[发明专利]一种坩埚轴升降装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及机械设计技术领域，特别涉及一种坩埚轴升降装置。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明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。