CN107541788B - 一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构 - Google Patents

一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及单晶炉设备技术领域，具体是一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构，包括固定安装在单晶炉炉底盘与机架之间的四根导向柱以及设置在四根导向柱上并可沿导向柱上下运动的基板。本发明的有益效果是，热场的侧部加热器可以随坩埚位置变化而变化，热场温度更均衡，有利于晶体生长，提升生长晶棒的品质。第一主电极、第二主电极可以同时升降，实现与这两个主电极相连的侧部加热器可以升降。配有的辅助支撑，与侧部加热器相连，使侧部加热器稳定升降。主电极和辅助支撑都固定在同一基板上，共同实现同步升降。通过一个伺服马达同时驱动两个主电极和两个辅助支撑的升降，使整套单晶硅生长炉电极升降机构的成本降低。

Description

一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构
技术领域
本发明涉及单晶炉设备技术领域，具体是一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构。
背景技术
现有主流单晶硅生长炉的主电极都是固定在炉底盘上，无法升降。因此与主电极相连的侧部加热器是固定的。在长晶时，坩埚位置会逐渐上升，与侧部加热器位置发生变化，导致热场不均衡，影响长晶和生产晶棒品质。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有主电极可进行升降的单晶硅生长炉。
为了达到上述目的，本发明提供了一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构，包括固定安装在单晶炉炉底盘与机架之间的四根导向柱以及设置在四根导向柱上并可沿导向柱上下运动的基板，所述的四根导向柱以左前侧、右前侧、右后侧、左后侧呈四个对角方位分布在所述基板的四个角处，所述基板的四个角上分别安装直线轴承，每个直线轴承与各自相对应的导向柱滑动连接；
所述基板的左前侧与右后侧上分别设有第一主电极及第二主电极，基板的右前侧与左后侧上分别设有第一辅助支撑与第二辅助支撑；
所述第一辅助支撑与第二主电极之间的基板上方安装第一副电极，所述第二辅助支撑与第二主电极之间的基板上方安装第二副电极，所述第一副电极与第二副电极的顶部均固定安装在所述单晶炉炉底盘上；
所述第一主电极、第二主电极、第一辅助支撑及第二辅助支撑的外侧均安装焊接波纹管，这四根焊接波纹管的顶端分别连接在所述单晶炉炉底盘上、底端分别连接在基板上；
在所述基板左后侧处的单晶炉炉底盘向下伸出固定座，所述固定座内安装第一齿轮箱，该第一齿轮箱向下依次连接变速箱及伺服马达，该齿轮箱将伺服马达的动力依次传动至第一传动轴、第二齿轮箱、第一升降机、第三齿轮箱、动力轴、第四齿轮箱及第二升降机，其中的第二齿轮箱、升降机、第三齿轮箱及第四齿轮箱均固定在安装板上，所述安装板固定在所述单晶炉炉底盘上。
优选地，所述的每个导向柱的一端固定在所述单晶炉炉底盘上、另一端固定在所述机架上。
优选地，所述的第一传动轴由基板的左后方向伸至基板的右后方；
所述动力轴位于所述基板的中心位置处。
优选地，所述的第二齿轮箱、第一升降机、第三齿轮箱、第四齿轮箱均位于所述基板的右后方。
优选地，所述的安装板通过六角棒固定在所述单晶炉炉底盘上。
本发明的有益效果是，热场的侧部加热器可以随坩埚位置变化而变化，热场温度更均衡，有利于晶体生长，提升生长晶棒的品质。第一主电极、第二主电极可以同时升降，实现与这两个主电极相连的侧部加热器可以升降。配有的辅助支撑，与侧部加热器相连，使侧部加热器稳定升降。主电极和辅助支撑都固定在同一基板上，共同实现同步升降。通过一个伺服马达同时驱动两个主电极和两个辅助支撑的升降，使整套单晶硅生长炉电极升降机构的成本降低。两个主电极和两个辅助支撑均安装在基板上，随基板同步运动，基板的四个角上安装有四个直线轴承，可沿导向柱上下移动。导向柱固定在单晶炉炉底盘与机架之间。所述的伺服马达和变速箱连接，一起安装在固定座上，固定座安装在单晶炉炉底盘，伺服马达经过传动路径，将动力传动到第一升降机和第二升降机，驱动基板上下移动，动力传动路径为：伺服马达→变速箱→第一齿轮箱→传动轴→第二齿轮箱→第一升降机→第三齿轮箱→动力轴→第四齿轮箱→第二升降机。所述的第二齿轮箱、第一升降机、第三齿轮箱、第四齿轮箱和第二升降机都固定在安装板上，安装板通过六角棒固定在单晶炉炉底盘上；两个主电极和两个辅助支撑的外围，都安装焊接波纹管，焊接波纹管一端连接单晶炉炉底盘，另一端连接基板，保证升降过程中真空密封；两个副电极固定在炉底盘上，固定不升降。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去除单晶炉炉底盘及机架后的结构示意图。
其中：
101-单晶炉炉底盘 202-机架 303-第一主电极
404-第二主电极 505-第一辅助支撑 606-第二辅助支撑
707-第一副电极 808-第二副电极 21-伺服马达
22-变速箱 23-第一齿轮箱 24-固定座
25-第一传动轴 26-第二齿轮箱 27-第一升降机
28-第三齿轮箱 29-动力轴 30-第四齿轮箱
31-第二升降机 32-六角棒 33-安装板
34-焊接波纹管 35-基板 36-直线轴承
37-导向柱
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1：
如图1、2所示的一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构，包括固定安装在单晶炉炉底盘101与机架202之间的四根导向柱37以及设置在四根导向柱上并可沿导向柱上下运动的基板35，所述的四根导向柱37以左前侧、右前侧、右后侧、左后侧呈四个对角方位分布在所述基板35的四个角处，所述基板35的四个角上分别安装直线轴承36，每个直线轴承36与各自相对应的导向柱37滑动连接；
所述基板35的左前侧与右后侧上分别设有第一主电极303及第二主电极404，基板35的右前侧与左后侧上分别设有第一辅助支撑505与第二辅助支撑606；
所述第一辅助支撑505与第二主电极404之间的基板35上方安装第一副电极707，所述第二辅助支撑606与第二主电极404之间的基板35上方安装第二副电极808，所述第一副电极707与第二副电极808的顶部均固定安装在所述单晶炉炉底盘101上；
所述第一主电极303、第二主电极404、第一辅助支撑505及第二辅助支撑606的外侧均安装焊接波纹管34，这四根焊接波纹管34的顶端分别连接在所述单晶炉炉底盘101上、底端分别连接在基板35上；
在所述基板35左后侧处的单晶炉炉底盘101向下伸出固定座24，所述固定座24内安装第一齿轮箱23，该第一齿轮箱23向下依次连接变速箱22及伺服马达21，该齿轮箱23将伺服马达的动力依次传动至第一传动轴25、第二齿轮箱26、第一升降机27、第三齿轮箱28、动力轴29、第四齿轮箱30及第二升降机31，其中的第二齿轮箱26、第一升降机27、第三齿轮箱28及第四齿轮箱30均固定在安装板33上，所述安装板33固定在所述单晶炉炉底盘101上。
所述的每个导向柱37的一端固定在所述单晶炉炉底盘101上、另一端固定在所述机架202上。
所述的第一传动轴25由基板35的左后方向伸至基板35的右后方；
所述动力轴29位于所述基板35的中心位置处。
所述的第二齿轮箱26、第一升降机27、第三齿轮箱28、第四齿轮箱30均位于所述基板35的右后方。
所述的安装板33通过六角棒32固定在所述单晶炉炉底盘101上。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种一体式单晶硅生长炉电极升降机构，其特征在于，包括固定安装在单晶炉炉底盘(101)与机架(202)之间的四根导向柱(37)以及设置在四根导向柱上并可沿导向柱上下运动的基板(35)，所述的四根导向柱(37)以左前侧、右前侧、右后侧、左后侧呈四个对角方位分布在所述基板(35)的四个角处，所述基板(35)的四个角上分别安装直线轴承(36)，每个直线轴承(36)与各自相对应的导向柱(37)滑动连接；
所述基板(35)的左前侧与右后侧上分别设有第一主电极(303)及第二主电极(404)，基板(35)的右前侧与左后侧上分别设有第一辅助支撑(505)与第二辅助支撑(606)；
所述第一辅助支撑(505)与第二主电极(404)之间的基板(35)上方安装第一副电极(707)，所述第二辅助支撑(606)与第二主电极(404)之间的基板(35)上方安装第二副电极(808)，所述第一副电极(707)与第二副电极(808)的顶部均固定安装在所述单晶炉炉底盘(101)上；
所述第一主电极(303)、第二主电极(404)、第一辅助支撑(505)及第二辅助支撑(606)的外侧均安装焊接波纹管(34)，这四根焊接波纹管(34)的顶端分别连接在所述单晶炉炉底盘(101)上、底端分别连接在基板(35)上；
在所述基板(35)左后侧处的单晶炉炉底盘(101)向下伸出固定座(24)，所述固定座(24)内安装第一齿轮箱(23)，该第一齿轮箱(23)向下依次连接变速箱(22)及伺服马达(21)，该齿轮箱(23)将伺服马达的动力依次传动至第一传动轴(25)、第二齿轮箱(26)、第一升降机(27)、第三齿轮箱(28)、动力轴(29)、第四齿轮箱(30)及第二升降机(31)，其中的第二齿轮箱(26)、第一升降机(27)、第三齿轮箱(28)及第四齿轮箱(30)均固定在安装板(33)上，所述安装板(33)固定在所述单晶炉炉底盘(101)上。
2.根据权利要求1所述的一体式单晶硅生长炉电极升降机构，其特征在于，所述的每个导向柱(37)的一端固定在所述单晶炉炉底盘(101)上、另一端固定在所述机架(202)上。
3.根据权利要求1所述的一体式单晶硅生长炉电极升降机构，其特征在于，所述的第一传动轴(25)由基板(35)的左后方向伸至基板(35)的右后方；
所述动力轴(29)位于所述基板(35)的中心位置处。
4.根据权利要求1所述的一体式单晶硅生长炉电极升降机构，其特征在于，所述的第二齿轮箱(26)、第一升降机(27)、第三齿轮箱(28)、第四齿轮箱(30)均位于所述基板(35)的右后方。
5.根据权利要求1所述的一体式单晶硅生长炉电极升降机构，其特征在于，所述的安装板(33)通过六角棒(32)固定在所述单晶炉炉底盘(101)上。
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