[發明專利]用于單晶爐的防晶棒掉落裝置和單晶爐

在審

• 申請號: 202211268657.7
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115679435A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 楊文武;張雯
• 申請（專利權）人: 西安奕斯偉材料科技有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 西安維英格知識產權代理事務所(普通合伙) 61253
• 代理人: 宋東陽;姚勇政

本公開涉及用于單晶爐的防晶棒掉落裝置和單晶爐，該用于單晶爐的防晶棒掉落裝置包括設置在單晶爐的副爐室處的感測裝置、抱接裝置和止擋件，其中，感測裝置用于感測晶棒是否發生掉落；抱接裝置包括單獨的抱接件，抱接裝置用于根據感測裝置感測到晶棒發生掉落而使抱接件抱接并固定至晶棒的外表面；以及止擋件設置在抱接裝置的下方，并且止擋件構造成能夠止擋隨掉落的晶棒下落的抱接件，以由此止擋晶棒。

技術領域

本公開涉及半導體技術領域，具體地，涉及用于單晶爐的防晶棒掉落裝置和單晶爐。

背景技術

在單晶爐中進行拉晶時，多晶硅原料被投入坩堝中并熔化成硅溶液，并且籽晶被浸入硅溶液中并被慢慢旋轉拉出，以在單晶爐的特定熱場下拉制形成晶棒。

在拉制過程中，晶棒的重量會不斷增加。當所拉制的晶棒尚短時，例如，晶棒長度小于1000mm時，由于重量較小，一般不會發生籽晶或籽晶繩斷裂的情況。然而，當拉制進行到晶棒從單晶爐的主爐室進入副爐室中時，由于晶棒重量變得相對較大，存在籽晶或籽晶繩斷裂的風險。而且，由于對更長長度的晶棒的需求，投料量增加，并且由此拉制的晶棒的重量也變得相對更大，從而也更容易在拉制過程中出現籽晶或籽晶繩斷裂的問題。另一方面，因例如地震等其他原因引發的單晶爐振動也可能導致籽晶或籽晶繩發生斷裂。

一旦籽晶或籽晶繩斷裂，晶棒就會發生掉落，由此會對單晶爐內的熱場結構、坩堝等造成損壞，并且坩堝內的熔融硅溶液也會發生飛濺和泄漏，導致產生安全隱患，并會造成爐內污染。

發明內容

本部分提供了本公開的總體概要，而不是對本公開的全部范圍或所有特征的全面公開。

本公開的目的在于提供一種能夠阻止晶棒掉落而對單晶爐內的熱場結構、坩堝等造成損壞的用于單晶爐的防晶棒掉落裝置。

為了實現上述目的，根據本公開的一方面，提供了一種用于單晶爐的防晶棒掉落裝置，其包括設置在單晶爐的副爐室處的感測裝置、抱接裝置和止擋件，其中，

感測裝置用于感測晶棒是否發生掉落；

抱接裝置包括單獨的抱接件，抱接裝置用于根據感測裝置感測到晶棒發生掉落而使抱接件抱接并固定至晶棒的外表面；以及

止擋件設置在抱接裝置的下方，并且止擋件構造成能夠止擋隨掉落的晶棒下落的抱接件，以由此止擋晶棒。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，抱接裝置可以包括電磁彈射裝置，電磁彈射裝置用于在感測裝置感測到晶棒發生掉落時將抱接件電磁彈射至晶棒。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，感測裝置可以通過感測晶棒的移動方向和/或移動速率來判斷晶棒是否發生掉落。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，感測裝置可以在感測到晶棒向下移動且移動速率大于2mm/min時判定晶棒發生掉落。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，抱接件可以包括多個弧形部段，所述多個弧形部段能夠在抱接件抱接晶棒時繞晶棒的周向布置。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，所述多個弧形部段可以均為磁體并且設置成使得所述多個弧形部段中的每相鄰布置的兩個弧形部段的磁性相反，以使得所述多個弧形部段在抱接晶棒時能夠通過磁吸力固定至晶棒的外表面。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，抱接裝置可以布置在副爐室的下端處。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，止擋件可以為固定至副爐室的內壁上的環形止擋件。

在上述用于單晶爐的防晶棒掉落裝置中，止擋件可以為設置在單晶爐的副爐室與主爐室之間的凸臺。

根據本公開的另一方面，提供了一種單晶爐，其包括根據前述段落中的任一個所述的用于單晶爐的防晶棒掉落裝置。