用于单晶炉的坩埚支承组件和单晶炉制造技术

本公开涉及用于单晶炉的坩埚支承组件和单晶炉，该用于单晶炉的坩埚支承组件包括：坩埚托盘，其用于支承坩埚；以及坩埚轴，其包括与动力源连接的第一端部和与坩埚托盘连接的第二端部，以用于通过由动力源驱动旋转而带动坩埚旋转，其中，坩埚支承组件设置有用于缓冲坩埚支承组件的震动的吸震结构。通过该坩埚支承组件，可以阻隔或至少减少震动向坩埚的传递，由此消除或至少减弱坩埚中硅溶液的液面的抖动，降低由此造成的晶体断线和晶体中形成疏松孔的风险。孔的风险。孔的风险。

【技术实现步骤摘要】
用于单晶炉的坩埚支承组件和单晶炉


[0001]本公开涉及半导体
，具体地，涉及用于单晶炉的坩埚支承组件和单晶炉。

技术介绍

[0002]单晶硅棒的生产例如可以利用单晶炉通过直拉法进行。在该生产中，高纯度的多晶硅原料被投入坩埚中并熔化成硅溶液，当拉晶时，坩埚会在动力源如电机的带动下进行旋转运动，同时籽晶被浸入液面并被慢慢旋转拉出，最终拉制形成圆柱形的单晶硅棒。
[0003]然而，发现了在拉晶过程中，坩埚中硅溶液的液面会发生抖动，而液面抖动对拉晶的正常进行是极为不利的，很大程度上影响了晶体的正常生长。具体而言，单晶生长过程对固、液、气三相点的稳定性要求很高，不允许有抖动或说波动现象，而当液面出现抖动时，该抖动会传输至三相点并很可能会导致晶体断线，失去单晶品质，同时抖动还会导致在晶体中形成疏松孔(Pin Hole)，这种缺陷会影响后端芯片电路的铺设，以致产生漏电现象。
[0004]此外，坩埚通常包括内侧的石英坩埚和外侧的石墨坩埚。拉晶过程中，石英坩埚与硅溶液会发生反应并因此被不断消耗，并且石英坩埚与石墨坩埚之间也会发生反应。因此，当坩埚使用时间过长时，或者另外地，当坩埚发生意外损坏时，会存在熔融硅溶液从坩埚泄漏的风险，而一旦泄漏，硅溶液会对单晶炉中的诸多热场部件如加热器等造成侵蚀和破坏。

技术实现思路

[0005]本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。
[0006]本公开的一个目的在于提供一种能够消除或减弱坩埚中硅溶液的液面的抖动的用于单晶炉的坩埚支承组件。
[0007]本公开的另一目的在于提供一种能够避免坩埚中硅溶液的泄漏对单晶炉内热场部件造成损害的用于单晶炉的坩埚支承组件。
[0008]为了实现上述目的中的一个或更多个，根据本公开的一方面，提供了一种用于单晶炉的坩埚支承组件，其包括：
[0009]坩埚托盘，其用于支承坩埚；以及
[0010]坩埚轴，其包括与动力源连接的第一端部和与坩埚托盘连接的第二端部，以用于通过由动力源驱动旋转而带动坩埚旋转，
[0011]其中，坩埚支承组件设置有用于缓冲坩埚支承组件的震动的吸震结构。
[0012]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括设置在坩埚轴的第一端部与动力源的连接处的第一端部吸震结构。
[0013]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，第一端部可以呈沿轴向方向向下渐缩的锥形，并且第一端部吸震结构呈与第一端部的形状对应的形状并能够套设在第一端部的外表面上。
[0014]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括设置在坩埚轴的第二端
部与坩埚托盘的连接处的第二端部吸震结构。
[0015]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，第二端部可以包括呈沿轴向方向向上渐扩的锥形的凹部，并且坩埚托盘包括凸部，凸部呈与凹部的形状对应的形状，使得凸部能够被配装在凹部中，并且第二端部吸震结构包括呈与凹部的形状对应的形状并能够被布置在凸部与凹部之间的部分。
[0016]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括以夹心形式设置在坩埚托盘内的内部吸震结构。
[0017]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括设置在坩埚轴的第二端部与坩埚托盘的连接处的第二端部吸震结构以及以夹心形式设置在坩埚托盘内的内部吸震结构。
[0018]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，坩埚托盘、第二端部吸震结构和坩埚轴均可以为中空结构，使得在坩埚支承组件中形成用于在坩埚中的硅溶液发生泄漏时容纳所泄漏的硅溶液的中空腔体。
[0019]在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以由硅氧烷共聚形成的弹性共聚物制成。
[0020]根据本公开的另一方面，提供了一种单晶炉，其包括根据前述段落中的任一个所述的用于单晶炉的坩埚支承组件。
[0021]根据本公开，通过使坩埚支承组件设置有用于缓冲坩埚支承组件的震动的吸震结构，即在坩埚轴与动力源如电机的连接处、坩埚轴与坩埚托盘的连接处以及坩埚托盘内设置吸震结构，阻隔或至少减少来自动力源的震动在坩埚支承组件中的传递并最终阻隔或至少减少震动向坩埚的传递，以消除或至少减弱坩埚中硅溶液的液面的抖动，降低由此造成的晶体断线和晶体中形成疏松孔的风险。此外，通过将坩埚支承组件中的坩埚托盘、第二端部吸震结构和坩埚轴设置成中空的，使得在坩埚中硅溶液发生泄漏时所泄漏的硅溶液能够被暂时缓存在于三者中形成的中空腔体中，以避免对单晶炉内热场部件造成损害。
[0022]通过以下结合附图对本公开的示例性实施方式的详细说明，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将更加清楚。
附图说明
[0023]参照下面结合附图对本公开的示例性实施方式的详细说明，可以更加容易地理解本公开的以上和其他目的、特点和优点。在所有附图中，相同的或对应的技术特征或组成部分将采用相同或对应的附图标记来表示。在附图中：
[0024]图1示意性地示出了根据本公开的实施方式的用于单晶炉的坩埚支承组件，其中，该坩埚支承组件支承有坩埚；
[0025]图2示意性地示出了根据本公开的实施方式的第一端部吸震结构；
[0026]图3示意性地示出了根据本公开的实施方式的第二端部吸震结构；以及
[0027]图4示意性地示出了根据本公开的实施方式的内部吸震结构。
具体实施方式
[0028]下面参照附图、借助于示例性实施方式对本公开进行详细描述。要注意的是，对本
公开的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本公开的限制。
[0029]在单晶炉中，通常，坩埚由支承件支承，该支承件包括坩埚轴，该坩埚轴的下端与设置在单晶炉底部处的动力源的某一部件连接并且坩埚轴在该动力源的带动下旋转，并由此带动该支承件所支承的坩埚旋转。该动力源通常为电机，但也可以是其他能够提供动力的机构。
[0030]专利技术人发现，电机在其运转时会产生震动，该震动会通过电机与坩埚轴的连接传递至坩埚轴并因此传递至该支承件，并且该震动会通过该支承件与坩埚的连接进一步传递至坩埚，从而使坩埚中所容纳的硅溶液的液面发生抖动，由此对拉晶产生前面提到的不利影响。可以理解的是，其他动力源同样也会因自身震动而对拉晶产生前述不利影响。
[0031]根据以上发现和分析，为解决上述问题，如图1中所示，本公开提出了一种用于单晶炉的坩埚支承组件1，其包括：
[0032]坩埚托盘10，其用于支承坩埚2；以及
[0033]坩埚轴11，其包括与动力源(未示出)连接的第一端部11a和与坩埚托盘10连接的第二端部11b，以用于通过由动力源驱动旋转而带动坩埚2旋转，
[0034]其中，坩埚支承组件1设置有用于缓冲坩埚支承组件1的震动的吸震结构。
[0035]在利用上述坩埚支承组件1进行的拉晶过程中，动力源驱动与其连接的坩埚轴11的第一端部11a并因此坩埚轴11旋转，坩埚轴11带动与其第二端部11b连接的坩埚托盘10旋转，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于单晶炉的坩埚支承组件，其特征在于，包括：坩埚托盘，其用于支承坩埚；以及坩埚轴，其包括与动力源连接的第一端部和与所述坩埚托盘连接的第二端部，以用于通过由所述动力源驱动旋转而带动所述坩埚旋转，其中，所述坩埚支承组件设置有用于缓冲所述坩埚支承组件的震动的吸震结构。2.根据权利要求1所述的用于单晶炉的坩埚支承组件，其特征在于，所述吸震结构包括设置在所述坩埚轴的所述第一端部与所述动力源的连接处的第一端部吸震结构。3.根据权利要求2所述的用于单晶炉的坩埚支承组件，其特征在于，所述第一端部呈沿轴向方向向下渐缩的锥形，并且所述第一端部吸震结构呈与所述第一端部的形状对应的形状并能够套设在所述第一端部的外表面上。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于单晶炉的坩埚支承组件，其特征在于，所述吸震结构包括设置在所述坩埚轴的所述第二端部与所述坩埚托盘的连接处的第二端部吸震结构。5.根据权利要求4所述的用于单晶炉的坩埚支承组件，其特征在于，所述第二端部包括呈沿轴向方向向上渐扩的锥形的凹部，并且所述坩埚托盘包括凸部，所述凸部呈与所述凹部的形状...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文武，
申请(专利权)人：西安奕斯伟材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：