本實用新型涉及晶體生長技術領域，特別涉及一種單晶爐。

背景技術：

單晶爐是一種在惰性氣體環(huán)境中，用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生長無錯位單晶的設備。

現有的單晶爐主要包括機架、主爐室、副室、晶體提拉機構、坩堝和坩堝提升機構。副室連接于主爐室上，坩堝設置于主爐室內，坩堝的下部通過坩堝提升機構驅動升降；晶體提拉機構設置于副室上方，晶體提拉機構的提拉繩穿過副室進入主爐室中，對仔晶進行提拉生成晶棒。由于在晶體生長的過程中，隨著晶體提拉機構的不斷提拉，坩堝中的熔融態(tài)原料在仔晶處形成固態(tài)晶棒，此時，坩堝內的溶液不斷減小，液位下降，為了保證晶棒的持續(xù)生長，在單晶爐晶體生長過程中，需要根據工藝要求和坩堝里剩余料的情況調整鍋跟比，鍋跟比即坩堝的移動速度與晶體提拉機構的提拉速度之間的比值。

目前采用的鍋跟比是通過公式計算，得出晶棒每段長度生長的鍋跟比。在生長過程中按照表中鍋跟比根據晶體提拉機構的提拉速度控制坩堝上升的速度，根據晶體生長的實際情況來人為手動干預修改鍋跟比系數，修正晶體的生長過程。但在實際生產過程中，由于生長的晶體直徑有變化，導致會出現實際的鍋跟比過大或者過小，影響晶體的正常生長。

綜上所述，如何解決鍋跟比調節(jié)不精確的問題，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種單晶爐，以避免鍋跟比過大或過小影響晶體生長。

為達到上述目的，本實用新型提供以下技術方案：

一種單晶爐，包括主爐室、副室、坩堝、坩堝提升機構和晶體提拉機構，還包括：

稱重機構，設置在所述晶體提拉機構上，所述晶體提拉機構的提拉繩承載于所述稱重機構上，用于稱量晶體重量。

優(yōu)選地，在上述的單晶爐中，所述稱重機構包括：

支架，安裝在所述晶體提拉機構內；

稱重器件，安裝在所述支架上，用于稱量晶體重量；

承載件，支撐于所述稱重器件上，用于承載所述提拉繩。

優(yōu)選地，在上述的單晶爐中，所述承載件為滑輪，所述滑輪轉動支撐于所述稱重器件上，所述提拉繩繞過所述滑輪。

優(yōu)選地，在上述的單晶爐中，所述稱重器件的數量為至少兩個，分別支撐于所述承載件的兩端。

優(yōu)選地，在上述的單晶爐中，所述稱重器件為電子秤。

優(yōu)選地，在上述的單晶爐中，所述提拉繩為鎢繩。

優(yōu)選地，在上述的單晶爐中，所述晶體提拉機構包括提拉箱體、提拉驅動裝置和提拉繩，所述提拉驅動裝置安裝于所述提拉箱體內，所述提拉繩與所述提拉驅動裝置連接，所述稱重機構安裝于所述提拉箱體內。

優(yōu)選地，在上述的單晶爐中，所述坩堝的內部結構由上至下依次包括柱體段、圓弧段和底部段。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的單晶爐中，包括主爐室、副室、坩堝、坩堝提升機構、晶體提拉機構和稱重機構，稱重機構設置在晶體提拉機構上，晶體提拉機構的提拉繩承載于稱重機構上，用于稱量晶體重量。本申請中的單晶爐通過增加稱重機構，利用坩堝內的裝料總重量和稱量的晶體重量，得到坩堝內的剩余料重量，來控制坩堝提升機構的提升速度，避免了鍋跟比過小或者過大影響晶體生長。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種單晶爐的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一種單晶爐的稱重機構的安裝結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種單晶爐的工作原理示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的一種單晶爐的坩堝的結構示意圖。

其中，1為晶體提拉機構、11為提拉繩、12為提拉箱體、13為提拉驅動裝置、2為副室、3為晶體、4為主爐室、5為坩堝、51為柱體段、52為圓弧段、53為底部段、6為坩堝提升機構、7為稱重機構、71為承載件、72為稱重器件、73為支架。

具體實施方式

本實用新型的核心是提供了一種單晶爐，能夠實時動態(tài)調節(jié)鍋跟比，避免鍋跟比過大或過小影響晶體生長。

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參考圖1-圖3，本實用新型實施例提供了一種單晶爐，包括主爐室4、副室2、坩堝5、坩堝提升機構6、晶體提拉機構1和稱重機構7。其中，副室2連接于主爐室4上，坩堝5設置于主爐室4內，坩堝5的下部通過坩堝提升機構6驅動升降；晶體提拉機構1設置于副室2上方，晶體提拉機構1的提拉繩11穿過副室2進入主爐室4中，對仔晶進行提拉生成晶棒；坩堝5內裝有熔融的硅料；稱重機構7設置在晶體提拉機構1上，晶體提拉機構1的提拉繩11承載于所述稱重機構7上，用于稱量晶體重量。

本申請中的單晶爐增加了稱重機構7，通過稱重機構7實時稱量生長的晶體重量，利用坩堝5內的裝料總重量和稱量的晶體重量，得到坩堝5內的剩余料重量，由于坩堝5的內部結構的原因，剩余料重量的不同，導致熔料液面在坩堝5內的下降速度不同，因此，通過剩余料重量得到液面在坩堝內的位置，位置不同，得到的鍋跟比不同，該單晶爐能夠根據剩余料重量控制坩堝提升機構6的提升速度，使得晶體3控制更加穩(wěn)定，避免了鍋跟比過小或者過大影響晶體3生長。

如圖2所示，本實施例提供了一種具體的稱重機構7，其包括支架73、稱重器件72和承載件71。其中，支架73安裝在晶體提拉機構1內；稱重器件72安裝在支架73上，用于稱量晶體重量；承載件71支撐于稱重器件72上，用于承載提拉繩11，提拉繩11的末端提拉晶體3，提拉繩11的上端可搭在承載件71上，并與晶體提拉機構1的提拉驅動裝置13連接。

工作時，晶體提拉機構1在通過提拉繩11提拉晶體3時，由于提拉繩11承載于承載件71上，因此，整個晶體3的重量壓在承載件71上，而承載件71安裝在稱重器件72上，因此，稱重器件72能夠稱量晶體重量。單晶爐根據晶體重量、坩堝5的裝料總重量和坩堝5的內部尺寸計算得到理論鍋跟比，根據理論鍋跟比調整坩堝提升機構6的提升速度，從而調整坩堝5的提升速度，使坩堝5的實際鍋跟比接近理論鍋跟比，從而避免了鍋跟比過大或過小影響晶體3生長。

作為優(yōu)化，在本實施例中，承載件71為滑輪，滑輪轉動支撐于稱重器件72上，提拉繩11繞過滑輪?；喛梢詼p小提拉繩11的阻力。當然，承載件71還可以為光桿，光桿轉動或固定支撐于稱重器件72上。

在本實施例中，稱重器件72的數量為至少兩個，優(yōu)選為兩個，分別支撐于承載件71的兩端，使承載力更加均勻。當然，稱重器件72還可以為一個、三個等更多個，只要能夠實現稱重即可。

在本實施例中，稱重器件72為電子秤，只要能夠稱量晶體重量即可。

進一步地，提拉繩11為鎢繩，鎢繩的耐高溫性強，且不參與反應。當然，還可以采用其它材質的提拉繩11，并不局限于本實施例所列舉的情況。

如圖2所示，在本實施例中，晶體提拉機構1包括提拉箱體12、提拉驅動裝置13和提拉繩11，提拉驅動裝置13安裝于提拉箱體12內，提拉繩11與提拉驅動裝置13連接，稱重機構7安裝于提拉箱體12內。將稱重機構7安裝于提拉箱體12內，從而保護稱重機構7不受外部環(huán)境損壞，且滿足晶體真空生長的需求。

如圖4所示，本實施例中的坩堝5的內部結構由上至下依次包括柱體段51、圓弧段52和底部段53。其中，坩堝5的內部直徑為Dr，柱體段51的高度為La，圓弧段52的半徑為Rs，圓弧段52的中心距離坩堝5的中心線的距離為C，圓弧段52的高度為X；底部段53的半徑為Rb，底部段53的高度為Lb。剩余料的液面位置在坩堝5的不同段，得到的鍋跟比不同。

當然，坩堝5的內部結構還可以為其它結構，相應地，針對內部結構的不同區(qū)域，得到的鍋跟比不同。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。