[实用新型]半导体单晶炉籽晶夹头

说明书

本实用新型提供半导体单晶炉籽晶夹头，籽晶重锤是采用钼材料整体加工的籽晶重锤，下端连接螺纹，与籽晶夹套上端的内螺纹连接；籽晶夹套为带内锥的钼材料籽晶夹套，上端设计有内螺纹与籽晶重锤连接，中间设计有散热小孔；石墨衬套是带内外锥面的高强度石墨衬套，外锥面与籽晶夹套配合安装；籽晶晶种是引晶用的籽晶晶种，材质为纯单晶硅，与石墨衬套内锥面紧密配合，一起装入到籽晶夹套内，采用锥度过渡，籽晶减少因局部应力而容易断裂。

技术领域

本实用新型属于半导体设备制造行业，具体涉及半导体单晶炉籽晶夹头。

背景技术

原来的籽晶夹头结构采用分体式，受零件加工的精度影响，多个零件通过螺纹连接，同轴度差，在拉晶时籽晶旋转摆动较大，影响长晶。零件由不锈钢和钼材料构成，电阻率不同，对长晶有一定的影响。籽晶夹套与籽晶晶种接合面是圆柱面，用插销紧固，容易咬死，籽晶拆卸与更换极不方便。引晶时成晶困难，引晶时间长，容易断晶。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供半导体单晶炉籽晶夹头，籽晶重锤和籽晶夹套均采用钼材料整体加工而成，增加了整个籽晶夹头的重量，长晶时运行稳定；籽晶夹套设计的散热小孔能有效地将籽晶晶种上的热量散发出去；籽晶晶种与籽晶夹套间采用一高强度石墨衬套过渡，石墨衬套外锥面与夹头配合，内锥面与籽晶晶种配合，采用锥度连接，起到自动定心的作用，随着拉晶重量的增加，在重力作用下籽晶夹套、石墨衬套以及籽晶晶种的配合越来越紧密，确保整个籽晶夹头同心，保证旋转。采用过渡石墨衬套减少了电阻率，解决了籽晶与夹头咬死问题。此外，锥度自定心，结构简单，符合长晶工艺需求。

本实用新型的技术方案是：半导体单晶炉籽晶夹头，包括籽晶重锤、籽晶夹套、石墨衬套和籽晶晶种；

所述籽晶重锤下端为圆柱形结构，圆柱形外表面加工有外连接螺纹；

所述籽晶夹套为中空的筒状结构；所述筒状结构上段加工有内连接螺纹，所述内连接螺纹能够与所述外连接螺纹配套连接；所述筒状结构中段沿周向均匀加工有若干个散热小孔；所述筒状结构下段内部加工为第一内锥面，所述第一内锥面的直径自上而下逐渐变小；

所述石墨衬套加工有内外锥面；所述内外锥面分别为第一外锥面和第二内锥面，所述第一外锥面与所述第一内锥面的锥面角度相同，且两者紧密贴合安装；所述第二内锥面的直径自上而下逐渐变小；

所述籽晶晶种上端加工有第二外锥面，所述第二外锥面与所述第二内锥面的锥面角度相同，且两者紧密贴合安装。

进一步的，所述第一外锥面的最大直径小于等于第一内锥面的最大直径，大于第一内锥面的中直径。所述中直径为第一内锥面的一半高度处对应的直径。两者紧密贴合安装，自动定心。

进一步的，所述第二外锥面的最大直径小于等于第二内锥面的最大直径，大于第二内锥面的中直径。所述中直径为第二内锥面的一半高度处对应的直径。两者紧密贴合安装，自动定心。

进一步的，所述第一外锥面与所述第一内锥面的锥面角度为10±0.5°。

进一步的，所述第二外锥面与所述第二内锥面的锥面角度为6±0.5°。

进一步的，所述籽晶重锤和籽晶夹套的材料为钼。增加了重量。

本实用新型的有益效果是：提供半导体单晶炉籽晶夹头，籽晶重锤和籽晶夹套均采用钼材料整体加工而成，增加了整个籽晶夹套的重量，长晶时运行稳定；籽晶夹套设计的散热小孔能有效地将籽晶晶种上的热量散发出去；籽晶晶种与籽晶夹套间采用一高强度石墨衬套过渡，石墨衬套外锥面与夹头配合，内锥面与籽晶晶种配合，采用锥度连接，起到自动定心的作用，随着拉晶重量的增加，在重力作用下籽晶夹套、石墨衬套以及籽晶晶种的配合越来越紧密，确保整个籽晶夹头同心，保证旋转。采用过渡石墨衬套减少了电阻率，解决了籽晶与夹头咬死问题。此外，锥度自定心，结构简单，符合长晶工艺需求。

附图说明