一种单晶炉取棒辅助装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106757308A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201510819048.X(22)申请日2015.11.23(71)申请人有研半导体材料有限公司地址101300北京市顺义区林河工业开发区双河路南侧(72)发明人姜舰刘大力王雅楠崔彬戴小林吴志强索思卓白鸽玲赵伟(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人刘秀青熊国裕(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种单晶炉取棒辅助装置(57)摘要本发明公开了一种单晶炉取棒辅助装置，包括外环型圈、内环型圈及单晶吊篮，其中外环型圈和内环型圈分别由两个半圆环构成，外环型圈与内环型圈之间通过数个联接杆联接；构成外环型圈的两个半圆环之间通过螺栓连接；外环型圈的下端沿圆周方向设有凹槽；内环型圈的上端内侧沿圆周方向设有开槽；单晶吊篮由多个单晶套环和多根吊装带组成，多个单晶套环通过多根吊装带相互连接，纵向排列；位于最上方的单晶套环设置在所述内环型圈的开槽上，位于最下方的单晶套环为可伸缩圈。通过装置取单晶棒，单晶棒直接落入装置内可以避免单晶落入炉对石墨埚或CFC埚等部件的损伤，同时可以减少操作者取棒的劳动强度，防止取棒过程可能带来的人员伤害和产品损伤。CN106757308ACN106757308A权利要求书1/1页1.一种单晶炉取棒辅助装置，其特征在于，包括外环型圈、内环型圈及单晶吊篮，其中外环型圈和内环型圈分别由两个半圆环构成，外环型圈与内环型圈之间通过数个联接杆联接；构成外环型圈的两个半圆环之间通过螺栓连接；外环型圈的下端沿圆周方向设有凹槽，该凹槽用于将外环型圈卡在单晶炉筒的外沿上；内环型圈的上端内侧沿圆周方向设有开槽；单晶吊篮由多个单晶套环和多根吊装带组成，多个单晶套环通过多根吊装带相互连接，纵向排列；位于最上方的单晶套环设置在所述内环型圈的开槽上，位于最下方的单晶套环为可伸缩圈。2.根据权利要求1所述的单晶炉取棒辅助装置，其特征在于，所述可伸缩圈由吊装带与活动卡扣构成，所述可伸缩圈的直径根据单晶尾部中段直径设定。3.根据权利要求1所述的单晶炉取棒辅助装置，其特征在于，所述单晶吊篮最上方的套环的直径大于所述内环型圈的内径，小于所述开槽的外径。4.根据权利要求1所述的单晶炉取棒辅助装置，其特征在于，所述内环型圈、外环型圈、联接杆、单晶套环的材质为不锈钢或铁；所述单晶套环的表面包覆耐高温橡胶；所述吊装带的材质为合成纤维。2CN106757308A说明书1/3页一种单晶炉取棒辅助装置技术领域[0001]本发明涉及一种单晶炉取棒辅助装置，用于直拉硅单晶炉内取棒。背景技术[0002]现在集成电路的线宽已进入了纳米时代，直径越大的硅片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低，随着国内和国际市场对大直径单晶硅片需求量和尺寸的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。单晶硅片从最初6英寸、8英寸，发展到现在的12英寸(300毫米)乃至18英寸(450毫米)，单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，因此不论是技术还是成本上硅片的发展也对单晶硅棒尺寸提出了更高的要求。[0003]单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池，目前约85％的半导体硅单晶体采用直拉法。在该方法中多晶硅被装进石英坩埚内，加热熔化，然后将熔硅略做降温，给予一定的过冷度，将一支特定晶向的硅单晶体(称作籽晶)与熔体硅接触，通过调整熔体的温度和籽晶向上提拉速度，使籽晶形成细颈在高速下生长一定长度，降低晶体提拉速度和熔体温度使晶体长大至近目标直径，再提高提拉速度使单晶体近恒直径生长。在生长过程的末期，此时坩埚内的硅熔体尚未完全消失，通过增加晶体的提升速度和调整向坩埚的供热量将晶体直径渐渐减小而形成一个尾形锥体，当锥体的尖足够小时，晶体就会与熔体脱离，从而完成晶体的生长过程，得到一根单晶硅棒。[0004]为了降低成本，许多工厂都采用增加热场尺寸，加大装料量的方法。例如16英寸热场装料可以达到60kg，而20英寸热场装料可以超过100kg，28英寸热场装料达到250KG，32英寸热场装料甚至可以超过350kg。随着热场的增大，装料量的增加，单晶的直径和重量也越来越大。原有的取单晶方法也存在一定的局限性，如将单晶尾部落入炉内，更大的直径、重量会造成人员操作困难，也会对目前所使用的石墨坩埚等部件(尤其是大热场普遍采用高价值轻薄材料如碳/碳复合材料坩埚)造成损伤；原有的液压单晶机械臂也无法进行操作。因此，如何快速安全的实现单晶取棒操作