[实用新型]单晶炉中炉体升降机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非金属晶体的制造设备，特别涉及一种单晶炉中炉体升降机构。

背景技术

硅单晶生长目前正朝着高纯度、高完整性、高均匀性和大直径方向发展，满足集成电路特别是极大规模集成电路对单晶质量有严格的要求。有效控制单晶中的氧和碳的含量，以及改变杂质的径向和轴向的均匀性具有重要的意义，在晶体生长设备中引入勾形磁场能够有效地抑制熔体的流动，改变固液交接面的形状，从而减少杂质的含量并改变其在晶体中的分布。

勾型磁场需要利用升降装置来进行位置调整及精确定位。一方面，为了有效抑制熔体的对流，要求勾型磁场产生的磁感应强度在坩埚内壁的径向分量应达到1200GS以上，这导致勾形磁场的尺寸(外径1900mm)和重量(10吨左右)都很大，从而使其升降系统的尺寸和功率也较大，升降过程中惯性大、平稳性差，传统的采用4个电机分别驱动4跟丝杆的升降方式很难实现磁场的升降同步和对磁场的零高斯面的精确定位；同时由于勾形磁场内表面与单晶炉的主炉室外表面之间的空隙一般比较小，要求其安装定位精度较高，负责单晶炉的主炉室外的测温装置会与磁场发生干涉，对于大尺寸勾形磁场来说其安装调整就更加困难。另一方面，单晶炉炉体的结构又要求磁场升级系统的尺寸要尽量的小，磁场同步性、运动平稳、噪音低，能对磁场的零高斯面进行精确定位；同时由于磁场载荷重、工作周期长，要求整个升降系统要具有很高的安全性和可靠度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中的一些技术问题，提供一种控制和执行动作准确、灵敏、可靠性高的单晶炉中炉体升降装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：单晶炉中炉体升降机构主要包括有方立柱、线性滑轨、滑轨座、滚珠丝杆、丝杆螺母、传动轴、轴承支座、涡轮丝杆升降机、电机安装板、摇臂、下连接座、上连接座、中炉筒、隔套、滑套座、销轴、定位块、传感器挡板和传感器支架。方立柱侧壁固定安装线性滑轨，滚珠丝杆与丝杆螺母组装后与传动轴组装，轴承支座组装于滚珠丝杆、丝杆螺母和传动轴的组装体上，且轴承支座与滑轨座组装，滑轨座组装于线性滑轨上，滑轨座可沿着线性滑轨上下滑动，涡轮丝杆升降机和电机安装板固定安装在方立柱的下端，摇臂安装于传动轴上，下连接座和上连接座将中炉筒安装于摇臂上，隔套安装于传动轴上，滑套座安装于轴承支座一侧，滑套座制作一通孔，定位块组装于摇臂上，定位块制作一卡持部，销轴插入滑套座的通孔与定位块的卡持部中，将中炉筒固定防止其在上升或下降的过程中摆动。

所述摇臂内部装有滑动轴承，可有效的减少和传动轴的摩擦，下连接座和上连接座固定在摇臂上。

所述销轴安装在滑套座上，在中炉筒升降过程中与定位块连接，防止中炉筒的摆动。

所述涡轮丝杆升降机通过电机安装板固定在方立柱上，滚珠丝杆、丝杆垫圈通过平键与涡轮丝杆升降机配合。

所述中炉筒为水路冷却筒体，材料为SUS304L和SUS316L，与下连接座和上连接座相连接。

其工作过程是：涡轮丝杆升降机工作带动滚珠丝杆转动工作，使与滚珠丝杆相固定的丝杆螺母向上或向下运动，丝杆螺母带动传动轴运动，传动轴带动轴承支座沿着线性滑轨运动，同时传动轴带动摇臂、下连接座和上连接座一起运动，从而带动中炉筒运动。

本实用新型的有益效果在于：通过滚珠丝杆相固定的丝杆螺母相对运动及传动轴沿线性滑轨的滑动，中炉筒运动便于控制，从而执行动作准确、灵敏、可靠性高，同时该单晶炉炉筒升降机构结构简单，便于安装、调试和维修。

附图说明

图1是本实用新型单晶炉中炉体升降机构的前视图；

图2是本实用新型单晶炉中炉体升降机构的立体图；

图3是本实用新型单晶炉中炉体升降机构之定位块立体图。

图中：

方立柱1、线性滑轨2、滑轨座21、滚珠丝杆3、传动轴5、轴承支座6、涡轮丝杆升降机7、电机安装板8、摇臂9、下连接座10、上连接座11、中炉筒12、隔套13、滑套座14、销轴15、定位块16、传感器挡板17、传感器支架18

具体实施方式

下面结合附图及一优选实施例对本实用新型进一步说明。