[实用新型]一种单晶硅生长用籽晶夹头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单晶硅生长用籽晶夹头。

背景技术

单晶硅作为一种半导体材料，一直以来主要应用于集成电路以及电子元件的生产，近年来随着光伏产业的发展，作为太阳能电池的主要原材料，需求量已经远远超过了集成电路以及电子元件生产所需。单晶硅的生长主要有两种方法：直拉法(CZ)和浮融法(FZ)。其中CZ法占了约85％。

要生长出合格的单晶硅，必须要有特定晶向的单晶硅(也称籽晶)做基础。常用的晶向有<100>、<110>、<111>等，一般形状为圆柱形或者长方体，通过各种方式固定在籽晶夹头上与籽晶轴连接。因此在单晶硅生长过程中，籽晶夹头是非常重要的部件，需要很好的固定籽晶并确保在整个过程中不会脱落或者断裂，使整个单晶硅生长过程顺利完成。

籽晶夹头根据不同的籽晶和籽晶轴结构也有所区别，目前国内外使用较多的籽晶夹头包括圆柱体的和长方体的，连接结构也主要有两种，一种是上端一侧开有凹槽，一种是上端为倒圆台、倒棱台或者上部大于下部的柱体。相应的籽晶夹头也主要是两种连接结构：一种籽晶夹头下端形状为中空，上端一侧有与钼销子相同大小的孔，籽晶装入中空的孔中后，籽晶一侧的凹槽可以与夹头上的圆孔相对，穿入钼销子以起到连接作用。此种结构的籽晶夹头由于中心度不好，在大直径的单晶生长过程中容易造成连接处断裂；另外一种籽晶夹头为上大下小且上下贯通的空腔结构，配合籽晶组成锥形连接，此种结构的籽晶夹头有效解决了中心度不好的问题，可以适用于大直径的单晶生长，但是加工难度较大，很难大规模使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种单晶硅生长用籽晶夹头，既可以保证中心度良好，可适用于大直径单晶生长，同时加工方便，可大规模普及使用。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种单晶硅生长用籽晶夹头，为一上下贯通的圆柱型空腔，空腔上部有螺纹或销联，在空腔中下部同一水平线上，以圆柱型空腔中心线为中心对称有两个相同的贯通圆柱表面的圆孔。

圆孔中心线不在空腔内圆切线上，而是沿空腔内圆切线向外移1～2mm，圆孔直径大小应该与籽晶凹槽配合良好。

本实用新型的籽晶夹头，既能满足半导体硅材料的发展需要，可用于制造各种电子元器件用半导体级单晶硅的生产，也可用于太阳能级单晶硅的生产，可以有效保障籽晶的中心度，避免拉晶过程中籽晶偏位而断裂，降低籽晶断裂的风险，相应延长了籽晶的使用寿命，同时加工过程简单，可大规模普及使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种单晶硅生长用籽晶夹头，为一上下贯通的圆柱型空腔。上部螺纹结构或销联结构用于连接单晶炉上传动系统中的籽晶轴；中下部同一水平线上中心对称的两个贯通圆柱表面的圆孔通过两个圆柱型销子，穿过籽晶凹槽，用于固定籽晶。

圆孔中心线沿空腔内圆切线向外移1～2mm，圆孔直径大小应该与籽晶凹槽配合良好。固定籽晶凹槽的两个销子，尺寸与圆孔尺寸理想配合。

籽晶夹头由钼合金或者石墨制成，销子由钼合金制成。