[实用新型]一种单晶炉的坩埚上升及旋转系统

说明书

技术领域

本实用新型属于单晶炉技术领域，涉及一种单晶炉的坩埚上升及旋转系统。

背景技术

TDR-90单晶炉是用于生产单晶硅的重要设备。一般晶体的生产过程中是将原料混合、形成、煅烧、熔融，再在单晶炉中提拉出单晶，但是晶体在原料熔融与晶体生长过程中，常会因为原料组分的偏据而产生熔体老化现象并导致晶体生产失败，严重影响产品的生长成功率。

为解决上述问题，中国专利公开一种带可旋转托盘的单晶炉(申请号为200520039755.9)，其主要包括一单晶炉，该单晶炉由炉体、上转电机、上升降电机、下升降电机、导轨、螺杆、托盘组成，托盘被制成转盘，转盘由一下转电机驱动。这样，坩埚即可升降也可旋转。下转电机通过一个控制单元可根据设定并控制电机的转速与转动方向及其变化规律，使坩埚按设计要求旋转。通过这种结构可有效克服晶体生长中的福分偏聚现象。

但是由于晶体生长受到温度等复杂因素的影响，并在单晶提拉中对于速度的要求是非常的高，晶棒、坩埚之间相对升降速度和旋转速度如果不能随实际情况调整的话会导致晶体在提拉时变粗或者变细，影响产品质量。而使用普通的电机是不能适用随时变化的情况，因为普通电机的速度都是固定的，是不能进行快速变速。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种单晶炉的坩埚上升及旋转系统，该单晶炉的坩埚上升及旋转系统能够使技术员根据实际生产情况随时调节晶棒与坩埚之间的转速，保证单晶的品质。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种单晶炉的坩埚上升及旋转系统，包括机架、升降台和上、下升降架，在升降台上设置有坩埚，在坩埚的上方设有晶棒，其特征在于，该坩埚上升及旋转系统还包括上、下旋转伺服电机和上、下升降伺服电机，所述的上旋转伺服电机固定于上升降架上且与上述的晶棒连接，所述的上升降伺服电机固定机架上且与所述的上升降架之间通过第一传动机构连接，所述的下旋转伺服固定在下升降架上且与上述的升降台连接，所述的下升降伺服电机固定在机架上且与上述的下升降架之间通过第二传动机构连接，上述的上、下旋转伺服电机和上、下升降伺服电机均中央控制器连接。

将本单晶炉的坩埚上升及旋转系统中的普通电机换为伺服电机，并通过中央控制器进行控制，技术员可以根据生产的实际情况实时输入控制参量，中央控制器根据输入的参量控制上述的四个伺服电机的转速，从而以适用不同转速情况。其中，上升降伺服电机通过第一传动机构控制上升降架升降，固定在上升降架上的上旋转伺服电机控制晶棒的转动；下升降伺服电机通过第二传动机构控制下升降架升降，固定在下升降架上的下旋转伺服电机控制升降台的转动。

在上述的单晶炉的坩埚上升及旋转系统中，所述的机架上设有上、下导轨，上述的上升降架设置在上导轨上，上述的下升降架设置在下导轨上。通过上下导轨使上下升降架能够平稳传动。

在上述的单晶炉的坩埚上升及旋转系统中，所述的第一传动机构为丝杆传动机构，包括上丝杆和设置于上升降架内与上丝杆配合的螺纹孔，所述的上丝杆设置在螺纹孔中，上述的上升降伺服电机与上丝杆连接。上升降伺服电机带动上丝杆转动，上升降架在螺纹的作用下沿着上丝杆上下升降，从而带动连接在上升降架上的晶棒升降。

在上述的单晶炉的坩埚上升及旋转系统中，所述的第二传动机构为丝杆传动机构，包括下丝杆和设置于下升降架内与下丝杆配合的螺纹孔，所述的下丝杆设置在螺纹孔中，上述的下升降伺服电机与下丝杆连接。下升降伺服电机带动带动下丝杆转动，下升降架在螺纹的作用下沿着下丝杆上下升降，从而带动连接在下升降架上的升降台升降。

在上述的单晶炉的坩埚上升及旋转系统中，所述的升降台为连接在下升降架上的转轴，在转轴的上端固定有转盘，上述的坩埚放置在转盘上，上述的下旋转伺服电机与转轴的下端连接。通过下旋转伺服电机带动转轴转动，转轴带动转盘转动从而带动坩埚转动。

现有技术相比，本单晶炉的坩埚上升及旋转系统采用伺服电机进行驱动，技术员可以根据实际的情况随时调节伺服电机的转速，控制方便，保证单晶的品质。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1、机架；2、升降台；3、上升降架；4、下升降架；5、上旋转伺服电机；6、下旋转伺服电机；7、上升降伺服电机；8、下升降伺服电机；9、坩埚；10、上导轨；11、下导轨；12、晶棒；13、上丝杆；14、转轴；15、转盘；16、下丝杆。

具体实施方式