【技术实现步骤摘要】
一种基于切克劳斯基法的单晶硅拉制装置
本专利技术涉及半导体
,特别是一种基于切克劳斯基法的单晶硅拉制装置。
技术介绍
单晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。根据这些特性,单晶硅的制造通常有两种方式,直拉法和区熔法。直拉法又被称为切克劳斯基法,就是在一个直筒型的热系统中,将筒内抽真空注入惰性气体后,用石墨电阻加热,将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化,然后将籽晶(晶种)插入熔体表面进行熔接,硅溶体随着籽晶的提拉上升而按照籽晶的晶相生长出单晶硅棒,逐步提升,经引颈、缩颈、放肩、等径控制、收尾等步骤完或拉品。拉制完成即为成品单晶硅硅棒,拉品过程中应严格控制内温度及热场、拉速与转速、增坛转速与升降速率、炉内气体种类与压力等参数。现有的直拉法制造时通常是单个独立生产,不具备连续工作的能力,每次拉制完成都要重新抽空真空筒体,注入惰性气体,效率较低,且由于分凝系数原因,直拉法得到的单晶中杂质沿纵向变化,对 ...
【技术保护点】
1.一种基于切克劳斯基法的单晶硅拉制装置,包括有真空筒体(1)、用于存储液态硅的可旋转石英坩锅(2)和用于抓取晶种的电控机械爪(3),真空筒体(1)的底端面固接在安装架(4)的顶面上,真空筒体(1)内被第一分隔板(5)分割为上筒体(6)和下筒体(7),第一分隔板(5)上开设有连通上下筒体的第一开口(8),其特征在于,所述电控机械爪(3)为两个以上,可轮流抓取晶种;/n所述装置还包括有用于转动和升降电控机械爪(3)的旋转单元、用于切换旋转单元转动和升降功能的切换单元、用于为电控机械爪(3)提供晶种的晶种单元和出料单元;旋转单元安装在第一开口(8)位置处,每个电控机械爪(3)均 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于切克劳斯基法的单晶硅拉制装置,包括有真空筒体(1)、用于存储液态硅的可旋转石英坩锅(2)和用于抓取晶种的电控机械爪(3),真空筒体(1)的底端面固接在安装架(4)的顶面上,真空筒体(1)内被第一分隔板(5)分割为上筒体(6)和下筒体(7),第一分隔板(5)上开设有连通上下筒体的第一开口(8),其特征在于,所述电控机械爪(3)为两个以上,可轮流抓取晶种;
所述装置还包括有用于转动和升降电控机械爪(3)的旋转单元、用于切换旋转单元转动和升降功能的切换单元、用于为电控机械爪(3)提供晶种的晶种单元和出料单元;旋转单元安装在第一开口(8)位置处,每个电控机械爪(3)均安装在旋转单元的一个升降端且位于下筒体(7)内,每个电控机械爪(3)均可沿安装在下筒体(7)内的石英坩锅(2)升降,石英坩锅(2)可旋转的安装在下筒体(7)内,晶种单元安装在第一分隔板(5)下端面且位于下筒体(7)内,可与每个旋转的电控机械爪(3)轮流配合抓取,出料单元由真空筒体(1)外部伸入下筒体(7)内,与每个旋转的电控机械爪(3)配合出料。
2.如权利要求1所述的一种基于切克劳斯基法的单晶硅拉制装置,其特征在于,所述旋转单元包括有内外侧壁均固接有传动齿(9)的齿圈(10),齿圈(10)通过轴承可转动的安装在第一开口(8)处,上筒体(6)顶端面开设有第二开口(11),一端开口的安装筒(12)固接在第二开口(11)处且与上筒体(6)一体成型;
所述第一电机(13)安装在安装筒(12)内,第一电机(13)的输出轴穿过安装筒(12)底端面伸入齿圈(10)中心处并固接有太阳轮(14),行星架(15)通过轴承可转动的安装在安装筒(12)外壁,若干行星轮(16)通过轴承可转动的安装在行星架(15)上,行星轮(16)均匀分布在太阳轮(14)和齿圈(10)之间且互相啮合,行星轮(16)中心均螺纹连接有一根螺纹杆(17),螺纹杆(17)与行星轮(16)同轴,螺纹杆(17)一端伸入上筒体(6)固接有第一滑块(18),另一端伸入下筒体(7)固接有电控机械爪(3)。
3.如权利要求2所述的一种基于切克劳斯基法的单晶硅拉制装置,其特征在于,所述切换单元包括有第一腔室(19),第一腔室(19)固接在上筒体(6)外侧壁上,第一铰杆(20)中部可转动的铰接在第一腔室(19)侧壁上,第一铰杆(20)一端与第二铰杆(21)的一端铰接,第二铰杆(21)另一端可滑动的穿过第一腔室(19)侧壁伸入上筒体(6)内且固接有第一竖块(22),第一竖块(22)上开设有可与第一滑块(18)配合的第一滑槽(23);所述第一铰杆(20)另一端与第三铰杆(24)的一端铰接,第三铰杆(24)另一端可滑动的穿过第一腔室...
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