[發明專利]一種單晶爐重摻單晶生產過程中籽晶用的牽引機構

有效

• 申請號: 201510114510.6
• 申請日: 2015-03-16
• 公開（公告）號: CN104674336B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 黃永恩;任丙彥;李世杰;范全東;武哲
• 申請（專利權）人: 寧晉賽美港龍電子材料有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00
• 代理公司: 石家莊元匯專利代理事務所(特殊普通合伙)13115
• 代理人: 劉聞鐸

技術領域

本發明屬于半導體材料加工設備技術領域，具體涉及一種單晶爐重摻單晶生產過程中籽晶用的牽引機構。

背景技術

半導體材料單晶硅是在單晶爐中拉制出來的，目前，通用的生產工序是：清爐→向石英堝中投料→關閉爐門、升溫熔料→摻入影響產品電性參數的雜質→拉制單晶硅棒→冷卻、開爐、取單晶硅棒，這是一套沿用多年的成熟工藝。

傳統的單晶生長工藝下，由于重摻雜單晶摻入雜質量大，雜質在低壓高溫下的揮發物較多，這些揮發物在單晶生長過程中遇冷會凝固于爐膛內部的各個溫度較低的部位，尤其是籽晶的提拉裝置外表面，由于是低壓高溫下的自然凝固，致密度較低，比較容易脫落，晶體生長過程中會由于這些揮發物的脫落產生斷苞現象，嚴重影響單晶的生長效率，傳統的方法是取出容易附著揮發物的提拉裝置進行外表面打磨處理，這種方法不僅無法完全將表面的揮發物打磨下來，而且該方法效率較低，這種傳統生產工藝由于雜質脫落引起的單晶斷苞、生產效率低、生產成本高的弊端是顯而易見的。

發明內容

本發明克服了單晶硅傳統生產工藝由于雜質脫落引起的單晶斷苞、生產效率低、生產成本高的問題，提供了一種單晶爐重摻單晶生產過程中籽晶用的牽引機構，該牽引機構能夠避免雜質落入生長的單晶表面，提高了單晶的生產效率，生產成本也隨之降低。

本發明采用的技術方案是：

一種單晶爐重摻單晶生產過程中籽晶用的牽引機構，牽引機構包括由均為圓柱體結構的軟軸、連接桿、重錘及卡楔按照由上到下的順序連接而成的提升裝置，連接桿的直徑大于軟軸且小于重錘，卡楔的直徑小于重錘，籽晶與卡楔連接固定，關鍵點是，所述的提升裝置的外部設置有除雜裝置，除雜裝置包括除雜桶、除雜碗及定位機構，除雜桶內壁固定設置有多個環形的阻塵臺，阻塵臺包括環形的阻塵板及與其內側固定的豎直筒狀的阻塵柵，最下端的阻塵臺中阻塵柵的內壁直徑小于卡楔的外徑且大于籽晶的外徑，其他阻塵臺的內壁與提升裝置中所對應部位的外壁接觸配合；除雜碗包括底部帶有支撐臺的儲塵槽及固定于儲塵槽下端的筒狀的定位桶，儲塵槽為上端面向外傾斜擴張的環形槽，定位桶外側面和支撐臺下端面分別與除雜桶內側面和上端面接觸配合；定位機構位于除雜桶上部且將除雜裝置和提升裝置固定定位。

所述的卡楔在中軸處設置有與籽晶外輪廓相配合的安裝孔，籽晶通過安裝孔與卡楔連接，卡楔與籽晶的交界處設置有水平的定位孔，定位孔中設置有卡頭將籽晶和卡楔定位固定。

所述的定位機構包括除雜桶側壁上兩對關于直徑對稱的水平的貫穿孔及與每對貫穿孔相配合的定位桿，貫穿孔的直徑大于定位桿的直徑，提升裝置中重錘上端面位于定位桿下方，兩個定位桿之間的距離大于連接桿的直徑且小于重錘的直徑。

所述的定位桿兩端設置有與所對應的貫穿孔相對應的定位槽。

所述的筒狀的阻塵柵的內壁為豎直的圓柱形，阻塵柵的外壁由上到下的順序向外傾斜。

所述的阻塵柵的外壁最上端與內壁最上端交叉連接。

本發明的有益效果是：本發明在籽晶的提升裝置的外部增加設置除雜裝置，除雜裝置中除雜桶設置有阻塵臺可以將提升裝置脫落的雜質收集起來，阻塵臺中的阻塵柵的外壁傾斜設置且上端面為外壁和內壁交叉連接，這樣就可以將脫落的雜質沿傾斜的外壁全部收集至阻塵臺底部，除雜裝置中除雜碗上端面向外傾斜擴張可以收集單晶爐爐膛上脫落的雜質，最下端的阻塵臺中阻塵柵的內壁直徑小于卡楔的外徑且大于籽晶的外徑，這樣就可以將提升裝置全部定位在除雜裝置上方，而除雜桶上部的定位桿和貫穿孔可以將重錘定位在除雜桶中，本發明在單晶爐中單晶在生長過程中不會受到雜質影響，提高了單晶生長的成功率，減少了單晶產品的殘品率，大大降低了單晶生產的成本。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明中除雜裝置的結構示意圖。

圖3是本發明中除雜桶的結構示意圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是本發明中除雜碗的結構示意圖。

圖6是本發明中定位桿的結構示意圖。

圖7是本發明中的提升裝置和籽晶的結構示意圖。

附圖中，1代表除雜桶，2代表除雜碗，3代表阻塵板，4代表阻塵柵，5代表支撐臺，6代表儲塵槽，7代表定位桶，8代表貫穿孔，9代表定位桿，10代表定位槽，11代表軟軸，12代表連接桿，13代表重錘，14代表卡楔，15代表卡頭，16代表籽晶。

具體實施方式