一种单晶炉制造技术

本申请公开了一种单晶炉，包括主炉室、副室、坩埚、坩埚提升机构和晶体提拉机构，还包括：称重机构，设置在晶体提拉机构上，晶体提拉机构的提拉绳承载于所述称重机构上，用于称量晶体重量。本单晶炉通过增加称重机构，利用坩埚内的装料总重量和称量的晶体重量，得到坩埚内的剩余料重量，来控制坩埚提升机构的提升速度，避免锅跟比过小或者过大影响晶体生长。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶炉
本技术涉及晶体生长
，特别涉及一种单晶炉。
技术介绍
单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。现有的单晶炉主要包括机架、主炉室、副室、晶体提拉机构、坩埚和坩埚提升机构。副室连接于主炉室上，坩埚设置于主炉室内，坩埚的下部通过坩埚提升机构驱动升降；晶体提拉机构设置于副室上方，晶体提拉机构的提拉绳穿过副室进入主炉室中，对仔晶进行提拉生成晶棒。由于在晶体生长的过程中，随着晶体提拉机构的不断提拉，坩埚中的熔融态原料在仔晶处形成固态晶棒，此时，坩埚内的溶液不断减小，液位下降，为了保证晶棒的持续生长，在单晶炉晶体生长过程中，需要根据工艺要求和坩埚里剩余料的情况调整锅跟比，锅跟比即坩埚的移动速度与晶体提拉机构的提拉速度之间的比值。目前采用的锅跟比是通过公式计算，得出晶棒每段长度生长的锅跟比。在生长过程中按照表中锅跟比根据晶体提拉机构的提拉速度控制坩埚上升的速度，根据晶体生长的实际情况来人为手动干预修改锅跟比系数，修正晶体的生长过程。但在实际生产过程中，由于生长的晶体直径有变化，导致会出现实际的锅跟比过大或者过小，影响晶体的正常生长。综上所述，如何解决锅跟比调节不精确的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种单晶炉，以避免锅跟比过大或过小影响晶体生长。为达到上述目的，本技术提供以下技术方案：一种单晶炉，包括主炉室、副室、坩埚、坩埚提升机构和晶体提拉机构，还包括：称重机构，设置在所述晶体提拉机构上，所述晶体提拉机构的提拉绳承载于所述称重机构上，用于称量晶体重量。优选地，在上述的单晶炉中，所述称重机构包括：支架，安装在所述晶体提拉机构内；称重器件，安装在所述支架上，用于称量晶体重量；承载件，支撑于所述称重器件上，用于承载所述提拉绳。优选地，在上述的单晶炉中，所述承载件为滑轮，所述滑轮转动支撑于所述称重器件上，所述提拉绳绕过所述滑轮。优选地，在上述的单晶炉中，所述称重器件的数量为至少两个，分别支撑于所述承载件的两端。优选地，在上述的单晶炉中，所述称重器件为电子秤。优选地，在上述的单晶炉中，所述提拉绳为钨绳。优选地，在上述的单晶炉中，所述晶体提拉机构包括提拉箱体、提拉驱动装置和提拉绳，所述提拉驱动装置安装于所述提拉箱体内，所述提拉绳与所述提拉驱动装置连接，所述称重机构安装于所述提拉箱体内。优选地，在上述的单晶炉中，所述坩埚的内部结构由上至下依次包括柱体段、圆弧段和底部段。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术提供的单晶炉中，包括主炉室、副室、坩埚、坩埚提升机构、晶体提拉机构和称重机构，称重机构设置在晶体提拉机构上，晶体提拉机构的提拉绳承载于称重机构上，用于称量晶体重量。本申请中的单晶炉通过增加称重机构，利用坩埚内的装料总重量和称量的晶体重量，得到坩埚内的剩余料重量，来控制坩埚提升机构的提升速度，避免了锅跟比过小或者过大影响晶体生长。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种单晶炉的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种单晶炉的称重机构的安装结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种单晶炉的工作原理示意图；图4为本技术实施例提供的一种单晶炉的坩埚的结构示意图。其中，1为晶体提拉机构、11为提拉绳、12为提拉箱体、13为提拉驱动装置、2为副室、3为晶体、4为主炉室、5为坩埚、51为柱体段、52为圆弧段、53为底部段、6为坩埚提升机构、7为称重机构、71为承载件、72为称重器件、73为支架。具体实施方式本技术的核心是提供了一种单晶炉，能够实时动态调节锅跟比，避免锅跟比过大或过小影响晶体生长。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1-图3，本技术实施例提供了一种单晶炉，包括主炉室4、副室2、坩埚5、坩埚提升机构6、晶体提拉机构1和称重机构7。其中，副室2连接于主炉室4上，坩埚5设置于主炉室4内，坩埚5的下部通过坩埚提升机构6驱动升降；晶体提拉机构1设置于副室2上方，晶体提拉机构1的提拉绳11穿过副室2进入主炉室4中，对仔晶进行提拉生成晶棒；坩埚5内装有熔融的硅料；称重机构7设置在晶体提拉机构1上，晶体提拉机构1的提拉绳11承载于所述称重机构7上，用于称量晶体重量。本申请中的单晶炉增加了称重机构7，通过称重机构7实时称量生长的晶体重量，利用坩埚5内的装料总重量和称量的晶体重量，得到坩埚5内的剩余料重量，由于坩埚5的内部结构的原因，剩余料重量的不同，导致熔料液面在坩埚5内的下降速度不同，因此，通过剩余料重量得到液面在坩埚内的位置，位置不同，得到的锅跟比不同，该单晶炉能够根据剩余料重量控制坩埚提升机构6的提升速度，使得晶体3控制更加稳定，避免了锅跟比过小或者过大影响晶体3生长。如图2所示，本实施例提供了一种具体的称重机构7，其包括支架73、称重器件72和承载件71。其中，支架73安装在晶体提拉机构1内；称重器件72安装在支架73上，用于称量晶体重量；承载件71支撑于称重器件72上，用于承载提拉绳11，提拉绳11的末端提拉晶体3，提拉绳11的上端可搭在承载件71上，并与晶体提拉机构1的提拉驱动装置13连接。工作时，晶体提拉机构1在通过提拉绳11提拉晶体3时，由于提拉绳11承载于承载件71上，因此，整个晶体3的重量压在承载件71上，而承载件71安装在称重器件72上，因此，称重器件72能够称量晶体重量。单晶炉根据晶体重量、坩埚5的装料总重量和坩埚5的内部尺寸计算得到理论锅跟比，根据理论锅跟比调整坩埚提升机构6的提升速度，从而调整坩埚5的提升速度，使坩埚5的实际锅跟比接近理论锅跟比，从而避免了锅跟比过大或过小影响晶体3生长。作为优化，在本实施例中，承载件71为滑轮，滑轮转动支撑于称重器件72上，提拉绳11绕过滑轮。滑轮可以减小提拉绳11的阻力。当然，承载件71还可以为光杆，光杆转动或固定支撑于称重器件72上。在本实施例中，称重器件72的数量为至少两个，优选为两个，分别支撑于承载件71的两端，使承载力更加均匀。当然，称重器件72还可以为一个、三个等更多个，只要能够实现称重即可。在本实施例中，称重器件72为电子秤，只要能够称量晶体重量即可。进一步地，提拉绳11为钨绳，钨绳的耐高温性强，且不参与反应。当然，还可以采用其它材质的提拉绳11，并不局限于本实施例所列举的情况。如图2所示，在本实施例中，晶体提拉机构1包括提拉箱体12、提拉驱动装置13和提拉绳11，提拉驱动装置13安装于提拉箱体12内，提拉绳11与提拉驱动装置13连接，称重机构7安装于提拉箱体12内。将称重机构7安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶炉，包括主炉室(4)、副室(2)、坩埚(5)、坩埚提升机构(6)和晶体提拉机构(1)，其特征在于，还包括：称重机构(7)，设置在所述晶体提拉机构(1)上，所述晶体提拉机构(1)的提拉绳(11)承载于所述称重机构(7)上，用于称量晶体重量。

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉，包括主炉室(4)、副室(2)、坩埚(5)、坩埚提升机构(6)和晶体提拉机构(1)，其特征在于，还包括：称重机构(7)，设置在所述晶体提拉机构(1)上，所述晶体提拉机构(1)的提拉绳(11)承载于所述称重机构(7)上，用于称量晶体重量。2.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，所述称重机构(7)包括：支架(73)，安装在所述晶体提拉机构(1)内；称重器件(72)，安装在所述支架(73)上，用于称量晶体重量；承载件(71)，支撑于所述称重器件(72)上，用于承载所述提拉绳(11)。3.根据权利要求2所述的单晶炉，其特征在于，所述承载件(71)为滑轮，所述滑轮转动支撑于所述称重器件(72)上，所述提拉绳(11)绕过所述滑轮。4.根据权利要求3所述的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓红，朱伟忠，苏晓良，周杰，沈浩锋，王宏琳，俞敏人，
申请(专利权)人：天通吉成机器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33