单晶炉机械结构
翻板阀的调整
1、将副炉室升起,旋开。 、将副炉室升起,旋开。 2、确认 型圈已经装好,把 型圈已经装好, 、确认O型圈已经装好 翻板阀关闭。 翻板阀关闭。 3、用5mm的内六角扳手和 、 的内六角扳手和 17mm的呆扳手把翻板阀两端的 的呆扳手把翻板阀两端的 固定螺钉松开。 固定螺钉松开。 4、打开真空泵,真空球阀, 、打开真空泵,真空球阀, 抽取主炉室真空。 抽取主炉室真空。 5、利用主炉室内外压差,翻 、利用主炉室内外压差, 板阀会自动吸紧。 板阀会自动吸紧。 6、当压力抽到极限真空时, 、当压力抽到极限真空时, 将翻板阀两端的固定螺钉上紧。 将翻板阀两端的固定螺钉上紧。 7、充入氩气,做一次隔离实 、充入氩气, 验以确保翻板阀调整后密封良 好。
TDR85ATDR85A-ZJS单晶炉的机械
结构与维修
背景 — 半导体生产流程
石英砂- 石英砂-金属硅 多晶
拉制单晶棒 (本产品研究环节) 本产品研究环节)
单晶硅棒 单晶硅片
集成电路
集成电路应用
太阳能电池
太阳能电池应用
设 备 简 介
直拉式单晶硅生长炉是一种高效率制备硅单 晶体的设备。 晶体的设备。 将多晶硅原料放在炉体的石英坩埚内进行高温 将多晶硅原料放在炉体的石英坩埚内进行高温 熔化( 低真空度和 氩气保护下 熔化 ( 大于 1450℃ ) , 在 低真空度 和 氩气保护 下 , 通过籽晶插入多晶硅熔体后, 通过籽晶插入多晶硅熔体后,在籽晶周围形成过冷 态并进行有规律结晶生长,形成一根单晶棒体。 态并进行有规律结晶生长,形成一根单晶棒体。
籽晶提升 旋转机构
液面测 温仪 氩气 流量
工艺过程
• • • • • • • • • • • • • 抽真空 检漏 调压 熔料 稳定 熔接 引晶 放肩 转肩 等径 收尾 停炉 氧化
籽晶 单晶棒 CCD 热场测 温仪 加热器
坩埚 坩埚提升 旋转机构
熔
料
引
晶
放
肩
等
晶
收
尾
TDR85A-ZJS全自动 TDR85A-ZJS全自动晶体生长炉 全自动晶体生长炉
坩埚提升机构维护周期表
设备名称 坩埚轴冷却胶管 埚转、埚升驱动皮带 埚转、埚升电机驱动装置 埚转、埚升电机噪声、刷磨损 波纹管 丝杆 铜螺母 滚珠直线导轨 丝杠轴承 坩埚轴 维修周期 每个月 3个月 3个月 3个月 3个月 3个月 3个月 6个月 6个月 每年 步骤 检查裂纹及损坏情况 检查磨损、对中和张紧 检查所有螺钉的紧固 检查碳刷长度 检查损坏情况 清洁和润滑 检查磨损情况 清洁和润滑 脂润滑 检查磨损和对中
• 滚珠直线导轨 • 精密丝杆,自锁 精密丝杆, • 承受轴向力磁流 体密封 • 快慢速双电机 • 光电编码计行程
坩埚提升机构(主视) 坩埚提升机构(主视)
坩埚提升机构(俯视) 坩埚提升机构(俯视)
坩埚提升机构拆装及调整
1、关掉坩埚轴冷却水的进水管阀门,将其回水管用扎带 关掉坩埚轴冷却水的进水管阀门, 扎起。 扎起。 2、松开坩埚旋转电机齿轮箱组件并从坩埚轴上拆下旋转 皮带。 皮带。 3、从坩埚轴组件上松开并取下旋转接头夹紧圈。 从坩埚轴组件上松开并取下旋转接头夹紧圈。 4、松开坩埚轴上的固定冷却管的3只紧定螺钉,向下取 松开坩埚轴上的固定冷却管的3只紧定螺钉, 出旋转接头和冷却管。 出旋转接头和冷却管。 5、松开固定波纹管的螺钉,取下波纹管。 松开固定波纹管的螺钉,取下波纹管。 6、从坩埚轴磁流体密封的底部取下夹紧圈和旋转带轮。 从坩埚轴磁流体密封的底部取下夹紧圈和旋转带轮。 7、从炉底板的上方将坩埚轴从埚转磁流体密封中抽出。 从炉底板的上方将坩埚轴从埚转磁流体密封中抽出。
拆旋转皮带
松开3个紧定螺钉 松开 个紧定螺钉
取下旋转接头和冷却管 取下波纹管
取夹紧圈和旋转带轮 抽出坩埚轴
坩埚提升机构拆装及调整
8、拆下把磁流体密封固定到提升架上的4颗M6内六角螺钉。 拆下把磁流体密封固定到提升架上的4 M6内六角螺钉 内六角螺钉。 9、从提升架上提起磁流体密封。 从提升架上提起磁流体密封。 10、重装时,将磁流体密封放到提升架上。 10、重装时,将磁流体密封放到提升架上。 11、重新装上把磁流体密封固定到提升架上的4 M6内六 11、重新装上把磁流体密封固定到提升架上的4颗M6内六 角螺钉。 角螺钉。 12、在坩埚轴和磁流体内的O型圈上涂上少许的真空脂, 拆下固定磁流体的螺钉 12、在坩埚轴和磁流体内的O型圈上涂上少许的真空脂, 将坩埚轴从炉底板的上部滑入坩埚旋转磁流体密封。 将坩埚轴从炉底板的上部滑入坩埚旋转磁流体密封。 13、装上坩埚轴波纹管。 13、装上坩埚轴波纹管。 14、在坩埚旋转磁流体密封底部重新装上夹紧圈。 14、在坩埚旋转磁流体密封底部重新装上夹紧圈。 15、重新装上旋转皮带并紧固坩埚旋转电机齿轮箱组件, 15、重新装上旋转皮带并紧固坩埚旋转电机齿轮箱组件, 皮带应松紧适宜;检查旋转皮带的对中性, 皮带应松紧适宜;检查旋转皮带的对中性,如果有必要 的话,就进行调整。 的话,就进行调整。 提起磁流体 16、在坩埚轴底部重新装上旋转接头和冷却管,拧紧紧定螺钉。 16、在坩埚轴底部重新装上旋转接头和冷却管,拧紧紧定螺钉。 17、在坩埚轴组件上重新装上旋转接头夹紧圈并紧固。 17、在坩埚轴组件上重新装上旋转接头夹紧圈并紧固。 18、松开回水管扎带,打开进水管阀门,重新往坩埚轴中通入冷却水。 18、松开回水管扎带,打开进水管阀门,重新往坩埚轴中通入冷却水。 19、把对中工具装在坩埚轴上,调整坩埚在底下3个调整垫铁上的位置,使工具 19、把对中工具装在坩埚轴上,调整坩埚在底下3个调整垫铁上的位置, 可以轻松进入炉底板下法兰 。
左端盖及铜螺母
对中针
缆索管的对中
晶体提升腔拆装及调整
25、提升腔垂直向下放到底板上,小心不要破坏提升腔的内孔以及晶转 25、提升腔垂直向下放到底板上, 磁流体密封的O型圈和轴。 磁流体密封的O型圈和轴。在O型圈上抹少量的真空脂将有助于提升 腔的装入。 腔的装入。 26、装回把提升腔固定到底板上的两颗螺钉。 26、装回把提升腔固定到底板上的两颗螺钉。 27、装回称重腔,拧紧铰链螺钉。 27、装回称重腔,拧紧铰链螺钉。 28、装回钢丝绳,并重新检查限位开关的设置。 28、装回钢丝绳,并重新检查限位开关的设置。 29、装回刚性联轴器和卡环,确定联轴器上的十字块仍在正确位置。 29、装回刚性联轴器和卡环,确定联轴器上的十字块仍在正确位置。 30、在钢丝绳上装上籽晶夹头。 30、在钢丝绳上装上籽晶夹头。 31、将称重传感器腔的航空插头重新插上。 31、将称重传感器腔的航空插头重新插上。
籽晶钢缆的对中
1、安放对中靶在坩埚轴的托盘上,保证其 安放对中靶在坩埚轴的托盘上, 位于托盘正中。 位于托盘正中。 2、安装对中针在籽晶夹头的一端。 安装对中针在籽晶夹头的一端。 3、定位坩埚使对中靶在要求的熔体水平位 置。 4、抽空单晶炉且维持在20Torr静态压力。 抽空单晶炉且维持在20Torr静态压力 静态压力。 5、降下籽晶夹头,使对中针几乎触及对中 降下籽晶夹头, 靶。 6、从另一个观察窗观察对中针是否正对对 中靶中心。 中靶中心。 7、如对中针没有正对对中靶中心,则松开 如对中针没有正对对中靶中心, 固定籽晶提升装置的三个压紧块。 固定籽晶提升装置的三个压紧块。 8、调整压紧块侧面的顶紧螺钉使对中针正 对对中靶中心。 对对中靶中心。 9、上紧三个压紧块,观察对中针是否有偏 上紧三个压紧块, 差。 10、拆下对中靶和对中针。 10、拆下对中靶和对中针。
11 13
左端盖
14
取出晶转磁流体
右端盖
取出右端盖
花键轴、缆索管 花键轴、
晶体提升腔拆装及调整
15、拆下提升腔左端盖的4颗螺钉,将左端盖连同铜螺母 15、拆下提升腔左端盖的4颗螺钉, 一起从提升腔内抽出。 一起从提升腔内抽出。 16、拆下把铜螺母固定到盖端上的4颗螺钉,取下铜螺母。 16、拆下把铜螺母固定到盖端上的4颗螺钉,取下铜螺母。 17、重装时,首先铜螺母装回端盖,装回把铜螺母固定到 17、重装时,首先铜螺母装回端盖, 盖端上的4颗螺钉。 盖端上的4颗螺钉。 18、将右端盖装回提升腔,上紧固定螺钉。 18、将右端盖装回提升腔,上紧固定螺钉。 19、将缆索管装入花键滑套,上紧固定螺钉。 19、将缆索管装入花键滑套,上紧固定螺钉。 20、装回花键轴左端的滚动轴承。 20、装回花键轴左端的滚动轴承。 21、将花键轴、缆索管、右端盖以及晶转磁流体密封作为 21、将花键轴、缆索管、 一个整体从提升腔右侧送入, 一个整体从提升腔右侧送入,逆时针旋转花键轴使得 缆索管拧入铜螺母,将右端盖完全压入提升腔,上紧4 缆索管拧入铜螺母,将右端盖完全压入提升腔,上紧4 颗固定螺钉。 颗固定螺钉。 22、装回提升腔左端盖的盖板,拧紧固定螺钉。 22、装回提升腔左端盖的盖板,拧紧固定螺钉。 23、装回压力滚子组件,拧紧压力滚子组件固定到提升腔 23、装回压力滚子组件, 上的4颗螺钉。 上的4颗螺钉。 24、将对中针从提升腔下面晶转磁流体孔放入,检查钢缆 24、将对中针从提升腔下面晶转磁流体孔放入, 螺纹与磁流体孔中心的位置, 螺纹与磁流体孔中心的位置,保证磁流体孔中心与所 对应螺纹的中心的偏差不大于0.05mm。 对应螺纹的中心的偏差不大于0.05mm。
晶体提升机构维护周期表
设备名称
维修周期
步骤
籽晶钢缆
每次运行
检查磨损、损坏情况
籽晶提升滑轮及卷丝轮
每个月 3个月 3个月 3个月 3个月
清洁并检查对中性 检查磨损/对中和张力
晶转和晶升皮带
晶转、晶升电机噪声、刷磨损
检查碳刷长度
联轴器紧定螺钉
检查紧固性
晶升离合器组件的调整
检查离合器间隙及动作
坩埚提升机构
晶体提升腔拆装及调整
1、拔下称重传感器腔上的航空插头。 拔下称重传感器腔上的航空插头。 2、从钢丝绳上取下籽晶夹头。 从钢丝绳上取下籽晶夹头。 3、将缆索管下降到如左图所示位置之后,取下 将缆索管下降到如左图所示位置之后, 钢丝绳。 钢丝绳。 4、松开第二级蜗轮蜗杆减速箱输出轴上卡环的 内六角螺钉, 内六角螺钉,松开刚性连轴器右侧的紧定螺 将其向外滑出。 钉,将其向外滑出。小心不要把联轴器上的 十字块跌落。 十字块跌落。 5、松开行程块的2颗固定螺钉,卸下同步带。 松开行程块的2颗固定螺钉,卸下同步带。 6、拆下把提升腔固定到晶升底板上的两个螺钉。 拆下把提升腔固定到晶升底板上的两个螺钉。 螺钉是从底板下面向上旋进的。 螺钉是从底板下面向上旋进的。 7、把提升腔垂直平稳向上提起,小心不要破坏 把提升腔垂直平稳向上提起, 提升腔的内孔以及晶转磁流体密封的O 提升腔的内孔以及晶转磁流体密封的O型圈 和轴。 和轴。 8、松开2颗铰链螺钉,使称重腔与提升腔脱离。 松开2颗铰链螺钉,使称重腔与提升腔脱离。