单晶炉及单晶硅的制备方法与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，具体为单晶炉及单晶硅的制备方法。


背景技术：

2.单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备；且随着半导体产业的迅速发展，对于高纯度、高完整性、高均匀性的大直径硅单晶的需求大大增加，这就要求在硅单晶的生长中减少单晶材料的缺陷、杂质含量，提高氧和碳等杂质的均匀性；目前在大直径硅单晶的生长中，在熔体空间内引入磁场是一种较为有效的方法，该方法能够有效控制熔体中的各种对流，减少晶体杂质以及提高杂质的分布均匀性。
3.现有公告号为cn208562587u、公开日为20190301的中国专利文件公开了一种半导体单晶炉磁场装置升降装置，其针对现有技术中，分别采用三套t型丝杆减速升降机、圆柱导向轴、伺服电机等控制磁场装置的升降，存在着三轴不同步、升降有振动和异音的缺点，不仅对长晶产生一定的不利影响，导致制造成本高的问题进行改进和优化；即通过升降连接座的一端与磁场装置固定连接，另一端能够在导轨内上下移动，实现了采用一个减速电机控制四个减速升降机的同步运动，既有效解决了现有技术中磁场装置升降不同步所导致的升降振动和噪音的问题，又有效降低了生产制造成本。
4.上述方案以及现有技术中单晶炉设备上的磁场装置通过控制伸缩杆进行升降调整位置时，调整过程中产生的震动和控制不精准的问题，造成位置调控具有偏差，没有相应的调控辅助机构进行微调修正，给其工作带来不便，不能满足实际使用需求。
5.为此，本发明提出单晶炉及单晶硅的制备方法用于解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供单晶炉及单晶硅的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：单晶炉，包括单晶炉磁场装置、顶推控制杆，所述单晶炉磁场装置通过顶推控制杆进行升降控制，且单晶炉磁场装置通过设置的微调辅助机构进行位置微调，所述顶推控制杆对称固定设置在承载环的底端，且承载环上连接设置有微调辅助机构；
8.所述微调辅助机构包含有活动环、凸环、调控手柄、弧形传动斜槽、支撑杆、连接盘、辅助弹簧，且微调辅助机构通过设置的锁定机构进行锁定；
9.所述锁定机构包含有锁定圆槽、第一磁片、固定体、活动定位杆、连接板、第二磁片、复位弹簧、拉扣。
10.优选的，所述顶推控制杆共设置有四组。
11.优选的，所述活动环活动设置在承载环中，且活动环的外侧壁固定设置有凸环，所述凸环延伸至承载环的外侧，且凸环的外侧壁固定设置有调控手柄，所述活动环上等距设
置有弧形传动斜槽，所述支撑杆活动插接设置在承载环中，且支撑杆的一端延伸至弧形传动斜槽中，另一端延伸至承载环的外侧，且端部固定设置有连接盘，所述连接盘在与支撑杆相连接端固定设置有辅助弹簧，辅助弹簧的一端固定设置在承载环的上端面上，且连接盘通过螺钉与单晶炉磁场装置连接固定。
12.优选的，所述支撑杆与弧形传动斜槽设置位置相对应、设置组数相同，设置有四组，且支撑杆的底端面与弧形传动斜槽中的底端接触。
13.优选的，所述弧形传动斜槽的槽口为弧形，且其内部一端到另一端具有坡度，通过弧形传动斜槽的旋来对支撑杆进行向上挤压支撑。
14.优选的，所述锁定圆槽等距设置在凸环上，且锁定圆槽中的底端面固定设置有第一磁片，所述固定体固定设置在承载环的外侧壁，且固定体的底端面设置在凸环的边侧位置，固定体中活动设置有活动定位杆，所述活动定位杆的一端底端面固定设置有第二磁片，上端面固定设置有连接板，所述连接板在与活动定位杆相连接端固定设置有复位弹簧，复位弹簧的一端固定设置在固定体上，连接板上固定设置有拉扣。
15.优选的，所述活动定位杆与锁定圆槽设置位置相对应、两者直径设置相等；且第二磁片与第一磁片设置位置相对应、设置组数相同，两者相互吸引。
16.单晶硅的制备方法：
17.s1：对于单晶炉磁场装置通过设置的承载环、微调辅助机构之间的配合使用，对于单晶炉磁场装置能够进行微调修正工作；
18.s2：通过设置的锁定机构对微调辅助机构进行锁定，保证其微调工作的稳定性，进而确保单晶炉以及单晶硅加工的稳定性。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明设计单晶炉及相应的单晶硅制备方法，对于单晶炉磁场装置通过设置的承载环、微调辅助机构和锁定机构之间的配合使用，对于单晶炉磁场装置能够进行微调工作，进行微调修正，避免造成位置调控产生偏差，给单晶炉的使用提供便捷，提升单晶硅加工的工作质量，能够满足实际使用需求。
附图说明
21.图1为本发明单晶炉磁场装置结构连接俯视图；
22.图2为本发明图1中结构连接局部放大示意图；
23.图3为本发明单晶炉磁场装置结构连接仰视图；
24.图4为本发明图3中结构连接局部放大示意图；
25.图5为本发明承载环内部结构连接局部剖视左侧示意图；
26.图6为本发明图5中结构连接局部放大示意图；
27.图7为本发明承载环内部结构连接局部剖视右侧示意图；
28.图8为本发明图7中结构连接局部放大示意图；
29.图9为本发明锁定机构局部结构连接局部剖视图。
30.图中：单晶炉磁场装置1、顶推控制杆2、承载环3、微调辅助机构4、活动环401、凸环402、调控手柄403、弧形传动斜槽404、支撑杆405、连接盘406、辅助弹簧407、锁定机构5、锁定圆槽501、第一磁片502、固定体503、活动定位杆504、连接板505、第二磁片506、复位弹簧
507、拉扣508。
具体实施方式
31.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：单晶炉，包括单晶炉磁场装置1、顶推控制杆2，单晶炉磁场装置1通过顶推控制杆2进行升降控制，且单晶炉磁场装置1通过设置的微调辅助机构4进行位置微调，顶推控制杆2对称固定设置在承载环3的底端，且承载环3上连接设置有微调辅助机构4；顶推控制杆2共设置有四组；
33.微调辅助机构4包含有活动环401、凸环402、调控手柄403、弧形传动斜槽404、支撑杆405、连接盘406、辅助弹簧407，且微调辅助机构4通过设置的锁定机构5进行锁定；
34.活动环401活动设置在承载环3中，且活动环401的外侧壁固定设置有凸环402，凸环402延伸至承载环3的外侧，且凸环402的外侧壁固定设置有调控手柄403，活动环401上等距设置有弧形传动斜槽404，支撑杆405活动插接设置在承载环3中，且支撑杆405的一端延伸至弧形传动斜槽404中，另一端延伸至承载环3的外侧，且端部固定设置有连接盘406，连接盘406在与支撑杆405相连接端固定设置有辅助弹簧407，辅助弹簧407的一端固定设置在承载环3的上端面上，且连接盘406通过螺钉与单晶炉磁场装置1连接固定；支撑杆405与弧形传动斜槽404设置位置相对应、设置组数相同，设置有四组，且支撑杆405的底端面与弧形传动斜槽404中的底端接触；弧形传动斜槽404的槽口为弧形，且其内部一端到另一端具有坡度，通过弧形传动斜槽404的旋来对支撑杆405进行向上挤压支撑。
35.锁定机构5包含有锁定圆槽501、第一磁片502、固定体503、活动定位杆504、连接板505、第二磁片506、复位弹簧507、拉扣508；锁定圆槽501等距设置在凸环402上，且锁定圆槽501中的底端面固定设置有第一磁片502，固定体503固定设置在承载环3的外侧壁，且固定体503的底端面设置在凸环402的边侧位置，固定体503中活动设置有活动定位杆504，活动定位杆504的一端底端面固定设置有第二磁片506，上端面固定设置有连接板505，连接板505在与活动定位杆504相连接端固定设置有复位弹簧507，复位弹簧507的一端固定设置在固定体503上，连接板505上固定设置有拉扣508；活动定位杆504与锁定圆槽501设置位置相对应、两者直径设置相等；且第二磁片506与第一磁片502设置位置相对应、设置组数相同，两者相互吸引。
36.在进行单晶硅的加工过程中，对于单晶炉磁场装置1的位置调控工作，首先根据单晶炉通过顶推控制杆2对单晶炉磁场装置1进行顶推，到达适当位置后，再通过微调辅助机构4进行微调控制，向上拉动拉扣508，使得活动定位杆504从凸环402上的锁定圆槽501中分离出来，解除凸环402的锁定，之后通过调控手柄403带动凸环402和活动环401的旋动，使得活动环401上的弧形传动斜槽404对支撑杆405进行推压，进而对单晶炉磁场装置1的位置进行调控工作，微调工作完成后，松掉拉扣508，与此同时，活动定位杆504在复位弹簧507的回拉作用下，使得活动定位杆504的一端与凸环402相应位置上的锁定圆槽501卡接，且通过第二磁片506与第一磁片502的相互吸引进行固定，保证活动定位杆504与锁定圆槽501卡接的稳定性，进而确保调控工作的稳定性。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。