一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置的制作方法

    专利2026-08-11  13


    本技术涉及晶体生产的领域,尤其是涉及一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置。


    背景技术:

    1、晶体是指样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。近年来,随着全球半导体和光伏产业的快速发展,晶体作为半导体材料的重要组成部分,应用越来越广泛。

    2、目前,生产晶体的过程为使用将石墨子晶夹头旋拧在不锈钢重锤上,将装配好的子晶夹头移动至熔体上方。生产时,将子晶夹头中的硅子晶伸入熔体中,再向上移动子晶夹头,从而使得新的晶体生成。

    3、在生产的过程中,需要从不锈钢重锤上方向下面熔体的方向通入氩气,但是,由于子晶夹头为螺纹石墨夹头,并且石墨夹头在外部为内螺纹,不锈钢重锤在内部为外螺纹,更换子晶装卸子晶夹头时需要旋转很多圈才能拆下和装到不锈钢重锤上,在旋转过程中摩擦产生的石墨微粉在生产时就会有一部分被氩气吹落到熔体中,导致晶体的碳含量增加,影响了单晶硅片的电学性能,从而降低了单晶硅片良率和产量。


    技术实现思路

    1、为了提升单晶硅片的良率和产量,本技术提供一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置。

    2、本技术提供的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置采用如下的技术方案:

    3、一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,包括子晶夹头主体,用于固定子晶伸入熔体并生产新晶体,所述子晶夹头主体的端部开设有用于固定子晶的锥形孔;

    4、连接组件,用于连接所述子晶夹头主体和不锈钢重锤,包括与所述子晶夹头主体相连接的第一连接件和与所述不锈钢重锤相连接的第二连接件,所述子晶夹头主体上沿长度方向开设有供所述第二连接件嵌入的嵌槽,所述嵌槽与所述锥形孔相连通;

    5、挂件,沿所述子晶夹头主体的宽度方向开设有第一通孔,所述挂件嵌入所述第一通孔内将所述第二连接件卡死。

    6、通过采用上述技术方案,安装时,先将第二连接件插设进入嵌槽内,再将挂件插入第一通孔内,向上拉动第二连接件,从而使得挂件和第二连接件相卡死,从而使得第二连接件和子晶夹头主体相固定。再通过第一连接件将不锈钢重锤相连接,从而最终实现子晶夹头主体和不锈钢重锤之间的连接,再向下移动整体,从而使下方子晶夹头主体插入熔体中,进行晶体的制作,更换子晶装卸子晶夹头时不需要旋转很多圈才能拆下和装到不锈钢重锤上,从而提升了单晶硅片的良率和产量。

    7、可选的,所述第二连接件上开设有供所述挂件穿过的第二通孔,当所述第二连接件完全抵接在所述锥形孔上端时,所述第二通孔的中心与所述第一通孔的中心置于同一水平线上。

    8、通过采用上述技术方案,第一通孔和第二通孔的中心在同一水平线上,从而使得挂件能够更顺滑的同时穿过子晶夹头主体和第二连接件,从而后续便于将第二连接件和挂件相卡住。

    9、可选的,所述挂件设置为c字型,所述挂件的长度与所述子晶夹头主体开设所述第一通孔处的直径相同,当所述第二连接件完全插入嵌槽时,所述挂件穿入第二通孔内,并且所述挂件的外壁与所述第二通孔的顶壁相抵接。

    10、通过采用上述技术方案,安装时,先将第二连接件完全插入到嵌槽内,再将挂件穿设到第二通孔和第一通孔内,此时,第二连接件的第二通孔的顶壁与挂件的顶部外壁相抵接,此时,向上拉动第二连接件,使得第二连接件的第二通孔的内壁的底部与挂件的顶部内壁相抵接,从而将挂件的位置固定住,从而将连接组件和子晶夹头主体相固定。

    11、可选的,所述第一通孔与所述嵌槽相垂直开设。

    12、通过采用上述技术方案,第一通孔和嵌槽相垂直开设,使得第二连接件能够垂直插入嵌槽中,使得挂件与第二连接件相垂直,所以能够完全相抵接,从而使得挂件与第二连接件之间的连接更加紧密,不会产生晃动,从而保证新晶体的稳定生产。

    13、可选的,所述第一连接件设置在所述第二连接件顶端,当所述第二连接件嵌入所述嵌槽内时,所述第一连接件伸出所述嵌槽外。

    14、通过采用上述技术方案,第一连接件和第二连接件分别与不锈钢重锤和子晶夹头主体相连接,从而将第二连接件和子晶夹头主体固定住,第一连接件伸出嵌槽外,便于与不锈钢重锤连接的更加紧密,同时第一连接件和第二连接件露出的多余的距离减少。

    15、可选的,所述第二连接件的顶部切削为圆角,所述第一连接件设置为圆柱形。

    16、通过采用上述技术方案,第二连接件需要和子晶夹头主体相连接,由于子晶夹头的主体呈椭圆状,所以即使开设的嵌槽为长方形,也需要进行一定的过渡。同时,在安装时,工作人员能够更好的握住第二连接件,将其插入到嵌槽之中,减少一定的安装人力。

    17、可选的,所述第一连接件包括底座以及垂直设置在所述底座上的两个安装板,两个所述安装板上均开设有圆孔,所述两个安装板相对设置。

    18、通过采用上述技术方案,当安装时,将不锈钢重锤的端部伸入两个安装板之间,将固定销同时穿设在两个圆孔和不锈钢重锤上,从而用于固定第一连接件和不锈钢重锤。底座的设置使得不锈钢重锤与子晶夹头主体之间的连接更加的稳定,从而对新晶体的生产有进一步的保证。

    19、可选的,所述两个安装板之间的空隙不小于不锈钢重锤底端的直径。

    20、通过采用上述技术方案,两个安装板之间的空隙不能小于不锈钢重锤底端的直径,从而使得当不锈钢重锤与第一连接件相安装的时候,不锈钢重锤的安装更加顺利,进一步节省第一连接件和不锈钢安装所需要的人力。

    21、可选的,所述连接组件和所述挂件均设置为高纯钼的所述连接组件和所述挂件。

    22、通过采用上述技术方案,连接组件和挂件都使用高纯钼的材料,高纯钼相对于石墨材料更加坚硬,在安装的过程中不易相对于石墨不易掉粉,更加耐磨损,在能够延长装置寿命的同时能够进一步减少新晶体中的含碳量,从而进一步提升单晶硅片的良率和产量。

    23、可选的,所述锥形孔分为第一孔和第二孔,所述第一孔和所述第二孔相连通,所述第二孔与所述嵌槽相连通,所述第二孔从远离所述嵌槽到靠近所述嵌槽的方向直径逐渐增大。

    24、通过采用上述技术方案,当子晶夹头中的硅子晶伸入熔体后,第一孔和第二孔能够使得装置整体与后续生成的晶体的连接更加稳固,第二孔中装入子晶,使得子晶与熔体之间接触,最终更加稳定完成单晶硅晶体的制作,最终切片使用。

    25、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

    26、1.通过设置了子晶夹头主体、锥形孔、连接组件、第一连接件、第二连接件、不锈钢重锤、嵌槽、挂件以及第一通孔,安装时,先将第二连接件插设进入嵌槽内,再将挂件插入第一通孔内,向上拉动第二连接件,从而使得挂件和第二连接件相卡死,从而使得第二连接件和子晶夹头主体相固定。再通过第一连接件将不锈钢重锤相连接,从而最终实现子晶夹头主体和不锈钢重锤之间的连接,再向下移动整体,从而熔体能够与子晶夹头相接触,进行晶体的制作,更换子晶装卸子晶夹头时不需要旋转很多圈才能拆下和装到不锈钢重锤上,从而提升了单晶硅片的良率和产量;

    27、2.通过设置了底座、安装板以及圆孔,当安装时,将不锈钢重锤的端部伸入两个安装板之间,将固定销同时穿设在两个圆孔和不锈钢重锤上,从而用于固定第一连接件和不锈钢重锤。底座的设置使得不锈钢重锤与子晶夹头主体之间的连接更加的稳定,从而对新晶体的生产有进一步的保证;

    28、3.通过设置了第一孔以及第二孔,当子晶夹头主体伸入熔体后,第一孔和第二孔能够使得装置整体与后续生成的晶体的连接更加紧密,第二孔中装入子晶,使得子晶与熔体之间接触,最终更加稳定完成单晶硅晶体的制作,最终切片使用。


    技术特征:

    1.一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:包括:

    2.根据权利要求1所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述第二连接件(32)上开设有供所述挂件(8)穿过的第二通孔(7),当所述第二连接件(32)完全抵接在所述锥形孔(2)上端时,所述第二通孔(7)的中心与所述第一通孔(6)的中心置于同一水平线上。

    3.根据权利要求1所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述挂件(8)设置为c字型,所述挂件(8)的长度与所述子晶夹头主体(1)开设所述第一通孔(6)处的直径相同,当所述第二连接件(32)完全插入嵌槽(5)时,所述挂件(8)穿入第二通孔(7)内,并且所述挂件(8)的外壁与所述第二通孔(7)的顶壁相抵接。

    4.根据权利要求3所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述第一通孔(6)与所述嵌槽(5)相垂直开设。

    5.根据权利要求2所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述第一连接件(31)设置在所述第二连接件(32)顶端,当所述第二连接件(32)嵌入所述嵌槽(5)内时,所述第一连接件(31)伸出所述嵌槽(5)外。

    6.根据权利要求5所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述第二连接件(32)的顶部切削为圆角,所述第一连接件(31)设置为圆柱形。

    7.根据权利要求5所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述第一连接件(31)包括底座(311)以及垂直设置在所述底座(311)上的两个安装板(312),两个所述安装板(312)上均开设有圆孔(313),所述两个安装板(312)相对设置。

    8.根据权利要求7所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述两个安装板(312)之间的空隙不小于不锈钢重锤(4)底端的直径。

    9.根据权利要求1所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述连接组件(3)和所述挂件(8)均设置为高纯钼的所述连接组件(3)和所述挂件(8)。

    10.根据权利要求1所述的一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其特征在于:所述锥形孔(2)分为第一孔(10)和第二孔,所述第一孔(10)和所述第二孔相连通,所述第二孔与所述嵌槽(5)相连通,所述第二孔从远离所述嵌槽(5)到靠近所述嵌槽(5)的方向直径逐渐增大。


    技术总结
    本申请涉及晶体生产的领域,尤其是涉及一种有利于降低晶体碳含量的子晶夹头装置,其包括:子晶夹头主体,用于固定子晶伸入熔体并生产新晶体,所述子晶夹头主体的端部开设有用于固定硅子晶的锥形孔;连接组件,用于连接所述子晶夹头主体和不锈钢重锤,包括与所述子晶夹头主体相连接的第一连接件和与所述不锈钢重锤相连接的第二连接件,所述子晶夹头主体上沿长度方向开设有供所述第二连接件嵌入的嵌槽,所述嵌槽与所述锥形孔相连通;挂件,沿所述子晶夹头主体的宽度方向开设有第一通孔,所述挂件嵌入所述第一通孔内将所述第二连接件卡死。本申请能够提升单晶硅片的良率和产量。

    技术研发人员:李世香,黄鸣,王玉亮
    受保护的技术使用者:北京北方华创真空技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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