[發明專利]用于直拉硅單晶生長的晶種夾頭

無效

• 申請號: 201110434697.X
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102492983A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 田達晰;何永增;程建國;張向成;鄭鐵波;李剛
• 申請（專利權）人: 浙江金瑞泓科技股份有限公司
• 主分類號: C30B15/32
• 分類號: C30B15/32
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及直拉硅單晶生長，尤其涉及一種用于直拉硅單晶生長的晶種夾頭。

背景技術

直拉硅單晶生長爐中常用的晶種夾頭如圖1和圖2所示，夾頭從上到下順次包括掛鉤1、上段2、中段3、下段4、銷子5，掛鉤1頂端有一凹槽，凹槽的兩側留有銷子孔；上段2為一圓柱體，長度a為100-150mm、直徑d₁約為50-70mm，上段2的上部為一圓錐臺，該圓錐臺的底角α₁為60°-70°、高度a′為5-10mm；中段3為一圓錐臺，其高度b為40-50mm；下段4為一圓柱體，高度c為100-150mm，直徑d₂為40-50mm，下段4的下端為一圓錐臺，底角α₂為60°-70°高度c′為5-10mm，下段4的中心為晶種的固定槽9，固定槽9位于下段4的下半部分并向下開口，固定槽9的直徑d₆為12-13mm，固定槽9的軸線與夾頭軸線重合，下段4的下部一側開有銷子孔7，銷子孔7為圓形的通孔，銷子孔7的直徑d₅為5-8mm，銷子孔7的截面圓心離夾頭軸線的距離為7-9mm；銷子孔7內裝有銷子5，銷子5為長度40-50mm的圓柱形，銷子5的直徑d₄為5-8mm，d5比d4大0.1-0.2mm。

如圖2所示，銷子5與晶種6的固定面8的接觸處為線狀接觸，當晶種6下面懸掛的單晶的重量超過100公斤時，晶種6容易在接觸處斷裂。

發明內容

本發明是克服現有技術的不足，提供一種用于直拉硅單晶生長的晶種夾頭。

用于直拉硅單晶生長的晶種夾頭從上到下順次包括掛鉤、上段、中段、下段、銷子，掛鉤頂端有一凹槽，凹槽的兩側留有銷子孔；上段包括相連接的圓柱體和圓錐臺，總高度a為100-150mm、直徑d₁為50-70mm，圓錐臺的底角α₁為60°-70°、圓錐臺高度a′為5-10mm；中段為圓錐臺，其高度b為40-50mm；下段包括相連接的圓柱體和圓錐臺，總高度c為100-150mm，直徑d₂為40-50mm，圓錐臺底角α₂為60°-70°，圓錐臺高度c′為5-10mm，下段的下部中心設有晶種的固定槽，固定槽的直徑d₆為12-13mm，下段的下部一側開有銷子孔，銷子孔為普通鍵槽形狀的通孔，銷子孔的截面兩端的圓半徑R為2.5-4mm，圓心間距h₁為1-5mm，銷子孔的截面靠近夾頭表面的圓弧的圓心離夾頭軸線的距離為7-9mm；銷子孔內裝有銷子，銷子為長度40-50mm的圓柱形，銷子側面設有寬度e為3-6mm的平面，平面與銷子軸線平行，銷子的直徑d₄為5-8mm，d₄=2R。

所述的掛鉤、上段、中段、下段、銷子的材料為高溫鉬。

本發明能使操作者在安裝晶種時觀察到銷子與晶種的固定面的接觸處的貼合狀態，確保銷子與晶種的固定面的接觸處是平面。本發明能顯著提高晶種提拉的硅單晶的重量，顯著降低在銷子與晶種接觸處因應力集中而發生晶種斷裂的機會。使用本發明的晶種夾頭，晶種提拉的單晶的重量可以達到300-400kg。

附圖說明

圖1是常用直拉硅單晶生長的晶種夾頭結構示意圖；

圖2是常用直拉硅單晶生長的晶種夾頭下段剖面圖；

圖3是用于直拉硅單晶生長的晶種夾頭結構示意圖；

圖4是本發明的夾頭下段剖面圖；

圖5是使用本發明的直拉硅單晶生長爐結構示意圖；

圖中：掛鉤1、上段2、中段3、下段4、銷子5、晶種6、銷子孔7、固定面8、固定槽9、提拉頭10、副爐室11、鋼絲繩12、隔離閥13、夾頭14、石英坩堝15、石墨坩堝16、加熱器17、隔熱體18、電極19、坩堝升降旋轉機構20、控制系統21、下爐室?22、硅熔體23、硅單晶24、直徑控制探頭25。

具體實施方式