半导体单晶硅用石英坩埚的制作方法

1.本发明属于石英坩埚技术领域，尤其涉及半导体单晶硅用石英坩埚。


背景技术：

2.当前制备单晶硅主要有两种技术，根据单晶硅晶体的生长方式不同可分为区熔法制单晶硅和直拉法制单晶硅，直拉法制备单晶硅是将单晶硅半成品放入坩埚内加热熔化，再通过提拉杆底端的籽晶使熔化的单晶硅沿着提拉杆生长成单晶硅棒，通过直拉法制备的单晶硅，单晶硅的完整性很高，同时具有较大的晶体尺寸。
3.如公开号为cn213113596u，高氧半导体单晶硅用石英坩埚，包括单晶炉，单晶炉内设有坩埚托盘，坩埚托盘内设有坩埚，坩埚托盘与坩埚之间设有定位装置，定位装置包括定位架、定位柱、弧形限位板、调节装置、限位盘和弹簧，坩埚托盘的两侧均固定设有定位架，两个定位架上均设有定位柱，两个定位柱的上端均设有弧形限位板，弧形限位板为倒l形，两个弧形限位板之间设有坩埚，定位柱与弧形限位板之间通过调节装置连接，定位柱的底端贯穿定位架，定位柱的底端设有限位盘，定位柱上套设有弹簧，弹簧设置在定位架与限位盘之间。本发明通过坩埚托盘配合定位装置的设置，方便对不同直径、不同高度坩埚进行固定，方便对单晶硅进行生产。
4.该装置利用弹簧带动两组倒l形的弧形限位板下压坩埚，弧形限位板相对定位柱的高度无法调节，使得装置的调节范围受限于弹簧长度，调节范围较小。


技术实现要素：

5.本发明提供半导体单晶硅用石英坩埚，旨在解决背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：半导体单晶硅用石英坩埚，其组成包括：单晶炉和石英坩埚，所述单晶炉底部设置有托盘，所述托盘外侧固定设置有支撑板，所述支撑板左右两端均设置有第一通孔，所述第一通孔内滑动设置有限位杆，所述限位杆底部设置有第一挡板，所述第一挡板与所述支撑板之间设置有第一弹簧，所述限位杆外侧滑动设置有移动座，所述限位杆前侧设置有限位孔，所述移动座前侧设置有第二通孔，所述第二通孔内滑动设置有插销，所述插销远离所述限位杆的一端设置有第二挡板，所述第二挡板与所述移动座之间设置有第二弹簧，所述插销与所述限位孔卡接配合，所述移动座下端设置有夹紧装置。
7.更进一步地，所述夹紧装置包括第一夹紧块和第二夹紧块，所述第一夹紧块和所述第二夹紧块上端均设置有滑块，所述移动座下端设置有滑槽，两个所述滑块均与所述滑槽滑动配合连接。
8.更进一步地，所述第一夹紧块和所述第二夹紧块上端均设置有压板。
9.更进一步地，所述支撑板上端转动设置有限位板，所述限位杆靠近所述托盘的一侧设置有限位槽，所述限位板与所述限位槽卡接配合。
10.更进一步地，所述限位槽等间距设置有五个。
11.更进一步地，所述石英坩埚包括石英制成的本体层，所述本体层厚度为八毫米，所述本体层内侧设置有透明玻璃层，所述透明玻璃层内侧设置有碳酸钡防护层。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1.由于本发明设置有支撑板、第一通孔、限位杆、第一挡板、第一弹簧、移动座、限位孔、第二通孔、插销、第二挡板、第二弹簧和夹紧装置，可拉动第二挡板拉伸第二弹簧同时带动插销移出限位孔，方便上下调节移动座，方便调节移动座相对限位杆的高度位置，调节移动座使得第二通孔与限位孔对齐后松开第二挡板，在第二弹簧作用下推动插销卡入限位孔，便于固定移动座，使得装置的调节范围更大，能夹持更多尺寸的石英坩埚，通过设置第一夹紧块、第二夹紧块、滑块、滑槽和压板，可向上拉动限位杆带动第一挡板压缩第一弹簧，将石英坩埚放置于托盘上端，可滑动第一夹紧块和第二夹紧块分别抵接石英坩埚的左右两端，然后松开限位杆，在第一弹簧作用下带动压板下压石英坩埚，方便对石英坩埚进行限位固定，操作简便。
14.2.由于本发明设置有限位板和限位槽，在放置石英坩埚前，可先向上拉动限位杆带动第一挡板压缩第一弹簧，使得限位槽与限位板处于同一高度位置，然后转动限位板卡入限位槽，方便对限位杆进行限位固定，再将石英坩埚放置于托盘上端，然后调节移动座的位置使得移动座固定在石英坩埚上方，再将限位板从限位槽内移出，在第一弹簧作用下带动压板下压石英坩埚，方便对石英坩埚进行限位固定，操作更加方便，通过等间距设置有五个限位槽，可拉动限位杆使得不同高度的限位槽可以与限位板卡接，限位板与不同的限位槽卡接时，第一弹簧的变形量也不同，当松开限位板后压板对石英坩埚的下压力也不同，可根据实际需求调节压板对石英坩埚的下压力。
附图说明
15.图1是本发明的内部结构第一视角示意图；
16.图2是图1中a处局部放大图；
17.图3是图1中b处局部放大图；
18.图4是本发明的内部结构第二视角示意图；
19.图5是本发明的石英坩埚的剖面结构示意图。
20.图中：1、单晶炉；2、托盘；3、支撑板；4、第一通孔；5、限位杆；6、第一挡板；7、第一弹簧；8、移动座；9、限位孔；10、第二通孔；11、插销；12、第二挡板；13、第一夹紧块；14、第二夹紧块；15、滑块；16、滑槽；17、压板；18、限位板；19、限位槽；20、本体层；21、透明玻璃层；22、碳酸钡防护层；23、石英坩埚；24、夹紧装置；25、第二弹簧。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1-图5所示，半导体单晶硅用石英坩埚，其组成包括：单晶炉1和石英坩埚23，单晶炉1底部设置有托盘2，托盘2外侧固定设置有支撑板3，支撑板3左右两端均设置有第一
通孔4，第一通孔4内滑动设置有限位杆5，限位杆5底部设置有第一挡板6，第一挡板6与支撑板3之间设置有第一弹簧7，限位杆5外侧滑动设置有移动座8，限位杆5前侧设置有限位孔9，移动座8前侧设置有第二通孔10，第二通孔10内滑动设置有插销11，插销11远离限位杆5的一端设置有第二挡板12，第二挡板12与移动座8之间设置有第二弹簧25，插销11与限位孔9卡接配合，移动座8下端设置有夹紧装置24，夹紧装置24包括第一夹紧块13和第二夹紧块14，第一夹紧块13和第二夹紧块14上端均设置有滑块15，移动座8下端设置有滑槽16，两个滑块15均与滑槽16滑动配合连接，第一夹紧块13和第二夹紧块14上端均设置有压板17，石英坩埚23放置于托盘2上端，通过设置支撑板3、第一通孔4、限位杆5、第一挡板6、第一弹簧7、移动座8、限位孔9、第二通孔10、插销11、第二挡板12、第二弹簧25和夹紧装置24，可拉动第二挡板12拉伸第二弹簧25同时带动插销11移出限位孔9，方便上下调节移动座8，方便调节移动座8相对限位杆5的高度位置，调节移动座8使得第二通孔10与限位孔9对齐后松开第二挡板12，在第二弹簧25作用下推动插销11卡入限位孔9，便于固定移动座8，使得装置的调节范围更大，能夹持更多尺寸的石英坩埚23，通过设置第一夹紧块13、第二夹紧块14、滑块15、滑槽16和压板17，可向上拉动限位杆5带动第一挡板6压缩第一弹簧7，将石英坩埚23放置于托盘2上端，可滑动第一夹紧块13和第二夹紧块14分别抵接石英坩埚23的左右两端，然后松开限位杆5，在第一弹簧7作用下带动压板17下压石英坩埚23，方便对石英坩埚23进行限位固定，操作简便。
23.通过设置限位板18和限位槽19，在放置石英坩埚23前，可先向上拉动限位杆5带动第一挡板6压缩第一弹簧7，使得限位槽19与限位板18处于同一高度位置，然后转动限位板18卡入限位槽19，方便对限位杆5进行限位固定，再将石英坩埚23放置于托盘2上端，然后调节移动座8的位置使得移动座8固定在石英坩埚23上方，再将限位板18从限位槽19内移出，在第一弹簧7作用下带动压板17下压石英坩埚23，方便对石英坩埚23进行限位固定，操作更加方便。
24.通过等间距设置有五个限位槽19，可拉动限位杆5使得不同高度的限位槽19可以与限位板18卡接，限位板18与不同的限位槽19卡接时，第一弹簧7的变形量也不同，当松开限位板18后压板17对石英坩埚23的下压力也不同，可根据实际需求调节压板17对石英坩埚23的下压力。
25.透明玻璃层21为不含气体的、含二氧化硅99.99％的高纯天然石英砂层，通过设置本体层20、透明玻璃层21和碳酸钡防护层22，可利用碳酸钡防护层22生成性质稳定的硅酸钡对石英坩埚23进行防护。
26.本发明的工作原理为：使用时，根据实际需求拉动限位杆5上升使得限位板18卡入限位槽19内对限位杆5进行限位固定，再将石英坩埚23放置于托盘2上端，可拉动第二挡板12拉伸第二弹簧25同时带动插销11移出限位孔9，方便调节移动座8相对限位杆5的高度位置，使得装置的调节范围更大，能夹持更多尺寸的石英坩埚23，调节移动座8的位置使得移动座8位于石英坩埚23上方并松开第二挡板12使得插销11插入限位孔9进行限位固定，再将限位板18从限位槽19内移出，在第一弹簧7作用下带动压板17下压石英坩埚23，方便对石英坩埚23进行限位固定，操作更加方便，石英坩埚23生产单晶硅时可利用碳酸钡防护层22生成性质稳定的硅酸钡对石英坩埚23进行防护，这就是该装置的工作原理。
27.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发
明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

技术特征：
1.半导体单晶硅用石英坩埚，其特征在于，包括单晶炉（1）和石英坩埚（23），所述单晶炉（1）底部设置有托盘（2），所述托盘（2）外侧固定设置有支撑板（3），所述支撑板（3）左右两端均设置有第一通孔（4），所述第一通孔（4）内滑动设置有限位杆（5），所述限位杆（5）底部设置有第一挡板（6），所述第一挡板（6）与所述支撑板（3）之间设置有第一弹簧（7），所述限位杆（5）外侧滑动设置有移动座（8），所述限位杆（5）前侧设置有限位孔（9），所述移动座（8）前侧设置有第二通孔（10），所述第二通孔（10）内滑动设置有插销（11），所述插销（11）远离所述限位杆（5）的一端设置有第二挡板（12），所述第二挡板（12）与所述移动座（8）之间设置有第二弹簧（25），所述插销（11）与所述限位孔（9）卡接配合，所述移动座（8）下端设置有夹紧装置（24）。2.根据权利要求1所述的半导体单晶硅用石英坩埚，其特征在于：所述夹紧装置（24）包括第一夹紧块（13）和第二夹紧块（14），所述第一夹紧块（13）和所述第二夹紧块（14）上端均设置有滑块（15），所述移动座（8）下端设置有滑槽（16），两个所述滑块（15）均与所述滑槽（16）滑动配合连接。3.根据权利要求2所述的半导体单晶硅用石英坩埚，其特征在于：所述第一夹紧块（13）和所述第二夹紧块（14）上端均设置有压板（17）。4.根据权利要求3所述的半导体单晶硅用石英坩埚，其特征在于：所述支撑板（3）上端转动设置有限位板（18），所述限位杆（5）靠近所述托盘（2）的一侧设置有限位槽（19），所述限位板（18）与所述限位槽（19）卡接配合。5.根据权利要求4所述的半导体单晶硅用石英坩埚，其特征在于：所述限位槽（19）等间距设置有五个。6.根据权利要求1所述的半导体单晶硅用石英坩埚，其特征在于：所述石英坩埚（23）包括石英制成的本体层（20），所述本体层（20）厚度为八毫米，所述本体层（20）内侧设置有透明玻璃层（21），所述透明玻璃层（21）内侧设置有碳酸钡防护层（22）。

技术总结
本发明公开了半导体单晶硅用石英坩埚，其组成包括：单晶炉和石英坩埚，单晶炉底部设置有托盘，托盘外侧固定设置有支撑板，支撑板左右两端均设置有第一通孔，第一通孔内滑动设置有限位杆，限位杆底部设置有第一挡板，第一挡板与支撑板之间设置有第一弹簧，限位杆外侧滑动设置有移动座，限位杆前侧设置有限位孔，移动座前侧设置有第二通孔，第二通孔内滑动设置有插销，插销远离限位杆的一端设置有第二挡板，第二挡板与移动座之间设置有第二弹簧，插销与限位孔卡接配合，移动座下端设置有夹紧装置。本发明设置有移动座、第二通孔、插销、第二挡板、第二弹簧，方便调节移动座相对限位杆的高度位置，使得装置的调节范围更大。使得装置的调节范围更大。使得装置的调节范围更大。


技术研发人员：朱旦 陈治华 王吉祥 舒闵
受保护的技术使用者：常州裕能石英科技有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/6