领域涉及用于生产单晶体半导体锭的拉锭设备,且更特定来说涉及一种用于选择性地将拉锭设备的锭接纳室连接到隔离阀的自动夹具。
背景技术:
1、单晶硅(制造例如半导体装置及太阳能电池的许多电子组件的大多数工艺的起始材料)通常通过分批提拉(cz)或连续提拉(ccz)方法制备。在这些方法中,将呈固体原料材料形式的多晶源材料(例如多晶硅(“polycrystalline silicon/polysilicon”))装料到石英坩埚并熔化,使单晶种与熔融硅或熔体接触,且通过缓慢提取生长单晶硅锭。
2、促进单晶硅锭生长的常规设备包含界定坩埚所定位的生长室的熔炉槽或壳体、连接到所述生长室的出口的隔离阀,及连接到所述隔离阀的锭接纳容器。在锭生长工艺期间,打开隔离阀以提供生长室与由锭接纳容器界定的锭接纳室之间的连通。通过缓慢提取生长锭,其中通过打开的隔离阀将生长锭从生长室拉出并进入锭接纳室。完全生长的锭被容纳在锭接纳室内。在生长工艺之后,关闭隔离阀且从隔离阀移除锭接纳容器。接着从锭接纳室移除完全生长的锭。
3、在常规生长设备中,锭接纳容器就位于隔离阀上且通过手动操作的夹具连接到隔离阀,以将锭接纳容器维持于适当位置,且在锭接纳容器与隔离阀之间形成密封。为组装及拆卸设备,需要操作者手动地安装夹具以连接及断开连接锭接纳容器及隔离阀。此为操作者错误及误用创造机会。例如,在组装期间,夹具可能未正确地安装,从而导致锭接纳容器与隔离阀之间的弱连接及/或泄漏密封。此外,使用手动操作的夹具来连接锭接纳容器及隔离阀限制使用设备提供自动生长工艺的能力。需要一种与锭生长设备一起使用的经改进夹具,其解决上述缺点。
4、此章节旨在向读者介绍可与在下文描述及/或要求的本公开的各个方面有关的技术的各个方面。据信此论述有助于向读者提供背景信息以促进更好地理解本公开的各个方面。因此,这些陈述应从此角度来阅读,而不是承认现有技术。
技术实现思路
1、一个方面是一种用于生产单晶体半导体锭的拉锭设备,所述拉锭设备包含:壳体,其界定生长室及生长室出口;隔离阀,其具有连接到所述生长室出口的第一阀端,及相对第二阀端;锭接纳容器,其界定锭接纳室及在接纳容器端处的接纳室入口;夹具,其包含连接到所述第二阀端的夹具基底;及控制器。所述夹具包含用以将所述接纳容器端可释放地连接到所述夹具基底的夹持机构,及可控制以引起所述夹持机构在夹持位置与释放位置之间移动的至少一个致动器,在所述夹持位置中,所述夹持机构将所述接纳容器端连接到所述夹具基底,在所述释放位置中,所述接纳容器端可从所述夹具基底释放。所述控制器经连接到所述至少一个致动器以控制所述至少一个致动器以引起所述夹持机构在所述夹持位置与所述释放位置之间移动。
2、另一方面是一种用于生产单晶体半导体锭的拉锭设备,所述拉锭设备包含:壳体,其界定生长室及生长室出口;隔离阀,其具有连接到所述生长室出口的第一阀端,及相对第二阀端;锭接纳容器,其界定锭接纳室及在接纳容器端处的接纳室入口;及夹具,其包含连接到所述第二阀端的夹具基底。所述夹具包含用以将所述接纳容器端可释放地连接到所述夹具基底的至少一个夹持指状物,所述至少一个夹持指状物可枢转地连接到所述夹具基底,及可相对于所述夹具基底在第一位置与第二位置之间移动的支撑环。当所述支撑环从所述第一位置移动到所述第二位置以将所述接纳容器端连接到所述夹具基底时,所述支撑环推进所述至少一个夹持指状物枢转成与所述接纳容器端接合。
3、另一方面是一种用于将拉锭设备的锭接纳容器可释放地连接到隔离阀的可释放夹具。所述可释放夹具包含:夹具基底,其可与所述隔离阀的一端连接;夹具罩盖,其与所述夹具基底相对,所述夹具罩盖界定经设置大小以用于接纳所述锭接纳容器的端的开口;夹持指状物,其可枢转地连接到所述夹具基底;及支撑环,其可相对于所述夹具基底在第一位置与第二位置之间移动。当所述支撑环从所述第一位置移动到所述第二位置时,所述支撑环推进所述夹持指状物枢转到适于将所述锭接纳容器的所述端连接到所述夹具基底的接合位置中。所述夹具还包含可控制以使所述支撑环在所述第一及第二位置之间移动的至少一个致动器。
4、存在关于本公开的上述方面所提及的特征的各种改进。另外的特征也可被并入到本公开的上述方面中。这些改进及额外特征可个别地或以任何组合存在。例如,下文关于本公开的所说明实施例中的任一者论述的各种特征可单独或以任何组合被并入到本公开的上述方面中的任一者中。
1.一种用于生产单晶体半导体锭的拉锭设备,所述拉锭设备包括:
2.根据权利要求1所述的拉锭设备,其中所述夹持机构包括可枢转地连接到所述夹具基底的至少一个夹持指状物及可相对于所述夹具基底在第一位置与第二位置之间移动的支撑环,在所述第一位置中,所述夹持机构处于所述释放位置,在所述第二位置中,所述夹持机构处于所述夹持位置,所述至少一个致动器可控制以引起所述支撑环在所述第一及第二位置之间移动,其中当所述支撑环从所述第一位置移动到所述第二位置时,所述支撑环推进所述至少一个夹持指状物枢转成与所述接纳容器端接合。
3.根据权利要求2所述的拉锭设备,其中所述至少一个夹持指状物包括可枢转地连接到所述夹具基底的两个或更多个夹持指状物。
4.根据权利要求2所述的拉锭设备,其中所述至少一个夹持指状物包括可枢转地连接到所述夹具基底的六个夹持指状物。
5.根据权利要求2所述的拉锭设备,其中所述夹具包括至少一个偏置元件,当所述支撑环从所述第二位置移动到所述第一位置时,所述至少一个偏置元件推进所述至少一个夹持指状物枢转脱离与所述接纳容器端的接合。
6.根据权利要求2所述的拉锭设备,其中所述夹具包括用于将所述支撑环选择性地维持于所述第二位置中的保持销。
7.根据权利要求6所述的拉锭设备,其中所述保持销可操作地连接到电机,所述电机引起所述保持销的平移移动以将所述支撑环选择性地维持于所述第二位置中,所述电机连接到所述控制器。
8.根据权利要求1所述的拉锭设备,其中所述至少一个致动器包括气压缸。
9.一种用于生产单晶体半导体锭的拉锭设备,所述拉锭设备包括:
10.根据权利要求9所述的拉锭设备,其中所述夹具包括至少一个偏置元件,当所述支撑环从所述第二位置移动到所述第一位置时,所述至少一个偏置元件推进所述至少一个夹持指状物枢转脱离与所述接纳容器端的接合。
11.根据权利要求9所述的拉锭设备,其中所述夹具包括可控制以引起所述支撑环在所述第一位置与所述第二位置之间移动的至少一个致动器。
12.根据权利要求11所述的拉锭设备,其中所述至少一个致动器包括气压缸。
13.根据权利要求9所述的拉锭设备,其中所述夹具包括至少一个杆,所述至少一个杆从所述支撑环向外延伸以使操作者能够手动地使所述支撑环在所述第一位置与所述第二位置之间移动。
14.根据权利要求9所述的拉锭设备,其中所述夹具包括与所述夹具基底相对的夹具罩盖,所述夹具罩盖界定经设置大小以接纳所述接纳容器端的开口,及在所述夹具基底与所述夹具罩盖之间延伸的导轨,其中所述支撑环可沿着所述导轨在所述第一位置与所述第二位置之间移动,在所述第一位置中,所述支撑环邻近所述夹具基底,在所述第二位置中,所述支撑环邻近所述夹具罩盖。
15.根据权利要求9所述的拉锭设备,其中所述夹具基底具有所述接纳容器端在连接到所述夹具基底时所就位的表面,及在所述夹具基底的所述表面与所述接纳容器端之间形成密封的o形环。
16.根据权利要求9所述的拉锭设备,其中所述夹具包括用于将所述支撑环选择性地维持于所述第二位置中的保持销。
17.根据权利要求16所述的拉锭设备,其中所述保持销可操作地连接到电机,所述电机引起所述保持销的平移移动以将所述支撑环选择性地维持于所述第二位置中。
18.根据权利要求16所述的拉锭设备,其中所述保持销可操作地连接到手动齿轮驱动器,以使操作者能够手动地引起所述保持销的平移移动以将所述支撑环选择性地维持于所述第二位置中。
19.一种用于将拉锭设备的锭接纳容器可释放地连接到隔离阀的可释放夹具,所述可释放夹具包括:
20.根据权利要求19所述的可释放夹具,其中所述可释放夹具包含用于每一夹持指状物的偏置元件,当所述支撑环从所述第二位置移动到所述第一位置时,每一偏置元件推进所述相应夹持指状物枢转脱离所述接合位置。