驱动单元测量设备和具有该设备的硅晶体生长设备制造技术

技术编号:27089080 阅读:20 留言:0更新日期:2021-01-25 18:17
本发明专利技术提供一种驱动单元测量设备,该设备包括:坩埚支承件,该坩埚支承件用于支承坩埚;牵拉单元,该牵拉单元用于在坩埚的上部使籽晶升高或旋转;坩埚驱动单元,该坩埚驱动单元用于使坩埚支承件旋转或升高;平头螺母,该平头螺母可拆卸地联接于牵拉单元;坩埚轴检查夹具,该坩埚轴检查夹具可拆卸地联接于坩埚驱动单元;以及位移测量单元,该位移测量单元联接于平头螺母和坩埚轴检查夹具,并测量牵拉单元和坩埚驱动单元的高度和旋转位移中的至少一个。个。个。

【技术实现步骤摘要】
驱动单元测量设备和具有该设备的硅晶体生长设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119要求于2019年7月22日提交的韩国专利申请第10-2019-0088179号的优先权,其全文以参见的方式纳入本文,如同在本文中充分阐述一样。


[0003]本专利技术涉及一种硅单晶体生长设备,并且更具体地涉及一种用于精确测量分别驱动坩埚和籽晶线缆的驱动单元的设备。

技术介绍

[0004]硅晶片的制造工序包括:单晶体生长工序,该单晶体生长工序用于制造单晶硅锭;切片工序,该切片工序通过对单晶硅锭进行切片来获得薄盘状的晶片;边缘磨削工序,该边缘磨削工序用于对晶片的外周部分进行机加工,以防止由上述切片工序获得的晶片开裂和变形;精磨工序,该精磨工序用于去除由于机械加工而留在晶片上的损坏,以改善晶片的平整度;抛光工序,该抛光工序用于对晶片进行镜面抛光;以及清洁工序,该清洁工序用于去除附着于晶片的残留物或异物。
[0005]其中,在单晶体生长工序中,单晶锭通过单晶体生长设备从籽晶逐渐生长。
[0006]单晶体生长设备可包括:腔室,在腔室中形成有空间;坩埚,该坩埚安装在腔室中,并且多晶原料被充填到坩埚中并被熔化;加热单元,该加热单元用于加热坩埚,从而将原料熔化以形成硅的融熔溶液;以及牵拉单元,该牵拉单元逐渐拉起单晶锭,该单晶锭是通过将籽晶浸入硅熔体溶液中而生长而成的。
[0007]在单晶体生长过程中,坩埚可以由坩埚驱动单元旋转或垂直升高。此外,牵拉单元可包括籽晶线缆、能够使籽晶线缆升高/旋转的线缆驱动单元以及安装在籽晶线缆的端部上以悬置硅籽晶的籽晶夹头。
[0008]如上所述,在单晶体生长设备中,坩埚和籽晶线缆可分别通过坩埚驱动单元和牵引单元执行籽晶生长所需的垂直升高或轴向旋转。
[0009]此处,坩埚驱动单元和牵拉单元、即单晶体生长设备的驱动单元可通过以适当的速度和位移驱动坩埚和籽晶线缆来控制单晶体生长锭的质量。
[0010]然而,由于单晶体生长设备的驱动单元的测量在相关领域中是由工作人员的肉眼观察、计算等来验证和校正,因此存在工艺复杂的问题并且降低了精度的可靠性。此外,用于使坩埚旋转的轴和用于拉升籽晶的籽晶线缆是消耗品并且随着使用次数的增加而磨损。
[0011]然而,由于上述测量方法是在不考虑消耗品的磨损程度的情况下测量驱动单元的方法,因此存在难以精确测量驱动单元的状态的问题。

技术实现思路

[0012]因此,本专利技术涉及提供一种驱动单元测量设备和包括该驱动单元测量设备的硅单晶体生长设备,该硅单晶体生长设备能够以更高的精度和容易度测量驱动单元,并且通过
驱动单元的速度验证来精确地控制驱动单元的速度和位移。
[0013]本专利技术提供了一种驱动单元测量设备,该设备包括:坩埚支承件,该坩埚支承件用于支承坩埚;牵拉单元,该牵拉单元用于在坩埚的上部使籽晶升高或旋转;坩埚驱动单元,该坩埚驱动单元用于使坩埚支承件旋转或升高;平头螺母,该平头螺母可拆卸地联接于牵拉单元;坩埚轴检查夹具,该坩埚轴检查夹具可拆卸地联接于坩埚驱动单元;以及位移测量单元,该位移测量单元联接于平头螺母和坩埚轴检查夹具,并测量牵拉单元和坩埚驱动单元的高度和旋转位移中的至少一个。坩埚驱动单元可包括:坩埚轴,该坩埚轴用于使坩埚支承件旋转;坩埚轴旋转部,该坩埚轴旋转部用于使坩埚轴旋转;以及坩埚轴牵拉部,该坩埚轴牵拉部用于使坩埚轴上下运动。
[0014]可联接有坩埚轴检查夹具,以代替坩埚轴。
[0015]坩埚轴检查夹具可包括:基板;轴,该轴的一端联接于基板的中央区域;以及联接于轴的另一端的渐缩衬套。
[0016]基板可具有圆盘形状。
[0017]基板可具有平坦的上表面,以便与平头螺母平行。
[0018]渐缩衬套可具有从上部到下部变尖的形状。
[0019]平头螺母可包括:水平板,该水平板与基板并排配置;以及配重连接部,该配重连接部从水平板的上部联接于牵拉单元。
[0020]牵拉单元可包括:籽晶线缆;牵拉单元,该牵拉单元用于使籽晶线缆的一端升高或旋转;以及籽晶夹头,该籽晶夹头安装于籽晶线缆的另一端。
[0021]配重连接部可以可拆卸地联接于籽晶夹头。
[0022]配重连接部可具有形成在其内侧的螺纹,并且可旋到籽晶夹头上。
[0023]位移测量单元可包括联接于坩埚轴检查夹具的至少一个位移传感器。
[0024]位移测量单元可包括:第一位移传感器,该第一位移传感器联接于坩埚轴检查夹具;第二位移传感器,该第二位移传感器联接于坩埚轴检查夹具;以及参考螺母,该参考螺母联接于坩埚轴检查夹具。
[0025]第一位移传感器和第二位移传感器以及参考螺母可安装在坩埚轴检查夹具的基板的上部。
[0026]位移测量单元还可包括近程传感器,该近程传感器联接于平头螺母以测量旋转位移。
[0027]近程传感器和参考螺母可相对于坩埚轴检查夹具和平头螺母的旋转中心轴线同心地配置。
[0028]位移测量单元还可包括引导件,该引导件联接于坩埚轴检查夹具,以引导平头螺母和坩埚轴检查夹具的运动。
[0029]引导件可包括多个杆状构件,这些杆状构件联接于坩埚轴检查夹具的基板的边缘区域。
[0030]同时,本专利技术提供了一种驱动单元测量设备,该设备包括:腔室;牵拉单元,该牵拉单元具有用于将耔晶固定在腔室的上部处的籽晶线缆、用于使籽晶线缆的一端升高或旋转的牵拉部、以及安装于籽晶线缆的另一端的籽晶夹头,并且使籽晶升高或旋转;坩埚驱动单元,该坩埚驱动单元具有坩埚轴、用于使坩埚轴旋转的坩埚轴旋转部、以及用于使坩埚轴升
高的坩埚轴牵拉部,并且在腔室的下部处使坩埚旋转或升高;平头螺母,该平头螺母可拆卸地联接于牵拉单元;坩埚轴检查夹具,该坩埚轴检查夹具可拆卸地联接于坩埚驱动单元而不是坩埚轴;以及位移测量单元,该位移测量单元联接于平头螺母和坩埚轴检查夹具,并测量牵拉单元和坩埚驱动单元的高度和旋转位移中的至少一个。
[0031]同时,本专利技术提供了一种硅单晶体生长设备,该硅单晶体生长设备包括上述驱动单元测量设备中的任何一个。
附图说明
[0032]图1是根据一种实施例的单晶体生长设备的框图。
[0033]图2是根据一种实施例的单晶体生长设备的驱动单元测量设备的立体图。
[0034]图3是图2的主要部分的放大图。
[0035]图4是图2的正视图,并且示出了测量籽晶线缆的垂直位移的工序。
[0036]图5是图2的正视图,并且示出了测量坩埚轴检查夹具的垂直位移的工序。
[0037]图6是图2中的坩埚轴检查夹具以及位移测量单元的区域的放大立体图。
[0038]图7是图3的主要部分的放大图,并且示出了用于测量旋转位移的位移测量单元。
[0039]图8示出了通过位移测量单元测量旋转位移的工序。
具体实施方式
[0040]在下文本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动单元测量设备,所述设备包括:坩埚支承件,所述坩埚支承件用于支承坩埚;牵拉单元,所述牵拉单元用于在所述坩埚的上部使籽晶升高或旋转;坩埚驱动单元,所述坩埚驱动单元用于使所述坩埚支承件旋转或升高;平头螺母,所述平头螺母可拆卸地联接于所述牵拉单元;坩埚轴检查夹具,所述坩埚轴检查夹具可拆卸地联接于所述坩埚驱动单元;以及位移测量单元,所述位移测量单元联接于所述平头螺母和所述坩埚轴检查夹具,并测量所述牵拉单元和所述坩埚驱动单元的高度和旋转位移中的至少一个。2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述坩埚驱动单元包括:坩埚轴,所述坩埚轴用于使所述坩埚支承件旋转;坩埚轴旋转部,所述坩埚轴旋转部用于使所述坩埚轴旋转;以及坩埚轴牵拉部,所述坩埚轴牵拉部用于使所述坩埚轴上下运动。3.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述坩埚轴检查夹具被联接,以代替所述坩埚轴。4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述坩埚轴检查夹具包括:基板;轴,所述轴的一端联接于所述基板的中央区域;以及渐缩衬套,所述渐缩衬套联接于所述轴的另一端。5.如权利要求4所述的设备,其特征在于,所述基板具有盘状。6.如权利要求5所述的设备,其特征在于,所述基板具有平坦的上表面,以便与所述平头螺母平行。7.如权利要求6所述的设备,其特征在于,所述渐缩衬套具有从上部到下部变尖的形状。8.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述平头螺母包括:水平板,所述水平板与所述基板并排配置;以及配重连接部,所述配重连接部从所述水平板的上部联接于所述牵拉单元。9.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述牵拉单元包括:籽晶线...

【专利技术属性】
技术研发人员:金佑泰
申请(专利权)人:爱思开矽得荣株式会社
类型:发明
国别省市:

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