CN101660195B - 长晶炉拉晶杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种长晶炉拉晶杆，其包含有一上圆柱筒，其周围具有三个穿设过上圆柱筒壁的定位栓；一顶端呈现球状且容设于圆柱筒内的定位杆，其球状顶端与定位栓间形成动态止抵关系；以及一设于定位杆下端用以容设晶种的下圆柱体。本发明由长晶炉拉晶杆内的定位杆与定位栓间的动态平衡关系，使拉晶的过程中，晶种与坩锅的旋转中心可以保持同心，以使晶棒整体结构笔直不会产生偏心，而产生质量较为优良的晶棒。

Description

长晶炉拉晶杆

技术领域

本发明涉及一种长晶炉拉晶杆，特别是指一种可使拉晶过程中晶棒整体结构笔直不会产生偏心的长晶炉拉晶杆。

背景技术

随着近年来科技的发达，光电产品在日常生活中的应用更为广泛，而在光电产品中扮演重要关键性角色的各式晶体，成为科技发展的宠儿，如何制得大直径、缺陷少的晶体成为目前各家晶体生产大厂所汲汲营营研制的重要技术。

而晶体的研制过程一般较为常见的有柴式法(Czochral skiMethod)、顶晶熔盐法(top seed solution growth)、浮熔区生长法(floating zone melting)、以及布式生长法(bridgman method)等，其中最为常见的柴式法是利用将原料置于坩锅中熔融，接续再利用位于坩锅上方的晶种插入坩锅中的熔融液面、旋转、上引来长出晶棒。而柴式长晶法，其长晶的程序可依照阶段细分为(1)融化、(2)长颈子(necking)、(3)长晶棒主体(body)及收尾(tail growth)。

但现有技术中，因长晶炉的转动装置与晶种间距离较远，往往利用一根较长的陶瓷拉晶杆连接一起，但在形成接近收尾阶段的晶体时，因为随着晶棒长度逐渐增加，导致旋转拉晶杆、坩锅与晶棒旋转中心产生不一致，而使晶棒整体结构极易产生偏心。

发明内容

有鉴于此，本发明遂针对上述现有技术的缺点，提出一种崭新的长晶炉拉晶杆，以有效克服上述问题，本发明的主要目的在提供一种长晶炉拉晶杆，其使晶柱的成长过程到尾端时，晶种与坩锅的旋转中心仍可以保持同心，进而获得笔直的晶棒。

本发明的另一目的在提供一种崭新的长晶炉拉晶杆，其包含有一上圆柱筒，其周围具有三个贯穿圆柱筒壁的穿孔；一顶端是呈现球状且容设于上圆柱筒内的定位杆；三个穿设过穿孔并抵于定位杆的球状顶端的定位栓；以及一设于定位杆下端用以容设晶种的下圆柱体。本发明通过长晶炉拉晶杆内的定位杆与定位栓间的动态平衡关系，来达到实时的调整晶种与坩锅的旋转中心维持在同心状态。

本发明的再一目的在提供一种长晶炉拉晶杆，其可以获得质量更佳的晶棒。

为达上述的目的，本发明提供一种长晶炉拉晶杆，其包含有一上圆柱筒，其周围具有三个贯穿圆柱筒壁的穿孔；一定位杆，其顶端是呈现球状且容设于上圆柱筒内；三个穿设过穿孔并抵于定位杆的球状顶端定位栓；以及一下圆柱体，其设于定位杆下端，以容设晶种。

本发明的有益效果：本发明由长晶炉拉晶杆内的定位杆与定位栓间的动态平衡关系，使拉晶的过程中，晶种与坩锅的旋转中心可以保持同心，以使晶棒整体结构笔直不会产生偏心，而产生质量较为优良的晶棒。

附图说明

图1为本发明的长晶炉拉晶杆的立体图。

图2为本发明的长晶炉拉晶杆的俯视图。

图3为本发明的长晶炉拉晶杆的A-A剖视图。

图4为本发明的长晶炉拉晶杆应用于长晶炉时的示意图。

【图号说明】

10  长晶炉拉晶杆

12  突出部

14  上圆柱筒

16  定位杆

18  球状顶端

20  定位栓

22  下圆柱体

24  坩锅

26  熔融液面

28  晶棒

具体实施方式

下面通过具体实施例详加说明，更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

请一并参阅图1～3，其各为本发明的长晶炉拉晶杆的立体图、俯视图与剖视图。如图所示，本发明的长晶炉拉晶杆10包含有一上圆柱筒14，上圆柱筒14的周围具有三个贯穿圆柱筒壁的穿孔(图中未示)，此三个穿孔将上圆柱筒14的圆周均分三等分，上圆柱筒14上方形成有一突出部12，其可连接至长晶炉装置的旋转器上；一定位杆16，其顶端是球状顶端18且容设于上圆柱筒14内；三个定位栓20，其穿设过穿孔并抵于定位杆16的球状顶端18；以及一下圆柱体22，其设于定位杆16下端，以容设晶种。

而上述的定位杆16的球状顶端18的直径可以是10微米(mm)。此外，本发明的长晶炉拉晶杆可应用于蓝宝石长晶炉。

请参阅图4，其本发明的长晶炉拉晶杆10应用于长晶炉时的示意图。如图所示，待原料品于坩锅24中熔融后，将晶种(图中未示)浸入熔融液面26，随后在适当温度将晶种旋转上拉，以拉出晶棒28，最后进入收尾阶段，此时晶棒28直径会逐渐缩小，而导致拉晶杆、坩锅24与晶棒旋转中心产生不一致的现象，此刻由本发明的定位栓20与球状顶端18间的相互抵止关系，可使定位杆16于定位栓20间形成动态调整定位关系，来不断修正晶种与坩锅的旋转轴心，以使长成的晶棒尾端呈现笔直，而不会产生偏心。

综上所述，本发明揭示一种崭新的长晶炉拉晶杆，其包含有一上圆柱筒，上圆柱筒周围具有三个贯穿圆柱筒壁的穿孔；一顶端是呈现球状且容设于上圆柱筒内的定位杆；三个穿设过穿孔并抵于定位杆的球状顶端的定位栓；以及一设于定位杆下端用以容设晶种的下圆柱体。本发明通过长晶炉拉晶杆内的定位杆与定位栓间的动态平衡关系，使拉晶的过程中，晶种与坩锅的旋转中心可以保持同心，进而使晶棒整体结构笔直不会产生偏心，以产生质量较为优良的晶棒。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故凡依本发明权利要求所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种长晶炉拉晶杆，其特征在于，包含有：

一上圆柱筒，其上方具有一突出部连接至长晶炉的转动装置，该上圆柱筒的筒壁具有三个贯穿圆柱筒壁的穿孔，以供插设定位栓；

三个定位栓，其分设于该上圆柱筒的筒壁上，且贯穿该筒壁，该三个定位栓将该上圆柱筒的圆周均分三等分；

一定位杆，其顶端是呈现球状且容设于该上圆柱筒内，三个穿设过穿孔并抵于定位杆的球状顶端的该定位栓，使该球状顶端与该定位栓间形成动态止抵关系，使定位杆与定位栓间形成动态调整定位，来修正晶种与坩锅的旋转轴心，以使长成的晶棒尾端呈现笔直；以及

一下圆柱体，其设于该定位杆下端，以容设晶种。

2.如权利要求1所述的长晶炉拉晶杆，其特征在于，该定位杆的球状顶端的直径为10微米。

3.如权利要求1所述的长晶炉拉晶杆，其特征在于，应用于柴式长晶法。

4.如权利要求1所述的长晶炉拉晶杆，其特征在于，应用于蓝宝石长晶炉。

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