用于晶体生长的籽晶提升和旋转系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月18日提交的第16/444,290号美国专利申请的优先权，该专利申请通过引用以其整体并入本文中。

本公开总体上涉及一种用于晶体生长的系统，更具体地，涉及一种用于硅晶体生长的籽晶提升机构。

背景技术：

现在的硅晶体生长系统使用提升并旋转生长的晶体(例如，准金属)的缆索绞盘系统。这种缆索绞盘系统包括带槽的卷轴或卷筒，当卷筒旋转时，其将缆索收集在槽中。缆索绞盘系统还使卷筒绕其旋转轴线平移，使得缆索在该过程中不会自身接触。带槽卷筒由与导向螺母接合的导向螺杆平移，两者均定位在提升壳体中。导向螺杆固定至卷筒，并从卷筒的一端延伸，以便以螺纹接合的方式接合导向螺母。因此，当卷筒旋转时(由于与其联接的电机)，导向螺杆在导向螺母中旋转。因为导向螺母具有斜螺纹，所以卷筒的旋转导致转卷筒和导向螺杆沿着旋转轴线平移。导向螺杆的长度取决于使缆索缠绕和/或展开足够量以使晶体生长到所需长度所必需的平移长度。因此，导向螺杆的长度增加了缆索绞盘系统的总长度。此外，缆索绞盘系统保持在真空压力下，以帮助减少污染物进入生长的晶体。因此，导向螺杆和导向螺母还要求包围导向螺杆、导向螺母和卷筒的提升壳体更大且更重。因此，用于将卷筒的旋转转换为卷筒的平移的导向螺杆和导向螺母增加了系统和提升壳体的尺寸和重量。

因此，非常需要提供一种替代性系统，以将卷筒的旋转转换为平移，而不必增加系统的尺寸和重量。本发明旨在解决该问题和其它问题。

技术实现要素：

根据本公开的一些实施方式，用于提升联接至缆索的籽晶的提升组件包括提升壳体、卷筒、浮动滚子引导组件和驱动轴。提升壳体在其中形成缆索出口。卷筒位于提升壳体内。卷筒围绕卷筒的外表面形成螺旋槽。卷筒从第一端延伸至第二相对端。浮动滚子引导组件包括安装板、浮动轴和浮动滚子引导件。安装板联接至提升壳体。安装板具有通孔。浮动轴联接至安装板，使得浮动轴可相对于安装板在大致垂直于浮动轴的中心轴线的方向上移动。浮动滚子引导件围绕浮动轴旋转地联接，并且大致位于安装板的通孔内，使得浮动滚子引导件的至少一部分配置成接合卷筒的螺旋槽的至少一部分。驱动轴联接至卷筒并配置成使得(i)卷筒旋转和(ii)经由卷筒的螺旋槽与浮动滚子引导件的接合而平移。

根据本公开的一些实施方式，用于提升联接至缆索的籽晶的滚子引导组件包括安装板、轴和滚子引导件。安装板具有通孔。轴联接至安装板，使得该轴可相对于安装板在大致垂直于该轴的中心轴线的方向上移动。滚子引导件围绕轴旋转地联接，并且大致位于安装板的通孔内，使得滚子引导件的至少一部分延伸出通孔。

根据本公开的一些实施方式，用于提升联接至缆索的籽晶的提升组件包括提升壳体、卷筒、碎屑托盘和刷子。卷筒位于提升壳体内。卷筒围绕卷筒的外表面形成螺旋槽。碎屑托盘联接至提升壳体，使得碎屑托盘的至少一部分邻近卷筒的螺旋槽的一部分定位。刷子联接至碎屑托盘，使得刷子的多个刷毛的至少一部分直接接合卷筒的螺旋槽的至少一部分。

根据本公开的一些实施方式，用于提升联接至缆索的籽晶的提升组件包括提升壳体、第一板件、第二板件、卷筒、第一防结合销和第二防结合销。第一板件联接至提升壳体的第一侧部。第一板件的内表面在其中形成第一狭槽。第二板件联接至提升壳体的第二相对侧部。第二板件的内表面在其中形成第二狭槽。卷筒位于提升壳体内。卷筒围绕卷筒的外表面形成螺旋槽。卷筒从第一端延伸至第二相对端。第一防结合销联接至卷筒的第一端并从卷筒的第一端延伸，并配置成接合第一板件中的第一狭槽以限制卷筒在第一线性方向上的平移。第二防结合销联接至卷筒的第二相对端并从卷筒的第二相对端延伸，并配置成接合第二板件中的第二狭槽，以限制卷筒在与第一线性方向相反的第二线性方向上的平移。

考虑到参考附图做出的各种实施方式和/或实施例的详细描述，本公开的附加实施方式和/或方面对于本领域普通技术人员将是显而易见的，附图的简要描述在下面提供。

附图说明

图1a是根据本公开的一些实施方式的用于硅晶体生长的籽晶提升和旋转系统的立体图；

图1b是图1a的用于硅晶体生长的籽晶提升和旋转系统的部分分解立体图；

图2a是图1a的籽晶提升和旋转系统的提升组件的组装立体图；

图2b是图2a的提升组件的部分分解立体图；

图3a是图2a的提升组件的局部立体图，其中为了更好地示出而去除了滑轮组件；

图3b是图3a的提升组件的局部立体图的剖视图；

图4a是根据本公开的一些实施方式的提升组件的浮动滚子引导组件的组装立体图；

图4b是图4a的浮动滚子引导组件的分解立体图；

图5a是图4a的浮动滚子引导组件的第一组装立体图，其中为了更好的示出，浮动滚子引导组件被从提升壳体移除；

图5b是图4a的浮动滚子引导组件的第二组装立体图，其中为了更好的示出，浮动滚子引导组件被从提升壳体移除；

图6a是图4a的浮动滚子引导组件的第一分解立体图，其中为了更好的示出，浮动滚子引导组件被从提升壳体移除；

图6b是图4a的浮动滚子引导组件的第二组装立体图，其中为了更好的示出，浮动滚子引导组件被从提升壳体移除；

图7是图4a的浮动滚子引导组件的剖视图，其中为了更好的示出，浮动滚子引导组件被从提升壳体移除；

图8是根据本公开的一些实施方式的图3a的提升组件的局部立体图，其中移除了提升壳体，以更好地示出浮动滚子引导组件，该浮动滚子引导组件接合邻近缆索的提升组件的卷筒，缆索部分地缠绕在卷筒的螺旋槽上；

图9a是根据本公开的一些实施方式的浮动滚子引导组件的偏心构件的立体图；

图9b是图9a的偏心构件的剖视图；

图10a是根据本公开的一些实施方式的提升组件的碎屑托盘组件的组装立体图；

图10b是图10a的碎屑托盘组件的分解立体图；

图11是根据本公开的一些实施方式的提升组件的一部分的局部立体局部分解图，示出了防结合特征；

图12a是根据本公开的一些实施方式的提升组件的具有槽的板件的剖视图，槽中具有位于第一周向位置处的防结合销(联接至卷筒)；

图12b是图12a的板件的剖视图，其中防结合销(联接至卷筒)位于第二周向位置处，示出了防结合销由于卷筒的旋转而导致的运动；

图12c是图12a的板件的剖视图，其中防结合销(联接至卷筒)位于第三周向位置处，示出了防结合销由于卷筒的旋转而导致的进一步运动；

图13a是根据本公开的一些实施方式的图12a的板件的剖视图，示出了卷筒的一端与板件之间的对应于防结合销的第一周向位置的间隙；

图13b是图12b的板件的剖视图，示出了卷筒的一端与板件之间的对应于防结合销的第二周向位置的间隙；以及

图13c是图12c的板件的剖视图，示出了卷筒的一端与板件之间的对应于防结合销的第三周向位置的间隙。

虽然本公开易于进行各种修改和替代形式，但是已通过示例在附图中示出了具体实施例和/或实施方式，并且本文中将对其进行详细描述。然而，应当理解，本公开不旨在限于所公开的具体形式。相反，本公开内容将覆盖落入由所附权利要求书所限定的本公开内容的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。

具体实施方式

总体上参照图1a和图1b，用于硅晶体生长的籽晶提升和旋转系统100包括主板件110、驱动轴120(图1b和图2b)、提升电机组件130、从动旋转滑轮140、旋转电机组件150、控制器组件160、缆索175和提升组件200。根据本公开的一些实施方式，籽晶提升和旋转系统100的各种部件通常用于旋转和提升缆索175的第一端177a，缆索175的第一端177a联接至使用称作为直拉工程(czochralskiprocess)来生长晶体(例如，硅)的籽晶(未示出)。

籽晶提升和旋转系统100的主板件110形成和/或包括缆索出口112(图1b)，使得缆索175能够穿过主板件110并通常进入位于籽晶提升和旋转系统100下方的坩埚(未示出)。坩埚通常填充有液体或熔融材料(例如，硅)，当缆索175的籽晶/第一端177a旋转并从液体或熔融材料中拉出时，液体或熔融材料与联接至缆索175的第一端177a的籽晶相互作用以在直拉过程期间形成晶体(例如，硅单晶)。

主板件110为要安装的籽晶提升和旋转系统100的多个部件和/或组件提供安装位置，以便围绕轴线x(例如，竖直轴线)均匀旋转。如图1a中所示，提升电机组件130、控制器组件160和提升组件200安装至主板件110的第一侧部111a。因此，主板件110绕轴线x的旋转导致提升电机组件130、控制器组件160和提升组件200绕轴线x的相应旋转。

如图1b中最佳所示，驱动轴120(在图2b中完全示出)具有位于提升组件200内的第一部分和位于提升组件200外部的第二部分。提升电机组件130联接至驱动轴120的第二部分，使得提升电机组件130配置成使驱动轴120绕驱动轴120的中心轴线(图3a中所示的轴线y)旋转。驱动轴120的旋转导致提升组件200的卷筒250(图2b)的相应旋转和卷筒250的平移。如下面进一步详细描述的，由于提升组件200的卷筒250与浮动滚子引导组件300(在图5a和图5b中最佳示出)的接合，卷筒250发生平移。

从动旋转滑轮140(图1a和图1b)安装至主板件110的第二相对侧部111b。从动旋转滑轮140联接至旋转电机组件150，使得旋转电机组件150能够使从动旋转滑轮140绕轴线x旋转。轴线x与沿大致竖直方向延伸的缆索175的一部分(例如，至少缆索175的在旋转电机组件150下方延伸的部分)的中心轴线共线或大致共线。当从动旋转滑轮140绕轴线x旋转时，主板件110及与其联接的所有部件(例如，驱动轴120、提升电机组件130、控制器组件160、提升组件200和缆索175)也绕轴线x旋转。即，从动旋转滑轮140的旋转导致缆索175及其第一端177a与所附接的籽晶绕轴线x的相应旋转。在用于生长晶体(例如，硅晶体)的方法中使用这种旋转。

控制器组件160包括一个或多个处理器、一个或多个存储设备、一个或多个电池、一个或多个其它电子部件，或其任意组合，使得控制器组件160能够控制籽晶提升和旋转系统110或其任何部分的操作。例如，控制器组件160可操作成使提升电机组件130在两个相反的旋转方向上启动和停止，从而使籽晶相对于地球/地板升高和/或降低。对于另一示例，控制器组件160能够使旋转电机组件150在两个相反的旋转方向上启动和停止，从而使籽晶在一个或两个相反的方向(例如，顺时针和/或逆时针)上围绕轴线x旋转。

参照图2a和图2b，提升组件200包括联接至提升壳体220的滑轮组件210。提升组件200示出为具有与其联接的驱动轴120。驱动轴120可认为是提升组件200的一部分，或者与提升组件200分离并与其联接。

参照图2b，滑轮组件210包括滑轮壳体212、滑轮支承结构214和提升滑轮216。提升滑轮216(例如，经由一个或多个中间部件)安装至滑轮支承结构214并由滑轮壳体212覆盖。滑轮壳体212联接至提升壳体220以帮助将碎屑和/或污染物保持在籽晶提升和旋转系统100之外。

提升滑轮216具有周向延伸槽。提升滑轮216位于滑轮壳体212中，使得(i)提升滑轮216的周向延伸槽的第一部分与卷筒250的螺旋槽255(在图8中最佳示出)的一部分对准，以及(ii)提升滑轮216的周向延伸槽的第二部分与提升壳体220的缆索出口221(在图3b中示出)对准。即，参照图3b和图2b，在籽晶提升和旋转系统100的操作期间，缆索175的一部分从卷筒250延伸(例如，大致竖直地从卷筒250延伸)，并缠绕在提升滑轮216的周向延伸槽上，并向下延伸穿过缆索出口221(图3b)。因此，提升滑轮216有助于将缆索216引导至主板件110的缆索出口112和提升壳体220的缆索出口221，同时还有助于防止缆索175自身接触。

参照图2b，提升壳体220包括主壳体222和盖224。主壳体222是整体式的(例如，形成为实心部件)，以有助于提升组件200的刚性。在一些实施方式中，籽晶提升和旋转系统100的内部部分保持在真空压力下，以例如有助于减少籽晶提升和旋转系统100中的碎片。因此，具有整体式主壳体222有助于减少需要密封并且与整体式结构相比更容易泄漏的不必要的接头。可替代地，主壳体222可由两个或多个联接在一起的部件(例如，经由焊接、紧固件等或其任何组合)形成。

当提升壳体组件200安装在主板件110(图1a)上时，提升壳体220在其中形成与主板件110的缆索出口112(图1b)对准的缆索出口221。提升壳体220还在提升壳体220的第一侧部中形成第一开口223a(图2b)和在提升壳体220的第二相对侧部中形成第二开口223b(隐藏的)。虽然第二开口223b在附图中是隐藏的，尽管设想了第一开口223a和第二开口223b之间的各种不同，但是第二开口223b通常是第一开口223a的镜像。

在籽晶提升和旋转系统100的操作期间，卷筒250(图2b)位于提升壳体220内。如图3b、图8和图11中最佳所示，卷筒250具有围绕卷筒250的外表面的螺旋槽255。参照图11，卷筒250从第一端251a延伸至第二相对端251b。螺旋槽255从卷筒250的第一端251a延伸至卷筒250的相对的第二端251b。可替代地，螺旋槽255可针对卷筒250的任何一个或多个部分延伸(例如，延伸卷筒250的长度的50％、延伸卷筒250的长度的60％、延伸卷筒250的长度的75％、延伸卷筒250的长度的85％、延伸卷筒250的长度的95％等、或任何其它量)。

缆索175通常缠绕在卷筒250上，并部分地位于卷筒250的螺旋槽255中(图11)。因此，发生缆索175绕卷筒250的卷绕和展开，而缆索175不接触其自身和/或越过其自身。缆索175具有第一端177a(图1a、图1b、图2b)和相对的第二端177b(图11)。如上所述，缆索175的第一端177a配置成联接至用于硅晶体生长的籽晶(未示出)。缆索175的相对的第二端177b固定至卷筒250(图11)。

在籽晶提升和旋转系统100的操作期间，缆索175的第一部分设置在卷筒250的螺旋槽255的一部分内(图11)，缆索175的第二部分从卷筒250的螺旋槽255延伸并且至少部分地位于提升滑轮216的周向延伸槽内(图2b)，以及缆索175的第三部分从提升滑轮216的周向延伸槽延伸并且穿过提升壳体220的缆索出口221(图3b)和主板件110的缆索出口112(图1b)。

返回参考图2b，提升组件200包括浮动滚子引导组件300，其从主壳体222中分解，并在此进一步详细描述。此外，提升组件200包括碎屑托盘组件400，该碎屑托盘组件400从主壳体222中分解，并在此进一步详细描述。此外，提升组件200包括防结合特征，该防结合特征包括联接至主壳体222的两个板件510、520(图2b)和联接至卷筒250并从卷筒250延伸的两个防结合销530、540(图11中最佳示出)，板件510、520和卷筒250从主壳体222(图2b)中分解，并在此进一步详细描述。

总体上参照图3a至图9b，浮动滚子引导组件300及其各种部件以组装图和分解图示出，以进一步示出浮动滚子引导组件300的功能和结构。浮动滚子引导组件300联接至提升组件200的主壳体222的内部搁架225(图3a至图4b)。如图3b和图8中最佳所示，浮动滚子引导组件300联接至主壳体222(图3b)，使得浮动滚子引导组件300定位成与卷筒250接合。因此，卷筒250的旋转(由于其与驱动轴120的接合而引起)使得卷筒250的螺旋槽255(图8)与浮动滚子引导组件300(其固定至提升壳体220)接合。这种接合使得卷筒250沿着其中心轴线y(图3a、图3b)和沿着驱动轴120平移(例如，移动)。

如图5a、图5b、图6a和图6b中最佳所示，浮动滚子引导组件300包括安装板310、浮动轴330、浮动滚子引导件350、偏心构件370、螺栓380a、380b，弹簧390a、390b和紧固件395a、395b。总体而言，浮动滚子引导件300的部件有助于将卷筒250的旋转转换为卷筒250的平移。术语“浮动”通常用于表示部件可相对于安装板310移动。例如，当浮动轴330联接至安装板310时，浮动轴330可相对于安装板310移动，如下面更详细描述的。

安装板310经由紧固件395a、395b可拆卸地联接至主壳体222的内部搁架225，这在图3b和图4a中最佳示出。参照图5a和图5b，安装板310具有主体312和突出部314。主体312具有第一表面311a(图5a)和第二相对表面311b(图5b)。突出部314邻近安装板310的第一端315a从主体312的第二相对表面311b延伸。

安装板310的通孔320(在图6a和图6b中最佳示出)穿过主体312和突出部314形成。通孔320具有大致矩形的横截面，但是可设想任何形状的横截面，使得浮动滚子引导件350可定位在其中。

安装板310的狭槽325(在图5b和图6b中最佳示出)形成在安装板310的主体312中，邻近安装板310的第二相对端315b。狭槽325从主体312的第二相对表面311b朝向主体312的第一表面311a延伸。

浮动轴330联接至安装板310，使得浮动轴330可相对于安装板330沿箭头a(图5a和图6a)的方向移动，箭头a大致垂直于浮动轴330的中心轴线s(图6a和图6b)。如图6a和图6b中最佳所示，安装板310包括一对长方形孔328a、328b，浮动轴330位于其中。长方形孔328a、328b的高度大于浮动轴330的直径，这为浮动轴330在长方形孔328a、328b内提供了向上和/或向下移动的空间。在一些实施方式中，长方形孔328a、328b的高度比浮动轴330的直径和/或高度大至少约5％、比浮动轴330的直径和/或高度大至少约10％、比浮动轴330的直径和/或高度大至少约20％、比浮动轴330的直径和/或高度大至少约30％、比浮动轴330的直径和/或高度大至少约50％，或者使得浮动轴330可在长方形孔328a、328b内移动的任何其它量。

浮动轴330具有形成在浮动轴330的第一端331a中的第一通孔335a(图6a、图6b、图7)和形成在浮动轴330的第二相对端331b中的第二通孔335b(图6a、图6b、图7)。第一通孔335a的中心轴线和第二通孔335b的中心轴线都大致垂直于浮动轴330的中心轴线。

如图5a、图5b、图6a和图7中最佳所示，第一螺栓380a穿过安装板310中的第一孔318a(图6a)并穿过浮动轴330的第一通孔335a定位，并联接至安装板310的突出部314(图7中最佳所示)。第一螺栓380a经由螺纹连接联接至突出部314，但是也可设想其它连接类型(例如，压配合、莫尔斯锥度、胶水、焊接等或其任意组合)。第一孔318a从第一表面311a延伸至第一长方形孔328a中。第一弹簧390a围绕第一螺栓380a的轴定位，使得第一弹簧390a将浮动轴330的第一端331a朝向安装板310的突出部314的端表面314a偏置(图5b和图7)(例如，沿竖直向下的方向)。

类似地，如图5a、图5b、图6a和图7中最佳所示，第二螺栓380b穿过安装板310中的第二孔318b(图6a)并穿过浮动轴330的第二通孔335b定位，并联接至安装板310的突出部314(图7中最佳所示)。第二螺栓380b经由螺纹连接联接至突出部314，但是也可设想其它连接类型(例如，压配合、莫尔斯锥度、胶水、焊接等或其任意组合)。第二孔318b从第一表面311a延伸至第二长方形孔328b中。第二弹簧390b围绕第二螺栓380b的轴定位，使得第二弹簧390b将浮动轴330的第二端331b朝向安装板310的突出部314的端表面314a偏置(图5b和7)(例如，沿竖直向下的方向)。

在一些实施方式中，可调节螺栓380a、380b中的一个或两个，以改变由弹簧390a、390b施加在浮动轴330上的偏置力。例如，螺栓380a、380b可朝向端表面314a进一步拧入或推入或移入安装板310中，以进一步压缩弹簧390a、390b，由此产生更大的偏置力。在一些实施方式中，可改变第一弹簧390a和第二弹簧390b的弹簧常数以修改浮动轴330上的偏置力。

浮动滚子引导件350绕浮动轴330(在图4b和图7中最佳示出)旋转地联接，使得浮动滚子引导件350可绕浮动轴330旋转。浮动滚子引导件350通常位于安装板310的通孔320(在图5a、图5b和图7中最佳示出)内，使得浮动滚子引导件350的至少一部分延伸至通孔320的外部，并配置成接合卷筒350的螺旋槽355(在图8中示出)的至少一部分。

参照图6a和图6b，浮动滚子引导件350具有大致圆柱形本体352、第一轮部分354a和第二轮部分354b。大致圆柱形本体352形成通孔356，使得浮动轴330可穿过并承载浮动滚子引导件350。因此，浮动滚子引导件350能够绕浮动轴330旋转。

第一轮部分354a围绕大致圆柱形本体352的第一端351a定位并与其一体形成(如图7中最佳示出)。第二轮部分354b围绕大致圆柱形本体352的第二相对端351b定位并与其一体形成(如图7中最佳示出)。即，浮动滚子引导件350是整体式部件。可替代地，浮动滚子引导件350可由经由例如焊接、胶水，压配合、莫尔斯锥形连接等或其任何组合联接在一起的两个或更多个部件形成。

参照图7，浮动滚子引导件350的第一轮部分354a具有外侧表面357a、内侧表面357b和周界表面357c。类似地，第二轮部分354b具有外侧表面358a、内侧表面358b和周界表面358c。第一轮部分354a和第二轮部分354b布置成使得第一轮部分354a的内侧表面357b面向第二轮部分354b的内侧表面358b。

第一轮部分354a的内侧表面357b的一部分从第一轮部分354a的周界表面357c朝向浮动滚子引导件350的大致圆柱形本体352向外逐渐变细。类似地，第二轮部分354b的内侧表面358b的一部分从第二轮部分354b的周界表面358c朝向浮动滚子引导件350的大致圆柱形本体352向外逐渐变细。

另外，第一轮部分354a的外侧表面357a的一部分从第一轮部分354a的周界表面357c朝向浮动滚子引导件350的大致圆柱形本体352向外逐渐变细。类似地，第二轮部分354b的外侧表面358a的一部分从第二轮部分354b的周界表面358c朝向浮动滚子引导件350的大致圆柱形本体352向外逐渐变细。

第一轮部分354a和第二轮部分354b的形状有助于浮动滚子引导件350与卷筒250的螺旋槽255(图8)接合。在一些实施方式中，浮动滚子引导件350的第一轮部分354a和第二轮部分354b的形状对应于浮动滚子引导件350接合(例如，直接接触)的螺旋槽255或螺旋槽255的一部分的形状。可设想浮动滚子引导件350和螺旋槽255的接合表面的其它形状(例如，弯曲的、圆形的、平的、成角度的、阶梯状的等，或其任何组合)。

参照图9a和图9b，偏心构件370可操作成移动和/或调节浮动滚子引导组件300(图4a)的相对位置，以调节浮动滚子引导件350的位置。通过调节浮动滚子引导件350的位置，卷筒250的螺旋槽255被接合并且也以相应的方式移动。这是因为浮动滚子引导件350与螺旋槽255之间的连接/联接引起的，如图8中最佳所示。因此，浮动滚子引导组件300可调节成使卷筒250的螺旋槽255与滑轮216(图2b)的周向延伸槽对准(图2b)。滑轮216的周向延伸槽与卷筒250的螺旋槽255的对准很重要，以有利于在操作过程中当缆索175从卷筒250的螺旋槽255延伸至滑轮216的周向延伸槽中并围绕滑轮216的周向延伸槽延伸时，防止缆索175在滑轮216的周向延伸槽的侧部上摩擦。螺旋槽255和滑轮216的周向延伸槽的未对准可在籽晶提升和旋转系统100中引起不希望的振动。

浮动滚子引导组件300的偏心构件370具有主体372、第一大致圆柱形柱374和第二大致圆柱形柱376。偏心构件370是整体式部件，然而，偏心构件370可由两个或更多个部件形成并联接在一起(例如，经由焊接、胶水，紧固件等或其任何组合)。偏心构件370由塑料制成，然而，偏心构件370可由任何材料(例如，金属、塑料等或其任何组合)制成。

第一大致圆柱形柱374从主体372的第一表面371a延伸。第二大致圆柱形柱376从主体372的第二相对表面371b延伸。第一大致圆柱形柱374的中心轴线z1偏离第二大致圆柱形柱376的中心轴线z2一段距离g。因此，偏心构件370具有偏心形状。

第一大致圆柱形柱374包括有助于偏心构件370绕中心轴线z2旋转的狭槽375。在一些实施方式中，诸如平头螺丝刀(未示出)的工具可用于接合狭槽375并移动和/或旋转偏心构件370。

在浮动滚子引导组件300的操作期间，偏心构件370的主体372与安装板310的狭槽325(在图5b和图7中最佳示出)一起定位。狭槽325确定尺寸和形状，使得偏心构件370的主体372能够在狭槽325内移动(例如，旋转、滑动等)而不接触浮动滚子引导组件300的其它元件(例如，浮动轴330)。

在浮动滚子引导组件300的操作期间，第一大致圆柱形柱374延伸穿过形成在安装板310的主体312中的狭槽317(在图4b、图6a和图7中最佳示出)。参照图7，狭槽317从安装板310的主体312的第一表面311a延伸至邻近安装板310的第二相对端315b形成在主体312中的狭槽325中。参照图5a，狭槽317具有大致长方形的形状，使得除了能够围绕轴线z1和/或轴线z2(图9a和9b)旋转之外，第一大致圆柱形柱374还能够在狭槽317内左右移动和/或滑动。

此外，在浮动滚子引导组件300的操作期间，第二大致圆柱形柱376位于形成在提升壳体220的内部搁架225中的孔227(图4b)中。因此，第一大致圆柱形柱374的旋转导致第二大致圆柱形柱376围绕其轴线z2在孔227中的的旋转。更具体地，由于孔227是固定的相对参考点，并且由于轴线z1和z2之间的偏移距离g，第一大致圆柱形柱374的旋转也导致第一大致圆柱形柱374绕轴线z2在圆形路径上的轨道运动。当第一大致圆柱形柱374沿着圆形路径移动时，第一大致圆柱形柱374还在狭槽317(图4b)内左右滑动，并导致安装板310在箭头b的方向上前后移动。更具体地，偏心构件370的旋转导致安装板314的突出部314(图5b)在形成于提升壳体220的内部搁架225中的通道229(图4b)内沿箭头b的方向前后滑动。

在偏心构件370用于调节安装板310在通道229内的位置之后，浮动滚子引导组件300使用紧固件395a、395b固定至提升壳体220的内部搁架225。第一紧固件395a通过安装板310的主体312中的第一紧固件狭槽319a(在图4b中最佳示出)定位，并与形成在提升壳体220的内部搁架225中的第一螺纹孔228a螺纹接合。类似地，第二紧固件395b通过安装板310的主体312中的第二紧固件狭槽319b(在图4b中最佳示出)定位，并与形成在提升壳体220的内部搁架225中的第二螺纹孔228b螺纹接合。因此，紧固件395a、395b可用于选择性地锁定和/或固定浮动滚子引导组件300(和浮动滚子引导件350)相对于内部搁架225(图4a)和卷筒250(图8)的位置。

浮动滚子引导组件300与使用螺纹轴的一些现有系统不同，该螺纹轴延伸离开与固定螺母螺纹接合的卷筒的一端。这种现有系统需要相当长的螺纹轴以将必要的平移赋予卷筒。因此，现有系统导致相对较长/较大的提升壳体，以容纳螺纹轴和固定螺母部件。

在本公开的一些实施方式中，与从卷筒250的端部延伸并螺纹接合固定螺母的螺纹轴相反，在提升组件200中使用浮动滚子引导组件300以卷筒250平移，导致籽晶提升和旋转系统100与主壳体222(图3a)的重量比使用螺纹轴和固定螺母的标准籽晶提升和旋转系统的主壳体的重量小约40％。例如，在一些实施方式中，主壳体222重约28千克，而标准系统的主壳体重约47千克。

此外，在一些这样的实施方式中，与具有约240毫米的深度、约240毫米的高度、以及约546毫米的长度的主壳体的标准系统相比，主壳体222具有约240毫米的深度、约240毫米的高度以及约364毫米的长度。即，本公开的主壳体222小/短约33％，因为主壳体222不需要用于螺纹轴和固定螺母的空间来导致卷筒250的平移。

类似地，在本公开的一些实施方式中，与约110千克重的标准系统的提升组件相比，提升组件200(图2a)重约76千克。与现有的标准系统相比，具有更轻和更小的籽晶提升和旋转系统100具有许多优点。例如，与现有的标准系统相比，籽晶提升和旋转系统100的制造成本较低。对于另一示例，籽晶提升和旋转系统100的提升组件200比现有的标准系统的提升组件相对较轻，因此，旋转提升组件200需要较小的力(例如，通过旋转电机组件150)。

碎屑托盘组件400可拆卸地联接至提升组件200的主壳体222，如图2a、图2b、图3a、图3b中大体所示。具体地，碎屑托盘组件400通过主壳体222中的开口222a(图2b)定位，使得碎屑托盘组件400的一部分定位成邻近(例如，在下方)卷筒250和/或螺旋螺纹255的一部分，这在图3b中最佳示出。碎屑托盘组件400经由一个或多个紧固件等联接至主壳体222。

参照图10a和图10b，碎屑托盘组件400包括碎屑托盘410、刷子420和磁体430。碎屑托盘410具有主体412和凸缘前部416。主体412形成空腔414。空腔414的尺寸适于在其中容纳刷子420的一部分和磁体430。

主体412还形成狭槽417a、417b，使得刷子420的主体422可滑入狭槽417a、417b中，从而将刷子420的一部分定位在空腔414中。在刷子420的主体422如此定位的情况下，紧固件440a、440b可穿过碎屑托盘410的主体412中的孔418a、418b定位，以将刷子420可拆卸地固定至碎屑托盘410。

刷子420还包括多个刷毛424，其联接至刷子420的主体422并从主体422延伸。在碎屑托盘组件400联接至主壳体222的情况下，刷子420定位成使得多个刷毛424朝向卷筒250延伸，并且多个刷毛424的至少一部分直接接合卷筒250和/或螺旋槽255，如图3b中所示。因此，当卷筒250旋转时，刷子420摩擦和/或刷卷筒250以有助于引起卷筒250上和/或螺旋槽255中的碎屑(如果有的话)被刷掉并收集在空腔414中和/或磁体430上/或通过磁体430收集。

可选地，磁体430可包括在碎屑托盘组件400中，以有助于收集被磁体吸引的碎屑(例如，含铁材料、铁、镍、钴等，或其任何组合)。当包括磁体430时，磁体430邻近刷子420定位，使得当刷子420刷卷筒250并导致碎屑(如果有的话)去除和落下时，磁体策略性地定位成吸引碎屑并防止这些碎屑污染生长中的晶体。在本公开的一些实施方式中，卷筒250或其一部分和/或缆索175或其一部分由被磁体吸引的材料制成。因此，如果卷筒250和/或缆索175的一部分剥落，则该部分可被碎屑托盘组件400中的磁体430吸引和捕获。

如上所述，提升组件200(图2a、图2b)包括有助于防止卷筒250与主壳体222结合的防结合特征。参照图11，防结合特征包括两个板件510、520和两个防结合销530、540。

参照图3a，第一板件510联接至提升壳体220的邻近和/或围绕第一开口223a(如图2b中所示)的第一侧部221a。类似地，第二板件520联接至提升壳体220的邻近和/或围绕第二开口223b(如图2b中所示)的第二相对侧部221b(如图2b中所示)。

参照图11和图12a，第一板件510的内表面在其中形成第一狭槽512。如图12a中最佳所示，第一狭槽512沿第一周向方向(由箭头c1限定)从第一点513a延伸至第二点513b。第一狭槽512不沿与第一周向方向相反的第二周向方向(由箭头c2限定)从第一点513a延伸至第二点513b。因此，第一狭槽512限定了位于第一点513a与第二点513b之间的止动件514。

第二板件520(图11)通常是第一板件510的复制品和/或镜像。第二板件520的内表面在其中形成第二狭槽522。第二狭槽522沿第一周向方向(由箭头c1限定)从第三点延伸至第四点。第二狭槽不沿与第一周向方向相反的第二周向方向(由箭头c2限定)从第三点延伸至第四点。因此，第二狭槽522限定了位于第二板件520的第三点与第四点之间的止动件524。

参照图11，第一防结合销530从卷筒250的第一端251a延伸。类似地，第二防结合销540从卷筒250的第二相对端251b延伸。当卷筒250沿驱动轴120和/或轴线y沿箭头d1的方向平移或移动时，第一防结合销530定位成与第一板件510中的第一狭槽512接合，以限制卷筒250在箭头d1的方向上平移。类似地，当卷筒250沿着驱动轴120和/或轴线y沿箭头d2的方向平移或移动时，第二防结合销540定位成与第二板件520中的第二狭槽522接合，以限制卷筒250在箭头d2的方向上平移。

总体上参照图12a至图12c和13a至图13c，示出了第一防结合销530在第一狭槽512内从第一周向位置(图12a和图13a)到第二周向位置(图12b和图13b)、到第一防结合销530与止动件514接合的第三周向位置(图12c和图13c)的运动。当卷筒250沿第一方向(例如，顺时针方向)旋转时，浮动滚子引导件350与螺旋槽255(如图8中所示)的接合导致卷筒250沿轴线y沿箭头d1的方向平移。卷筒250沿箭头d1的方向继续平移导致第一防结合销530进入第一狭槽512并在其中沿周向方向移动，直到第一防结合销530到达止动件514。当第一防结合销530接合止动件514时，防止卷筒250沿箭头d1的方向进一步平移。

如图13c中最佳所示，卷筒250在箭头d1的方向上的平移在卷筒250的第一端251a到达/接触第一板件510之前停止，从而防止卷筒250与第一板件510和提升壳体220结合。当第一防结合销接合止动件514时，卷筒250的第一端251a与第一板件510之间的空间可通过移动止动件514的旋转位置来调节，例如，通过旋转第一板件510并将第一板件510附接至提升壳体220的不同周向位置。另外，卷筒250在箭头d1的方向上的平移在第一防结合销530到达/接触第一狭槽512的底部之前停止，如图13c中最佳所示。

类似于参照图12a至图12c和13a至图13c如何描述第一防结合销530，发生第二防结合销540在第二狭槽522(图11)内的移动，直到第二防结合销540接合第二板件520的止动件524(图11)。当卷筒250沿第二方向(例如，逆时针方向)旋转时，浮动滚子引导件350与螺旋槽255(如图8中所示)的接合导致卷筒250沿轴线y沿箭头d2(图11)的方向平移。卷筒250沿箭头d2的方向继续平移导致第二防结合销540进入第二狭槽522并在其中沿周向方向移动，直到第二防结合销540到达第二板件520的止动件524。当第二防结合销540与第二板件520的止动件524接合时，防止卷筒250沿箭头d2的方向进一步平移。

这些实施方式中的每个及其显而易见的变化都被认为落入在所附权利要求书中阐述的本公开的精神和范围内。此外，本构思明确地包括前述要素和方面的任何和所有组合和子组合。本公开不限于具体示出的示例，而是扩展到根据与当前公开的原理一致应用的本领域普通技术人员中的一员的知识的其它形状和/或配置的替代实施例。