[發明專利]用于晶體生長設備的坩堝升降機構和晶體生長設備

有效

• 申請號: 202011629059.9
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112831830B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 袁長路;苗江濤
• 申請（專利權）人: 徐州晶睿半導體裝備科技有限公司
• 主分類號: C30B15/30
• 分類號: C30B15/30;C30B15/28;C30B29/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張文姣

本發明公開了一種用于晶體生長設備的坩堝升降機構和晶體生長設備，坩堝升降機構包括坩堝軸、稱重組件和調節組件，坩堝適于安裝在坩堝軸上，坩堝軸用于驅動坩堝上下移動和驅動坩堝繞坩堝軸的中心軸線轉動，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，調節組件連接坩堝軸和稱重組件，且用于調整坩堝軸和稱重組件在坩堝軸的軸向上的相互作用力。根據本發明的用于晶體生長設備的坩堝升降機構，具有良好的稱量穩定性和準確性。

技術領域

本發明涉及晶體生長技術領域，尤其是涉及一種用于晶體生長設備的坩堝升降機構和晶體生長設備。

背景技術

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

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

而隨著CCZ技術的發展，CCZ拉晶工藝可以實現在拉晶的過程中加料，通過軟件控制拉晶過程中消耗的硅和通過加料器加入的硅的質量相同，從而保證在拉晶過程中，在不使用堝升的前提下能夠保持液口距保持不變(液口距是指導流筒下沿到熔硅液面或熔硅界面的距離)。對于CCZ技術而言，精準獲知坩堝內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用加料裝置，其中采用在進料倉底面設有重量感應裝置，從而實現原料的重量測量。但在實際的生產過程中，由于原料的加入會存在損耗，該重量結果會存在較大誤差，從而導致生長過程中一系列參數的調整存在誤差，使得生長的晶體質量較差。因此，無論是那種長晶方式，如何準確測量坩堝內重量變化都變得日益重要。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種用于晶體生長設備的坩堝升降機構，所述坩堝升降機構具有良好的稱量穩定性和準確性，便于實現坩堝本體內物料液面實時位置的準確跟蹤。

本發明還提出一種具有上述坩堝升降機構的晶體生長設備。

根據本發明第一方面的用于晶體生長設備的坩堝升降機構，所述晶體生長設備包括坩堝，所述坩堝升降機構包括：坩堝軸，所述坩堝適于安裝在所述坩堝軸上，所述坩堝軸用于驅動所述坩堝上下移動和驅動所述坩堝繞所述坩堝軸的中心軸線轉動；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；調節組件，所述調節組件連接所述坩堝軸和所述稱重組件，且用于調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。

根據本發明的用于晶體生長設備的坩堝升降機構，通過設置稱重組件和調節組件，便于實現調節組件對稱重組件進行稱量修正，從而保證坩堝升降機構的稱量穩定性和準確性，便于實現坩堝本體內物料液面實時位置的變化的準確跟蹤，有利于進一步提高生產效率。

在一些實施例中，所述稱重組件包括：滑座，所述滑座套設在所述坩堝軸外，所述調節組件連接所述滑座和所述坩堝軸；稱重機構，所述稱重機構設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。

在一些實施例中，所述坩堝升降機構還包括：升降驅動組件，所述升降驅動組件用于通過所述滑座驅動所述坩堝軸上下移動。

在一些實施例中，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，所述稱重機構設在所述滑座和所述安裝法蘭之間，所述調節組件沿所述坩堝軸的軸向設置且連接所述滑座和所述安裝法蘭。