一種用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器的製作方法
2023-07-26 14:09:26 5
專利名稱：一種用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種籽晶夾持器，特別是一種用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器。
背景技術：
區熔法拉制矽單晶是通過在氬氣氣氛或摻雜氣體氣氛中用高頻加熱線圈對多晶矽料進行加熱，使其熔融後與下方的籽晶接觸，按籽晶晶向結構生長成高純度矽單晶的方法。籽晶是一種具有特定晶向的矽單晶體，一般為細長的長方體。在區熔矽單晶生長過程中，籽晶必須很好地固定，且在拉晶開始階段需對長出的單晶起到支撐作用，因此必須要有一個可靠的籽晶夾持機構，以保證矽單晶生長過程的順利進行。 傳統的籽晶夾持機構一般由籽晶夾持器本體和金屬絲兩部分構成。籽晶夾持器本體為一圓柱體，上半部分垂直切去1/4圓柱，形成一直角缺口。圓柱體上開有多個細槽，安裝籽晶時，將長方體籽晶的直角面與籽晶夾持器本體的直角面相配合，然後用金屬絲將兩者固定在一起，金屬絲纏繞時沿圓柱體上的細槽，起到防止滑動的作用。這種籽晶夾持機構由於用金屬絲固定籽晶，籽晶與金屬絲之間為點接觸，籽晶受力不均勻，容易晃動或造成斷裂，且金屬絲纏繞麻煩，跟換籽晶不方便。中國實用新型專利CN 201605348 U公開了一種籽晶夾持機構它由籽晶夾持器主體和與籽晶夾持器主體相配合的緊固套組成，籽晶夾持器主體包括上部圓錐體和下部基座，下部基座圓柱體，外部開有螺紋，緊固套內部開有與夾持器下部基座外部螺紋相匹配的螺紋。利用緊固套使夾持部分安放籽晶的空腔收縮，達到夾緊籽晶的目的。這種夾持機構只能夾持一定尺寸的籽晶，且籽晶夾持高度不能調整。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器。這種夾持器可以夾持多種大小籽晶，且操作方便，同時克服了傳統籽晶夾持機構應力集中的問題。為解決技術問題，本實用新型的技術方案為提供一種用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器，包括柱狀的籽晶夾頭本體，其底部開有向內的空腔；在籽晶夾頭本體的上部沿軸向開有一個缺口，該缺口具有兩個相交的軸向切割面；該籽晶夾持器還包括一個籽晶夾頭滑塊，具有下述結構中的任意一種(I)籽晶夾頭滑塊呈條狀，具有兩個側面；在兩個側面的交匯處沿長度方向開有缺口，該缺口具有兩個相交的切割面，各切割面分別與一個側面相交；該籽晶夾持器還包括一個套筒，所述籽晶夾頭本體和籽晶夾頭滑塊均位於套筒內部，籽晶夾頭滑塊置於籽晶夾頭本體的缺口內，且籽晶夾頭滑塊的缺口與籽晶夾頭本體的缺口相對；在與籽晶夾頭本體的缺口後側相對應的套筒上設有籽晶夾頭調整螺釘，籽晶夾頭調整螺釘貫穿套筒壁設置；或者，(2)籽晶夾頭滑塊的外形呈柱狀，其內部開設軸向的通孔，所述籽晶夾頭本體貫穿於通孔內；沿通孔內壁的軸向設有凸臺，凸臺具有兩個側面；在兩個側面的交匯處沿軸向開設有缺口，該缺口具有兩個相交的切割面，各切割面分別與一個側面相交；在與籽晶夾頭本體的缺口後側相對應的籽晶夾頭滑塊的壁上設有籽晶夾頭調整螺釘，籽晶夾頭調整螺釘貫穿籽晶夾頭滑塊的壁設置。作為一種改進，所述籽晶夾頭本體的缺口的兩個軸向切割面是垂直相交的；所述籽晶夾頭滑塊兩個側面是相互垂直的；所述籽晶夾頭滑塊的缺口的切割面是垂直相交的；所述籽晶夾頭滑塊的缺口的切割面與兩個側面之間是垂直相交的。作為一種改進，所述的籽晶夾頭本體呈圓柱狀；所述籽晶夾頭本體的缺口的截面呈扇形，其最大半徑為籽晶夾頭本體橫截面直徑的1/2 3/5。作為一種改進，所述籽晶夾頭滑塊的中心線，籽晶夾頭調整螺釘的中心線和籽晶 夾頭本體的中心線位於同一平面內。作為一種改進，所述籽晶夾頭本體底部的空腔是沿軸向開設的，該空腔呈圓柱形或錐形。空腔可以和區熔爐下軸內軸頂端緊密配合。本實用新型有益效果是通過調整籽晶夾頭調整螺釘，可以改變籽晶夾頭本體與籽晶夾頭滑塊間的中心距，從而達到夾緊或鬆開籽晶的目的。夾持機構可夾持各種尺寸籽晶，只需將籽晶尾部加工成長方體即可。且籽晶與夾持機構為面接觸，夾持牢固，不會產生晃動和應力集中。通過改變籽晶夾頭滑塊與籽晶夾頭本體的相對高度，可以調整籽晶固定高度。
圖1為籽晶夾持機構剖視圖；圖2為籽晶夾持機構等軸視圖；圖3為籽晶夾持機構截面圖。附圖標記1籽晶夾頭本體；2籽晶夾頭滑塊；3籽晶夾頭調整螺釘；4籽晶。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器，包括圓柱狀的籽晶夾頭本體1，其底部開有向內的空腔；空腔是沿軸向開設的，該空腔呈圓柱形或錐形。空腔可以和區熔爐下軸內軸頂端緊密配合。在籽晶夾頭本體I的上部沿軸向開有一個缺口，該缺口具有兩個垂直相交的軸向切割面；因籽晶夾頭本體呈圓柱狀，故籽晶夾頭本體的缺口的截面呈扇形；扇形缺口最大半徑為籽晶夾頭本體橫截面直徑的1/2 3/5。該籽晶夾持器還包括籽晶夾頭滑塊2，其外形呈圓柱狀，其內部開設軸向的通孔，籽晶夾頭本體I貫穿於通孔內；沿通孔內壁的軸向設有凸臺，凸臺具有兩個相互垂直的側面；在兩個側面的交匯處沿軸向開設有缺口，該缺口具有兩個垂直相交的切割面，各切割面分別與一個側面垂直相交；在與籽晶夾頭本體I的缺口後側相對應的籽晶夾頭滑塊2上設有籽晶夾頭調整螺釘3，籽晶夾頭調整螺釘3貫穿籽晶夾頭滑塊2的壁設置。[0026]在夾持前，對籽晶4進行加工，使其尾部呈長方體。夾持時，將籽晶4的直角面與籽晶夾頭本體I的直角面貼緊，然後調整籽晶夾頭調整螺釘3，改變籽晶夾頭滑塊2與籽晶夾頭本體I的中心距，直至籽晶4的另一直角面與籽晶夾頭滑塊2缺口直角面緊貼，籽晶4固定完成。此時，籽晶夾頭滑塊2的中心線、籽晶夾頭調整螺釘3的中心線和籽晶夾頭本體I的中心線位於同一平面內。當然，本實用新型還可以有另一種變形，將籽晶夾頭滑塊2分成兩個部分，一個用於固定呈條狀，另一個用於夾持成為單獨的套筒此時，條狀的籽晶夾頭滑塊具有兩個相互垂直的側面；在兩個側面的交匯處沿長度方向開有缺口，該缺口具有兩 個垂直相交的切割面，各切割面分別與一個側面垂直相交；該籽晶夾持器還包括一個套筒，所述籽晶夾頭本體和籽晶夾頭滑塊均位於套筒內部，籽晶夾頭滑塊置於籽晶夾頭本體的缺口內，且籽晶夾頭滑塊的缺口與籽晶夾頭本體的缺口相對；在與籽晶夾頭本體的缺口後側相對應的套筒上設有籽晶夾頭調整螺釘，籽晶夾頭調整螺釘貫穿套筒壁設置。
權利要求1.一種用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器，包括柱狀的籽晶夾頭本體，其底部開有向內的空腔；其特徵在於，在籽晶夾頭本體的上部沿軸向開有一個缺口，該缺口具有兩個相交的軸向切割面；該籽晶夾持器還包括一個籽晶夾頭滑塊，具有下述結構中的任意一種(1)籽晶夾頭滑塊呈條狀，具有兩個側面；在兩個側面的交匯處沿長度方向開有缺口， 該缺口具有兩個相交的切割面，各切割面分別與一個側面相交；該籽晶夾持器還包括一個套筒，所述籽晶夾頭本體和籽晶夾頭滑塊均位於套筒內部，籽晶夾頭滑塊置於籽晶夾頭本體的缺口內，且籽晶夾頭滑塊的缺口與籽晶夾頭本體的缺口相對；在與籽晶夾頭本體的缺口後側相對應的套筒上設有籽晶夾頭調整螺釘，籽晶夾頭調整螺釘貫穿套筒壁設置；或者，(2)籽晶夾頭滑塊的外形呈柱狀，其內部開設軸向的通孔，所述籽晶夾頭本體貫穿於通孔內；沿通孔內壁的軸向設有凸臺，凸臺具有兩個側面；在兩個側面的交匯處沿軸向開設有缺口，該缺口具有兩個相交的切割面，各切割面分別與一個側面相交；在與籽晶夾頭本體的缺口後側相對應的籽晶夾頭滑塊的壁上設有籽晶夾頭調整螺釘，籽晶夾頭調整螺釘貫穿籽晶夾頭滑塊的壁設置。
2.根據權利要求1所述的籽晶夾持器，其特徵在於，所述籽晶夾頭本體的缺口的兩個軸向切割面是垂直相交的；所述籽晶夾頭滑塊兩個側面是相互垂直的；所述籽晶夾頭滑塊的缺口的切割面是垂直相交的；所述籽晶夾頭滑塊的缺口的切割面與兩個側面之間是垂直相交的。
3.根據權利要求1或2所述的籽晶夾持器，其特徵在於，所述的籽晶夾頭本體呈圓柱狀；所述籽晶夾頭本體的缺口的截面呈扇形，其最大半徑為籽晶夾頭本體橫截面直徑的 1/2 3/5。
4.根據權利要求3所述的籽晶夾持器，其特徵在於，所述籽晶夾頭滑塊的中心線，籽晶夾頭調整螺釘的中心線和籽晶夾頭本體的中心線位於同一平面內。
5.根據權利要求3所述的籽晶夾持器，其特徵在於，所述籽晶夾頭本體底部的空腔是沿軸向開設的，該空腔呈圓柱形或錐形。
專利摘要本實用新型涉及一種籽晶夾持器，旨在提供一種用於區熔法生長矽單晶的籽晶夾持器。該籽晶夾持器包括柱狀的籽晶夾頭本體，其底部開有向內的空腔；在籽晶夾頭本體的上部沿軸向開有一個缺口，該缺口具有兩個相交的軸向切割面；該籽晶夾持器還包括一個籽晶夾頭滑塊。本實用新型通過調整籽晶夾頭調整螺釘，可以改變籽晶夾頭本體與籽晶夾頭滑塊間的中心距，從而達到夾緊或鬆開籽晶的目的；夾持機構可夾持各種尺寸籽晶，只需將籽晶尾部加工成長方體即可；且籽晶與夾持機構為面接觸，夾持牢固，不會產生晃動和應力集中；通過改變籽晶夾頭滑塊與籽晶夾頭本體的相對高度，可以調整籽晶固定高度。
文檔編號C30B13/00GK202849587SQ201220480830
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者傅林堅, 曹建偉, 王丹濤, 陳明傑, 石剛, 歐陽鵬根, 邱敏秀 申請人:浙江晶盛機電股份有限公司