CN117904706A - 晶体生长炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种晶体生长炉，该晶体生长炉用于生产晶棒。晶体生长炉包括炉体、提拉轴和夹持装置，提拉轴至少部分位于炉体内，提拉轴具有绕自身轴线的转动自由度以及沿提拉轴轴向的移动自由度，提拉轴用于提拉晶棒；夹持装置至少部分位于炉体内，夹持装置至少部分围绕提拉轴设置。夹持装置包括装置本体、推动件和夹持组件，装置本体套设于提拉轴外；推动件穿设于装置本体并具有移动自由度；夹持组件位于装置本体上并具有转动自由度，夹持组件与推动件抵接，以使夹持组件能够受推动件的推动以转动夹持晶棒。通过上述设置，使得晶棒夹持更加稳定，不易从提拉轴上脱离，提高晶棒的生长稳定性，进而提升生产加工效率。

Description

晶体生长炉

技术领域

本申请涉及晶体生长技术领域，尤其是指一种晶体生长炉。

背景技术

晶体生长技术是利用物质(液态、固态、气态)的物理化学性质控制相变过程，获得具有一定结构、尺寸、形状和性能的晶体的技术。

晶体生长炉是一种用于晶体生长培育工作的专业装置，其目的是为了通过环境调控的方式，给晶体生长提供必要条件，并提升晶体生长的速度。

现有的晶体生长炉，往往是通过直拉法制备单晶硅棒。直拉法制备单晶硅棒主要将原料多晶硅填入石英坩埚中，利用加热器对石英坩埚加热，以使石英坩埚中的原料多晶硅熔化为硅熔体，将籽晶(单晶)浸入硅熔体中，利用提拉系统边旋转边拉动籽晶，使硅熔体沿着拉动方向生长，从而获得满足直径和长度需求的晶棒。

在长晶的实际操作过程中，晶棒会同时进行上升和旋转两个运动，因此容易发生共振而导致晶棒在晶体生长炉中震荡，进而影响晶棒的生长品质和加工效率。

现有的晶体生长炉在提拉各种形状的晶棒时可能存在晶棒与提拉系统连接不稳的问题，从而影响晶棒的生长稳定性，进而影响加工效率。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种加工效率较高的晶体生长炉。

为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案：

一种晶体生长炉，该晶体生长炉用于生产晶棒。晶体生长炉包括炉体、提拉轴和夹持装置，提拉轴至少部分位于炉体内，提拉轴具有绕自身轴线的转动自由度以及沿提拉轴轴向的移动自由度，提拉轴用于提拉晶棒；夹持装置至少部分位于炉体内，夹持装置至少部分围绕提拉轴设置。夹持装置包括装置本体、推动件和夹持组件，装置本体套设于提拉轴外；推动件穿设于装置本体并具有移动自由度；夹持组件位于装置本体上并具有转动自由度，夹持组件与推动件抵接，以使夹持组件能够受推动件的推动以转动夹持晶棒。

进一步地，夹持组件通过一枢转轴转动连接至装置本体；夹持组件上设置有容纳枢转轴的滑动槽，滑动槽与枢转轴滑动连接。

进一步地，定义一个垂直于晶体生长炉高度方向的基准面，装置本体包括穿设平面以及围绕穿设平面形成的环形表面，穿设平面与基准面所成的夹角大于等于0°且小于等于30°；推动件穿设于穿设平面，推动件相对穿设平面移动以形成第一位置和第二位置，第一位置高于第二位置；当夹持组件夹持晶棒时，推动件处于第一位置，夹持组件与环形表面抵接；当夹持组件未夹持晶棒时，推动件处于第二位置，或推动件处于第一位置和第二位置之间的任一位置，夹持组件与推动件抵接。

进一步地，环形表面上开设有第一通孔，夹持组件至少部分穿过第一通孔后与晶棒连接或分离。

进一步地，装置本体内形成有容纳空间，推动件至少部分位于容纳空间中，装置本体的侧面开设有第二通孔，当夹持组件未夹持晶棒时，夹持组件至少部分穿过第二通孔后与推动件抵接。

进一步地，夹持装置还包括与装置本体连接的提拉管道，提拉管道至少部分位于装置本体的上侧，提拉轴至少部分位于提拉管道中，提拉轴上设置有限位件，限位件和提拉轴转动连接，限位件包括位于提拉管道中的收纳状态以及位于提拉管道外的展开状态，当夹持组件夹持晶棒时，限位件处于展开状态，且限位件抵接至装置本体。

进一步地，提拉轴靠近晶棒处至少部分沿提拉轴径向延伸以形成有凸台部，当限位件处于展开状态时，限位件还和凸台部抵接，以使限位件保持水平。

进一步地，提拉轴靠近晶棒处至少部分沿提拉轴径向延伸以形成有凸台部，提拉轴还包括弹性部件，弹性部件的两端分别连接限位件的下侧和凸台部，凸台部连接弹性部件的表面为斜面，在限位件处于展开状态的情况下，弹性部件处于初始状态；晶体生长炉还包括判断单元和偏转感应单元，偏转感应单元位于限位件上，判断单元和偏转感应单元电连接；判断单元根据偏转感应单元检测的限位件的偏转角度，以检测提拉轴的倾斜程度，以判断夹持装置对晶棒的夹持稳定性。

进一步地，晶体生长炉还包括稳定件，稳定件分别连接提拉轴和限位件的上侧，当限位件处于展开状态时，稳定件沿一直线延伸，以使限位件维持展开状态。

进一步地，晶体生长炉还包括重量感应单元，重量感应单元位于提拉轴和晶棒的连接处，重量感应单元还与判断单元电连接。

上述晶体生长炉的提拉轴可以通过推动件和夹持组件的相互配合，提高晶棒生产过程中的夹持稳定性且方便生产完成后的脱离，提高了晶棒的生长稳定性，进而提升了晶棒的生长品质和生产加工效率。

附图说明

图1为本申请晶体生长炉的剖视结构示意图；

图2为本申请图1中A处的局部放大图；

图3为本申请晶体生长炉的炉体内部示意图及其局部放大图；

图4为本申请晶体生长炉的推动件处于第一位置时的剖视结构示意图及其局部放大图；

图5为本申请晶体生长炉的推动件处于第二位置时的剖视结构示意图及其局部放大图；

图6为本申请晶体生长炉的夹持装置的结构示意图；

图7为本申请图6中B处的局部放大图；

图8为本申请晶体生长炉的夹持装置另一角度的结构示意图；

图9为本申请图8中C处的局部放大图；

图10为本申请晶体生长炉的提拉轴的结构示意图；

图11为本申请晶体生长炉的夹持装置和提拉轴的结构示意图；

图12为本申请图11中D处的局部放大图。

附图标记：

100、晶体生长炉；1、炉体；2、提拉轴；21、限位件；22、凸台部；23、弹性部件；3、夹持装置；31、装置本体；310、枢转轴；311、柱状件；312、穿设平面；313、环形表面；3131、第一通孔；314、容纳空间；315、第二通孔；32、推动件；30、夹持组件；33、执行件；331、滑动槽；332、导轨槽；34、夹持件；341、滑动部；342、夹持部；35、提拉管道；4、坩埚；5、升降旋转装置；101、基准面；102、判断单元；103、偏转感应单元；104、稳定件；105、重量感应单元；200、晶棒；201、夹持口。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中“第一”、“第二”等关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，下文不再赘述。

如图1所示，一种晶体生长炉100，能够用于生产晶棒200，该晶体生长炉100包括炉体1、提拉轴2、夹持装置3、坩埚4和升降旋转装置5。

为了清楚地说明本申请的技术方案，还定义了如图1所示的左、右、上、下。在本申请中，晶体生长炉100的宽度方向指的是图1中的左右方向，晶体生长炉100的高度方向指的是图1中的上下方向。

其中，炉体1为由炉壁形成的具有生长腔体的结构，以便于晶棒200在炉体1中生长。

坩埚4设置于炉体1内部，坩埚4可以盛有制备晶棒200的熔汤，熔汤为供晶棒200生长的原料，例如，当晶体生长炉100用于制备单晶硅棒时，坩埚4内的熔汤为硅熔体。

升降旋转装置5位于坩埚4的下方并支撑坩埚4，升降旋转装置5可以实现坩埚4的升降和旋转。

提拉轴2用于提拉晶棒200，提拉轴2设置于炉体1内，提拉轴2至少部分穿设于炉体1的上方。具体地，提拉轴2具有晶棒200绕自身轴线的转动自由度以及沿提拉轴2轴向的移动自由度，从而使得提拉轴2带动晶棒200绕提拉轴2轴线旋转以及沿提拉轴2轴向移动，使得坩埚4内的熔汤沿着晶棒200的运动方向结晶，生产所需晶棒200。

在本申请中，提拉轴2可以由熔点较高的耐高温材料制成，例如特殊合金、陶瓷材料或高熔点金属，使提拉轴2能够在晶体生长炉100内的高温环境下保持稳定。

夹持装置3至少部分位于炉体1内，夹持装置3用于夹持晶棒200，从而使得晶棒200能够通过夹持装置3保持稳定，不易从提拉轴2上脱落，进而提升晶棒200的稳定性。具体地，夹持装置3至少部分位于提拉轴2的下侧且至少部分围绕提拉轴2设置。在本申请中，夹持装置3还位于坩埚4的上方，以便于夹持装置3对晶棒200的夹持。

作为一种实现方式，结合图1、图2和图3所示，夹持装置3包括装置本体31、推动件32和夹持组件30。其中，装置本体31围绕提拉轴2设置，即装置本体31套设于提拉轴2外。推动件32穿设于装置本体31并具有移动自由度。夹持组件30位于装置本体31上并具有转动自由度，夹持组件30与推动件32抵接，以使夹持组件30能够受推动件32的推动以转动夹持晶棒200。通过上述设置，可以在提拉轴2提拉晶棒200时，使得晶棒200能够推动推动件32移动，从而使得与推动件32抵接的夹持组件30能够转动以夹持晶棒200，进而在晶棒200生长过程中实现夹持装置3对晶棒200的夹持，以提高晶棒200生产过程中的夹持稳定性且便于晶棒200生产完成后的脱离，提高了晶棒200的生长稳定性，进而提升了晶棒200的生长品质和生产加工效率。

在本实施方式中，夹持组件30包括执行件33和夹持件34。执行件33与推动件32抵接，以使执行件33能够受推动件32驱动，从而通过推动件32的移动以驱动执行件33移动。夹持件34位于执行件33上，以使执行件33受推动件32驱动而带动夹持件34夹持晶棒200，即夹持件34是夹持晶棒200时直接与晶棒200接触并用于夹持晶棒200的部件。

具体地，执行件33具有相对装置本体31的转动自由度，以使位于执行件33上的夹持件34转动，从而实现推动件32的移动带动执行件33的转动，并使得夹持件34能够通过执行件33实现转动夹持晶棒200。

需要说明的是，夹持装置3一般设置有多个，使得夹持装置3能够提高夹持晶棒200的夹持稳定性，以避免晶棒200在炉体1内发生震荡而导致晶棒200发生碰撞或掉落，进而提升晶棒200的生长品质和生产加工效率。

夹持装置3还包括提拉管道35，提拉管道35穿过炉体1上部并至少部分位于炉体1内，提拉轴2至少部分位于提拉管道35中，装置本体31连接于提拉管道35的下方，提拉管道35为提拉轴2的上下移动提供空间，用于隔离提拉轴2与外界，从而提升晶体生长炉100内部生产环境温度和气压的稳定性。

需要说明的是，提拉轴2通过晶体生长炉100的提拉装置实现提拉和/或转动，夹持装置3通过晶体生长炉100的提升装置实现提升和/或转动。其中，提拉轴2和夹持装置3可以单独提升和/或转动，或提拉轴2和夹持装置3可以同时提升和/或转动，具体可根据实际情况进行调整；晶体生长炉100的提拉装置和提升装置可以为相同且独立的两个装置。

在晶体生长炉100加工晶棒200时，可以先将籽晶浸入熔汤中，然后启动晶体生长炉100，提拉轴2带动籽晶绕提拉轴2轴线旋转以及沿提拉轴2轴向向上移动，从而使得坩埚4内的熔汤沿着籽晶的运动方向结晶，生成所需晶棒200。

如图4和图5所示，推动件32相对装置本体31移动以形成第一位置和第二位置，第一位置高于第二位置。在制备所需晶棒200时，提拉轴2能够带动晶棒200上下移动，晶棒200的上下移动会使得晶棒200与推动件32抵接或分离。在晶棒200与推动件32抵接时，随着晶棒200的上移，推动件32受晶棒200的推动也发生上移，直至推动件32从第二位置至第一位置，即在本申请中，第一位置指推动件32处于最上端位置，第二位置指推动件32处于最下端位置。

具体地，执行件33包括夹持位置和分离位置。当推动件32处于第一位置时，执行件33能够受推动件32推动以发生转动，从而使得执行件33处于夹持位置，此时夹持件34夹持晶棒200。当推动件32处于第二位置时，晶棒200不对推动件32产生作用力，此时可以通过人为操作等使得执行件33处于分离位置，以使夹持件34和晶棒200分离。通过推动件32、执行件33和夹持件34的相互配合，以提高晶棒200生产过程中的夹持稳定性且便于晶棒200生产完成后的脱离，从而提高了晶棒200的生长稳定性，进而提升了晶棒200的生长品质和生产加工效率。

为了进一步的提升晶体生长炉100的夹持稳定性，结合图6和图7所示，根据本申请的一些实施例，夹持组件30通过一枢转轴310转动连接至装置本体31。其中，枢转轴310位于装置本体31上，夹持组件30上设置有容纳枢转轴310的滑动槽331，滑动槽331与枢转轴310滑动连接。通过上述设置，可以使得夹持组件30在相对装置本体31转动的过程中，还能够相对装置本体31进行移动，以便于夹持组件30夹持晶棒200。

具体地，装置本体31边缘处设置有柱状件311，执行件33上开设有滑动槽331，枢转轴310穿设于柱状件311，枢转轴310与柱状件311转动连接或固定连接，枢转轴310穿设于滑动槽331中，执行件33通过滑动槽331与枢转轴310转动连接和滑动连接。更具体地，滑动槽331的长度大于枢转轴310的最大直径，从而使得滑动槽331能够相对枢转轴310移动，同时由于枢转轴310和执行件33仅通过滑动槽331连接，因此，执行件33还能够通过滑动槽331与枢转轴310发生相对转动，从而实现执行件33与枢转轴310转动连接和滑动连接。通过上述设置，可防止执行件33在移动过程中脱离装置本体31，使得执行件33可以稳定移动，进而延长夹持装置3的使用寿命，提高夹持装置3的夹持性能。

如图6所示，根据本申请的一些实施例，装置本体31包括穿设平面312以及围绕穿设平面312形成的环形表面313。其中，环形表面313与穿设平面312相接，或环形表面313与穿设平面312通过一过渡面相接，此处不作限制。

具体地，定义一个垂直于晶体生长炉100高度方向的基准面101，穿设平面312与基准面101所成的夹角大于等于0°且小于等于30°。更具体地，穿设平面312与基准面101所成的夹角大于等于10°且小于等于20°。通过上述设置，可以防止穿设平面312与基准面101所成的夹角过大而导致与晶棒200的干涉，和/或，还可以防止穿设平面312与基准面101所成的夹角过大而影响推动件32的正常工作，从而便于夹持装置3对晶棒200的正常夹持。

当夹持组件30夹持晶棒200时，推动件32处于第一位置，夹持组件30与环形表面313抵接；当夹持组件30未夹持晶棒200时，推动件32处于第二位置，或推动件32处于第一位置和第二位置之间的任一位置，夹持组件30与推动件32抵接。其中，第一位置和第二位置之间的任一位置指的是推动件32的运动轨迹中位于第一位置和第二位置之间的任一位置。

如图8所示，根据本申请的一些实施例，环形表面313上开设有第一通孔3131，夹持组件30至少部分穿过第一通孔3131后与晶棒200连接或分离。具体地，第一通孔3131的直径大于夹持件34，夹持件34可以穿过第一通孔3131并发生转动，从而使得夹持件34对晶棒200进行夹持，或使得夹持件34与晶棒200分离。

在本实施方式中，装置本体31内形成有容纳空间314，提拉轴2、推动件32至少部分位于容纳空间314中。装置本体31的侧面开设有第二通孔315，当夹持组件30未夹持晶棒200时，夹持组件30至少部分穿过第二通孔315后与推动件32抵接。其中，第二通孔315至少具有供执行件33移动时使用的空间大小。具体地，当执行件33处于分离位置时，执行件33至少部分穿过第二通孔315后与推动件32抵接，且执行件33至少部分位于容纳空间314中，使得推动件32能够和执行件33形成更稳定的配合关系，确保晶棒200生长过程的顺利进行，进而提升加工效率。

结合图6和图7所示，根据本申请的一些实施例，执行件33下表面开设有导轨槽332，夹持件34与导轨槽332滑动连接，以使执行件33在夹持位置和分离位置之间移动时，夹持件34能够相对装置本体31发生转动，然后夹持或分离晶棒200。导轨槽332可以使得导轨槽332与夹持件34之间的作用力分布更为均匀，使得夹持件34移动更为平稳顺畅，进而提高夹持装置3的夹持稳定性和可持续性。

如图8所示，根据本申请的一些实施例，夹持件34包括滑动部341和夹持部342。其中，滑动部341与导轨槽332滑动连接，滑动部341可以得到高精度稳定的平滑运动，防止晶棒200在夹持和分离过程中发生大程度的移动或摆动，以提高夹持件34的夹持精度。夹持部342用于夹持晶棒200，夹持部342基本呈“7”字型延伸，使得晶棒200和夹持部342保持更好的配合，提升晶棒200的夹持稳定性，防止晶棒200在加工过程中发生移动或摆动，进而提升晶棒200的生长品质。

需要说明的是，晶棒200相对夹持部342具有夹持口201（参照图4），以便于夹持部342对晶棒200的夹持。其中，夹持口201可以通过提拉轴2控制晶棒200的旋转速度和提拉速度形成，并能够通过旋转速度和提拉速度调整夹持口201的位置和形状。

示例性的，结合图8和图9所示，滑动部341位于导轨槽332中的部分形成限位部（图未示），限位部可以有效防止滑动部341脱离导轨槽332，并对夹持件34在导轨槽332中的滑动起到导向和限位的作用，确保夹持件34可以稳定地跟随执行件33的移动而移动，以避免晶棒200在炉体1内发生震荡而导致晶棒200发生碰撞或掉落，提高晶棒200生长的稳定性，进而提升晶棒200的生长品质。

具体地，当需要夹持晶棒200时，提拉轴2带动晶棒200向上移动，晶棒200与推动件32抵接；随着晶棒200的上移，推动件32受晶棒200推动也发生上移；执行件33受推动件32驱动，执行件33绕枢转轴310向夹持装置3的外部转动并通过滑动槽331向下滑动，并推动夹持件34的滑动部341沿着导轨槽332滑动，限位部使得滑动部341在导轨槽332中平稳移动，直至推动件32从第二位置至第一位置，此时执行件33与环形表面313抵接，执行件33处于夹持位置，夹持部342夹持晶棒200。需要说明的是，执行件33绕枢转轴310向夹持装置3的外部转动指的是执行件33靠近提拉轴2的一端向远离提拉轴2的一侧转动。

当需要分离晶棒200时，可以通过人为操作等移动执行件33，使得执行件33绕枢转轴310向夹持装置3的内部转动并通过滑动槽331向上滑动，此时夹持部342与晶棒200分离，晶棒200可以通过提拉轴2向下移动，直至推动件32从第一位置至第二位置。当推动件32处于第二位置时，执行件33至少部分穿过第二通孔315后与穿设平面312上的推动件32抵接，此时执行件33处于分离位置。在执行件33回复至分离位置的过程中，保持执行件33的稳定移动，即可稳定地分离晶棒200。需要说明的是，执行件33绕枢转轴310向夹持装置3的内部转动指的是执行件33靠近提拉轴2的一端向靠近提拉轴2的一侧转动。

通过上述装置的相互配合，进一步地提升了晶体生长炉100的夹持稳定性，使得夹持装置3在夹持晶棒200时，能够防止晶棒200震荡或者脱离，同时有利于稳定地分离晶棒200，提升了晶体生长炉100的生产加工效率。

如图10所示，提拉轴2上还设置有限位件21，限位件21和提拉轴2转动连接，限位件21可以为长方体结构，限位件21一般设置多个。具体地，限位件21包括位于提拉管道35中的收纳状态以及位于提拉管道35外的展开状态。当提拉轴2不使用时，限位件21可以收纳至提拉管道35中；当提拉轴2与晶棒200连接时，即当提拉轴2向下移动至坩埚4中时，限位件21处于展开状态；当推动件32处于第一位置，夹持件34夹持晶棒200时，限位件21处于展开状态且限位件21抵接至装置本体31，能够使得夹持晶棒200的状态更加稳定。限位件21还限定了晶棒200向上移动的高度最大值，即限位件21和装置本体31抵接时所处的位置，从而能够使得限位件21与夹持装置3配合，在限位件21和装置本体31抵接时能够使得夹持装置3夹持晶棒200，进而提高夹持装置3对晶棒200的夹持稳定性。

需要说明的是，限位件21抵接至装置本体31连接提拉管道35的位置，具体地，限位件21抵接至装置本体31的内表面的上侧。

如图10所示，根据本申请的一些实施例，提拉轴2靠近晶棒200处至少部分沿提拉轴2径向延伸以形成有凸台部22，当夹持晶棒200时，凸台部22位于容纳空间314内，凸台部22径向延伸的长度小于容纳空间314沿提拉轴2径向的最小宽度。其中，当限位件21处于展开状态时，限位件21和凸台部22抵接，以使限位件21保持水平，即使得限位件21基本平行于基准面101，从而使得夹持装置3和限位件21配合，以更进一步地提升了夹持晶棒200的稳定性，提高晶棒200生长的稳定性，进而提升晶棒200的生长品质。

具体地，提拉轴2带动晶棒200向上移动，使得坩埚4内的熔汤沿着晶棒200的运动方向结晶；随着晶棒200的上移，直至限位件21和凸台部22抵接，到达晶棒200向上移动的高度最大值。此时限位件21处于展开状态且抵接至装置本体31，推动件32处于第一位置，夹持件34夹持晶棒200。

在不使用提拉轴2时，限位件21可收纳至提拉管道35中。

结合图11和图12所示，作为另一种实现方式，提拉轴2还包括弹性部件23，弹性部件23的两端分别连接于限位件21的下侧和凸台部22，此时，凸台部22连接弹性部件23的表面为斜面。斜面的设置可以使得限位件21能够继续向下转动，从而在提拉轴2处于倾斜的情况下，限位件21能够压缩弹性部件23，以使得提拉轴2的倾斜状态能够被监测。

在限位件21处于展开状态的情况下，弹性部件23处于初始状态，即弹性部件23处于既不拉伸也不收缩的状态。其中，弹性部件23可以是弹簧、橡胶制品等具有弹性的零件。

示例性地，弹性部件23的两端可以分别固定连接限位件21的下侧和凸台部22，例如可以使用焊接等方式将弹性部件23固定至限位件21和凸台部22。可以理解的，弹性部件23的两端也可以至少一端是可拆卸连接，可以使用螺栓、夹具等将弹性部件23可拆卸连接至限位件21和凸台部22，从而在限位件21处于收纳状态时，可以拆卸弹性部件23的一端或将弹性部件23全部拆除，从而防止限位件21处于收纳状态时受弹性部件23的干涉。

在本实施方式中，晶体生长炉100还包括判断单元102和偏转感应单元103。

判断单元102可以位于晶体生长炉100上的任意部位，判断单元102可以通过设定判断条件，以判断夹持装置3对晶棒200的夹持稳定性等，通过判断单元102的判断，可以使夹持装置3根据实际情形及时调整对晶棒200的夹持状态，以确保晶棒200生长的稳定。示例性地，判断单元102可以是芯片、控制器、PLC或者其他具备控制能力的零部件。

偏转感应单元103位于限位件21上，偏转感应单元103用于检测限位件21的偏转角度，从而间接检测提拉轴2的倾斜程度，限位件21的偏转角度是指限位件21所处位置相对于基准面101的偏转角度，提拉轴2的倾斜程度是指提拉轴2相对于晶体生长炉100高度方向的倾斜程度。

由于提拉轴2的倾斜程度会影响夹持装置3与晶棒200的夹持角度或夹持位置，从而会影响夹持装置3的夹持稳定性。通过偏转感应单元103的检测，能够实时获取提拉轴2的倾斜程度，以检测夹持装置3对晶棒200的夹持稳定性，从而便于实时调整夹持装置3对晶棒200的夹持。示例性地，偏转感应单元103可以是角度传感器、距离传感器等。

判断单元102和偏转感应单元103电连接，偏转感应单元103将检测的限位件21的偏转角度输送至判断单元102，判断单元102根据偏转感应单元103检测的限位件21的偏转角度以判断提拉轴2的倾斜程度，从而判断所述夹持装置3对所述晶棒200的夹持稳定性，并将判断结果输送至终端，以便于实时监测晶棒200的夹持情况。其中，终端可以是显示器、计算机、手机等。

具体地，判断单元102可以预先设定一个角度范围，当判断单元102判断偏转感应单元103检测到的限位件21的偏转角度超过该角度范围时，则表示夹持装置3此时夹持晶棒200的稳定性不足，需要调整夹持装置3对晶棒200的夹持角度或夹持位置。通过判断单元102和偏转感应单元103的共同作用，可以及时判断夹持装置3对晶棒200的夹持稳定性，并及时调整夹持装置3的夹持角度或夹持位置，以保证晶棒200在生长过程中稳定性。

优选地，晶体生长炉100还包括稳定件104，稳定件104分别连接于提拉轴2和限位件21的上侧，当限位件21处于展开状态时，稳定件104沿一直线延伸，以使限位件21维持展开状态。其中，由于弹性部件23存在弹性，当提拉轴2提拉晶棒200时，限位件21可能会压缩或拉伸弹性部件23，以使弹性部件23因外力作用发生变形，可能会导致限位件21在晶体生长炉100工作过程中发生位置偏移，从而影响偏转感应单元103的检测结果。因此，本申请的稳定件104在弹性部件23受到外力作用时，可以对限位件21提供支撑，从而能够防止限位件21发生位置偏移，以提高偏转感应单元103的检测精度。

如图12所示，稳定件104可以是转动连接的两根杆状结构，两根杆状结构分别转动连接至提拉轴2和限位件21上，当限位件21处于展开状态时，两根杆状结构基本处在一条直线上，以对限位件21起到支撑作用，防止限位件21发生不稳定的转动。

可以理解的，稳定件104也可以设置为绳状结构，将绳状结构的两端分别固定连接至提拉轴2和限位件21上，当限位件21处于展开状态时，绳状结构基本沿一条直线延伸，以对限位件21起到支撑作用，防止限位件21发生不稳定的转动。

需要说明的是，在限位件21与装置本体31抵接时，稳定件104主要为防止限位件21远离凸台部22的一端继续向下转动，从而影响偏转感应单元103的检测精度。

作为一种实现方式，晶体生长炉100还包括重量感应单元105，重量感应单元105位于提拉轴2和晶棒200的连接处，重量感应单元105与判断单元102电连接，重量感应单元105用于实时检测晶棒200的重量，通过检测晶棒200在生长过程中的重量，从而可以监控晶棒200的生长程度，以便控制和调整晶棒200的生长。

示例性地，重量感应单元105可以是称重传感器、重量传感器等。判断单元102可以针对重量感应单元105检测的晶棒200的重量预设一个重量阈值，当判断单元102判断晶棒200重量小于该重量阈值时，说明此时由提拉轴2提拉晶棒200即可保证晶棒200的稳定，则无需使用夹持装置3夹持晶棒200，以简化加工步骤，从而提高加工效率；当判断单元102判断晶棒200重量大于等于该重量阈值时，说明此时晶棒200的重量仅由提拉轴2提拉已不足够保持晶棒200的稳定，则同时使用夹持装置3夹持晶棒200，以提升晶棒200夹持的稳定性，从而确保晶棒200生长过程中的稳定性。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶体生长炉，用于生产晶棒，其特征在于，所述晶体生长炉包括：

炉体；

提拉轴，至少部分位于所述炉体内，所述提拉轴具有绕自身轴线的转动自由度以及沿所述提拉轴轴向的移动自由度，所述提拉轴用于提拉所述晶棒；

夹持装置，至少部分位于所述炉体内，所述夹持装置至少部分围绕所述提拉轴设置，所述夹持装置包括：

装置本体，所述装置本体套设于所述提拉轴外；

推动件，所述推动件穿设于所述装置本体并具有移动自由度；

夹持组件，所述夹持组件位于所述装置本体上并具有转动自由度，所述夹持组件与所述推动件抵接，以使所述夹持组件能够受所述推动件的推动以转动夹持所述晶棒。

2.根据权利要求1所述的晶体生长炉，其特征在于，

所述夹持组件通过一枢转轴转动连接至所述装置本体；

所述夹持组件上设置有容纳所述枢转轴的滑动槽，所述滑动槽与所述枢转轴滑动连接。

3.根据权利要求2所述的晶体生长炉，其特征在于，

定义一个垂直于所述晶体生长炉高度方向的基准面，所述装置本体包括穿设平面以及围绕所述穿设平面形成的环形表面，所述穿设平面与所述基准面所成的夹角大于等于0°且小于等于30°；

所述推动件穿设于所述穿设平面，所述推动件相对所述穿设平面移动以形成第一位置和第二位置，所述第一位置高于所述第二位置；

当所述夹持组件夹持所述晶棒时，所述推动件处于所述第一位置，所述夹持组件与所述环形表面抵接；

当所述夹持组件未夹持所述晶棒时，所述推动件处于所述第二位置，或所述推动件处于所述第一位置和所述第二位置之间的任一位置，所述夹持组件与所述推动件抵接。

4.根据权利要求3所述的晶体生长炉，其特征在于，所述环形表面上开设有第一通孔，所述夹持组件至少部分穿过所述第一通孔后与所述晶棒连接或分离。

5.根据权利要求3所述的晶体生长炉，其特征在于，所述装置本体内形成有容纳空间，所述推动件至少部分位于所述容纳空间中，所述装置本体的侧面开设有第二通孔，当所述夹持组件未夹持所述晶棒时，所述夹持组件至少部分穿过所述第二通孔后与所述推动件抵接。

6.根据权利要求1所述的晶体生长炉，其特征在于，所述夹持装置还包括与所述装置本体连接的提拉管道，所述提拉管道至少部分位于所述装置本体的上侧，所述提拉轴至少部分位于所述提拉管道中，所述提拉轴上设置有限位件，所述限位件和所述提拉轴转动连接，所述限位件包括位于所述提拉管道中的收纳状态以及位于所述提拉管道外的展开状态，当所述夹持组件夹持所述晶棒时，所述限位件处于所述展开状态，且所述限位件抵接至所述装置本体。

7.根据权利要求6所述的晶体生长炉，其特征在于，所述提拉轴靠近所述晶棒处至少部分沿所述提拉轴径向延伸以形成有凸台部，当所述限位件处于所述展开状态时，所述限位件还和所述凸台部抵接，以使所述限位件保持水平。

8.根据权利要求6所述的晶体生长炉，其特征在于，所述提拉轴靠近所述晶棒处至少部分沿所述提拉轴径向延伸以形成有凸台部，所述提拉轴还包括弹性部件，所述弹性部件的两端分别连接所述限位件的下侧和所述凸台部，所述凸台部连接所述弹性部件的表面为斜面，在所述限位件处于所述展开状态的情况下，所述弹性部件处于初始状态；

所述晶体生长炉还包括判断单元和偏转感应单元，所述偏转感应单元位于所述限位件上，所述判断单元和所述偏转感应单元电连接；

所述判断单元根据所述偏转感应单元检测的所述限位件的偏转角度，以检测所述提拉轴的倾斜程度，以判断所述夹持装置对所述晶棒的夹持稳定性。

9.根据权利要求8所述的晶体生长炉，其特征在于，所述晶体生长炉还包括稳定件，所述稳定件分别连接所述提拉轴和所述限位件的上侧，当所述限位件处于所述展开状态时，所述稳定件沿一直线延伸，以使所述限位件维持所述展开状态。

10.根据权利要求8所述的晶体生长炉，其特征在于，所述晶体生长炉还包括重量感应单元，所述重量感应单元位于所述提拉轴和所述晶棒的连接处，所述重量感应单元还与所述判断单元电连接。