CN216838278U - 一种晶体生长用坩埚的升降组件和升降驱动装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及晶体制造设备领域，具体而言，涉及一种晶体生长用坩埚的升降组件和升降驱动装置。晶体生长用坩埚的升降组件包括安装座、基架、牵引绳和配重件，安装座用于安装坩埚；基架设置有竖直导轨，安装座与竖直导轨滑动连接；牵引绳绕设于基架，牵引绳具有相对的第一端和第二端，第一端与安装座连接；配重件与牵引绳的第二端连接。安装座能沿竖直导轨滑动，牵引绳连接配重件和安装座，使配重件的重力转化为斜向上牵拉安装座的力。可以减小安装座、坩埚等部件的重量对竖直导轨侧压的力，改善竖直导轨弯曲形变，使竖直导轨运行更加顺畅。

Description

一种晶体生长用坩埚的升降组件和升降驱动装置

技术领域

本申请涉及晶体制造设备领域，具体而言，涉及一种晶体生长用坩埚的升降组件和升降驱动装置。

背景技术

单晶硅作为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其他电子元件。目前普遍采用直拉单晶炉，其放置多晶料的石英坩埚进行升降运动以保证籽晶与熔化的多晶硅液面始终接触。直拉单晶炉使用一段时间后，容易出现石英坩埚升降运行不顺畅的问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种晶体生长用坩埚的升降组件和升降驱动装置，其旨在改善现有的晶体生长用坩埚使用一段时间后升降运行不顺畅的问题。

本申请提供一种晶体生长用坩埚的升降组件，晶体生长用坩埚的升降组件包括安装座、基架、牵引绳和配重件，所述安装座用于安装坩埚；

所述基架设置有竖直导轨，所述安装座与所述竖直导轨滑动连接；所述牵引绳绕设于所述基架，所述牵引绳具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述安装座连接；所述配重件与所述牵引绳的第二端连接。

安装座能沿竖直导轨滑动，牵引绳连接配重件和安装座，使配重件的重力转化为向上牵拉安装座的力。可以减小安装座、坩埚等部件的重量对竖直导轨侧压的力，改善竖直导轨弯曲形变，使竖直导轨运行更加顺畅。

在本申请的一些实施例中，基架设置有导向轮，所述牵引绳绕设于所述导向轮并与所述导向轮滑动连接。

在本申请的一些实施例中，导向轮为定滑轮。

在本申请的一些实施例中，升降组件包括一一对应连接的两个所述牵引绳和两个所述配重件；两个所述牵引绳的第一端分别与所述安装座相对的两端连接。

在本申请的一些实施例中，两个所述牵引绳分别绕设于两个导向轮。

在本申请的一些实施例中，两个所述导向轮位于同一水平高度。

在本申请的一些实施例中，基架设置有能相对所述基架转动的支撑轴，两个所述导向轮分别安装于所述支撑轴相对的两端。

在本申请的一些实施例中，安装座设置有固定件，所述第一端与所述固定件连接。

本申请还提供一种晶体生长用坩埚的升降驱动装置，升降驱动装置包括驱动组件和上述的晶体生长用坩埚的升降组件，所述驱动组件与所述安装座连接，所述驱动组件能驱动所述安装座沿所述竖直导轨滑动。

在本申请的一些实施例中，驱动组件包括电机、减速器、同步带、同步带轮和丝杠螺母副；所述电机与所述减速器传动连接，所述同步带连接所述减速器和所述同步带轮，所述同步带轮和丝杠螺母副传动连接，所述丝杠螺母副与所述安装座连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的晶体生长用坩埚驱动机构100第一视角的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的晶体生长用坩埚驱动机构100第二视角的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的晶体生长用坩埚驱动机构100第三视角的结构示意图。

图标：100-晶体生长用坩埚驱动机构；101-波纹管；200-升降驱动装置；210-驱动组件；211-电机；212-同步带；213-同步带轮；214-丝杠螺母副；215-导向轮；216-支撑轴；217-固定件；220-升降组件；221-安装座；222-基架；2221-竖直导轨；2222-限位块；223-牵引绳；2231-第一端；2232-第二端；224-配重件；300-旋转驱动装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

图1示出了本申请实施例提供的晶体生长用坩埚驱动机构100第一视角的结构示意图，图2示出了本申请实施例提供的晶体生长用坩埚驱动机构100第二视角的结构示意图，图3示出了本申请实施例提供的晶体生长用坩埚驱动机构100第三视角的结构示意图，请一并参阅图1-图3，本申请提供一种晶体生长用坩埚驱动机构100，晶体生长用坩埚驱动机构100主要包括升降驱动装置200、旋转驱动装置300和波纹管101。晶体生长用坩埚驱动机构100在升降驱动装置200和旋转驱动装置300的共同作用下能驱动坩埚转动和升降。

作为示例性地，旋转驱动装置300包括驱动件、转轴和轴座，转轴和轴座转动连接，驱动件与转轴连接，驱动件用于驱动转轴相对于轴座和波纹管101转动。可以理解的是，驱动件与转轴有多种连接方式，包括但不限于采用多楔带轮连接、采用传送带带传动连接、采用齿轮齿条副连接等等。本申请不对旋转驱动装置300的驱动件的结构进行限制。

波纹管101的上端设置于坩埚的底部，波纹管101的上端与坩埚活动连接，波纹管101的下端与轴座连接；当坩埚升降的过程中，波纹管101的上端不升降，波纹管101的下端与轴座、坩埚同步升降。因此，当坩埚升降的过程中，波纹管101的上端和下端相互靠近或者远离，波纹管101内部的转轴等部件处于真空环境中；可以理解的是，在本申请的其他实施例中，可以采用其他结构代替上述波纹管101。

具体地，升降驱动装置200包括驱动组件210和升降组件220，驱动组件210和升降组件220连接，驱动组件210用于为升降组件220提供动力，升降组件220将驱动组件210输出的动力转化为沿竖直方向的动力，从而使坩埚升降。

在本申请中，升降组件220包括安装座221、基架222、牵引绳223和配重件224。旋转驱动装置300、坩埚均与安装座221连接。波纹管101的上端与安装座221活动连接，波纹管101的下端与轴座连接，轴座安装于安装座221；安装座221、轴座、转轴以及坩埚在驱动组件210的作用下能靠近或者远离波纹管101的上端。前述的旋转驱动装置300的转轴能相对安装座221转动，即旋转驱动装置300驱动坩埚转动时，安装座221不会与转轴同步转动。

基架222与安装座221滑动连接，基架222用于支撑安装座221的同时为安装座221的升降提供导向。配重件224通过牵引绳223与配重件224连接，配重件224用于牵拉安装座221，为安装座221施加斜向上的力。

具体地，基架222设置有竖直导轨2221，安装座221与竖直导轨2221滑动连接，使安装座221能沿竖直导轨2221滑动。牵引绳223绕设于基架222，牵引绳223具有相对的第一端2231和第二端2232，第一端2231与安装座221连接；第二端2232与配重件224连接。换言之，牵引绳223的一端与配重件224连接，另一端穿过基架222与安装座221连接，当安装座221相对竖直导轨2221滑动时，配重件224也相应升降。在该过程中，配重件224的重力转化为斜向上牵拉安装座221的力。由于安装座221、坩埚等部件与竖直导轨2221之间的相互作用力并非是垂直方向上的，安装座221、坩埚等部件会使竖直导轨2221具有侧弯的趋势，配置件和牵引绳223的设置，可以减小安装座221、坩埚等部件的重量对竖直导轨2221侧压的力，改善竖直导轨2221弯曲形变，使竖直导轨2221运行更加顺畅。

在本实施例中，基架222设置有导向轮215，牵引绳223绕设于导向轮215并与导向轮215滑动连接。换言之，牵引绳223绕过导向轮215的外周，一端与配重件224连接，另一端与安装座221连接。

在本实施例中，导向轮215为定滑轮；定滑轮可以降低牵引绳223与导向轮215的摩擦力，运行时更顺畅的同时增加牵引绳223的使用寿命。

需要说明的是，在本申请的实施例中，定滑轮可以不为标准件，例如，导向轮215包括内轴和套设于内轴上的套筒，套筒可以沿内轴滚动；套筒上可以设置用于约束牵引绳223的通孔或者凹槽。

在本实施例中，为了配重件224对安装座221的受力更均匀；升降组件220包括两个牵引绳223和两个配重件224；一个牵引绳223与一个配重件224连接；具体地，两个牵引绳223的第二端2232分别与一个配重件224连接，两个牵引绳223的第一端2231分别与安装座221相对的两端连接；安装座221相对竖直导轨2221滑动的过程中，安装座221相对的两侧均受到两个牵引绳223的牵拉，有利于安装座221受力更均匀。

进一步地，两个牵引绳223均绕设于导向轮215的表面然后连接配重件224和安装座221；在本实施例中，两个牵引绳223配置有两个导向轮215；一个牵引绳223绕设于一个导向轮215表面。为了使两个牵引绳223对安装座221的力相同，两个配重件224的重量几乎相同，两个导向轮215位于同一高度。即，两个牵引绳223与基架222的受力点位于同一水平高度；配重件224的重力作用于牵引绳223，然后牵引绳223再将该重力传递至安装座221，两个牵引绳223与基架222的受力点位于同一水平高度，有利于安装座221两侧的受力相同。进一步地，两个牵引绳223的第一端2231与安装座221同一水平高度的两个部位连接。

在本实施例中，前述两个导向轮215均为定滑轮，为了使两个定滑轮同步转动。基架222设置有能相对基架222转动的支撑轴216，两个定滑轮分别安装于支撑轴216相对的两端；两个定滑轮均可以沿支撑轴216的轴线相对转动；当安装座221沿竖直导轨2221滑动时，两个定滑轮同步转动，两个牵引绳223同步升降，有利于安装座221的两侧受力均匀。

可以理解的是，在本申请的其他实施例中，两个牵引绳223可以不配置两个定滑轮，例如，两个牵引绳223配置一个定滑轮，该定滑轮较长，两个牵引绳223均绕设于该定滑轮且两个牵引绳223间隔设置，同样有利于安装座221的两侧受力均匀。

可以理解的是，在本申请的其他实施例中，两个牵引绳223与基架222的作用点可以不在同一高度。换言之，对于设置两个导向轮215的实施例而言，两个导向轮215可以不位于同一水平高度。

进一步地，在本申请的其他实施例中，升降组件220可以设置三个、4个或者更多个配重件224，以及与配重件224一一对应的钢丝绳；配重件224的数量可以根据安装座221的大小以及体量等进行配置。可以理解的是，对于升降组件220仅仅设置一个配重件224和一个钢丝绳的实施例而言，一个配重件224和一个钢丝绳也可以有效改善安装座221对竖直导轨2221侧弯而导致后者弯曲变形的问题。

承上所述，牵引绳223的第一端2231与安装座221连接；在本申请的一些实施例中，安装座221设置有固定件217，牵引绳223的第一端2231与固定件217连接；固定件217为安装座221与牵引绳223的第一端2231提供着力点。

例如，固定件217可以具有通孔，牵引绳223穿过通孔并与固定件217连接；或者，固定件217具有安装槽，牵引绳223卡接于安装槽内。或者，固定件217与牵引绳223卡接等，本申请不限定固定件217的具体形状和结构。

或者，在一些实施例中，安装座221可以不设置固定件217，安装座221可以通过其表面的其他部件与牵引绳223连接，例如，可以通过吊装孔等与牵引绳223连接。

在本申请中，驱动组件210的动力输出至升降组件220，升降组件220作用于安装座221，使安装座221能相对竖直导轨2221滑动。

在本实施例中，驱动组件210包括电机211、减速器、同步带212、同步带轮213和丝杠螺母副214；具体地，电机211与减速器连接，减速器与同步带212传动连接，同步带212与同步带轮213传动连接，同步带轮213与涡轮减速器连接，涡轮减速器与螺母连接，涡轮减速器带动螺母转动，螺母与丝杠配合，使丝杠能沿丝杠的轴线方向上下运动，丝杠远离螺母的一端与安装座221连接。

电机211输出动力后，经过减速器、同步带212、同步带轮213以及涡轮减速器带动螺母转动，从而使丝杠的上端上下运动；在竖直导轨2221和牵引绳223的作用下，安装座221升降。

在本实施例中，为了避免安装座221向下运动时离地面(或者操作台面)太近，竖直导轨2221上设置有限位块2222，限位块2222安装于竖直导轨2221靠近驱动组件210的一端。可以理解的是，在本申请的其他实施例中，限位块2222并非是必要的；例如，可以根据实际的空间和安装座221运行的路线设置竖直导轨2221的长度。

本申请实施例提供的升降组件220至少具有以下优点：

安装座221能沿竖直导轨2221滑动，牵引绳223连接配重件224和安装座221，使配重件224的重力转化为斜向上牵拉安装座221的力。可以减小安装座221、坩埚等部件的重量对竖直导轨2221侧压的力，改善竖直导轨2221弯曲形变，使竖直导轨2221运行更加顺畅。

对于基架222设置导向轮215的实施例而言，牵引绳223与导向轮215滑动连接，可以使牵引绳223顺畅地沿导向轮215表面移动，减轻牵引绳223的磨损。

对于导向轮215为定滑轮的实施例而言，定滑轮可以进一步减小牵引绳223与导向轮215之间的摩擦力，减轻牵引绳223的磨损。

对于安装座221通过两个牵引绳223连接的实施例而言，两个牵引绳223分别牵拉安装座221相对的两侧，可以使安装座221受力均匀。

毫无疑义地，本申请实施例提供的升降驱动装置200具有上述升降组件220的优点；相应地，晶体生长用坩埚驱动机构100也具有上述升降组件220的优点。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，所述晶体生长用坩埚的升降组件包括：

安装座，所述安装座用于安装坩埚；

基架，所述基架设置有竖直导轨，所述安装座与所述竖直导轨滑动连接；

牵引绳，所述牵引绳绕设于所述基架，所述牵引绳具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述安装座连接；以及

配重件，所述配重件与所述牵引绳的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，所述基架设置有导向轮，所述牵引绳绕设于所述导向轮并与所述导向轮滑动连接。

3.根据权利要求2所述的晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，所述导向轮为定滑轮。

4.根据权利要求1所述的晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，所述升降组件包括一一对应连接的两个所述牵引绳和两个所述配重件；两个所述牵引绳的第一端分别与所述安装座相对的两端连接。

5.根据权利要求4所述的晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，两个所述牵引绳分别绕设于两个导向轮。

6.根据权利要求5所述的晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，两个所述导向轮位于同一水平高度。

7.根据权利要求5所述的晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，所述基架设置有能相对所述基架转动的支撑轴，两个所述导向轮分别安装于所述支撑轴相对的两端。

8.根据权利要求1-7任一项所述的晶体生长用坩埚的升降组件，其特征在于，所述安装座设置有固定件，所述第一端与所述固定件连接。

9.一种晶体生长用坩埚的升降驱动装置，其特征在于，所述升降驱动装置包括驱动组件和权利要求1-8任一项所述的晶体生长用坩埚的升降组件，所述驱动组件与所述安装座连接，所述驱动组件能驱动所述安装座沿所述竖直导轨滑动。

10.根据权利要求9所述的晶体生长用坩埚的升降驱动装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机、减速器、同步带、同步带轮和丝杠螺母副；所述电机与所述减速器传动连接，所述同步带连接所述减速器和所述同步带轮，所述同步带轮和丝杠螺母副传动连接，所述丝杠螺母副与所述安装座连接。

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