技術領域

本發(fā)明涉及區(qū)熔單晶生長爐技術領域，特別涉及一種晶體夾持裝置及區(qū)熔單晶爐。

背景技術

目前，區(qū)熔單晶硅的制備一般是在區(qū)熔單晶爐中完成的，其原理：將多晶硅棒豎直固定在上爐室的上主軸上，下端對準固定在下爐室內軸上的籽晶，高頻電流通過線圈與多晶硅棒耦合產(chǎn)生渦流，使多晶硅棒下端熔化，熔接籽晶，控制上主軸向下移動，使多晶硅棒相對于熔區(qū)移動，從而生長成一根單晶體。

但由于外界環(huán)境因素產(chǎn)生的振動及區(qū)熔單晶爐運行產(chǎn)生的振動，會使正在生長的單晶體產(chǎn)生晃動，特別是大尺寸單晶體晃動尤為明顯，嚴重影響單晶體生長穩(wěn)定性；因此，在制備單晶體過程中，如何減輕單晶體的晃動，提高單晶體生長穩(wěn)定性成為本領域技術人員需要解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種晶體夾持裝置，用于減輕單晶體生長過程中產(chǎn)生的晃動，提高單晶體生長穩(wěn)定性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

一種晶體夾持裝置，包括：夾晶固定盤，設置于所述夾晶固定盤中部、具有導向孔的鎖晶固定套，設置于所述夾晶固定盤周邊用于對單晶體進行第一次夾持的多個晶體夾持片機構，以及設置于所述夾晶固定盤周邊用于對單晶體進行第二次夾持的多個晶體夾持棒機構；其中，

每一個所述晶體夾持片機構包括：與所述夾晶固定盤固定連接的托板支撐柱，與所述托板支撐柱鉸接的夾持片托板，與所述夾持片托板一端連接的第一牽引絲，與所述第一牽引絲連接的第一牽引塊，滑動裝配在所述鎖晶固定套頂部導向孔中的導向桿，且所述導向桿的上端設置有夾持片，下端與所述夾持片托板相抵；

每一個所述晶體夾持棒機構包括：與所述夾晶固定盤固定連接的夾持棒支撐柱，與所述夾持棒支撐柱鉸接的夾持棒，與所述夾持棒一端連接的第二牽引絲，且所述第二牽引絲的長度小于所述第一牽引絲的長度，以及與所述第二牽引絲連接的第二牽引塊。

優(yōu)選地，上述夾持片具有圓弧形缺口。

優(yōu)選地，上述導向孔的中心線與豎直方向之間的夾角為銳角。

較佳地，上述導向孔的中心線與豎直方向之間的夾角小于30°，大于單晶體的圓錐母線與豎直方向之間的夾角。

優(yōu)選地，上述晶體夾持裝置還包括設置于所述夾持棒一端的牽引柱，所述第二牽引絲與所述牽引柱連接。

優(yōu)選地，上述多個晶體夾持片機構和多個晶體夾持棒機構互相間隔的均勻分布在所述夾晶固定盤周邊。

較佳地，上述晶體夾持片機構數(shù)量為三個；上述晶體夾持棒機構數(shù)量為三個。

本發(fā)明同時還提供了一種區(qū)熔單晶爐，包括具有上述技術特征的晶體夾持裝置。

在使用本發(fā)明提供的晶體夾持裝置時，晶體夾持裝置安裝在區(qū)熔單晶爐下爐室的外軸上，籽晶固定在區(qū)熔單晶爐下爐室的內軸上，內外軸可以進行旋轉和升降運動；多晶硅棒固定在區(qū)熔單晶爐上爐室的上主軸上。當單晶體生長圓錐體部分后，即單晶體放肩完成后，晶體夾持片機構相對與單晶體中心軸的水平距離比晶體夾持棒機構的短，其首先對單晶體形成第一次夾持；其次，晶體夾持棒機構對單晶體形成第二次夾持；更具體地說，夾持前，通過第一牽引塊自身重量的作用，帶動夾持片張開一定的角度；通過第二牽引塊自身重量的作用，帶動夾持棒張開一定的角度；長晶后，上主軸向下運動，單晶體沿籽晶生長并隨內軸向下運動，外軸不動，當單晶體的錐體部分將要與夾持片接觸時，內外軸同步向下運動；因第一牽引絲的長度大于第二牽引絲的長度，所以第一牽引塊先接觸區(qū)熔單晶爐的底座。當?shù)谝粻恳龎K接觸底座時，第一牽引絲松動，夾持片和導向桿在自身重力作用下，沿鎖晶固定套頂部導向孔斜向下滑動，夾持片與單晶體的錐體表面接觸，完成第一次夾持；在完成第一次夾持后，內外軸繼續(xù)同步向下運動，當?shù)诙恳龎K接觸底座時，第二牽引絲松動，夾持棒在自身重力作用下倒在單晶體上，完成夾持棒夾持，即對單晶體的第二次夾持。

從上述技術方案可知，使用本發(fā)明提供的晶體夾持裝置，利用晶體夾持片機構對單晶體進行第一次夾持，利用晶體夾持棒機構對單晶體進行第二夾持；通過上述兩次夾持機構提供的多重支撐，能夠在長晶過程中，明顯減輕單晶體生長過程中產(chǎn)生的晃動，從而提高單晶體生長的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中晶體夾持裝置的主視圖；

圖2為本發(fā)明實施例中晶體夾持裝置的俯視圖；

圖3為圖1中夾晶固定盤的結構示意圖；

圖4為圖1中鎖晶固定套的結構示意圖；

圖5為圖1中夾持片的結構示意圖。

具體實施方式