[發(fā)明專利]用于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的坩堝升降機(jī)構(gòu)和晶體生長(zhǎng)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011629059.9
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112831830B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁長(zhǎng)路;苗江濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州晶睿半導(dǎo)體裝備科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/30
• 分類號(hào): C30B15/30;C30B15/28;C30B29/06
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張文姣

本發(fā)明公開了一種用于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的坩堝升降機(jī)構(gòu)和晶體生長(zhǎng)設(shè)備，坩堝升降機(jī)構(gòu)包括坩堝軸、稱重組件和調(diào)節(jié)組件，坩堝適于安裝在坩堝軸上，坩堝軸用于驅(qū)動(dòng)坩堝上下移動(dòng)和驅(qū)動(dòng)坩堝繞坩堝軸的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，稱重組件與坩堝軸配合，且用于稱量坩堝軸上的承載重量并輸出稱重信息，調(diào)節(jié)組件連接坩堝軸和稱重組件，且用于調(diào)整坩堝軸和稱重組件在坩堝軸的軸向上的相互作用力。根據(jù)本發(fā)明的用于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的坩堝升降機(jī)構(gòu)，具有良好的稱量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的坩堝升降機(jī)構(gòu)和晶體生長(zhǎng)設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有晶體的制作方法通常為使用切克勞斯基(Czochralski，CZ)方法生長(zhǎng)的硅單晶或氧化物晶體。在晶體的生長(zhǎng)過(guò)程中，為了確保晶體的質(zhì)量，需要控制晶體在生長(zhǎng)過(guò)程中的各種條件，而調(diào)控晶體生長(zhǎng)條件的前提就是通過(guò)檢查晶體在生長(zhǎng)過(guò)程中重量的變化來(lái)判斷是否需要改變晶體生長(zhǎng)條件。

CZ單晶爐中一般不安裝稱重裝置，主要是通過(guò)測(cè)量晶體的直徑，并根據(jù)晶棒的密度在將其換算成重量，從而確定坩堝液面的位置，調(diào)整堝跟比(堝跟比即坩堝的移動(dòng)速度與晶體提拉機(jī)構(gòu)的提拉速度之間的比值)。

而隨著CCZ技術(shù)的發(fā)展，CCZ拉晶工藝可以實(shí)現(xiàn)在拉晶的過(guò)程中加料，通過(guò)軟件控制拉晶過(guò)程中消耗的硅和通過(guò)加料器加入的硅的質(zhì)量相同，從而保證在拉晶過(guò)程中，在不使用堝升的前提下能夠保持液口距保持不變(液口距是指導(dǎo)流筒下沿到熔硅液面或熔硅界面的距離)。對(duì)于CCZ技術(shù)而言，精準(zhǔn)獲知坩堝內(nèi)溶液重量的變化變得更加重要。專利CN211771652U揭示了一種單晶爐生產(chǎn)用加料裝置，其中采用在進(jìn)料倉(cāng)底面設(shè)有重量感應(yīng)裝置，從而實(shí)現(xiàn)原料的重量測(cè)量。但在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，由于原料的加入會(huì)存在損耗，該重量結(jié)果會(huì)存在較大誤差，從而導(dǎo)致生長(zhǎng)過(guò)程中一系列參數(shù)的調(diào)整存在誤差，使得生長(zhǎng)的晶體質(zhì)量較差。因此，無(wú)論是那種長(zhǎng)晶方式，如何準(zhǔn)確測(cè)量坩堝內(nèi)重量變化都變得日益重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種用于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的坩堝升降機(jī)構(gòu)，所述坩堝升降機(jī)構(gòu)具有良好的稱量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，便于實(shí)現(xiàn)坩堝本體內(nèi)物料液面實(shí)時(shí)位置的準(zhǔn)確跟蹤。

本發(fā)明還提出一種具有上述坩堝升降機(jī)構(gòu)的晶體生長(zhǎng)設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的坩堝升降機(jī)構(gòu)，所述晶體生長(zhǎng)設(shè)備包括坩堝，所述坩堝升降機(jī)構(gòu)包括：坩堝軸，所述坩堝適于安裝在所述坩堝軸上，所述坩堝軸用于驅(qū)動(dòng)所述坩堝上下移動(dòng)和驅(qū)動(dòng)所述坩堝繞所述坩堝軸的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；稱重組件，所述稱重組件與所述坩堝軸配合，且用于稱量所述坩堝軸上的承載重量并輸出稱重信息；調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件連接所述坩堝軸和所述稱重組件，且用于調(diào)整所述坩堝軸和所述稱重組件在所述坩堝軸的軸向上的相互作用力。

根據(jù)本發(fā)明的用于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的坩堝升降機(jī)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置稱重組件和調(diào)節(jié)組件，便于實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)組件對(duì)稱重組件進(jìn)行稱量修正，從而保證坩堝升降機(jī)構(gòu)的稱量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，便于實(shí)現(xiàn)坩堝本體內(nèi)物料液面實(shí)時(shí)位置的變化的準(zhǔn)確跟蹤，有利于進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。

在一些實(shí)施例中，所述稱重組件包括：滑座，所述滑座套設(shè)在所述坩堝軸外，所述調(diào)節(jié)組件連接所述滑座和所述坩堝軸；稱重機(jī)構(gòu)，所述稱重機(jī)構(gòu)設(shè)在所述滑座和所述坩堝軸之間且用于稱量所述坩堝軸上的承載重量。

在一些實(shí)施例中，所述坩堝升降機(jī)構(gòu)還包括：升降驅(qū)動(dòng)組件，所述升降驅(qū)動(dòng)組件用于通過(guò)所述滑座驅(qū)動(dòng)所述坩堝軸上下移動(dòng)。

在一些實(shí)施例中，所述坩堝軸上形成有安裝法蘭，所述滑座配合在所述安裝法蘭的下側(cè)，所述稱重機(jī)構(gòu)設(shè)在所述滑座和所述安裝法蘭之間，所述調(diào)節(jié)組件沿所述坩堝軸的軸向設(shè)置且連接所述滑座和所述安裝法蘭。