一种单晶炉用对中装置及单晶炉的制作方法

本实用新型涉及硅单晶炉技术领域。

背景技术：

单晶硅是具有基本完整的点阵结构的晶体，是一种良好的半导体材料，纯度可达到99.9999999％以上，可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域处于新材料发展的前沿。

半导体级硅单晶炉是单晶硅产业链中重要的晶体生长设备，目前，世界上用于硅单晶体生长的主流方法主要有两种：一种是区熔法，另一种是直拉法，其中直拉法具有生长单晶质量大、直径大、成本低廉、生产效率高等优点，一直是半导体硅衬底制备的主要手段。

在采用直拉法的单晶炉中，对生长中的硅晶体的称重装置是比不可少的组成元件。如中国专利ZL 200820109365.8公开的一种“硅单晶炉生长晶体实时称重装置”，即为一种现有的称重装置，其中包含了称重传感器，连接称重传感器的称重轮和绕丝轮，绕丝轮延伸出的钢丝绳绕过称重轮再向下延伸并连接重锤。而在该称重装置中，为了使钢丝绳自称重轮下垂后产生铅锤状态，需要称重轮和绕丝轮内的卷丝槽的对中，由于称重轮是悬空的，如果称重轮与绕丝轮无法对中则会造成称重轮被绕丝轮延伸出部分的钢丝绳带偏，造成自称重轮下垂的那部分钢丝绳无法铅锤而使称重产生误差。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种单晶炉用对中装置，用以调节称重轮和绕丝轮内的卷丝槽的对中。

本实用新型另外提供一种包含该对中装置的单晶炉。

技术方案：为达到上述目的，本实用新型单晶炉用对中装置可采用如下技术方案：

一种单晶炉用对中装置，包括称重调节座、位于称重调节座内的横向调节螺杆、称重连接螺母、两个锁紧螺母；

所述称重调节座内包括收容横向调节螺杆、称重连接螺母、锁紧螺母的收容腔，所述收容腔的两端设有支撑槽，横向调节螺杆包括螺纹主杆、自螺纹主杆两端同轴向外延伸的两个圆柱形转头，该两个转头分别承载于收容腔两端的支撑槽中并在支撑槽中转动；所述转头的横截面直径小于螺纹主杆的横截面直径，螺纹主杆与转头的相交处形成台阶面，该台阶面抵靠在收容腔的内壁上；

所述称重连接螺母包括套在螺纹主杆上并与螺纹主杆形成螺纹连接的螺母主体及位于螺母主体下方且向下延伸的连接部，所述两个锁紧螺母同样套在螺纹主杆上并与螺纹主杆形成螺纹连接，且螺母主体位于两个锁紧螺母之间。

有益效果：本实用新型的对中装置通过横向调节螺杆与称重连接螺母之间通过螺纹连接，将横向调节螺杆的转动转化为称重连接螺母沿横向调节螺杆的直线运动，并且螺纹连接使称重连接螺母的直线运动精度控制较强，当将单晶炉内的称重传感器与连接螺母的连接部连接固定后即适用于调整单晶炉中的调节称重轮和绕丝轮内的卷丝槽的对中，对中后可采用锁紧螺母进行锁紧以保持该对中状态。该对中装置体积小且结构紧凑，便于安装和针对现有单晶炉的改装。

进一步的，所述称重调节座为扁平的圆柱体。

进一步的，所述横向调节螺杆的转头上设有数个插孔。

进一步的，所述收容腔的底部设有供连接部向下穿出称重调节座的开槽，该开槽沿横向调节螺杆延伸方向设置以限位连接部只能横向移动而不能翻转。

本实用新型还提供了一种单晶炉的技术方案，具体为：

一种包含上述对中装置的单晶炉，该单晶炉还包括称重装置，称重装置包括称重传感器、连接于称重传感器下方的称重轮、缠绕于称重轮上的钢丝绳、位于称重轮斜下方的绕丝轮；所述对中装置位于称重传感器上方，且称重连接螺母向下延伸的连接部与所述称重传感器连接。

有益效果，该单晶炉内采用了本实用新型提供的对中装置，该对中装置位于称重传感器上方，且称重连接螺母向下延伸的连接部与所述称重传感器连接，故可以通过该对中装置调整称重轮和绕丝轮内的卷丝槽的对中。

进一步的，所述钢丝绳的下方吊有重锤。

进一步的，还包括外壳，所述称重传感器、称重轮、钢丝绳、绕丝轮、重锤均位于该外壳内，所述外壳位于称重传感器上的部分设有安装称重调节座的安装口。

附图说明

图1是本实用新型中单晶炉用对中装置的立体图。

图2是图1中对中装置的俯视图。

图3是称重调节座收容腔底部开槽的示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例一提供一种单晶炉用对中装置的实施例。

请参阅图1及图2所示，本实用新型公开一种单晶炉用对中装置，包括称重调节座1、位于称重调节座1内的横向调节螺杆2、称重连接螺母3、两个锁紧螺母4。

所述称重调节座1内包括收容横向调节螺杆2、称重连接螺母3、锁紧螺母4的收容腔11。如图2所示，该称重调节座1为扁平的圆柱体而收容腔11为周对称的方形腔。所述收容腔11的两端设有支撑槽12，该支撑槽12的底部为弧形的。横向调节螺杆2包括螺纹主杆21、自螺纹主杆21两端同轴向外延伸的两个圆柱形转头22。所述螺纹主杆21的外表面设置为螺纹面(图中未展示出螺纹)。两个转头22分别承载于收容腔11两端的支撑槽12中并在支撑槽12中转动(支撑槽12底部的弧形面有利于定位转头22。所述转头22的横截面直径小于螺纹主杆21的横截面直径，螺纹主杆21与转头22的相交处形成台阶面23，该台阶面23抵靠在收容腔11的内壁上，即螺纹主杆21在收容腔11内壁的限位及支撑槽12对转头22限位的共同限位作用下只能产生转动的运动。所述称重连接螺母3包括套在螺纹主杆21上并与螺纹主杆21形成螺纹连接的螺母主体31及位于螺母主体31下方且向下延伸的连接部32，所述两个锁紧螺母4同样套在螺纹主杆21上并与螺纹主杆21形成螺纹连接，且螺母主体31位于两个锁紧螺母4之间。该对中装置在使用时，使连接部32底部连接着称重传感器，而由于在单晶炉中称重传感器下方会连接称重轮，故调整连接部32的位置即可对称重轮的位置进行微调而实现对中。而横向调节螺杆的螺纹主杆21与称重连接螺母之间通过螺纹连接，将横向调节螺杆2的转动转化为称重连接螺母3沿横向调节螺杆2的直线运动，该直线运动即能够带动微调称重轮的位置。并且螺纹连接使称重连接螺母3的直线运动精度控制较强，便于精确的进行称重轮位置的调节。而在调节到对中位置后，通过称重连接螺母3两侧的锁紧螺母4将称重连接螺母3锁紧固定，以使该对中位置保持住。本实施方式中的所述横向调节螺杆的转头22上设有数个插孔23，当需要使横向调节螺杆2转动时，可以用销轴等插入该插孔23内转动转头22而带动横向调节螺杆2的转动。

在本实施方式中，所述称重调节座1为扁平的圆柱体，即在安装在单晶炉内时圆柱体的安装方式能够提高安装精度，能够有利于提高后续的对中精度。

当该对中装置在实际使用时，由于称重连接螺母3的连接部32下连接并吊装的整体结构包含了重锤及硅晶体等重物，故在转动横向调节螺杆2时称重连接螺母3在重物的下坠力作用下不会随着调节螺杆2转动而是将转动转化为称重连接螺母3的横向移动。但在另一个优选的实施方式中，为了避免称重连接螺母3随着调节螺杆2转动，也可以另外对称重连接螺母3的转动自由度进行限位。如图3所示，所述收容腔11的底部设有供连接部32向下穿出称重调节座的开槽13，该开槽13沿横向调节螺杆2延伸方向设置以限位连接部32只能在该开槽13中横向移动而不能翻转(开槽的宽度方向已经限制了连接部32的转动自由度)。故该开槽13可以对称重连接螺母3的转动自由度限位。

实施例二

本实施例提供了一种包含实施例一中的对中装置的单晶炉。

本实施例中的单晶炉总体结构可以参考中国专利ZL 200820109365.8具体实施方式及附图中公开的单晶炉的结构，即该单晶炉还包括称重装置，称重装置包括称重传感器、连接于称重传感器下方的称重轮、缠绕于称重轮上的钢丝绳、位于称重轮斜下方的绕丝轮，钢丝绳的下方吊有重锤。还包括外壳，所述称重传感器、称重轮、钢丝绳、绕丝轮、重锤均位于该外壳内。在该单晶炉结构的基础上，增加的实施例一中的对中装置位于称重传感器上方，且对中装置中的称重连接螺母3向下延伸的连接部32与所述称重传感器连接。所述外壳位于称重传感器上的部分设有安装称重调节座1的安装口。通过该实施例可以看到，增加了对中装置后，能够方便且精确的调节称重轮的位置以和绕丝轮内的卷丝槽对中。该实施例不但说明了具有对中装置的单晶炉的整体结构，并且也可表明实施例一中的对中装置不但可以设置在新生产的单晶炉中，也可以用于对现有的单晶炉的改装。

另外，本实用新型的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。