[发明专利]一种6轴联动石英坩埚熔制机及其熔制方法

说明书

本发明公开了一种6轴联动石英坩埚熔制机及其熔制方法，属于坩埚熔制机技术领域，包括升降机、联动主板和模具支撑台，升降机带动联动主板上下移动，联动主板内设有中空的圆形联动转轴，联动转轴内均匀的设有6个联动轴孔，每个联动轴孔内均安装有加热电极，联动主板上安装有两个喷头，两个喷头的外侧由耐高温的保护套包裹，保护套外侧安装有多个温度传感器，模具支撑台上设有旋转台，模具通过隔热外壳设置在旋转台上，模具内成型石英坩埚，模具顶部盖有隔热板。本发明解决石英坩埚熔制存在的能耗高、熔制出的坩埚粗糙度高、使用寿命低的问题，通过六轴联动，能够自动对心，减小了加热电极与石英坩埚之间的距离，增加加热温度。

技术领域

本发明涉及一种坩埚熔制机及其熔制方法，特别是涉及一种6轴联动石英坩埚熔制机及其熔制方法，属于坩埚熔制机技术领域。

背景技术

目前，石英坩埚可在1450℃以下使用，在1450℃时处于熔料阶段，在1425℃时处于拉晶阶段，分透明和不透明两种，传统的石英坩埚熔制机采用的3轴联动，适合小尺寸石英坩埚，主要是26英寸以下尺寸的石英坩埚，随着市场需求和技术进步，半导体与光伏用石英坩埚向28英寸以上尺寸的大直径发展，3轴石英坩埚熔制机已经不能满足大尺寸石英坩埚的生产需求，而且，现有的3轴石英坩埚熔制机能耗高，由于温度达不到理想温度，坩埚内表面气泡含量高，粗糙度高，这样会导致坩埚使用寿命下降，同时气泡进入硅夜后，会降低单晶的成品率。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种6轴联动石英坩埚熔制机及其熔制方法，解决现有技术中石英坩埚熔制机存在的能耗高、熔制出的坩埚粗糙度高、使用寿命低的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种6轴联动石英坩埚熔制机，包括升降机、及设置在升降机底部的联动主板、及设置在联动主板下的模具支撑台，升降机带动联动主板上下移动，联动主板内设有用于6轴联动的中空的圆形联动转轴，联动转轴内均匀的设有6个联动轴孔，每个联动轴孔内均安装有用于对石英坩埚进行加热的加热电极，位于中空的联动转轴的中心位置的联动主板上安装有两个喷头，两个喷头的外侧由耐高温的保护套包裹，保护套外侧安装有多个温度传感器，模具支撑台上设有旋转台，模具通过隔热外壳设置在旋转台上，模具内成型石英坩埚，模具顶部盖有隔热板。

优选的，两个喷头分别为HG-20聚乙烯亚胺雾化喷头和高纯惰性气体喷头，HG-20聚乙烯亚胺雾化喷头用于喷出HG-20聚乙烯亚胺雾化气体，高纯惰性气体喷头用于喷出高纯惰性气体。

优选的，隔热板与联动主板直接连接，其上设有多个用于使加热电极穿过的轴孔，隔热板随联动主板的上下移动而移动。

优选的，保护套的上下两个端头分别设有温度传感器，上端的温度传感器用于保温时测定石英坩埚内的温度，下端的温度传感器用于加热时测定石英坩埚内的温度。

优选的，所述石英坩埚由5层石英组成，5层石英由外至内依次包括外层天然石英、内层天然石英、半晶态石英、微晶态合成石英和内层合成石英。

优选的，按重量百分比计，所述微晶态合成石英中含有占微晶态合成石英重量0.2％的混合稀土。

优选的，所述混合稀土为镧铈混合稀土，所述镧铈混合稀土中，La含量为30％，Ce含量为35％。

优选的，所述内层合成石英中无气泡，按重量百分比计，所述内层合成石英内含有占内层合成石英重量1.2％的双相增韧共聚物。

优选的，按重量份数计，所述双相增韧共聚物包括如下成分及配比：Ni：1份、Mn：1份、N：15份、Cu：1份、Ag：0.5份、Co：1份和Fe：0.5份。

一种6轴联动石英坩埚熔制机的熔制方法，包括如下步骤：

步骤1：模具修理