[发明专利]一种单晶炉加热器自动升降机构

说明书

本发明属于单晶设备技术领域，具体的说是一种单晶炉加热器自动升降机构，包括炉底盘，炉底盘上板面架设有坩埚单元，炉底盘下板面设有升降单元；所述升降单元包括电机、丝杆、导向柱、载板、电极和加热线圈；所述坩埚单元包括外炉体和坩埚体；所述载板的下板面螺栓固接有固定块，丝杆的一端贯穿载板并传动连接固定块，丝杆的另一端固接电机的输出端，电机固接炉底盘的下板面；所述丝杆一侧设置导向柱，导向柱的一端固接炉底盘，导向柱的另一端滑动贯穿载板；所述载板与炉底盘之间安装有电极，电极的下端固接载板，电极的上端滑动贯穿炉底盘，并连接加热线圈。

技术领域

本发明属于单晶设备技术领域，具体的说是一种单晶炉加热器自动升降机构。

背景技术

单晶硅生长炉是通过直拉法生产单晶硅的制造设备，单晶硅生长方法主要为多晶硅原料放入高纯石英坩埚熔化，然后对熔化的硅液稍做降温，使之产生一定的过冷度，再用一根固定在籽晶轴上的硅单晶体，待籽晶与熔体熔和后，慢慢向上拉籽晶，晶体便会在籽晶下端生长。

而现有的单晶硅生长炉，在生产单晶硅产品时，通过单晶硅加热器产生高温将石英坩埚内的硅原料融化，单晶硅加热器仅能对坩埚的底部进行加热，无法对整个坩埚进行架热，造成坩埚的加热效果不佳，影响单晶硅产品的生产质量和生产效率。

为此，本发明提供一种单晶炉加热器自动升降机构。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种单晶炉加热器自动升降机构，包括炉底盘，炉底盘上板面架设有坩埚单元，炉底盘下板面设有升降单元；所述升降单元包括电机、丝杆、导向柱、载板、电极和加热线圈；所述坩埚单元包括外炉体和坩埚体；

所述载板的下板面螺栓固接有固定块，丝杆的一端贯穿载板并传动连接固定块，丝杆的另一端固接电机的输出端，电机固接炉底盘的下板面；所述丝杆一侧设置导向柱，导向柱的一端固接炉底盘，导向柱的另一端滑动贯穿载板；所述载板与炉底盘之间安装有电极，电极的下端固接载板，电极的上端滑动贯穿炉底盘，并连接加热线圈；

所述坩埚体坐落在外炉体内，坩埚体与外炉体之间的间隙安置加热线圈，加热线圈的下端固接电极的上端；坩埚体在其底部的加热线圈，以及其外设置的加热线圈，同时对坩埚体进行加热，使得坩埚体内单晶硅的均受热，提高单晶硅的融化质量和效率；驱动电机转动，电机带动丝杆转动，丝杆通过固定块上推或者下拉载板，同时载板带动电极以及加热线圈上移或者下移，从而加热线圈对坩埚体不同位置加热，使得坩埚体的所需要高度区间的硅液保持特定的温度，避免晶棒生成过程中，持续对已结晶部位再加热，不利于晶体生长，影响晶棒品质；而通过控制加热线圈包围坩埚体的部位，使得加热线圈精确对所需要高度区间的硅液加热，使得晶棒在规定温度区间生长，而这有益于晶体生长，提高晶棒品质。

优选的，所述电机和丝杆对称安装炉底盘和载板之间，导向杆和电极呈中心轴对称安装炉底盘和载板之间；所述电极外圈上套设有波纹管，波纹管的两端分别固接载板的下板面和炉底盘的上板面；双电机驱动带动载板上下移动，使得载板移动更加顺畅，且通过丝杆连接固定块，提高固定块下推和上提载板的同步性，防止传动不同步出现高度差的问题，导致自动升降机构存在憋劲的问题。

优选的，所述外炉体内侧壁对称开设滑槽；所述加热线圈的外表面设有导向单元；所述导向单元包括固定板和导向杆；所述固定板对称固接加热线圈上，固定板的上端面开设伸缩槽，导向杆的一端滑动连接在伸缩槽内，导向杆的另一端弯折90度并滑动连接在滑槽内；加热线圈沿着坩埚体上下移动时，导向杆沿着滑槽上下移动，或者导向杆沿着伸缩槽伸出或者缩入，使得加热线圈与坩埚体之间的相对移动更加灵活，以及导向杆的设置，加热线圈内圈与坩埚体外圈之间的距离被限制住，即，加热线圈上同一水平位置到坩埚体距离相同，从而使得坩埚体得以均匀受热，继而提高坩埚体内单晶硅的加热融化质量，以及结晶品质。