[發明專利]一種坩堝軸升降裝置

有效

• 申請號: 201710272634.6
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108728896B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 趙向陽;陳強;肖祥凱
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 余昌昊

本發明提供了一種坩堝軸升降裝置，用于驅動坩堝軸進行升降運動，所述升降裝置包括：一驅動部件、一底盤以及至少兩個升降部件，所述驅動部件與所述至少兩個升降部件連接，用于驅動所述至少兩個升降部件；所述至少兩個升降部件與所述底盤連接，用于驅動所述底盤進行升降運動；所述底盤，用于與坩堝軸連接。在本發明提供的坩堝軸升降裝置中，利用至少兩個升降部件來驅動坩堝軸的上升或下降，從而使坩堝軸在驅動過程中更穩定。

技術領域

本發明涉及機械設計技術領域，特別涉及一種坩堝軸升降裝置。

背景技術

半導體硅片需要有很高質量的硅單晶，但在硅單晶生長的任何階段都有可能發生位錯或斷晶線現象(晶體由單晶變為多晶)。硅單晶出現位錯，斷晶線的原因可能有：1.熔體中有過多的雜質；2.硅單晶生長中的溫場不夠穩定和合理，使晶體不能穩定生長；3.單晶硅提拉爐的機械傳動裝置的不穩定運行等。

熔體中的雜質可以選用高純多晶硅原料，高純石英坩堝，合理的氬氣流場，更高純更合理的熱場材料等減少；硅單晶生長的熱場、溫場可以通過合理設計熱場得到改善。而機械傳動裝置的不穩定引起的熔體液面振動卻很難得到解決，因為：1.坩堝軸等驅動部件不能完全對中，在硅單晶生長過程中會發生不對稱振動；2.循環冷卻水，排氬氣管、地基等不可避免的振動源。

單晶硅提拉爐的機械傳動裝置主要在于坩堝軸升降裝置，隨著硅單晶不斷長大，坩堝軸承載的重量不斷減小，固有頻率不斷增大；而廠房外部震動源頻率一般在26-100Hz范圍內，所以在拉晶過程中易受到外界振動的干擾，并發生共振現象，導致坩堝內液面震動并影響硅單晶生長質量。傳統的坩堝軸升降裝置只有一個對坩堝軸的支撐點，造成坩堝軸承重不均，固定不對稱，從而導致坩堝軸的穩定性較差。

目前硅單晶生長對硅熔體的溫度場要求非常高，坩堝軸的不穩定會嚴重影響熔體的溫場，造成單晶生長的失敗。為此，急需提供一種穩定的坩堝軸升降裝置，以提高硅單晶的質量。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種坩堝軸升降裝置，以解決現有的坩堝軸升降裝置不穩定的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種坩堝軸升降裝置，用于驅動坩堝軸進行升降運動，所述升降裝置包括：一驅動部件、一底盤以及至少兩個升降部件；

所述驅動部件與所述至少兩個升降部件連接，用于驅動所述至少兩個升降部件；

所述至少兩個升降部件與所述底盤連接，用于驅動所述底盤進行升降運動；

所述底盤，用于與坩堝軸連接。

可選的，所述升降部件為螺桿，所述底盤上具有至少兩個螺紋孔，每個螺桿均通過一螺紋孔與所述底盤連接，所述驅動部件驅動所有螺桿同時旋轉，從而通過螺紋傳動的方式驅動所述底盤進行升降運動。

可選的，還包括傳動機構，所述驅動部件通過所述傳動機構與每個螺桿連接。

可選的，當所述螺桿的數量為三個時，所述傳動機構包括：一第一傳動桿、兩個第二傳動桿及兩個第三傳動桿；

所述驅動部件與所述第一傳動桿連接，兩個第二傳動桿均與所述第一傳動桿連接，每個第二傳動桿對應連接一第三傳動桿，每個第三傳動桿對應連接一螺桿，所述第一傳動桿連接一螺桿；

所述驅動部件驅動所述第一傳動桿旋轉，所述第一傳動桿帶動兩個第二傳動桿旋轉，第二傳動桿帶動所連接的第三傳動桿旋轉，第三傳動桿帶動所連接的螺桿旋轉。

可選的，兩個第二傳動桿均與所述第一傳動桿通過齒輪嚙合連接。

可選的，每個第二傳動桿均與所連接的第三傳動桿通過萬向節連接。

可選的，每個第三傳動桿均通過蝸輪蝸桿機構與對應的螺桿連接。