单晶炉机械结构

TDR85A-ZJS单晶炉的机械结构与维修背景—半导体生产流程拉制单晶棒（本产品研究环节）石英砂－金属硅多晶单晶硅棒单晶硅片集成电路太阳能电池太阳能电池应用集成电路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。将多晶硅原料放在炉体的石英坩埚内进行高温熔化（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，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。工艺过程加热器籽晶CCD坩埚提升旋转机构坩埚•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•氧化籽晶提升旋转机构单晶棒液面测温仪热场测温仪氩气流量熔料引晶放肩等晶收尾TDR85A-ZJS全自动晶体生长炉整体结构尺寸炉体电控柜电源柜总重整体结构尺寸接口尺寸•籽晶提升机构经过静平衡和动平衡测试•带称重传感器•快慢速双电机•外置限位调节•观测玻璃窗•光电编码计行程晶体提升机构晶体提升机构结构（主视）晶体提升机构结构（俯视）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。2、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，松开刚性连轴器右侧的紧定螺钉，将其向外滑出。小心不要把联轴器上的十字块跌落。5、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。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，小心不要破坏提升腔的内孔以及晶转磁流体密封的O型圈和轴。8、松开2颗铰链螺钉，使称重腔与提升腔脱离。拆装钢丝绳时缆索管位置晶体提升腔拆装及调整取出压力辊子组件右端盖左端盖取出右端盖花键轴、缆索管取出晶转磁流体10拆下提升腔右端盖的4颗螺钉。11拆下提升腔左端盖的盖板，用铜棒敲击花键轴，将其向右端推出，同时顺时针旋转花键轴使得缆索管从铜螺母的螺纹上脱开，将花键轴、缆索管、右端盖以及晶转磁流体密封作为一个整体从提升腔内抽出。12用小拉马取下花键轴左端的滚动轴承。13松开并取下把花键轴滑套固定到缆索管上的4颗螺钉。9松开压力滚子组件固定到提升腔上的4颗螺钉，拆下压力滚子组件。14将缆索管从花键滑套上拉出，小心，不要把滑套拉出花键轴，否则，滚珠将会从滚槽中掉下来。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。17、重装时，首先铜螺母装回端盖，装回把铜螺母固定到盖端上的4颗螺钉。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。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颗固定螺钉。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。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。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。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。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。籽晶钢缆的对中1、安放对中靶在坩埚轴的托盘上，保证其位于托盘正中。2、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。5、降下籽晶夹头，使对中针几乎触及对中靶。6、从另一个观察窗观察对中针是否正对对中靶中心。7、如对中针没有正对对中靶中心，则松开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。9、上紧三个压紧块，观察对中针是否有偏差。10、拆下对中靶和对中针。晶升离合器的调整1、使用0.2mm的塞尺塞入离合器，当离合器通电时，固定离合器右侧的定位螺钉。2、离合器断电，取出塞尺，重新通电，检查是否吸合。3、离合器断电，用0.2mm的塞尺检查间隙是否有变化。4、反复测试几次，至离合器吸合、分离正常。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清洁并检查对中性晶转和晶升皮带3个月检查磨损/对中和张力晶转、晶升电机噪声、刷磨损3个月检查碳刷长度联轴器紧定螺钉3个月检查紧固性晶升离合器组件的调整3个月检查离合器间隙及动作坩埚提升机构•滚珠直线导轨•精密丝杆，自锁•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（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。3、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。6、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。拆旋转皮带松开3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拆下固定磁流体的螺钉提起磁流体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。9、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。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。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。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。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，如果有必要的话，就进行调整。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。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，使工具可以轻松进入炉底板下法兰。坩埚提升机构维护周期表设备名称维修周期步骤坩埚轴冷却胶管每个月检查裂纹及损坏情况埚转、埚升驱动皮带3个月检查磨损、对中和张紧埚转、埚升电机驱动装置3个月检查所有螺钉的紧固埚转、埚升电机噪声、刷磨损3个月检查碳刷长度波纹管3个月检查损坏情况丝杆3个月清洁和润滑铜螺母3个月检查磨损情况滚珠直线导轨6个月清洁和润滑丝杠轴承6个月脂润滑坩埚轴每年检查磨损和对中翻板阀的调整1、将副炉室升起，旋开。2、确认O型圈已经装好，把翻板阀关闭。3、用5mm的内六角扳手和17mm的呆扳手把翻板阀两端的固定螺钉松开。4、打开真空泵，真空球阀，抽取主炉室真空。5、利用主炉室内外压差，翻板阀会自动吸紧。6、当压力抽到极限真空时，将翻板阀两端的固定螺钉上紧。7、充入氩气，做一次隔离实验以确保翻板阀调整后密封良好。松开外端的2只外六角螺钉松开内端的2只内六角螺钉水平调整机构副室旋转机构氩气分流系统真空系统冷却水系统•采用光学系统将晶体图像分到2个独立CCD完成引晶、等径的单独控制。•图像处理速度快，引晶跟踪能力强，引晶效果好•机械调整简单双CCD测径系统•采用了国内首创、独特的副炉室自动旋转机构，可在副炉室提升到位时的缓慢旋开和快速旋闭，提高取晶的安全性；•采用特殊的隔离阀板水冷内循环结构，避免了采用浮动式翻板阀中软管及接头漏水的隐患；•采用独特的氩气分流环结构，保证在拉晶过程中氩气气流的均匀性。机械结构设计特色谢谢！