[实用新型]单晶炉勾形磁场升降装置

说明书

技术领域

本实用新型属于晶体生长设备技术领域，具体涉及一种单晶炉勾形磁场升降装置。

背景技术

硅单晶生长目前正朝着高纯度、高完整性、高均匀性和大直径方向发展，集成电路特别是极大规模集成电路对单晶质量有严格的要求。有效控制单晶中的氧和碳的含量，以及改变杂质的径向和轴向的均匀性具有重要的意义。在晶体生长设备中引入勾形磁场能有效地抑制熔体的流动，改变固液交接面的形状，从而减少杂质的含量并改变其在晶体中的分布。

勾形磁场需要利用升降装置来进行位置调整及精确定位。一方面，为了能有效抑制熔体的对流，要求勾形磁场产生的磁感应强度在坩埚内壁的径向分量应达到1200GS以上，这导致勾形磁场的尺寸（外径1900mm）和重量（10吨左右）都很大，从而使其升降系统的尺寸和功率也较大，升降过程中惯性大、平稳性差，传统的采用4个电机分别驱动4根丝杠的升降方式很难实现磁场的升降同步和对磁场的零高斯面的精确定位；同时由于勾形磁场内表面与单晶炉的主炉室外表面之间的间隙一般比较小，要求其安装定位精度较高，否则单晶炉的主炉室外的测温装置会与磁场发生干涉，对于大尺寸勾形磁场来说其安装调整就更加困难。另一方面，单晶炉炉体的结构又要求磁场升降系统的尺寸要尽量的小，磁场同步性好、运动平稳、噪音低，能对磁场的零高斯面进行精确定位；同时由于磁场载荷重、工作周期长，要求整个升降系统要具有很高的安全性和可靠度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种单晶炉勾形磁场升降装置，解决了现有升降装置尺寸和功率较大导致升降过程中惯性大、平稳性差、定位不准确的问题。   

本实用新型所采用的技术方案是，一种单晶炉勾形磁场升降装置，包括互成90°角沿磁场圆周方向均匀布置的梯形丝杠a、梯形丝杠b、梯形丝杠c及梯形丝杠d，梯形丝杠a、梯形丝杠b、梯形丝杠c及梯形丝杠d的底部与蜗轮蜗杆减速机相连接，梯形丝杠a、梯形丝杠b、梯形丝杠c及梯形丝杠d的顶部通过调整机构与磁场相连接，梯形丝杠a、梯形丝杠b、梯形丝杠c及梯形丝杠d的外侧设置有用于固定支撑调整机构及磁场的支撑型钢，梯形丝杠a与梯形丝杠b通过万向接头轴a相连接，梯形丝杠a的另一端与三向直角齿轮箱相连接，梯形丝杠c与梯形丝杠d通过万向接头轴b相连接，梯形丝杠c的另一端与两向直角齿轮箱相连接，三向直角齿轮箱与两向直角齿轮箱通过连接轴连接，三向直角齿轮箱还与驱动电机相连接。

本实用新型的特点还在于，

其中的调整机构，包括定位块，定位块通过连接螺钉与磁场连接，定位块两侧通过锁紧螺母及调整螺钉连接有固定板，固定板与支撑板相连接。

其中的调整机构通过支撑板与梯形丝杠a、梯形丝杠b、梯形丝杠c及梯形丝杠d连接。

本实用新型的有益效果是：

（1）采用自锁梯形丝杠与蜗轮蜗杆传动，结构简单紧凑，安全性高；

（2）采用单电机四根丝杠同步驱动，保证磁场升降的平稳同步，同时提高了机构的安全性；

（3）选用带制动的电机，且电机与直角齿轮箱之间通过花键直接立式相连，结构紧凑，传动效率高，并且与梯形丝杠形成双重保险；

（4）调整机构便于大尺寸磁场的调整与定位。

附图说明

图1是本实用新型单晶炉勾形磁场升降装置的结构示意图；

图2是本实用新型单晶炉勾形磁场升降装置的俯视图；

图3是本实用新型单晶炉勾形磁场升降装置中调整机构的结构示意图。

图中，1.磁场，2.调整机构，3.梯形丝杠a，4.支撑型钢，5.驱动电机，6.三向直角齿轮箱，7.蜗轮蜗杆减速机，8.万向接头轴a，9.梯形丝杠b，10.梯形丝杠c，11.万向接头轴b，12.梯形丝杠d，13.两向直角齿轮箱，14.连接轴，15.连接螺钉，16.支撑板，17.螺钉，18.调整螺钉，19.锁紧螺母，20.定位块，21.固定板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。