底座16在支撑齿盘20中通过推力滚子轴承19在箱体18的稳定固定，使得齿盘20向轴9和喷涂承载转盘8传递转速能量中，喷涂承载转盘8能够稳定的转动，有效地减少了摆动引起的喷涂不匀现象，本发明所述喷涂承载转盘8轴9下部的齿盘20与电机11齿连接，便于维修电机11时影响齿盘20、轴9和喷涂承载转盘8的垂直角度；使用时通过本发明的喷枪2喷嘴1对着石英坩埚6内壁，通过箱体18前部设置的恒温控制器23使电阻发热器箱10对所述电阻发热器箱10内的钡元素溶液恒温加热，此时启动电机11，使喷涂承载转盘8稳定的旋转，并由喷枪2喷嘴1喷出钡元素溶液，厚度在1～2mm或之间均可，所述钡元素溶液便稳定的粘在石英坩埚6的内壁上，达到所需厚度时停止喷涂，由于喷涂承载转盘8在恒速状态下一直处于旋转状态，钡元素溶液在凝固中也相应较为稳定的处于石英坩埚6的内壁上，厚度较为均匀，待到钡元素溶液凝固，停止喷涂承载转盘8旋转，取下石英坩埚6，换上另一石英坩埚6重复上述步骤便可；获取的石英坩埚6进行清洗后便是最终获取的具有钡涂层的石英坩埚6。
以上内容中未细述部份为现有技术，故未做细述。
Claims (4)
1.一种石英坩埚钡涂层的喷涂设备，包括针刺玄武岩布垫(7)、喷涂承载转盘(8)、轴(9)、推力滚子轴承(19)、底座(16)、齿盘(20)、竖齿盘(14)、电机(11)、变速器(12)、箱体(18)、转速表(22)、恒温控制器(23)和电阻发热器箱(10)，其特征是：在箱体(18)内的底部设有底座(16)，底座(16)上部通过轴承连接轴(9)的下端，在轴(9)的下部套接齿盘(20)，齿盘(20)上部设有推力滚子轴承(19)，所述推力滚子轴承(19)的上部由多个固定杆(17)固定连接箱体(18)，轴(9)的上部穿过箱体(18)上设置的开口(21)与喷涂承载转盘(8)的下部面固定连接，在喷涂承载转盘(8)的上部设有针刺玄武岩布垫(7)；所述齿盘(20)与一侧的竖齿盘(14)啮合，竖齿盘(14)由连接套(13)连接电机(11)的动力输出端，在电机(11)上设有变速器(12)，所述箱体(18)前部设置的转速表(22)联通电机(11)，箱体(18)前部恒温控制器(23)联通电阻发热器箱(10)，通过箱体(18)前部设置的恒温控制器(23)使电阻发热器箱(10)对所述电阻发热器箱(10)内的钡元素溶液恒温加热，电阻发热器箱(10)由管路与喷枪(2)连接，所述喷枪(2)上还设有气管(5)，气管(5)外接气泵。
2.根据权利要求1所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，其特征是：在箱体(18)的下部设有支架(15)。
3.根据权利要求1所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，其特征是：齿盘(20)上部设置的推力滚子轴承(19)上部轴圈通过固定杆(17)固定在箱体(18)内的上部面上。
4.根据权利要求3所述的石英坩埚钡涂层的喷涂设备，其特征是：在箱体(18)的前部设有电源显示灯(24)。
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| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160921 Address after: Concentrated zone B industry in Jingyan County 613100 Sichuan city of Leshan Province Patentee after: Leshan Zeerhui Technology Co., Ltd. Address before: Kyushu No. 13 building, 471000 Henan province Luoyang Xigong Road 71 room 1303 Patentee before: Shen Fumao |
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| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Shen Fumao Document name: payment instructions |
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| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Shen Fumao Document name: Notice of termination of patent right |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160601 Termination date: 20200920 |