单晶炉机械结构.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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！,