CN202968740U - 一种区熔炉单晶夹持*** - Google Patents

一种区熔炉单晶夹持*** Download PDF

Info

Publication number
CN202968740U
CN202968740U CN 201220682114 CN201220682114U CN202968740U CN 202968740 U CN202968740 U CN 202968740U CN 201220682114 CN201220682114 CN 201220682114 CN 201220682114 U CN201220682114 U CN 201220682114U CN 202968740 U CN202968740 U CN 202968740U
Authority
CN
China
Prior art keywords
single crystal
sleeve
monocrystalline
polysilicon
ball
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201220682114
Other languages
English (en)
Inventor
付斌
闫志瑞
方峰
王学锋
陈海滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Youyan Semiconductor Silicon Materials Co ltd
Original Assignee
GUOTAI SEMICONDUCTOR MATERIALS CO Ltd
Grinm Semiconductor Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GUOTAI SEMICONDUCTOR MATERIALS CO Ltd, Grinm Semiconductor Materials Co Ltd filed Critical GUOTAI SEMICONDUCTOR MATERIALS CO Ltd
Priority to CN 201220682114 priority Critical patent/CN202968740U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202968740U publication Critical patent/CN202968740U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

一种区熔炉单晶夹持***，它包括：夹持套筒A，内轴套筒，所述的内轴套筒中心处设内轴轴头，内轴轴头与用于拉伸单晶的籽晶夹头连接，所述的夹持套筒A为锥形，锥顶为敞口，敞口的中心供单晶通过，所述单晶的细颈一端与籽晶连接，位于锥尖部下方的直线段设有顶丝孔，夹持套筒A与内轴套筒外部通过顶丝B固定，位于籽晶夹头下方的内轴轴头上套有挡渣板，挡渣板的外径与内轴套筒内径相匹配，在夹持套筒锥顶部设有多晶硅球流入口，在套筒的内侧与单晶的外侧的空间，且该空间的高度方向是从挡渣板的上方到锥顶敞口均布满支撑用的多晶硅球。***优点是提升单晶在生产中的稳定性，不仅提高了单晶的完整实收率，同时也极大地降低了原料的损失，提高了生产效率。

Description

一种区熔炉单晶夹持***
技术领域
本实用新型涉及一种区熔炉单晶夹持***。
技术背景
众所周知，现代信息技术和现代电子技术的核心是半导体技术，而半导体硅单晶材料是最重要的半导体材料。在半导体硅单晶的生产过程中主要采用直拉法和区熔法生产。区熔硅单晶由于其生产相对杂质含量低，是制造功率器件的优秀材料。
随着技术进步，半导体硅材料的发展非常迅速，硅单晶渐向大直径、大重量方向发展。区熔法生产硅单晶的过程中采用的是整根的圆柱状多晶料。随着单晶直径的增加，生产过程中硅单晶单根重量已经超过20公斤。这种情况下采用简单的单晶夹持器已很难实现单晶的稳定生长，同时也具有很大的安全隐患。生产单晶的工艺框图(见图1)。
随着单晶工艺的逐渐提高，单晶市场逐渐向大直径方向发展，同时单晶重量也不断增加，此时现有的夹持器不能满足大直径单晶对其作用力的要求。
原始区熔炉夹持***结构简单，由夹持针压块、夹持针、压块支架组成。初使外轴不动，内轴以3mm/min的速度稳定的向下运动，当单晶生长至等径100mm长后，按下夹持按钮，夹持套筒与内外轴同时向下移动，夹持针以圆形轨迹逆时针方向缓慢的运动，直到夹持针与单晶完全接触。由于单晶表面不均匀，此方法在夹持针与单晶接触的一瞬间，可能有某一点先接触其余两点后接触的现象，从而造成单晶受力不均匀，导致单晶歪及流熔区。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种区熔炉单晶夹持***，此***在于提升单晶在生产中的稳定性，以防止单晶在正常生长时因受自身重力和离心力影响造成不可复的损耗，不仅提高了单晶的完整实收率，同时也极大地降低了原料的损失，提高了生产效率。
为达到上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：
这种区熔炉单晶夹持***，它包括：夹持套筒A，内轴套筒，所述的内轴套筒中心处设内轴轴头，内轴轴头与用于拉伸单晶的籽晶夹头连接，所述的夹持套筒A为锥形，锥顶为敞口，敞口的中心供单晶通过，所述单晶的细颈一端与籽晶连接，位于锥尖部下方的直线段设有顶丝孔，夹持套筒A与内轴套筒外部通过顶丝B固定，位于籽晶夹头下方的内轴轴头上套有挡渣板，挡渣板的外径与内轴套筒内径相匹配，在夹持套筒锥顶部设有多晶硅球流入口，在由夹持套筒A与内轴套筒连成的套筒的内侧与单晶的外侧的空间，且该空间的高度方向是从挡渣板的上方到锥顶敞口均布满支撑用的多晶硅球。
所述的在夹持套筒锥顶部设有多晶硅球流入口是通过电动阀门与盛放多晶硅球的容器相连，该容器通过连接杆与炉壁相连接。
本实用新型的优点是：本实用新型颠覆了原始区熔炉夹持***结构，将简单的三点夹持演变成多点夹持，由若干个直径为0.5-1mm的球状多晶硅球组成，同样初使外轴不动，内轴以3mm/min的速度稳定的向下运动，当单晶生长至等径100mm长后，按下夹持按钮，通过投夹持过程缓慢的由器皿向夹持套筒里流入多晶硅球，从而将单晶固定，同时在不改变区熔单晶炉其他运行设备及工艺条件的基础上，提高单晶在运行中的稳定性。
附图说明
图1：区熔法单晶生产工艺流程框图
图2：现有区熔炉夹持***结构示意图
图3：本实用新型中夹持套筒与内轴套筒连接示意图
图4：本实用新型中挡渣板与内轴轴头的连接示意图
图5：向夹持套筒内输送多晶硅球容器的示意图
图6：本实用新型使用状态示意图(多晶硅球将夹持套筒填满)
图1中所示的流程是：先阅读任务单，随后按以下顺序进行：清洁炉室，安装籽晶，安装多晶，调线圈、反射器，装炉，抽真空(充气)，其中，需要检测真空度是否合格，真空度合格后，进入拉制单晶工序，等径100mm长后进入投夹持工序，等径保持，随后收尾停炉，其中，如果在投夹持工序时出现单晶歪的情况时，就要及时停炉。
图2中，1为夹持针，2为单晶，3为细颈，4为籽晶，5为内轴套筒，6为内轴轴头，7为夹持针压块，8籽晶夹头，9为夹持套筒，10为顶丝A。
图3、图4、图5、图6中，6为内轴轴头，11为夹持套筒A，13为内轴套筒，12为顶丝B，2为单晶，3细颈，4为籽晶，8籽晶夹头，14为挡渣板，15为多晶硅球，16为容器，17为电动阀门，18为连接杆，19为多晶硅球流入口。
具体实施方式
本实用新型包括：夹持套筒A 11，内轴套筒13，所述的内轴套筒中心处设内轴轴头6，内轴轴头与用于拉伸单晶的籽晶夹头8连接，所述的夹持套筒A 11为锥形，锥顶为敞口，敞口的中心供单晶2通过，所述单晶的细颈3一端与籽晶4连接，位于锥尖部的下方的直线段设有顶丝孔，夹持套筒A 11与内轴套筒13外部通过顶丝B 12固定，位于籽晶夹头下方的内轴轴头上套有挡渣板14，挡渣板14的外径与内轴套筒13内径相匹配，在夹持套筒A 11锥顶部设有多晶硅球流入口19，在由夹持套筒A 11与内轴套筒连成的套筒的内侧与单晶的外侧的空间，且该空间的高度方向是从挡渣板14的上方到锥顶敞口均布满支撑用的多晶硅球15。
在夹持套筒A 11锥顶部设有多晶硅球流入口19通过电动阀门17与盛放多晶硅球15的容器16相连，容器16通过连接杆18与炉壁相连接。
将原有的夹持套筒9(图2)拆下，换上本发明设计的夹持套筒A 11(此套筒不影响其他运行部件)，夹持套筒A 11竖直延伸部分通过顶丝A 10与内轴套筒5外部固定(图3)。
为防止多晶硅球进入内轴产生影响，专门设计了配合内轴运行的圆柱形挡渣板，挡渣板外部直径与内轴套筒内部直径相匹配，内部直径与内轴轴头外部直径相匹配，且不影响籽晶夹头的安放，将此挡渣板套入内轴轴头即可实现(图4)。
盛放多晶硅球的容器通过连接杆与炉体相连接(图5)，并在容器出口处设电气阀门17，通过调节旋钮使阀门缓慢打开或关闭，控制多晶硅球的流量大小。
采用多晶硅球作为单晶稳定性支撑，此多晶硅球取料方便，耐高温，受热后不易产生杂质，且不会对单晶的工艺造成影响。由于多晶硅球具有流动性的特点，对单晶可充分的外包围，形成多点夹持，分散作用力，通过不规则的排列组合固定单晶(图6)。

Claims (2)

1.一种区熔炉单晶夹持***，其特征在于：它包括：夹持套筒A，内轴套筒，所述的内轴套筒中心处设内轴轴头，内轴轴头与用于拉伸单晶的籽晶夹头连接，所述的夹持套筒A为锥形，锥顶为敞口，敞口的中心供单晶通过，所述单晶的细颈一端与籽晶连接，位于锥尖部下方的直线段设有顶丝孔，夹持套筒A与内轴套筒外部通过顶丝B固定，位于籽晶夹头下方的内轴轴头上套有挡渣板，挡渣板的外径与内轴套筒内径相匹配，在夹持套筒锥顶部设有多晶硅球流入口，在由夹持套筒A与内轴套筒连成的套筒的内侧与单晶的外侧的空间，且该空间的高度方向是从挡渣板的上方到锥顶敞口均布满支撑用的多晶硅球。
2.根据权利要求1所述的夹持***，其特征在于：所述的在夹持套筒锥顶部设有多晶硅球流入口是通过电动阀门与盛放多晶硅球的容器相连，该容器通过连接杆与炉壁相连接。
CN 201220682114 2012-12-11 2012-12-11 一种区熔炉单晶夹持*** Expired - Lifetime CN202968740U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220682114 CN202968740U (zh) 2012-12-11 2012-12-11 一种区熔炉单晶夹持***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220682114 CN202968740U (zh) 2012-12-11 2012-12-11 一种区熔炉单晶夹持***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202968740U true CN202968740U (zh) 2013-06-05

Family

ID=48509840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201220682114 Expired - Lifetime CN202968740U (zh) 2012-12-11 2012-12-11 一种区熔炉单晶夹持***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202968740U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105386120A (zh) * 2014-09-03 2016-03-09 硅电子股份公司 在根据fz方法结晶单晶期间支撑生长单晶的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105386120A (zh) * 2014-09-03 2016-03-09 硅电子股份公司 在根据fz方法结晶单晶期间支撑生长单晶的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101435106A (zh) 一种单晶硅棒的生产工艺及设备
CN206814881U (zh) 一种减少石英坩埚变形的装置
CN202968746U (zh) 一种加料装置
CN202017072U (zh) 单晶炉二次加料装置
CN206157273U (zh) 一种新型单晶炉
CN202968740U (zh) 一种区熔炉单晶夹持***
CN105112991B (zh) 一种用于单晶炉的导流筒
CN203546200U (zh) 提拉法制单晶硅棒的连接装置和制单晶硅棒设备
CN103409790B (zh) 准单晶铸锭炉的下加热器升降机构
WO2014030866A1 (ko) 단결정 성장장치 및 이에 적용된 원료공급장치와 원료공급방법
CN205635844U (zh) 一种单晶炉导流筒的吊装装置
CN202202016U (zh) 能够测量熔硅液面与导流筒之间距离的单晶炉热场装置
CN101748483A (zh) 一种锗熔体浮渣清除装置及方法
CN113008622B (zh) 一种颗粒硅区熔检测采样装置
CN208618005U (zh) 一种太阳能单晶热场隔热装置
CN201276607Y (zh) 单晶硅加料装置
CN207193433U (zh) 底部耐高温的单晶二次加料装置
CN204094128U (zh) 非晶合金锭的连续生产装置
CN203923456U (zh) 一种多晶硅铸锭炉的锥形导流筒结构
CN204690167U (zh) 一种新型的多晶硅锭铸锭炉
CN209029328U (zh) 一种灯丝灯封接去料装置
CN205741273U (zh) 一种单晶硅生长炉的加料器
CN203034142U (zh) 一种多晶铸锭炉用固液界面移动跟踪装置
CN206828676U (zh) 用于单晶炉二次加料的硅棒夹具
CN203382844U (zh) 准单晶铸锭炉的下加热器升降机构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: GRINM ADVANCED MATERIALS CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100088 Beijing city Xicheng District Xinjiekou Avenue No. 2

Patentee after: GRINM ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.

Patentee after: Guotai Semiconductor Material Co.,Ltd.

Address before: 100088 Beijing city Xicheng District Xinjiekou Avenue No. 2

Patentee before: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS Co.,Ltd.

Patentee before: Guotai Semiconductor Material Co.,Ltd.

C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100088 Beijing city Xicheng District Xinjiekou Avenue No. 2

Patentee after: GRINM ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.

Patentee after: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS Co.,Ltd.

Address before: 100088 Beijing city Xicheng District Xinjiekou Avenue No. 2

Patentee before: GRINM ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.

Patentee before: Guotai Semiconductor Material Co.,Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: GRINM ADVANCED MATERIALS CO., LTD.

Effective date: 20150708

Free format text: FORMER OWNER: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS CO., LTD.

Effective date: 20150708

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150708

Address after: 101300 Beijing city Shunyi District Shuanghe Linhe Industrial Development Zone on the south side of the road

Patentee after: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS Co.,Ltd.

Address before: 100088 Beijing city Xicheng District Xinjiekou Avenue No. 2

Patentee before: GRINM ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.

Patentee before: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 101300 south side of Shuanghe Road, Linhe Industrial Development Zone, Shunyi District, Beijing

Patentee after: Youyan semiconductor silicon materials Co.,Ltd.

Address before: 101300 south side of Shuanghe Road, Linhe Industrial Development Zone, Shunyi District, Beijing

Patentee before: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS Co.,Ltd.

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130605

CX01 Expiry of patent term