[发明专利]一种半导体单晶炉中炉筒升降旋转装置

说明书

本发明属于单晶炉中炉筒升降技术领域，尤其是一种半导体单晶炉中炉筒升降旋转装置，针对现有的单晶炉中炉筒升降旋转装置不能保证中炉筒升降的稳定性的问题，现提出以下方案，包括底板，所述底板的顶部外壁通过轴承连接有转杆，所述转杆的顶端外壁通过螺栓固定有转板，所述转板顶部外壁的两侧均通过螺栓固定有滑竿，所述滑竿的外壁滑动连接有第二滑套，所述第二滑套的外壁通过螺栓固定有升降杆，所述升降杆的顶端外壁通过螺栓固定有滑块。本发明通过两边均设置有电动伸缩杆同时推动两个升降杆移动可以保证中炉筒升降的稳定性，通过固定板和伸缩板的配合可以进一步增强中炉筒升降时的稳定性，同时可以保证中炉筒升降时发生侧翻。

技术领域

本发明涉及单晶炉中炉筒升降技术领域，尤其涉及一种半导体单晶炉中炉筒升降旋转装置。

背景技术

单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备，单晶直径在生长过程中可受到温度，提拉速度与转速，坩埚跟踪速度与转速，保护气体的流速等因素的影响。其中温度主要决定能否成晶，而速度将直接影响到晶体的内在质量，而这种影响却只能在单晶拉出后通过检测才能获知。温度分布合适的热场，不仅单晶生长顺利，而且品质较高；如果热场的温度分布不是很合理,生长单晶的过程中容易产生各种缺陷,影响质量，情况严重的出现变晶现象生长不出来单晶。

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。

但是在实际使用过程中，由于半导体单晶体的生长过程对磁场有着严格的要求，因此常常需要改变中炉筒的高度和角度，现有的单晶炉中炉筒升降旋转装置不能保证中炉筒升降的稳定性，实用性较差。

发明内容

基于现有的单晶炉中炉筒升降旋转装置不能保证中炉筒升降的稳定性的技术问题，本发明提出了一种半导体单晶炉中炉筒升降旋转装置。

本发明提出的一种半导体单晶炉中炉筒升降旋转装置，包括底板，所述底板的顶部外壁通过轴承连接有转杆，所述转杆的顶端外壁通过螺栓固定有转板，所述转板顶部外壁的两侧均通过螺栓固定有滑竿，所述滑竿的外壁滑动连接有第二滑套，所述第二滑套的外壁通过螺栓固定有升降杆，所述升降杆的顶端外壁通过螺栓固定有滑块，所述底板的一边外壁通过螺栓固定有固定板，所述固定板的顶部外壁开有插接孔，所述插接孔的内壁插接有伸缩板，所述伸缩板的底部外壁通过轴承连接有升降板，所述升降板的底部外壁开有第一滑槽，所述第一滑槽的内壁通过螺栓固定有第一滑轨，所述滑块的外壁与第一滑轨的内壁形成滑动配合，所述转板的两侧外壁均通过螺栓固定有侧板，所述侧板的一侧外壁通过螺栓固定有电动伸缩杆，所述升降板的一边外壁设置有中炉筒固定机构，所述底板的顶部外壁设置有旋转机构，所述电动伸缩杆活塞杆的一端通过螺栓固定有第一滑套，且第一滑套的内壁与升降杆的外壁形成滑动配合，所述中炉筒固定机构包括顶板和中炉筒本体，顶板的底部外壁通过螺栓固定有挂板，且挂板的顶部外壁开有等距离分布的插接孔，插接孔的内壁插接有固定扣，固定扣的外壁套接有伸缩弹簧，所述中炉筒本体的顶部外壁通过螺栓固定有连接板，且连接板和中炉筒本体之间形成卡接槽，卡接槽的内壁和固定扣的外壁配合使用，所述滑竿的顶端外壁通过螺栓固定有挡板，且挡板和升降板配合使用。

优选地，所述旋转机构包括竖板，竖板的一侧外壁通过螺栓固定有电机，且电机的输出轴通过联轴器连接有主动齿轮。

优选地，所述转杆的外壁通过螺栓固定有从动齿轮，且主动齿轮和从动齿轮相啮合。