CN203474958U - 一种用于单晶炉的籽晶吊装装置 - Google Patents

Abstract

一种用于单晶炉的籽晶吊装装置，单晶生产过程中籽晶与熔硅液面的垂直度偏差问题。其技术方案是，所述装置包括安装籽晶的钼卡头和吊装钢丝绳，特别之处是，所述装置设有主重锤，主重锤为空腔结构，主重锤的空腔上部为开放的圆柱腔、下部为球面腔，圆柱腔与球面腔光滑连接，球面腔底部设有通孔，主重锤内设有球体，球体下部设有连接杆，连接杆穿过通孔与钼卡头螺纹连接。本实用新型将钼卡头与重锤的固定连接改进为球面接触的活动性链接，利用钼卡头和籽晶的自重使籽晶相对于熔硅液面基本保持垂直角度，从而保证了单晶的晶向均匀性，同时防止了籽晶杆在晶体生长过程中摆动对晶体生长晶向的影响。

Description

一种用于单晶炉的籽晶吊装装置

技术领域

本实用新型涉及一种吊具，特别是用于单晶炉生产单晶硅棒的籽晶吊装装置，属于半导体材料技术领域。

背景技术

随着半导体工艺的快速发展，在直拉硅单晶中，下游产品对单晶的晶向要求越来越严格。作为影响单晶晶向的关键因素，籽晶的端面是经过严格处理的，要求籽晶在与熔硅接触时，要尽量保证籽晶与熔硅液面的垂直度，以减小晶向偏离度，即籽晶与液面的法向要保持一致。现有籽晶吊装装置，如图2、图3所示，它是由钢丝绳1、重锤14、钼卡头11、钼销12组成，这种牵引装置中重锤和钼卡头由螺纹连接固定在一起，由钢丝绳吊挂在单晶炉内，采用钼销将籽晶固定在钼卡头内，钼卡头用于固定籽晶的空腔的尺寸略大于籽晶尺寸，即籽晶与钼卡头之间存在着微小的缝隙，在籽晶使用前期，这个缝隙较小，籽晶基本可以保持与液面法线方向一致，但籽晶每次使用后都需经过酸溶液腐蚀表面，随着使用次数的增加，经过腐蚀后的籽晶尺寸会变小，它与钼卡头之间的缝隙越来越大，由于用于固定籽晶的槽孔是开在籽晶一侧的缘故，偏离法线的几率随着籽晶尺寸的减小而变大，且上部重锤重量远大于籽晶的重量，籽晶通过自然下垂的力量进行纠正的可能性几乎可忽略不计，由此导致了籽晶与熔硅液面的垂直度偏差增大，生产出的单晶晶向偏差增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种用于单晶炉的籽晶吊装装置，利用该装置可实现籽晶位置的自动定位，保证了籽晶的垂直度。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种用于单晶炉的籽晶吊装装置，它包括安装籽晶的钼卡头和吊装钢丝绳，特别之处是，所述装置设有主重锤，主重锤为空腔结构，主重锤的空腔上部为开放的圆柱腔、下部为球面腔，圆柱腔与球面腔光滑连接，球面腔底部设有通孔，主重锤内设有球体，球体下部设有连接杆，连接杆穿过通孔与钼卡头螺纹连接。

上述用于单晶炉的籽晶吊装装置，所述主重锤顶部设有盖板，盖板经螺栓与主重锤连接。

上述用于单晶炉的籽晶吊装装置，所述盖板上固定辅重锤，辅重锤顶部与吊装钢丝绳连接。

上述用于单晶炉的籽晶吊装装置，所述连接杆与球体螺纹连接，连接杆的直径小于通孔直径。

上述用于单晶炉的籽晶吊装装置，所述球体的半径小于球面腔半径0.5-1.5毫米。

上述用于单晶炉的籽晶吊装装置，所述主重锤和盖板间经4-8个均布的螺栓连接。

本实用新型针对解决单晶生产过程中籽晶与熔硅液面的垂直度偏差问题，对现有的吊装装置进行了改进，设计了一种可以自动调节籽晶相对于熔硅液面角度，以保障其与熔硅液面垂直的籽晶吊装装置。所述装置通过结构改进，将钼卡头与重锤的固定连接改进为球面接触的活动性链接，利用钼卡头和籽晶的自重进行自动调位，使籽晶相对于熔硅液面基本保持垂直角度，从而保证了单晶的晶向均匀性，同时防止了籽晶杆在晶体生长过程中摆动对晶体生长晶向的影响。本实用新型构思新颖、设计合理、结构简单、易于实现，采用本实用新型可以明显提高单晶产品的质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是现有籽晶吊装装置的结构示意图；

图3是图2的A向视图。

图中各标号清单为：1、吊装钢丝绳，2、辅重锤，3、盖板，4、螺栓，5、主重锤，6、圆柱腔，7、球面腔，8、球体，9、通孔，10、连接杆，11、钼卡头，12、钼销，13、籽晶，14、重锤。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括钼卡头11和吊装钢丝绳1，方形截面的籽晶13经钼销12固定在钼卡头的方形孔内。所述装置设有主重锤5，主重锤的心部掏空形成空腔结构，主重锤的空腔上部为开放的圆柱腔6、下部为球面腔7，圆柱腔与球面腔光滑连接，在球面腔的底部设有通孔9。主重锤内设有球体8，球体下部设有与其螺纹连接的连接杆10，连接杆穿过通孔与钼卡头螺纹连接，连接杆的直径小于通孔的直径，以保证连接杆在通孔内自由偏移。主重锤5顶部设有盖板3，盖板用于封闭主重锤空腔，盖板经4-8个均布的螺栓4与主重锤连接。盖板3上固定辅重锤2，辅重锤顶部与吊装钢丝绳1连接。球体8的半径小于球面腔7半径0.5-1.5毫米，以保证球体可以相对球面腔自动调位。

仍参看图1，本实用新型使用时，当籽晶13与钼卡头11之间的缝隙逐渐增大时，籽晶偏离熔硅液面法线的趋势也在增大，此时在垂直向下的重力作用下，球体8相对于球面腔7自动修正其位置，同时带动钼卡头、籽晶的位置微调，使籽晶保持与熔硅液面基本垂直的状态，从而保证了单晶产品的晶向不出现偏差。

Claims (6)

1.一种用于单晶炉的籽晶吊装装置，它包括安装籽晶的钼卡头（11）和吊装钢丝绳（1），其特征在于，所述装置设有主重锤（5），主重锤为空腔结构，主重锤的空腔上部为开放的圆柱腔（6）、下部为球面腔（7），圆柱腔与球面腔光滑连接，球面腔底部设有通孔（9），主重锤内设有球体（8），球体下部设有连接杆（10），连接杆穿过通孔与钼卡头螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的用于单晶炉的籽晶吊装装置，其特征在于，所述主重锤（5）顶部设有盖板（3），盖板经螺栓（4）与主重锤连接。

 

3.根据权利要求2所述的用于单晶炉的籽晶吊装装置，其特征在于，所述盖板（3）上固定辅重锤（2），辅重锤顶部与吊装钢丝绳（1）连接。

4.根据权利要求3所述的用于单晶炉的籽晶吊装装置，其特征在于，所述连接杆（10）与球体（8）螺纹连接，连接杆的直径小于通孔（9）直径。

5.根据权利要求4所述的用于单晶炉的籽晶吊装装置，其特征在于，所述球体（8）的半径小于球面腔（7）半径0.5-1.5毫米。

6.根据权利要求5所述的用于单晶炉的籽晶吊装装置，其特征在于，所述主重锤（5）和盖板（3）间经4-8个均布的螺栓（4）连接。

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