一种坩埚轴升降装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种坩埚轴升降装置，用于驱动坩埚轴进行升降运动，所述升降装置包括：一驱动部件、一底盘以及至少两个升降部件，所述驱动部件与所述至少两个升降部件连接，用于驱动所述至少两个升降部件；所述至少两个升降部件与所述底盘连接，用于驱动所述底盘进行升降运动；所述底盘，用于与坩埚轴连接。在本发明专利技术提供的坩埚轴升降装置中，利用至少两个升降部件来驱动坩埚轴的上升或下降，从而使坩埚轴在驱动过程中更稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种坩埚轴升降装置
本专利技术涉及机械设计
，特别涉及一种坩埚轴升降装置。
技术介绍
半导体硅片需要有很高质量的硅单晶，但在硅单晶生长的任何阶段都有可能发生位错或断晶线现象(晶体由单晶变为多晶)。硅单晶出现位错，断晶线的原因可能有：1.熔体中有过多的杂质；2.硅单晶生长中的温场不够稳定和合理，使晶体不能稳定生长；3.单晶硅提拉炉的机械传动装置的不稳定运行等。熔体中的杂质可以选用高纯多晶硅原料，高纯石英坩埚，合理的氩气流场，更高纯更合理的热场材料等减少；硅单晶生长的热场、温场可以通过合理设计热场得到改善。而机械传动装置的不稳定引起的熔体液面振动却很难得到解决，因为：1.坩埚轴等驱动部件不能完全对中，在硅单晶生长过程中会发生不对称振动；2.循环冷却水，排氩气管、地基等不可避免的振动源。单晶硅提拉炉的机械传动装置主要在于坩埚轴升降装置，随着硅单晶不断长大，坩埚轴承载的重量不断减小，固有频率不断增大；而厂房外部震动源频率一般在26-100Hz范围内，所以在拉晶过程中易受到外界振动的干扰，并发生共振现象，导致坩埚内液面震动并影响硅单晶生长质量。传统的坩埚轴升降装置只有一个对坩埚轴的支撑点，造成坩埚轴承重不均，固定不对称，从而导致坩埚轴的稳定性较差。目前硅单晶生长对硅熔体的温度场要求非常高，坩埚轴的不稳定会严重影响熔体的温场，造成单晶生长的失败。为此，急需提供一种稳定的坩埚轴升降装置，以提高硅单晶的质量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种坩埚轴升降装置，以解决现有的坩埚轴升降装置不稳定的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种坩埚轴升降装置，用于驱动坩埚轴进行升降运动，所述升降装置包括：一驱动部件、一底盘以及至少两个升降部件；所述驱动部件与所述至少两个升降部件连接，用于驱动所述至少两个升降部件；所述至少两个升降部件与所述底盘连接，用于驱动所述底盘进行升降运动；所述底盘，用于与坩埚轴连接。可选的，所述升降部件为螺杆，所述底盘上具有至少两个螺纹孔，每个螺杆均通过一螺纹孔与所述底盘连接，所述驱动部件驱动所有螺杆同时旋转，从而通过螺纹传动的方式驱动所述底盘进行升降运动。可选的，还包括传动机构，所述驱动部件通过所述传动机构与每个螺杆连接。可选的，当所述螺杆的数量为三个时，所述传动机构包括：一第一传动杆、两个第二传动杆及两个第三传动杆；所述驱动部件与所述第一传动杆连接，两个第二传动杆均与所述第一传动杆连接，每个第二传动杆对应连接一第三传动杆，每个第三传动杆对应连接一螺杆，所述第一传动杆连接一螺杆；所述驱动部件驱动所述第一传动杆旋转，所述第一传动杆带动两个第二传动杆旋转，第二传动杆带动所连接的第三传动杆旋转，第三传动杆带动所连接的螺杆旋转。可选的，两个第二传动杆均与所述第一传动杆通过齿轮啮合连接。可选的，每个第二传动杆均与所连接的第三传动杆通过万向节连接。可选的，每个第三传动杆均通过蜗轮蜗杆机构与对应的螺杆连接。可选的，还包括施压装置，所述施压装置与所述底盘连接，用于减弱所述底盘的震动。可选的，所述施压装置包括：一震动探测装置、一控制器、一油泵、一油缸安装盘以及至少一个油缸；所述震动探测装置被设置于所述坩埚轴上，所述震动探测装置与所述控制器连接，所述控制器与所述油泵连接，所述油泵与所述至少一个油缸连接，所述至少一个油缸安装在所述油缸安装盘上，所述至少一个油缸与所述底盘连接；所述油缸安装盘位于所述底盘上方，并与每个螺杆均连接，并可沿螺杆上升或下降；所述震动探测装置探测所述坩埚轴的震动幅度，当该震动幅度大于预设值时，所述控制器控制所述油泵给所述至少一个油缸供油，使所述至少一个油缸给所述底盘施加作用力。可选的，所述油缸安装盘具至少两个螺孔，所述油缸安装盘通过位于所述油缸安装盘上的至少两个螺孔与所述至少两个螺杆旋合在一起。可选的，所述油缸安装盘具有一坩埚轴穿孔，所述坩埚轴穿过所述坩埚轴穿孔与所述底盘连接。在本专利技术提供的坩埚轴升降装置中，一方面利用至少两个螺杆来驱动坩埚轴的上升或下降，从而使坩埚轴在驱动过程中更稳定；另一方面利用施压装置给底盘一个压力，从而减小底盘的震动幅度，从而进一步的提高了坩埚轴的稳定性；坩埚轴稳定性的提高可以大大提高硅单晶的生长质量。附图说明图1是本申请一实施例中坩埚轴升降装置的立体示意图；图2是本申请一实施例中传动机构的示意图；图3是本申请一实施例中万向节的结构示意图。图中：1-驱动部件；2-传动机构；21-第一传动杆；22-第二传动杆；23-第三传动杆；24-齿轮；25-万向节；3-螺杆；4-底盘；51-油缸安装盘；52-油缸；53-油泵；54-控制器；55-震动探测装置；6-坩埚轴。具体实施方式本专利技术的核心思想在于利用多个升降部件驱动坩埚轴上升或下降，从而提高坩埚轴在上升或下降过程中的稳定性。坩埚轴升降装置包括一驱动部件、一底盘以及至少两个升降部件，所述驱动部件与所述至少两个升降部件连接，用于驱动所述至少两个升降部件；所述至少两个升降部件与所述底盘连接，用于驱动所述底盘进行升降运动；所述底盘，用于连接坩埚轴。其中，坩埚轴一般通过螺纹传动的方式进行驱动，所以，升降部件可选用螺杆。以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的坩埚轴升降装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。参阅图1，其示出的是一种坩埚轴升降装置的立体示意图，主要包括：一驱动部件1、一底盘4、传动机构2以及三个螺杆3，其中，驱动部件1与三个螺杆3均连接，用于驱动三个螺杆3同时旋转。底盘4具有三个螺孔，底盘4通过位于底盘4上的三个螺孔分别与三个螺杆3旋合在一起，所以三个螺杆3与底盘4上的三个螺孔一一对应，且三个螺杆3的螺纹完全相同，三个螺杆3同时旋转，底盘4在三个部分同时上升或下降；在三个螺杆3同时驱动底盘4的过程中，也起到对底盘4的支撑作用，所以底盘4的运动较平稳。坩埚轴6与底盘4连接，从而在底盘4上升或下降的过程中，坩埚轴6也随着上升或下降。传动机构2的作用是把驱动部件1的驱动力同时传给三个螺杆3，驱动部件1一般选用伺服电机，若不利用传动机构2，则可以用三个伺服电机分别驱动三个螺杆3来实现传动，传动的过程中使三个伺服电机的旋转速度相同，从而三个螺杆3的旋转速度也相同。所以，传动机构2的作用是在驱动部件1只有一个伺服电机时，将该伺服电机的驱动力同时传给三个螺杆3。那么，也就是说本实施例中的坩埚轴升降装置可以利用传动机构2作为一个传动路径，也可以不用传动机构2直接进行驱动。选用传动机构2的一个有益效果是可以确保三个螺杆3在同一个伺服电机的驱动下旋转，同步性更好。为了更好的理解传动机构2的传动方式，请结合图2来理解传动机构2的传动过程。图2是俯视图，可以看出，其中的螺杆3为圆形。具体的，传动机构2包括：一第一传动杆21，两个第二传动杆22，两个第三传动杆23。驱动部件1与第一传动杆21连接，两个第二传动杆22均与第一传动杆21连接，一个第二传动杆22对应连接一第三传动杆23，一个第三传动杆23对应连接一螺杆3，两个第三传动杆23具有一定夹角，以确保三个螺杆3的位置不在同一条直线上，从而三个螺杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坩埚轴升降装置，用于驱动坩埚轴进行升降运动，其特征在于，所述升降装置包括：一驱动部件、一底盘以及至少两个升降部件，所述驱动部件与所述至少两个升降部件连接，用于驱动所述至少两个升降部件；所述至少两个升降部件与所述底盘连接，用于驱动所述底盘进行升降运动；所述底盘，用于连接坩埚轴。

【技术特征摘要】
1.一种坩埚轴升降装置，用于驱动坩埚轴进行升降运动，其特征在于，所述升降装置包括：一驱动部件、一底盘以及至少两个升降部件，所述驱动部件与所述至少两个升降部件连接，用于驱动所述至少两个升降部件；所述至少两个升降部件与所述底盘连接，用于驱动所述底盘进行升降运动；所述底盘，用于连接坩埚轴。2.如权利要求1所述的坩埚轴升降装置，其特征在于，所述升降部件为螺杆，所述底盘上具有至少两个螺纹孔，每个螺杆均通过一螺纹孔与所述底盘连接，所述驱动部件驱动所有螺杆同时旋转，从而通过螺纹传动的方式驱动所述底盘进行升降运动。3.如权利要求2所述的坩埚轴升降装置，其特征在于，还包括传动机构，所述驱动部件通过所述传动机构与每个螺杆连接。4.如权利要求3所述的坩埚轴升降装置，其特征在于，当所述螺杆的数量为三个时，所述传动机构包括：一第一传动杆、两个第二传动杆及两个第三传动杆；所述驱动部件与所述第一传动杆连接，两个第二传动杆均与所述第一传动杆连接，每个第二传动杆对应连接一第三传动杆，每个第三传动杆对应连接一螺杆，所述第一传动杆连接一螺杆；所述驱动部件驱动所述第一传动杆旋转，所述第一传动杆带动两个第二传动杆旋转，第二传动杆带动所连接的第三传动杆旋转，第三传动杆带动所连接的螺杆旋转。5.如权利要求4所述的坩埚轴升降装置，其特征在于，两个第二传动杆均与所述第一传动杆通过齿轮啮合连接。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵向阳，陈强，肖祥凯，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31