CN112301427A - 一种单晶硅生产用石墨加热装置及其加热方法 - Google Patents

一种单晶硅生产用石墨加热装置及其加热方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及单晶硅技术领域，具体为一种单晶硅生产用石墨加热装置及其加热方法，该装置包括底座、门体、箱体、放置板和石墨烯加热膜，底座底部的拐角位置处皆固定有万向轮，底座的顶部固定有箱体，所述箱体一侧的表面安装有按钮开关，箱体的一侧铰接有门体，箱体内部的两侧皆设置有多个L型放置架，所述L型放置架远离防滑垫的一侧皆设置有固定螺栓，所述防滑垫上方L型放置架的内部皆设置有放置板，且放置板的内部皆开设有等间距的矩形沉槽。本发明不仅实现了石墨加热装置对不同规格单晶硅加工用坩埚进行夹持固定的功能，实现了石墨加热装置对箱体内部环境的密封功能，而且实现了石墨加热装置度单晶硅加热时均匀加热的功能。

Description

一种单晶硅生产用石墨加热装置及其加热方法
技术领域
本发明涉及单晶硅技术领域，具体为一种单晶硅生产用石墨加热装置及 其加热方法。
背景技术
石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳 原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合，构成共价分子，石 墨作为一种电热涂料，通过化学反应可固化为具有半导体特性的膜，在膜的 两端制备上电极，通电即可进行发热。
现今市场上的此类石墨加热装置种类繁多，基本可以满足人们的使用需 求，但是依然存在一定的问题，具体问题有以下几点：
1、石墨加热装置很少对不同规格单晶硅加工坩埚的夹持固定功能，从而 很容易导致石墨加热装置使用时存在局限性的现象；
2、石墨加热装置在使用过程中很少设置对箱体内部环境的密封功能，从 而很容易导致在对单晶硅进行加热时出现热气流失的现象；
3、石墨加热装置在使用时难以实现单晶硅加热时均匀加热的功能，从而 很容易导致加热不均匀导致单晶硅生产不合格的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单晶硅生产用石墨加热装置及其加热方法， 以解决上述背景技术中提出石墨加热装置使用时存在局限性的现象、在对单 晶硅进行加热时出现热气流失的现象以及加热不均匀导致单晶硅生产不合格 的现象的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单晶硅生产用石墨加 热装置，包括底座、门体、箱体、放置板和石墨烯加热膜，所述底座底部的 拐角位置处皆固定有万向轮，且万向轮一侧底座的底部皆固定有支撑地脚， 所述底座的顶部固定有箱体，所述箱体一侧的表面安装有按钮开关，所述箱 体的一侧铰接有门体，所述箱体内部的两侧皆设置有多个L型放置架，且L 型放置架一侧的表面皆粘贴有防滑垫，所述L型放置架远离防滑垫的一侧皆 设置有固定螺栓，且固定螺栓的一侧贯穿L型放置架的一侧并与箱体的内侧 壁固定连接，所述防滑垫上方L型放置架的内部皆设置有放置板，且放置板 的内部皆开设有等间距的矩形沉槽，并且矩形沉槽下方固定螺栓的内部皆开 设有燕尾滑槽。
优选的，所述门体的内侧壁开设有等间距的固定槽，并且固定槽的内部 皆固定有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的一端皆固定连接有压板，且压板的内侧 壁粘贴有密封垫，并且密封垫的侧壁与箱体的内侧壁相接触。
优选的，所述箱体远离门体内侧壁的两端皆安装有固定框，且固定框的 表面皆开设有等间距的散热口，所述散热口一侧固定框的内侧壁皆粘贴有石 墨烯加热膜。
优选的，所述石墨烯加热膜的输入端与按钮开关的输出端电性连接，所 述固定框内部箱体的内侧壁皆安装有轴流风机，且轴流风机的输入端与按钮 开关的输出端电性连接。
优选的，所述矩形沉槽的一侧皆固定有紧压弹簧，且紧压弹簧的一端皆 固定有夹持板，并且夹持板一侧的表面皆粘贴有防护垫。
优选的，所述夹持板的底部皆固定有燕尾滑块，且燕尾滑块与燕尾滑槽 相配合。
一种单晶硅生产用石墨加热装置的加热方法，包括如下步骤：
S1：将石墨加热装置移动至指定地点，使支撑地脚与地面相接触，将石 墨加热装置进行固定；打开门体，将放置板取下，将单晶硅加工用的坩埚依 次放置在相邻夹持板之间，同时紧压弹簧在燕尾滑块与燕尾滑槽的相互配合 下移动，使防护垫与坩埚侧壁相接触，紧压弹簧对夹持板进行挤压；
S2：依次旋转固定螺栓使其与箱体的内侧壁相分离，对相邻L型放置架 之间的距离进行调节，调节至合适距离后，反向旋转固定螺栓将L型放置架 固定，随后将放置板放置在L型放置架的上方，关闭门体使伸缩弹簧对压板 进行挤压，同时密封垫在压板的作用下与箱体的内侧壁紧密贴合；
S3：操控按钮开关控制石墨烯加热膜进行加热作用，石墨烯加热膜产生 的热量存储在固定框的内部，随后操控按钮开关控制轴流风机进行工作，将 固定框内部热气流通过散热口均匀扩散至箱体的内部，对单晶硅进行均匀加 热。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该单晶硅生产用石墨加热装置 不仅实现了石墨加热装置对不同规格单晶硅加工用坩埚进行夹持固定的功 能，实现了石墨加热装置对箱体内部环境的密封功能，而且实现了石墨加热 装置度单晶硅加热时均匀加热的功能；
1、通过设置有夹持板、紧压弹簧、燕尾滑块、燕尾滑槽以及防护垫，将 单晶硅加工用的坩埚依次放置在相邻夹持板之间，同时紧压弹簧在燕尾滑块 与燕尾滑槽的相互配合下移动，使防护垫与坩埚侧壁相接触，紧压弹簧对夹 持板进行挤压，实现了石墨加热装置对不同规格单晶硅加工用坩埚进行夹持 固定的功能，从而避免了石墨加热装置使用时存在局限性的现象；
2、通过设置有门体、伸缩弹簧、压板以及密封垫，将放置板放置在L型 放置架的上方，关闭门体使伸缩弹簧对压板进行挤压，同时密封垫在压板的 作用下与箱体的内侧壁紧密贴合，实现了石墨加热装置对箱体内部环境的密 封功能，从而避免了在对单晶硅进行加热时出现热气流失的现象；
3、通过设置有石墨烯加热膜、固定框、轴流风机以及散热口，操控按钮 开关控制石墨烯加热膜进行加热作用，石墨烯加热膜产生的热量存储在固定 框的内部，随后操控按钮开关控制轴流风机进行工作，将固定框内部热气流 通过散热口均匀扩散至箱体的内部，实现了石墨加热装置对单晶硅加热时均 匀加热的功能，从而避免了加热不均匀导致单晶硅生产不合格的现象。
附图说明
图1为本发明的主视剖视结构示意图；
图2为本发明的门体局部俯视剖视放大结构示意图；
图3为本发明的固定框局部俯视剖视放大结构示意图；
图4为本发明的图1中A处放大结构示意图。
图中：1、底座；2、万向轮；3、门体；4、密封垫；5、箱体；6、固定 框；7、散热口；8、按钮开关；9、防滑垫；10、固定螺栓；11、L型放置架； 12、支撑地脚；13、放置板；14、固定槽；15、伸缩弹簧；16、压板；17、 石墨烯加热膜；18、轴流风机；19、矩形沉槽；20、防护垫；21、夹持板；22、紧压弹簧；23、燕尾滑槽；24、燕尾滑块。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”“上、下、 左、右”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。同时， 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接” 应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连 接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中 间媒介间接相连，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。
本发明提供的一种单晶硅生产用石墨加热装置的结构如图1以及图2所 示，包括底座1、门体3、箱体5、放置板13和石墨烯加热膜17，底座1底 部的拐角位置处皆固定有万向轮2，且万向轮2一侧底座1的底部皆固定有支 撑地脚12，底座1的顶部固定有箱体5，箱体5一侧的表面安装有按钮开关8， 该按钮开关8的型号可为LAY7系列，箱体5的一侧铰接有门体3，且门体3 的内侧壁开设有等间距的固定槽14，并且固定槽14的内部皆固定有伸缩弹簧15，伸缩弹簧15的一端皆固定连接有压板16，且压板16的内侧壁粘贴有密 封垫4，并且密封垫4的侧壁与箱体5的内侧壁相接触，用于石墨加热装置对 箱体5内部环境的密封功能；
进一步地，如图3所示，箱体5远离门体3内侧壁的两端皆安装有固定 框6，且固定框6的表面皆开设有等间距的散热口7，散热口7一侧固定框6 的内侧壁皆粘贴有石墨烯加热膜17，该石墨烯加热膜17的型号可为GHF系列， 且石墨烯加热膜17的输入端与按钮开关8的输出端电性连接，固定框6内部 箱体5的内侧壁皆安装有轴流风机18，该轴流风机18的型号可为DFBZ系列， 且轴流风机18的输入端与按钮开关8的输出端电性连接，用于石墨加热装置 对单晶硅加热时均匀加热的功能；
进一步地，如图1以及图4所示，箱体5内部的两侧皆设置有多个L型 放置架11，且L型放置架11一侧的表面皆粘贴有防滑垫9，L型放置架11远 离防滑垫9的一侧皆设置有固定螺栓10，且固定螺栓10的一侧贯穿L型放置 架11的一侧并与箱体5的内侧壁固定连接，防滑垫9上方L型放置架11的 内部皆设置有放置板13，且放置板13的内部皆开设有等间距的矩形沉槽19， 并且矩形沉槽19下方固定螺栓10的内部皆开设有燕尾滑槽23，矩形沉槽19 的一侧皆固定有紧压弹簧22，且紧压弹簧22的一端皆固定有夹持板21，并 且夹持板21一侧的表面皆粘贴有防护垫20，夹持板21的底部皆固定有燕尾 滑块24，且燕尾滑块24与燕尾滑槽23相配合，用于石墨加热装置对不同规 格单晶硅加工用坩埚进行夹持固定的功能。
一种单晶硅生产用石墨加热装置的加热方法，包括如下步骤：
S1：将石墨加热装置移动至指定地点，使支撑地脚12与地面相接触，将 石墨加热装置进行固定；打开门体3，将放置板13取下，将单晶硅加工用的 坩埚依次放置在相邻夹持板21之间，同时紧压弹簧22在燕尾滑块24与燕尾 滑槽23的相互配合下移动，使防护垫20与坩埚侧壁相接触，紧压弹簧22对 夹持板21进行挤压，实现了石墨加热装置对不同规格单晶硅加工用坩埚进行 夹持固定的功能，从而避免了石墨加热装置使用时存在局限性的现象；
S2：依次旋转固定螺栓10使其与箱体5的内侧壁相分离，对相邻L型放 置架11之间的距离进行调节，调节至合适距离后，反向旋转固定螺栓10将L 型放置架11固定，随后将放置板13放置在L型放置架11的上方，关闭门体 3使伸缩弹簧15对压板16进行挤压，同时密封垫4在压板16的作用下与箱 体5的内侧壁紧密贴合，实现了石墨加热装置对箱体5内部环境的密封功能， 从而避免了在对单晶硅进行加热时出现热气流失的现象；
S3：操控按钮开关8控制石墨烯加热膜17进行加热作用，石墨烯加热膜 17产生的热量存储在固定框6的内部，随后操控按钮开关8控制轴流风机18 进行工作，将固定框6内部热气流通过散热口7均匀扩散至箱体5的内部， 实现了石墨加热装置对单晶硅加热时均匀加热的功能，从而避免了加热不均 匀导致单晶硅生产不合格的现象，最终完成石墨加热装置的使用工作。
对于本领域技术人员而言，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。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。

Claims (7)

1.一种单晶硅生产用石墨加热装置，包括底座(1)、门体(3)、箱体(5)、放置板(13)和石墨烯加热膜(17)，其特征在于：所述底座(1)底部的拐角位置处皆固定有万向轮(2)，且万向轮(2)一侧底座(1)的底部皆固定有支撑地脚(12)，所述底座(1)的顶部固定有箱体(5)，所述箱体(5)一侧的表面安装有按钮开关(8)，所述箱体(5)的一侧铰接有门体(3)，所述箱体(5)内部的两侧皆设置有多个L型放置架(11)，且L型放置架(11)一侧的表面皆粘贴有防滑垫(9)，所述L型放置架(11)远离防滑垫(9)的一侧皆设置有固定螺栓(10)，且固定螺栓(10)的一侧贯穿L型放置架(11)的一侧并与箱体(5)的内侧壁固定连接，所述防滑垫(9)上方L型放置架(11)的内部皆设置有放置板(13)，且放置板(13)的内部皆开设有等间距的矩形沉槽(19)，并且矩形沉槽(19)下方固定螺栓(10)的内部皆开设有燕尾滑槽(23)。
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅生产用石墨加热装置，其特征在于：所述门体(3)的内侧壁开设有等间距的固定槽(14)，并且固定槽(14)的内部皆固定有伸缩弹簧(15)，所述伸缩弹簧(15)的一端皆固定连接有压板(16)，且压板(16)的内侧壁粘贴有密封垫(4)，并且密封垫(4)的侧壁与箱体(5)的内侧壁相接触。
3.根据权利要求2所述的一种单晶硅生产用石墨加热装置，其特征在于：所述箱体(5)远离门体(3)内侧壁的两端皆安装有固定框(6)，且固定框(6)的表面皆开设有等间距的散热口(7)，所述散热口(7)一侧固定框(6)的内侧壁皆粘贴有石墨烯加热膜(17)。
4.根据权利要求3所述的一种单晶硅生产用石墨加热装置，其特征在于：所述石墨烯加热膜(17)的输入端与按钮开关(8)的输出端电性连接，所述固定框(6)内部箱体(5)的内侧壁皆安装有轴流风机(18)，且轴流风机(18)的输入端与按钮开关(8)的输出端电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种单晶硅生产用石墨加热装置，其特征在于：所述矩形沉槽(19)的一侧皆固定有紧压弹簧(22)，且紧压弹簧(22)的一端皆固定有夹持板(21)，并且夹持板(21)一侧的表面皆粘贴有防护垫(20)。
6.根据权利要求5所述的一种单晶硅生产用石墨加热装置，其特征在于：所述夹持板(21)的底部皆固定有燕尾滑块(24)，且燕尾滑块(24)与燕尾滑槽(23)相配合。
7.根据权利要求6所述的一种单晶硅生产用石墨加热装置的加热方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将石墨加热装置移动至指定地点，使支撑地脚(12)与地面相接触，将石墨加热装置进行固定；打开门体(3)，将放置板(13)取下，将单晶硅加工用的坩埚依次放置在相邻夹持板(21)之间，同时紧压弹簧(22)在燕尾滑块(24)与燕尾滑槽(23)的相互配合下移动，使防护垫(20)与坩埚侧壁相接触，紧压弹簧(22)对夹持板(21)进行挤压，对不同规格单晶硅加工用坩埚进行夹持固定；
S2：依次旋转固定螺栓(10)使其与箱体(5)的内侧壁相分离，对相邻L型放置架(11)之间的距离进行调节，调节至合适距离后，反向旋转固定螺栓(10)将L型放置架(11)固定，随后将放置板(13)放置在L型放置架(11)的上方，关闭门体(3)使伸缩弹簧(15)对压板(16)进行挤压，同时密封垫(4)在压板(16)的作用下与箱体(5)的内侧壁紧密贴合，对箱体(5)内部环境进行密封；
S3：操控按钮开关(8)控制石墨烯加热膜(17)进行加热作用，石墨烯加热膜(17)产生的热量存储在固定框(6)的内部，随后操控按钮开关(8)控制轴流风机(18)进行工作，将固定框(6)内部热气流通过散热口(7)均匀扩散至箱体(5)的内部，对单晶硅进行均匀加热。
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