專利名稱：石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備的制作方法
石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石英坩堝涂鋇設(shè)備，尤其是涉及一種石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備。
背景技術(shù)：
公知的，石英坩堝作為拉制大直徑單晶硅是一種必不可少的設(shè)備之一，目前的石英坩堝在1450度以下使用，大致分為透明和不透明兩種。用電弧法制的半透明石英坩堝是拉制大直徑單晶硅，發(fā)展大規(guī)模集成電路必不可少的基礎(chǔ)材料。當(dāng)今，世界半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已用此坩堝取代了小的透明石英坩堝。他具有高純度、耐溫性強(qiáng)、尺寸大精度高、保溫性好、節(jié)約能源、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)常用拉制單晶硅用石英坩堝18英寸和20英寸也有廠家使用22及以上的坩堝。目前國(guó)內(nèi)坩堝生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的18和20英寸坩堝技術(shù)都比較成熟。其生產(chǎn)使用原料石英砂主要由美國(guó)進(jìn)口。國(guó)內(nèi)產(chǎn)的石英砂純度都達(dá)不到其要求。其原料里雜質(zhì)在生產(chǎn)時(shí)高溫熔制過程中產(chǎn)生黑點(diǎn)氣泡等對(duì)拉制單晶硅時(shí)其穩(wěn)定性都有一定影響。目前坩堝生產(chǎn)涂層技術(shù)已被大多數(shù)廠家使用就是在普通石英砂溶制的坩堝表面涂上一層高純度石英砂使其形成致密層，其致密層能阻止單晶硅高溫拉制過程中硅與石英坩堝反應(yīng)提高成晶率。但是發(fā)明人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鋇對(duì)于單晶硅高溫拉制具有一定的輔助隔離作用，石英砂在高溫下容易出現(xiàn)石英砂成份與單晶硅的混合，由于單晶硅內(nèi)出現(xiàn)了不應(yīng)有的成份， 所以導(dǎo)致了單晶硅的質(zhì)量降低。經(jīng)過技術(shù)檢索，在2009年以前，僅有國(guó)外幾家能夠生產(chǎn)具有鋇涂層的石英坩堝， 價(jià)格非常之高，由于鋇涂層石英坩堝或石英坩堝屬于易耗品，在多晶硅加工企業(yè)的使用數(shù)量非常之巨大；所以國(guó)內(nèi)部分企業(yè)開始研發(fā)在石英坩堝上設(shè)置鋇涂層的工藝，中國(guó)專利 發(fā)明名稱、一種石英坩堝涂鋇工藝及其產(chǎn)品，公開號(hào)、CN101759347A,申請(qǐng)日、2009年12月 12日公開了 “在18英寸到觀英寸坩堝石墨模具中加入石英砂，在轉(zhuǎn)數(shù)為80-105轉(zhuǎn)/分鐘的模具旋轉(zhuǎn)過程中，加熱升溫達(dá)到M00-2900°C ；石英砂在模具旋轉(zhuǎn)離心力作用下熔化成型，然后用振動(dòng)器振動(dòng)；用石英管向模具內(nèi)導(dǎo)入70-3500克化合鋇，在高溫下和坩堝內(nèi)壁石英砂反應(yīng)，生成厚度為0. 04-lmm的硅酸鋇；待坩堝冷卻后在氫氟酸液體中浸泡除雜，再用純水沖洗，在無塵室內(nèi)凈化風(fēng)干包裝。經(jīng)涂鋇的坩堝產(chǎn)品在1420°C的高溫狀態(tài)下長(zhǎng)期使用， 不會(huì)變形；能有效使用50-180小時(shí)，使煉出來的單晶硅棒長(zhǎng)度增加25%左右?！钡募夹g(shù)內(nèi)容，結(jié)合該專利所公開的內(nèi)容可以看出，利用熱能進(jìn)行石英坩堝的制造以及同步向模具內(nèi)注入化合鋇很難實(shí)現(xiàn)，這是由于石英砂已經(jīng)填滿型腔，化合鋇如何在“均勻”附著在石英坩堝表面成為問題，況且這種方式受到成本、設(shè)備影響很難實(shí)現(xiàn)；綜上所述并結(jié)合已經(jīng)公開文獻(xiàn)，具有鋇涂層的石英坩堝屬于急待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開了一種石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備通過設(shè)備的合理設(shè)置結(jié)合工人手工噴涂實(shí)現(xiàn)了在鍋體的內(nèi)部面均勻附著鋇涂層，通過本發(fā)明對(duì)于石英坩堝的改良，有效地延長(zhǎng)了石英坩堝的使用時(shí)間， 不僅提高了后續(xù)使用中拉晶的成品率，而且使石英坩堝的強(qiáng)度得到增強(qiáng)，克服了石英坩堝熱熔引起單晶硅的質(zhì)量降低現(xiàn)象的發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，包括針刺玄武巖布?jí)|、噴涂承載轉(zhuǎn)盤、軸、推力滾子軸承、底座、齒盤、豎齒盤、電機(jī)、變速器、箱體、轉(zhuǎn)速表、恒溫控制器和電阻發(fā)熱器箱，在箱體內(nèi)的底部設(shè)有底座，底座上部通過軸承連接軸的下端，在軸的下部套接齒盤，齒盤上部設(shè)有推力滾子軸承，所述推力滾子軸承的上部由多個(gè)固定桿固定連接箱體，軸的上部穿過箱體上設(shè)置的開口與噴涂承載轉(zhuǎn)盤的下部面固定連接，在噴涂承載轉(zhuǎn)盤的上部設(shè)有針刺玄武巖布?jí)|，所述針刺玄武巖布?jí)|形成石英坩堝的放置及其勻速噴涂鋇涂層結(jié)構(gòu)；所述齒盤與一側(cè)的豎齒盤齒合，豎齒盤由連接套連接電機(jī)的動(dòng)力輸出端，在電機(jī)上設(shè)有變速器，所述箱體前部設(shè)置的轉(zhuǎn)速表聯(lián)通電機(jī)，箱體前部恒溫控制器聯(lián)通電阻發(fā)熱器箱，電阻發(fā)熱器箱由管路與噴槍連接，所述噴槍上還設(shè)有氣管，氣管外接氣泵。所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，在箱體的下部設(shè)有支架。所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，齒盤上部設(shè)置的推力滾子軸承上部軸圈通過固定桿固定在箱體內(nèi)的上部面上。所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，在箱體的前部設(shè)有電源顯示燈。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，利用噴涂承載轉(zhuǎn)盤上部放置針刺玄武巖布?jí)|，保證石英坩堝的品質(zhì)；所述推力滾子軸承可有效地減少噴涂承載轉(zhuǎn)盤擺動(dòng)引起的噴涂不勻現(xiàn)象；本發(fā)明保證了石英坩堝內(nèi)表面的鋇涂層涂層薄厚均勻，涂層粘貼牢靠；通過本發(fā)明對(duì)于石英坩堝的改良，有效地延長(zhǎng)了石英坩堝的使用時(shí)間，經(jīng)過測(cè)試延長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到十個(gè)小時(shí)以上，不僅提高了拉晶的成品率，而且使石英坩堝的強(qiáng)度得到增強(qiáng)，克服了石英坩堝熱熔引起單晶硅的質(zhì)量降低。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向視圖；圖中1、噴嘴2、噴槍3、手柄；4、鋇涂層5、氣管；6、石英坩堝7、針刺玄武巖布?jí)|8、 噴涂承載轉(zhuǎn)盤；9、軸；10、電阻發(fā)熱器箱；11、電機(jī)12、變速器13、連接套14、豎齒盤；15、支架；16、底座；17、固定桿18、箱體19、推力滾子軸承；20、齒盤；21、開口 ；22、轉(zhuǎn)速表23、恒溫控制器M、顯示燈。
具體實(shí)施方式通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例；結(jié)合附圖1或2所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，包括針刺玄武巖布?jí)|7、噴涂承載轉(zhuǎn)盤8、軸9、推力滾子軸承19、底座16、齒盤20、豎齒盤14、電機(jī)11、變速器12、箱體 18、轉(zhuǎn)速表22、恒溫控制器23和電阻發(fā)熱器箱10，在箱體18內(nèi)的底部設(shè)有底座16，底座16 上部通過軸承連接軸9的下端，在軸9的下部套接齒盤20，齒盤20上部設(shè)有推力滾子軸承 19，所述推力滾子軸承19的上部由多個(gè)固定桿17固定連接箱體18，齒盤20上部設(shè)置的推力滾子軸承19上部軸圈通過固定桿17固定在箱體18內(nèi)的上部面上，在箱體18的下部設(shè)有支架15，軸9的上部穿過箱體18上設(shè)置的開口 21與噴涂承載轉(zhuǎn)盤8的下部面固定連接， 在噴涂承載轉(zhuǎn)盤8的上部設(shè)有針刺玄武巖布?jí)|7，所述針刺玄武巖布?jí)|7形成石英坩堝6的放置及其勻速噴涂鋇涂層結(jié)構(gòu)；所述齒盤20與一側(cè)的豎齒盤14齒合，豎齒盤14由連接套 13連接電機(jī)11的動(dòng)力輸出端，在電機(jī)11上設(shè)有變速器12，所述箱體18前部設(shè)置的轉(zhuǎn)速表 22聯(lián)通電機(jī)11，在箱體18的前部設(shè)有電源顯示燈M，箱體18前部恒溫控制器23聯(lián)通電阻發(fā)熱器箱10，電阻發(fā)熱器箱10由管路與噴槍2連接，所述噴槍2上還設(shè)有氣管5，氣管5外接氣泵。實(shí)施本發(fā)明所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，利用噴涂承載轉(zhuǎn)盤8上部放置針刺玄武巖布?jí)|7，保證石英坩堝6在噴涂鋇涂層時(shí)不會(huì)受到高溫影響，防范了噴涂承載轉(zhuǎn)盤 8上的油漆脫落而影響石英坩堝6品質(zhì)；底座16在支撐齒盤20中通過推力滾子軸承19在箱體18的穩(wěn)定固定，使得齒盤20向軸9和噴涂承載轉(zhuǎn)盤8傳遞轉(zhuǎn)速能量中，噴涂承載轉(zhuǎn)盤 8能夠穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動(dòng)，有效地減少了擺動(dòng)引起的噴涂不勻現(xiàn)象，本發(fā)明所述噴涂承載轉(zhuǎn)盤8軸 9下部的齒盤20與電機(jī)11齒連接，便于維修電機(jī)11時(shí)影響齒盤20、軸9和噴涂承載轉(zhuǎn)盤8 的垂直角度；使用時(shí)通過本發(fā)明的噴槍2噴嘴1對(duì)著石英坩堝6內(nèi)壁，通過箱體18前部設(shè)置的恒溫控制器23使電阻發(fā)熱器箱10對(duì)所述電阻發(fā)熱器箱10內(nèi)的鋇元素溶液恒溫加熱， 此時(shí)啟動(dòng)電機(jī)11，使噴涂承載轉(zhuǎn)盤8穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，并由噴槍2噴嘴1噴出鋇元素溶液，厚度在1 2mm或之間均可，所述鋇元素溶液便穩(wěn)定的粘在石英坩堝6的內(nèi)壁上，達(dá)到所需厚度時(shí)停止噴涂，由于噴涂承載轉(zhuǎn)盤8在恒速狀態(tài)下一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，鋇元素溶液在凝固中也相應(yīng)較為穩(wěn)定的處于石英坩堝6的內(nèi)壁上，厚度較為均勻，待到鋇元素溶液凝固，停止噴涂承載轉(zhuǎn)盤8旋轉(zhuǎn)，取下石英坩堝6，換上另一石英坩堝6重復(fù)上述步驟便可；獲取的石英坩堝6進(jìn)行清洗后便是最終獲取的具有鋇涂層的石英坩堝6。以上內(nèi)容中未細(xì)述部份為現(xiàn)有技術(shù)，故未做細(xì)述。
權(quán)利要求
1.一種石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，包括針刺玄武巖布?jí)|(7)、噴涂承載轉(zhuǎn)盤(8)、軸 (9)、推力滾子軸承(19)、底座(16)、齒盤(20)、豎齒盤(14)、電機(jī)(11)、變速器(12)、箱體 (18)、轉(zhuǎn)速表(22)、恒溫控制器(23)和電阻發(fā)熱器箱(10)，其特征是在箱體(18)內(nèi)的底部設(shè)有底座(16)，底座(16)上部通過軸承連接軸(9)的下端，在軸(9)的下部套接齒盤 (20)，齒盤00)上部設(shè)有推力滾子軸承(19)，所述推力滾子軸承(19)的上部由多個(gè)固定桿(17)固定連接箱體(18)，軸(9)的上部穿過箱體(18)上設(shè)置的開口與噴涂承載轉(zhuǎn)盤(8)的下部面固定連接，在噴涂承載轉(zhuǎn)盤(8)的上部設(shè)有針刺玄武巖布?jí)|(7)；所述齒盤 (20)與一側(cè)的豎齒盤(14)齒合，豎齒盤(14)由連接套(13)連接電機(jī)(11)的動(dòng)力輸出端， 在電機(jī)(11)上設(shè)有變速器(12)，所述箱體(18)前部設(shè)置的轉(zhuǎn)速表0 聯(lián)通電機(jī)(11)，箱體(18)前部恒溫控制器03)聯(lián)通電阻發(fā)熱器箱(10)，電阻發(fā)熱器箱(10)由管路與噴槍 (2)連接，所述噴槍( 上還設(shè)有氣管(5)，氣管( 外接氣泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，其特征是在箱體(18)的下部設(shè)有支架(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，其特征是齒盤OO)上部設(shè)置的推力滾子軸承(19)上部軸圈通過固定桿(17)固定在箱體(18)內(nèi)的上部面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，其特征是在箱體(18)的前部設(shè)有電源顯示燈04)。
全文摘要
一種石英坩堝鋇涂層的噴涂設(shè)備，涉及一種石英坩堝涂鋇設(shè)備，在箱體(18)內(nèi)的軸(9)的下部套接齒盤(20)，齒盤上部設(shè)有推力滾子軸承(19)，軸的上部與噴涂承載轉(zhuǎn)盤(8)的下部面固定連接，在噴涂承載轉(zhuǎn)盤的上部設(shè)有針刺玄武巖布?jí)|(7)；所述齒盤與一側(cè)的豎齒盤(14)齒合，豎齒盤由連接套(13)連接電機(jī)(11)的動(dòng)力輸出端，所述箱體前部設(shè)置的轉(zhuǎn)速表(22)聯(lián)通電機(jī)，箱體前部恒溫控制器聯(lián)通電阻發(fā)熱器箱，電阻發(fā)熱器箱由管路與噴槍(2)連接，所述噴槍上還設(shè)有氣管(5)，氣管外接氣泵；本發(fā)明有效地延長(zhǎng)了石英坩堝的使用時(shí)間，不僅提高了后續(xù)使用中拉晶的成品率，而且使石英坩堝的強(qiáng)度得到增強(qiáng)。
文檔編號(hào)C03C17/22GK102432189SQ20111027974
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者沈福茂 申請(qǐng)人:沈福茂