[发明专利]用于单晶炉的防晶棒掉落装置和单晶炉

说明书

本公开涉及用于单晶炉的防晶棒掉落装置和单晶炉，该用于单晶炉的防晶棒掉落装置包括设置在单晶炉的副炉室处的感测装置、抱接装置和止挡件，其中，感测装置用于感测晶棒是否发生掉落；抱接装置包括单独的抱接件，抱接装置用于根据感测装置感测到晶棒发生掉落而使抱接件抱接并固定至晶棒的外表面；以及止挡件设置在抱接装置的下方，并且止挡件构造成能够止挡随掉落的晶棒下落的抱接件，以由此止挡晶棒。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体地，涉及用于单晶炉的防晶棒掉落装置和单晶炉。

背景技术

在单晶炉中进行拉晶时，多晶硅原料被投入坩埚中并熔化成硅溶液，并且籽晶被浸入硅溶液中并被慢慢旋转拉出，以在单晶炉的特定热场下拉制形成晶棒。

在拉制过程中，晶棒的重量会不断增加。当所拉制的晶棒尚短时，例如，晶棒长度小于1000mm时，由于重量较小，一般不会发生籽晶或籽晶绳断裂的情况。然而，当拉制进行到晶棒从单晶炉的主炉室进入副炉室中时，由于晶棒重量变得相对较大，存在籽晶或籽晶绳断裂的风险。而且，由于对更长长度的晶棒的需求，投料量增加，并且由此拉制的晶棒的重量也变得相对更大，从而也更容易在拉制过程中出现籽晶或籽晶绳断裂的问题。另一方面，因例如地震等其他原因引发的单晶炉振动也可能导致籽晶或籽晶绳发生断裂。

一旦籽晶或籽晶绳断裂，晶棒就会发生掉落，由此会对单晶炉内的热场结构、坩埚等造成损坏，并且坩埚内的熔融硅溶液也会发生飞溅和泄漏，导致产生安全隐患，并会造成炉内污染。

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。

本公开的目的在于提供一种能够阻止晶棒掉落而对单晶炉内的热场结构、坩埚等造成损坏的用于单晶炉的防晶棒掉落装置。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供了一种用于单晶炉的防晶棒掉落装置，其包括设置在单晶炉的副炉室处的感测装置、抱接装置和止挡件，其中，

感测装置用于感测晶棒是否发生掉落；

抱接装置包括单独的抱接件，抱接装置用于根据感测装置感测到晶棒发生掉落而使抱接件抱接并固定至晶棒的外表面；以及

止挡件设置在抱接装置的下方，并且止挡件构造成能够止挡随掉落的晶棒下落的抱接件，以由此止挡晶棒。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，抱接装置可以包括电磁弹射装置，电磁弹射装置用于在感测装置感测到晶棒发生掉落时将抱接件电磁弹射至晶棒。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，感测装置可以通过感测晶棒的移动方向和/或移动速率来判断晶棒是否发生掉落。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，感测装置可以在感测到晶棒向下移动且移动速率大于2mm/min时判定晶棒发生掉落。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，抱接件可以包括多个弧形部段，所述多个弧形部段能够在抱接件抱接晶棒时绕晶棒的周向布置。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，所述多个弧形部段可以均为磁体并且设置成使得所述多个弧形部段中的每相邻布置的两个弧形部段的磁性相反，以使得所述多个弧形部段在抱接晶棒时能够通过磁吸力固定至晶棒的外表面。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，抱接装置可以布置在副炉室的下端处。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，止挡件可以为固定至副炉室的内壁上的环形止挡件。

在上述用于单晶炉的防晶棒掉落装置中，止挡件可以为设置在单晶炉的副炉室与主炉室之间的凸台。

根据本公开的另一方面，提供了一种单晶炉，其包括根据前述段落中的任一个所述的用于单晶炉的防晶棒掉落装置。