[发明专利]用于单晶炉的坩埚支承组件和单晶炉

说明书

本公开涉及用于单晶炉的坩埚支承组件和单晶炉，该用于单晶炉的坩埚支承组件包括：坩埚托盘，其用于支承坩埚；以及坩埚轴，其包括与动力源连接的第一端部和与坩埚托盘连接的第二端部，以用于通过由动力源驱动旋转而带动坩埚旋转，其中，坩埚支承组件设置有用于缓冲坩埚支承组件的震动的吸震结构。通过该坩埚支承组件，可以阻隔或至少减少震动向坩埚的传递，由此消除或至少减弱坩埚中硅溶液的液面的抖动，降低由此造成的晶体断线和晶体中形成疏松孔的风险。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体地，涉及用于单晶炉的坩埚支承组件和单晶炉。

背景技术

单晶硅棒的生产例如可以利用单晶炉通过直拉法进行。在该生产中，高纯度的多晶硅原料被投入坩埚中并熔化成硅溶液，当拉晶时，坩埚会在动力源如电机的带动下进行旋转运动，同时籽晶被浸入液面并被慢慢旋转拉出，最终拉制形成圆柱形的单晶硅棒。

然而，发现了在拉晶过程中，坩埚中硅溶液的液面会发生抖动，而液面抖动对拉晶的正常进行是极为不利的，很大程度上影响了晶体的正常生长。具体而言，单晶生长过程对固、液、气三相点的稳定性要求很高，不允许有抖动或说波动现象，而当液面出现抖动时，该抖动会传输至三相点并很可能会导致晶体断线，失去单晶品质，同时抖动还会导致在晶体中形成疏松孔(Pin Hole)，这种缺陷会影响后端芯片电路的铺设，以致产生漏电现象。

此外，坩埚通常包括内侧的石英坩埚和外侧的石墨坩埚。拉晶过程中，石英坩埚与硅溶液会发生反应并因此被不断消耗，并且石英坩埚与石墨坩埚之间也会发生反应。因此，当坩埚使用时间过长时，或者另外地，当坩埚发生意外损坏时，会存在熔融硅溶液从坩埚泄漏的风险，而一旦泄漏，硅溶液会对单晶炉中的诸多热场部件如加热器等造成侵蚀和破坏。

发明内容

本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。

本公开的一个目的在于提供一种能够消除或减弱坩埚中硅溶液的液面的抖动的用于单晶炉的坩埚支承组件。

本公开的另一目的在于提供一种能够避免坩埚中硅溶液的泄漏对单晶炉内热场部件造成损害的用于单晶炉的坩埚支承组件。

为了实现上述目的中的一个或更多个，根据本公开的一方面，提供了一种用于单晶炉的坩埚支承组件，其包括：

坩埚托盘，其用于支承坩埚；以及

坩埚轴，其包括与动力源连接的第一端部和与坩埚托盘连接的第二端部，以用于通过由动力源驱动旋转而带动坩埚旋转，

其中，坩埚支承组件设置有用于缓冲坩埚支承组件的震动的吸震结构。

在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括设置在坩埚轴的第一端部与动力源的连接处的第一端部吸震结构。

在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，第一端部可以呈沿轴向方向向下渐缩的锥形，并且第一端部吸震结构呈与第一端部的形状对应的形状并能够套设在第一端部的外表面上。

在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括设置在坩埚轴的第二端部与坩埚托盘的连接处的第二端部吸震结构。

在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，第二端部可以包括呈沿轴向方向向上渐扩的锥形的凹部，并且坩埚托盘包括凸部，凸部呈与凹部的形状对应的形状，使得凸部能够被配装在凹部中，并且第二端部吸震结构包括呈与凹部的形状对应的形状并能够被布置在凸部与凹部之间的部分。

在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括以夹心形式设置在坩埚托盘内的内部吸震结构。

在上述用于单晶炉的坩埚支承组件中，吸震结构可以包括设置在坩埚轴的第二端部与坩埚托盘的连接处的第二端部吸震结构以及以夹心形式设置在坩埚托盘内的内部吸震结构。