[实用新型]用于提拉半导体材料的单晶的设备

说明书

本实用新型提供用于从包含在坩埚(8)中的熔体(7)提拉半导体材料的单晶(1)的设备，该设备具有用于旋转提拉轴(14)的装置(20)且具有用于旋转坩埚轴(13)的装置(21)，其特征在于，在驱动器(22)和提拉轴(14)之间的成双蜗轮蜗杆传动装置以及在另一驱动器(31)和坩埚轴(13)之间的另一成双蜗轮蜗杆传动装置。

技术领域

本实用新型提供了一种用于从包含在坩埚中的熔体中提拉半导体材料的单晶的设备。

背景技术

半导体材料的单晶通常通过CZ法生产，其中将生长在籽晶上的单晶从包含在坩埚中的熔体向上提拉出。在工业规模上，在随后被进一步加工成半导体晶圆和之后再加工成电子部件之前，以这种方式特别是生产诸如硅的半导体材料的单晶。

采用CZ法的设备通常包括：坩埚，该坩埚由可升高和可降低的坩埚轴保持；以及可升高和可降低的提拉轴，该提拉轴用于将生长的单晶从熔体中提拉出。这种设备的组成部分还包括各用于旋转提拉轴和用于旋转坩埚轴的一个装置。单晶生长要求超低抖动环境，这就是为什么特别重视用于执行提拉轴的和坩埚轴的旋转运动的装置的原因。

在EP 0 466 457A1中示出了一种设备，其中用于旋转提拉轴的装置包括驱动齿轮的电动机，该齿轮接合到安装在提拉轴上的蜗轮中。用于旋转坩埚轴的装置包括直接驱动坩埚轴的电动机。

这种设备不再满足当今对提供超低抖动环境的需求。特别地，不能保证充分抑制相对长波振动。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于提拉半导体材料的单晶的设备，其中用于旋转提拉轴和坩埚轴的设备的装置被设计成确保这些装置的低抖动操作。

本实用新型的目的是通过一种用于从包含在坩埚中的熔体提拉半导体材料的单晶的设备来实现，该设备具有用于旋转提拉轴的装置且具有用于旋转坩埚轴的装置，其特征在于，在驱动器和提拉轴之间的成双蜗轮蜗杆传动装置以及在另一驱动器和坩埚轴之间的另一成双蜗轮蜗杆传动装置。

该设备不仅实现该目的，而且代表一种用于引起提拉轴的和坩埚轴的旋转的节省空间且易于维护的解决方案。该两个成双蜗轮蜗杆传动装置以相对较小的间隙和相对明显的平稳运行而著称。有效地抑制了长波振动，该长波振动尤其是由坩埚轴的低旋转速度(小于1rpm的旋转速度)和/或跟随坩埚轴的旋转方向变化而引起的。

发明人已经发现，在每种情况下，有必要在提拉轴和将其旋转的驱动器之间以及在坩埚轴和将其旋转的另一驱动器之间分别安装一个成双蜗轮蜗杆传动装置。利用这种布置，相应的驱动器(优选地是电动机)具有横向于提拉轴的旋转轴线(或相应地横向于坩埚轴的旋转轴线)的位置，与相应的旋转轴线有足够的距离，该相应的驱动器的轴驱动相应的成双蜗轮蜗杆传动装置的第一蜗杆。优选地，相应驱动器被刚性地安装在相应成双蜗轮蜗杆传动装置的壳体板上。因此，没有相应驱动器的弹簧安装。优选地，相应驱动器的轴被平行于提拉轴(或相应的坩埚轴)布置。相应的成双蜗轮蜗杆传动装置的第一蜗杆接合到相应的第一蜗轮中，该相应的第一蜗轮被同轴地安装在相应的成双蜗轮蜗杆传动装置的第二蜗杆的轴上。相应的成双蜗轮蜗杆传动装置的第二蜗杆依次接合到相应的成双蜗轮蜗杆传动装置的相应的第二蜗轮中，该相应的第二蜗轮被同轴地安装在提拉轴(或相应的坩埚轴)上。

此外，优选的是，将提拉轴和坩埚轴分别分成上部分和下部分，并且在每种情况下这两部分经由联接波纹管被连接。此外，至少在提拉轴的情况下，联接波纹管被构造成使得它们使提拉轴的上部分与提拉轴的下部分电绝缘。这使得能够经由包括坩埚轴的下部分的电路来简单地实施对熔体的表面的探测。

坩埚轴的驱动器优选地被设计成使得坩埚轴的旋转方向也可以被反向。

下面参照两个附图更详细地阐释本实用新型。

附图说明

图1示出了作为示例的用于通过CZ法提拉单晶的设备，该设备可被用于实施本实用新型。