[发明专利]一种用于立式炉的自动上下料系统及立式炉体

说明书

本发明公开了一种用于立式炉的自动上下料系统，包括石英舟取放装置、翻舟装置、硅片顶升装置、整片装置、插取片机械手和硅片上下料传输装置；石英舟取放装置用于带动石英舟在缓存架、反应腔和翻舟装置之间转移；翻舟装置用于实现石英舟在立式状态和卧式状态之间进行变换；硅片顶升装置用于带动硅片做升降运动；整片装置用于实现硅片的对中；插取片机械手用于带动硅片在硅片上下料传输装置和硅片顶升装置之间进行转移；硅片上下料传输装置用于实现硅片从花篮取出并传输至插取片机械手的取片位。本发明还公开了一种立体炉体，包括如上所述自动上下料系统。本发明具有结构紧凑、占地空间小、取片精度高、自动化程度高、稳定性高等优点。

技术领域

本发明主要涉及太阳能电池片的加工设备，特指一种用于立式炉的自动上下料系统及立式炉体。

背景技术

当前，晶硅太阳能电池的制造工艺过程中，通常需要采用扩散工艺进行硅片的PN结制备，采用LPCVD工艺完成热氧和薄膜沉积。在扩散/LPCVD工艺时，需要用到石英舟作为载具。工艺前，先将前道工序来的硅片由花篮盒取出装入石英舟的舟槽中；硅片放置完成后，将石英舟送入工艺设备的反应室进行扩散/LPCVD工艺；工艺结束后送出石英舟，待石英舟冷却后再将扩散/LPCVD后的硅片从石英舟中取出，装入花篮盒中，送往下一道工序。

传统的扩散/LPCVD工艺设备反应室采用卧式布置形式，对应的自动上下料系统中石英舟取放、传输、定位和装卸硅片均为卧式形式。随着硅片直径不断增大，传统扩散炉在满足工艺要求方面面临很大困难，为解决这些困难，适应工艺进步要求，出现了立式扩散/氧化炉，相比卧式炉，立式炉具有以下优点：

1、在扩散炉口径变大以后，恒温区的横截面温度差卧式炉比立式大得多，立式炉更能满足工艺要求；2、立式扩散/氧化炉能够控制氧气浓度精度可满足特殊工艺要求，从而满足薄膜工艺要求；3、工艺过程中硅片在高温状态易变形，立式炉中硅片为水平放置，硅片变形几率更小；4、高温扩散及硅片破碎时，立式炉不需要清洗反应管和石英舟，反应部位的粘附物、颗粒少。

但是现有技术对于多管体的立式扩散炉/LPCVD中石英舟在反应腔室中自动竖直安装、自动竖直进出、硅片自动上下料尚无完善的解决方案，因此如何提高多管立式炉体上下料的自动化程度、实现稳定可靠的自动上下料以及获得更高生产效率是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构紧凑、占地空间小、取放硅片精度高、自动化程度高、稳定性高，能实现石英舟自动稳定可靠进出炉体、硅片自动上下料的用于立式炉的自动上下料系统及立式炉体。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于立式炉的自动上下料系统，包括石英舟取放装置、翻舟装置、硅片顶升装置、整片装置、插取片机械手和硅片上下料传输装置；所述石英舟取放装置用于带动石英舟在缓存架、反应腔室和翻舟装置之间进行转移；所述翻舟装置用于实现石英舟在立式状态和卧式状态之间进行变换；所述硅片顶升装置用于带动硅片做升降运动以实现硅片脱离石英舟或放入石英舟；所述整片装置用于实现硅片的对中；所述插取片机械手用于带动硅片在硅片上下料传输装置和硅片顶升装置之间进行转移；所述硅片上下料传输装置用于实现自动从花篮取出硅片或将硅片送入花篮中。

作为本发明的进一步改进：还包括花篮上下料传输装置，所述花篮上下料传输装置用于与AGV小车对接实现花篮自动上下料。

作为本发明的进一步改进：所述石英舟取放装置包括移动轨道组件、机械手和夹取组件，所述夹取组件与机械手相连，所述机械手安装在移动轨道组件上，所述移动轨道组件用于带动机械手沿移动轨道组件来回移动以实现带动石英舟在缓存架、反应腔和翻舟装置之间进行转移，所述夹取组件用于实现夹紧石英舟。

作为本发明的进一步改进：所述翻舟装置包括移动模组、舟定位夹紧机构和舟翻转机构，所述舟翻转机构安装在所述移动模组上，所述舟定位夹紧机构与所述舟翻转机构相连，所述移动模组用于带动舟翻转机构沿水平方向移动。