一种导向件及坩埚安装导向装置的制作方法

本发明涉及单晶生产设备领域,具体涉及一种导向件及坩埚安装导向装置。

背景技术：

生长单晶晶棒的过程中，晶棒的尺寸与装入坩埚中的多晶硅的量是成正比的，也就是说装入量越多，晶棒的尺寸也就越大，那么对于坩埚的尺寸要求也越来越高。由于大容量的坩埚很重，需要用坩埚移动工具来移动坩埚，但是在移动、安装过程中，坩埚会发生摇晃，要把坩埚正确安装在底部支架上是很困难的，如果安装不准确，会容易与其他设备发生碰撞，对坩埚造成冲击，继而造成损伤。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种导向件及坩埚安装导向装置，以解决坩埚移动过程中发生碰撞继而造成损伤的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面实施例提供了一种导向件，包括：

固定环；

设置于所述固定环上的至少两个伸缩限位器，所述伸缩限位器包括伸缩调整单元和伸缩尺，所述伸缩调整单元用于控制所述伸缩尺的伸缩量，所述伸缩尺的一端与所述伸缩调整单元相连，另一端指向所述固定环的圆心。

进一步地，所述伸缩尺指向所述固定环的圆心的一端端面上安装有防震垫。

本发明另一方面实施例提供了一种坩埚安装导向装置，包括：

炉筒，所述炉筒的顶部开设有供坩埚进出的开口；

如上所述的导向件，所述导向件的固定环设置于所述炉筒的开口边缘。

进一步地，所述伸缩限位器的数量为两个，且两个所述伸缩限位器位于所述固定环的同一直径方向上。

进一步地，所述伸缩限位器的数量为四个，且四个所述伸缩限位器间隔设置在所述固定环上。

进一步地，所述坩埚安装导向装置还包括：

下端支架，所述下端支架设置于所述炉筒内部中央，所述下端支架的上端部与所述坩埚的底部呈凹凸配合。

进一步地，所述坩埚安装导向装置还包括：

加热器，所述加热器环设在所述下端支架的上端部外围。

进一步地，所述坩埚安装导向装置还包括：

隔热层，所述隔热层设置于所述加热器与所述炉筒内壁之间。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的导向件及坩埚安装导向装置，通过精确控制伸缩尺的伸缩量，可以准确控制坩埚与炉筒开口边缘的距离，从而引导坩埚准确安装到正确位置，避免了安装过程中坩埚磕碰到其它设备。

附图说明

图1为本发明实施例中导向件的结构示意图之一；

图2为本发明实施例中导向件的结构示意图之二；

图3为本发明实施例中坩埚安装导向装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图介绍本发明的实施例。

目前，生长单晶晶棒的过程中，先在石英坩埚内填满多晶硅，然后熔化多晶硅并保持熔液温度稳定，使石英坩埚内的多晶硅以籽晶与熔液液面接触的方式生长出单晶晶棒。而晶棒的尺寸与装入石英坩埚中的多晶硅的量是成正比的，也就是说装入量越多，晶棒的尺寸也就越大，那么相对应的，对于石英坩埚的尺寸要求也越来越高。而保持石英坩埚内熔液温度的稳定则需要将是石英坩埚安放在石墨坩埚里面，也就是说需要大容量的石墨坩埚，但是，由于大容量的石墨坩埚很重，需要用坩埚移动工具来移动，而在移动、安装过程中，石墨坩埚会发生摇晃，要把石墨坩埚正确安装在底部支架上是很困难的，如果安装不准确，会容易与其他设备发生碰撞，对石墨坩埚造成冲击，继而造成设备损伤。

由此，如图1所示，本发明一方面实施例提供了一种导向件，该导向件包括：固定环11和伸缩限位器12，伸缩限位器12设置于固定环11上，用于限制固定环11的环口中坩埚可以穿过的直径的大小。

具体来说，固定环11可以呈圆环形状，其环口可供坩埚穿过，当然，固定环11的形状也可以做出一些适应性的改变，例如改成矩形、正方形等。由于坩埚在穿过固定环11的环口的过程中会发生一定程度的晃动，因此通常无法保证坩埚能够从固定环11的正中央穿过并稳定准确地安放到指定位置，故在固定环11上还设置有至少两个伸缩限位器12，伸缩限位器12包括伸缩尺121和伸缩调整单元122，其中，伸缩尺121的一端与伸缩调整单元122相连，另一端指向固定环11的圆心，而伸缩调整单元122则用于控制伸缩尺121的伸缩量。

也就是说，固定环11上设置有至少两个伸缩限位器12，伸缩限位器12中的伸缩尺可以沿固定环11的半径方向进行伸缩，而伸缩调整单元122则可以控制伸缩尺121的伸缩量，通过控制伸缩尺121的伸缩量，可以对固定环11的环口进行水平方向上的限位，坩埚只能由特定位置穿过固定环11。进一步的，伸缩尺121上刻有刻度，伸缩调整单元122可以通过刻度准确控制伸缩尺121的伸缩量，精确限定坩埚穿过固定环11的位置。需要说明的是，此处的伸缩尺121可以是传统意义上的有刻度的尺，也可以替换为具有刻度的杆体等。

如图1、2所示，本发明实施例中的伸缩限位器12的数量为至少两个，在数量为两个的情况下，两个伸缩限位器12位于固定环11的同一直径上，也就是说，两个伸缩限位器12的伸缩尺121互相指向对方，由此，两个伸缩尺121的伸出端之间的距离即为坩埚可以通过的位置；较优的，本发明实施例中的伸缩限位器12的数量可以为四个，在数量为四个的情况下，四个伸缩限位器12间隔设置在固定环11上，也就是说相邻两个伸缩限位器12之间相隔90°的圆心角，也就是说，四个伸缩限位器12的伸缩尺121的伸出端恰好落在同一个圆的圆周上，此时该圆的面积即为坩埚可以通过的位置，由此，坩埚在穿过固定环11的环口时，四个正方向上都得到限位，从而使得坩埚可以准确地沿着固定环11的中心轴下落，避免发生碰撞。

进一步地，在本发明的一些具体实施例中，伸缩尺121的伸出端(即指向固定环11的圆心的一端)端面上还设置有防震垫(图中未示出)，由于坩埚在移动时会发生一定的晃动，在经过伸缩尺121限定的穿过区域时，可能会撞击到伸缩尺121的端部，因此，通过在伸缩尺121的伸出端设置防震垫，一来可以避免可能的撞击对伸缩尺121自身以及坩埚造成损坏，二来也可以缓冲可能的撞击，使得坩埚的晃动幅度越来越小，最终稳定下来，在伸缩尺121的引导下正确下落到指定位置。

如图3所示，本发明另一方面实施例还提供了一种坩埚安装导向装置，其可以包括：炉筒22和导向件，其中，导向件的具体结构已在上述内容中做了详细描述，在此不再赘述，而炉筒22则呈圆筒状，内部中空，顶部开设有供坩埚21进出的开口，导向件则设置于炉筒22的顶部开口边缘，具体来说，导向件中的固定环11固定于炉筒22的顶部开口边缘，一般来说固定环11的环口与炉筒22的顶部开口相适配，也即两者的直径基本相同，利用导向件可以准确地引导坩埚21从炉筒22的顶部开口进入并正确安放在预设位置。

也就是说，炉筒22的内部用于容置坩埚21，而炉筒22的顶部开口边缘则设置有导向件，在将坩埚21利用坩埚移动工具23进行移动、安装的过程中，坩埚21从炉筒22的上方缓慢下降，利用导向件中的伸缩限位器12对坩埚21进行限位，具体来说，伸缩限位器12中的伸缩调整单元122根据坩埚21的直径，对伸缩尺121的伸缩量进行控制，使伸缩尺121向圆心方向伸展一定长度，从而形成对炉筒22的顶部开口的限制，留下仅可容许坩埚21下落的面积，从而对坩埚21进行有效的水平方向上的限位，使坩埚21的外壁在伸缩尺121端部的引导下准确下落并安放到炉筒22的内部中央。此外，由于坩埚移动工具23无法使坩埚21完全不发生晃动，因此，伸缩尺121端部设置的防震垫还可以对坩埚21的横向晃动进行限制，使其逐步趋于稳定，进一步提高安装精度。

进一步地，在本发明的一些具体实施例中，炉筒22的内部还设置有下端支架24，下端支架24与炉筒22呈同轴设置，下端支架24的下端部固定在炉筒22的底部，而上端部则与坩埚21的底部呈凹凸配合，具体而言，下端支架24的上端部开设有一凹槽，而坩埚21的底部则对应设有一凸块，从而将坩埚21承接并安放在炉筒22的内部，并防止其侧翻。

在调整伸缩尺121的伸缩量时，由于下端支架24的上端部即坩埚21的最终安放位置，并且下端支架24与炉筒22同轴设置，则导向件中的固定环11也与下端支架24呈同轴设置，由此，可以通过伸缩限位器12中的伸缩调整单元122精确控制伸缩尺121的伸缩量，即控制伸缩尺121的伸出端与开口边缘的距离，或者控制伸缩尺121的伸出端与下端支架24的水平距离，使得坩埚21在伸缩尺121端部的引导下准确下落到下端支架24的上端部。

在本发明的另一些实施例中，坩埚安装导向装置还包括加热器25，加热器25环设在下端支架24的上端部外围，也就是坩埚21的预设安放位置的外围，从而当坩埚21安装就位后，通过加热器25对坩埚21周围进行环向加热，从而保持坩埚21内温度的稳定。

进一步地，在本发明的一些具体实施例中，在加热器25与炉筒22的内壁之间还设置有隔热层26，以防止加热器25产生的热量外散，降低加热效率，同时也有助于维持炉筒22内部整体温度的稳定。

根据本发明实施例的导向件及坩埚安装导向装置，通过精确控制伸缩尺的伸缩量，可以准确控制坩埚与炉筒开口边缘的距离，从而引导坩埚准确安装到正确位置，避免了安装过程中坩埚磕碰到其它设备。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。