一种单晶炉及抑制单晶炉的软轴摆动的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101967677A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101967677A(43)申请公布日2011.02.09(21)申请号201010536014.7(22)申请日2010.11.08(71)申请人北京京仪世纪电子股份有限公司地址100079北京市丰台区西四环南路80号1幢133室(72)发明人梁仁和周世增(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李兆岭魏晓波(51)Int.Cl.C30B15/20(2006.01)C30B15/30(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种单晶炉及抑制单晶炉的软轴摆动的方法(57)摘要本发明公开一种单晶炉和抑制单晶炉的软轴摆动的方法。公开的单晶炉包括炉体、提拉装置、坩埚和软轴；还包括控制器、位置监测器和位于炉体外的至少一个磁场发生器；软轴的上端与坩埚形成直流导电回路；控制器输入端与位置监测器相连，位置监测器获取软轴的位置信息；控制器的输出端与磁场发生器相连，或/和，与所述的直流导电回路相连。与现有技术中被动地对软轴施加作用力不同，本发明提供的技术方案不依赖于软轴实际的摆动幅度，可以主动地对软轴施加作用力，从而更好地抑制软轴的摆动；更重要地是，利用本发明的提供的单晶炉还能够对软轴下端的单晶直接施加作用力，从而能够从根本上降低软轴摆动对单晶体生成的不利影响。CN10967ACN101967677A权利要求书1/1页1.一种单晶炉，包括炉体、提拉装置、坩埚和软轴，所述坩埚位于炉体形成的炉腔内，所述软轴上端与提拉装置相连，下端伸入坩埚中；其特征在于，还包括控制器、位置监测器和位于炉体外的至少一个磁场发生器；所述软轴的上端与坩埚形成直流导电回路；所述控制器的输入端与所述位置监测器相连，所述位置监测器获取软轴的位置信息；所述控制器的输出端与磁场发生器相连，或/和，与所述的直流导电回路相连。2.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，所述炉体的壁上设置有监测窗口，所述位置监测器位于监测窗口外。3.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，所述炉体包括位于下部的主炉和位于上部的副炉，所述副炉横截面积小于主炉的横截面积，所述磁场发生器位于所述副炉外。4.根据权利要求3所述的单晶炉，其特征在于，所述主炉的炉体壁上设置有监测窗口，所述位置监测器位于所述监测窗口外，所述位置监测器的监测头与所述软轴的下端的位置相对。5.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，所述位置监测器包括图像采集单元和处理单元；所述图像采集单元获取包括软轴位置的图像，所述处理单元对包括软轴位置的图像进行处理获得软轴的位置信息。6.根据权利要求1-5任一项所述的单晶炉，其特征在于，所述坩埚由导电陶瓷制造，或者，所述坩埚的表面涂有导电涂层。7.根据权利要求1-5任一项所述的单晶炉，其特征在于，还包括与炉体相对固定的、在重力方向上延伸的滑轨，所述磁场发生器具有滑块，所述滑块与所述滑轨相配合。8.一种抑制单晶炉的软轴摆动的方法，其特征在于，使位于单晶炉的炉体外的磁场发生器产生磁场，通过磁场发生器产生的磁场对通直流电的软轴或通直流电的位于软轴下端的单晶施加作用力。9.根据权利要求8所述的抑制单晶炉的软轴摆动的方法，其特征在于，并通过改变磁场发生器输入电流的方向和大小改变磁场发生器产生的磁场的方向和强度。10.根据权利要求8所述的抑制单晶炉的软轴摆动的方法，其特征在于，并通过改变通过软轴的电流的方向和大小，改变磁场对软轴或软轴下端的单晶施加的作用力。2CN101967677A说明书1/7页一种单晶炉及抑制单晶炉的软轴摆动的方法技术领域[0001]本发明涉及一种单晶体生成技术，特别涉及一种单晶炉，还涉及一种抑制单晶炉的软轴摆动的方法。背景技术[0002]单晶炉是单晶体生成的设备。目前公知的单晶炉包括炉体和软轴。炉体内设置有坩埚，坩埚内可装入多晶物料。软轴上端与预定的提拉装置相连，下端装有籽晶。在生成单晶体时，加热坩埚，使坩埚内的多晶物料形成多晶融体；软轴下端的籽晶伸入多晶融体中；通过提拉装置提拉软轴，使软轴旋转并上升；在软轴上升过程中，多晶融体在籽晶基础上生成单晶体。为了保护生成的单晶体不被从多晶融体中挥发出来的杂质污染，通常在炉体顶部设置氩气通道，并通入氩气气流，使氩气气流从上往下流动，将从多晶融体中挥发出来的杂质带走。[0003]在生成单晶体过程中，受软轴旋转运动、氩气气流扰动及地球自转运动的共同影响，软轴在水平面方向的摆动很难避免；软轴在水平面方向上的摆动，特别是其下端的、正在形成的单晶在水平面内的摆动会影响单晶体的生成，造成单晶体生长控制困难、单晶体直径误差增大和单晶体内部缺陷增多等一系列问题，导致使单晶体产品合格率降低，生产成本增加。为了减小软轴