CN111074334B - 一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置及方法，包括单独升降装置和联动升降装置，单独升降装置和联动升降装置上分别连接有单独支撑板和联动支撑架，且单独支撑板位于联动支撑架下侧，联动支撑架上均匀设置有若干工位孔，工位孔中设置有坩埚引下装置，联动支撑架上还设置有能够将坩埚引下装置支撑在工位孔中的工位支撑架。本发明能够有效解决目前多坩埚晶体炉工位无法既能联动控制又能独立控制的问题，避免因单一问题工位停炉而影响单晶炉内其它正常工位晶体生长的情况，从而提高整体晶体生长效率。

Description

一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置及方法

技术领域

本发明涉及人工晶体生长设备领域，具体涉及一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置及方法。

背景技术

为了提高晶体生长效率，人工晶体生长领域多采用多工位坩埚下降晶体生长炉生长晶体。这些多工位晶体生长炉均具有统一下降平台，在晶体生长时各工位坩埚的下降和上升是同步进行的。然而在晶体生长过程中，经常会出现某一或某几个工位晶体生长发生漏埚等问题，为了避免影响其它工位晶体的正常生长以及大量漏埚损坏晶体生长炉，应当对发生问题的工位采取单独停炉的措施。然而，目前的多工位晶体生长炉均无法完成晶体生长工位联动控制和独立控制的转换。因此，这种多工位晶体生长炉的某一工位出现漏埚的情况时，要么需等所有工位生长结束后才能处理问题工位，易造成损伤晶体生长炉的情况，要么需将全部工位同时停炉，造成正常工位的晶体生长提前结束的情况。

为了实现多工位晶体生长炉各工位之间即能联动控制又能独立控制的目的，需要对现有的多工位晶体坩埚下降生长炉的工位控制装置进行改进处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置及方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明能够有效解决目前多坩埚晶体炉工位无法既能联动控制又能独立控制的问题，避免因单一问题工位停炉而影响单晶炉内其它正常工位晶体生长的情况，从而提高整体晶体生长效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置，包括单独升降装置和联动升降装置，单独升降装置和联动升降装置上分别连接有单独支撑板和联动支撑架，且单独支撑板位于联动支撑架下侧，联动支撑架上均匀设置有若干工位孔，工位孔能够供坩埚引下装置自由穿过，联动支撑架上还设置有能够将坩埚引下装置支撑在工位孔中的工位支撑架。

进一步地，单独升降装置和联动升降装置均通过伺服电机驱动。

进一步地，坩埚引下装置包括引下管以及连接在引下管底部的引下管座，供晶体生长用的坩埚设置在引下管中。

进一步地，所述工位支撑架为U型，且工位支撑架设置在引下管座肩部外沿和联动支撑架之间。

进一步地，单独升降装置与单独支撑板之间设置有第一支撑杆。

进一步地，联动升降装置与联动支撑架之间设置有第二支撑杆。

一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制方法，当所有工位晶体均处于正常生长时，工位支撑架处于插入状态，各工位上的坩埚引下装置及其内部的坩埚与联动支撑架连成一体，各工位的升降操作由联动升降装置同步实现；

当某一工位上的晶体生长出现问题需单独停炉处理时，调整单独升降装置的位置，使得单独支撑板上表面与坩埚引下装置下表面之间留有1～2mm的距离，调整单独升降装置的速度与联动升降装置的速度相同，实现同步运动；然后，将需做停炉处理的工位处的工位支撑架抽离，将坩埚引下装置平稳落在单独支撑板上，完成该工位与联动支撑架的脱离。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明克服了传统多工位晶体生长炉中下降控制装置无法实现工位独立控制的模式，在工位联动控制模式下，各个工位支撑架插入坩埚引下装置与联动支撑架之间，将工位上的坩埚引下装置与联动支撑架相连，可以实现各工位整体升降；当某一工位出现问题需要停炉时，将该工位的工位支撑架抽出，使该工位的坩埚落在单独支撑板上，由单独升降装置控制其升降，实现该工位的独立控制，既能在晶体正常生长时联动控制，全工位统一升降，又能在某一工位发生漏埚等情况时，将其独立控制，取出问题工位上的坩埚，而不影响其它正常工位的晶体生长，从而提高了晶体生长的生产效率。

进一步地，坩埚引下装置包括引下管以及引下管座，在进行独立控制时，能够对装有坩埚的引下管起到缓冲作用。

进一步地，通过设置第一支撑杆和第二支撑杆，能够防止联动支撑架和单独支撑板变形。

附图说明

图1是本发明的联动控制工位主视图；

图2是本发明的联动控制工位俯视图；

图3是本发明的单独控制工位主视图；

图4是本发明的单独控制工位俯视图。

其中，1、单独升降装置；2、第一支撑杆；3、单独支撑板；4、引下管；5、引下管座；6、工位支撑架；7、联动支撑架；8、联动升降装置；9、第二支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参见图1至图4，一种多坩埚晶体生长炉工位控制装置，包括工位升降装置、工位支撑装置、工位联动装置，所述的工位升降装置由联动升降装置8和单独升降装置1组成，工位支撑装置由联动支撑架7和单独支撑板3组成，工位联动装置由多个工位支撑架6组成。由工位升降装置提供工位上升和下降的动力，由工位支撑装置对各工位上的坩埚引下装置进行支撑，通过调节工位联动装置可以实现工位联动控制和独立控制两种工作模式。

联动支撑架7为一个整体件，由方钢焊接组成框架结构，可以承受大质量的多坩埚重量。为防止联动支撑架7变形，在其下方设置有第二支撑杆9，进一步提高其抗变形能力；在工位联动控制模式下，各个工位支撑架6插入引下管座5与联动支撑架7之间，将工位上的坩埚引下装置与联动支撑架7相连，可以实现各工位整体升降；当某一工位出现问题需要停炉时，将该工位的工位支撑架6抽出，使该工位的坩埚引下装置落在单独支撑板3上，由单独升降装置1控制其升降，实现该工位的独立控制；工位联动装置由多个“U”型工位支撑架6组成，每根工位支撑架6由三根方钢焊接而成，可以承受单个工位坩埚重量而不变形，工位升降装置可以为多工位或单工位提供升降动力，电机选用交流伺服电机，并且根据工位的多少选用相应功率的伺服电机；可以为1～6个工位的多坩埚晶体生长炉提供联动控制和独立控制两种工作方式。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1-图4，本实施例采用了一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置，包括单独升降装置1，第一支撑杆2，单独支撑板3，引下管4，引下管座5，工位支撑架6，联动支撑架7，联动升降装置8，第二支撑杆9。

如图1和图2所示，当单晶生长炉内各工位在装炉，升温以及各晶体均处于正常生长时，工位联动控制装置处于联动模式。工位支撑架6处于插入状态，各工位上的坩埚引下装置及其内部的坩埚与联动支撑架7连成一体，各工位的升降操作可由联动升降装置8同步实现。

当某一工位上的晶体生长出现问题需单独停炉处理时，可通过调节本工位联动控制装置实现坩埚工位由联动到单独控制模式的转换。如图3和图4所示，首先，缓慢调整单独升降装置1的位置，使得单独支撑板3上表面与引下管座5下表面之间留有1～2mm的距离，调整单独升降装置1的下降速度与联动升降装置8的速度相同，实现同步下降。然后，将需做停炉处理的工位处的工位支撑架6抽离，将该工位平稳落在单独支撑板3上，完成该工位与联动支撑架7的脱离。调整单独升降装置1的下降速度，将该工位的坩埚快速脱离单晶生长炉，实现问题工位的单独停炉操作。

作为本发明的实施例，对于本领域技术人员丽言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，也是本发明的保护范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置，其特征在于，包括单独升降装置(1)和联动升降装置(8)，单独升降装置(1)和联动升降装置(8)上分别连接有单独支撑板(3)和联动支撑架(7)，且单独支撑板(3)位于联动支撑架(7)下侧，联动支撑架(7)上均匀设置有若干工位孔，工位孔能够供坩埚引下装置自由穿过，联动支撑架(7)上还设置有能够将坩埚引下装置支撑在工位孔中的工位支撑架(6)，坩埚引下装置包括引下管(4)以及连接在引下管(4)底部的引下管座(5)，供晶体生长用的坩埚设置在引下管(4)中，单独升降装置(1)与单独支撑板(3)之间设置有第一支撑杆(2)，联动升降装置(8)与联动支撑架(7)之间设置有第二支撑杆(9)。

2.根据权利要求1所述的一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置，其特征在于，单独升降装置(1)和联动升降装置(8)均通过伺服电机驱动。

3.根据权利要求1所述的一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置，其特征在于，所述工位支撑架(6)为U型，且工位支撑架(6)设置在引下管座(5)肩部外沿和联动支撑架(7)之间。

4.一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制方法，采用权利要求1所述的一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置，其特征在于，当所有工位晶体均处于正常生长时，工位支撑架(6)处于插入状态，各工位上的坩埚引下装置及其内部的坩埚与联动支撑架(7)连成一体，各工位的升降操作由联动升降装置(8)同步实现；

当某一工位上的晶体生长出现问题需单独停炉处理时，调整单独升降装置(1)的位置，使得单独支撑板(3)上表面与坩埚引下装置下表面之间留有1～2mm的距离，调整单独升降装置(1)的速度与联动升降装置(8)的速度相同，实现同步运动；然后，将需做停炉处理的工位处的工位支撑架(6)抽离，将坩埚引下装置平稳落在单独支撑板(3)上，完成该工位与联动支撑架(7)的脱离。

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