專利名稱：向爐室做無動(dòng)密封傳動(dòng)的晶體生長爐部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體行業(yè)的晶體生長爐部件，采用這種部件可實(shí)現(xiàn)晶體生長設(shè)備的局部或全部無動(dòng)密封傳動(dòng)。
背景技術(shù)：
目前公知的用直拉法(切克勞斯基法)生長晶體的晶體生長爐，需要通過外界空間的動(dòng)力向密封空間(爐室)內(nèi)的籽晶軸、坩鍋軸傳遞旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)。為保持密封，傳統(tǒng)采用密封元件(如O形密封圈)或鐵磁流體密封。這些傳統(tǒng)密封技術(shù)均屬于動(dòng)密封，前者存在密封之間的摩擦、碎屑等帶來傳動(dòng)不穩(wěn)定或密封失敗、壽命短等缺點(diǎn)，后者價(jià)格昂貴。而采用這種無動(dòng)密封傳動(dòng)技術(shù)，無泄漏、無摩擦，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)對(duì)爐室無污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服動(dòng)密封元件存在摩擦，傳動(dòng)不穩(wěn)定，壽命短，密封失效等問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)提供四種晶體生長爐無動(dòng)密封部件，該部件克服了動(dòng)密封的所有缺陷，并且做到無泄露。
本實(shí)用新型向密封空間做無動(dòng)密封傳動(dòng)的晶體生長爐部件，所采用的技術(shù)方案是在外部空間與密封空間(爐室)之間，用諧波減速器的杯形柔輪或波紋管隔離，通過杯形柔輪或波紋管的變形將動(dòng)力傳到密封空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)密封傳動(dòng)。
本實(shí)用新型采用不同實(shí)施方式的組合，可實(shí)現(xiàn)晶體生長爐籽晶桿和坩鍋桿局部或全部無動(dòng)密封傳動(dòng)。
本實(shí)用新型的有益效果是由于實(shí)現(xiàn)了無動(dòng)密封傳動(dòng)，晶體生長爐密封空間不再存在傳動(dòng)密封泄漏問題，不再存在由于動(dòng)密封造成籽晶軸和坩堝的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)、卡滯現(xiàn)象及壽命短的問題，增加晶體生長爐運(yùn)行的可靠性，晶體的成晶率高、質(zhì)量好。


圖1是本實(shí)用新型第1種實(shí)施例剖面構(gòu)造圖圖2是本實(shí)用新型第1種實(shí)施例原理圖圖3是本實(shí)用新型第2種實(shí)施例剖面構(gòu)造圖圖4是本實(shí)用新型第2種實(shí)施例原理圖圖5是本實(shí)用新型第3種實(shí)施例剖面構(gòu)造圖圖6是本實(shí)用新型第3種實(shí)施例原理圖圖7是本實(shí)用新型第4種實(shí)施例剖面構(gòu)造圖圖8是本實(shí)用新型第4種實(shí)施例原理圖各圖中W代表外部空間 M代表密封空間(爐室)1.旋轉(zhuǎn)電機(jī) 2.波發(fā)生器 3.杯形柔輪 4剛輪 5籽晶(坩堝)軸 6.爐室波紋管 7.升降電機(jī) 8.絲杠 9.滑板 10.球軸承攪拌桿 11.小波紋管 12.卷輪 13.軟籽晶軸 14.滑輪具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1見圖1及圖2籽晶(坩堝)軸的旋轉(zhuǎn)，是通過安裝在外部空間的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1帶動(dòng)諧波減速器的波發(fā)生器2，使介于外部和密封空間的杯形柔輪3變形，驅(qū)動(dòng)處于密封空間內(nèi)的剛輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，剛輪與籽晶軸5相聯(lián)，使籽晶軸實(shí)現(xiàn)無動(dòng)密封轉(zhuǎn)動(dòng)。籽晶(坩堝)軸的升降，是結(jié)合已有的無動(dòng)密封升降機(jī)構(gòu)，即通過安裝在外部的籽晶(坩堝)軸升降用電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠8并帶動(dòng)滑板9，使籽晶(坩堝)軸5做升降運(yùn)動(dòng)，此時(shí)利用介于外部空間和密封空間的爐室波紋管6的拉伸或壓縮，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)密封升降。
實(shí)施方式2，見圖3及圖4籽晶(坩堝)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，是通過安裝在外部空間的籽晶(坩堝)軸旋轉(zhuǎn)用電機(jī)1帶動(dòng)球軸承攪拌桿10劃圓并帶動(dòng)密封空間內(nèi)的籽晶(坩堝)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)介于外部空間與密封空間的小波紋管11隔離兩空間，做攪拌劃圓，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)密封傳動(dòng)。
籽晶(坩堝)軸的升降方式與實(shí)施方式1相同。
實(shí)施方式3見圖5及圖6本實(shí)施方式適用于對(duì)軟籽晶軸做無動(dòng)密封升降運(yùn)動(dòng)，它采用卷輪與軟籽晶軸同軸結(jié)構(gòu)。軟籽晶軸13的升降運(yùn)動(dòng)，是通過安裝在外部空間的籽晶軸升降用電機(jī)1帶動(dòng)諧波減速器的波發(fā)生器2，使介于外部和密封空間的杯形柔輪3變形減速，驅(qū)動(dòng)處于密封空間內(nèi)的剛輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，與剛輪相連的卷輪12卷動(dòng)軟籽晶軸13，通過滑輪14導(dǎo)向，驅(qū)動(dòng)軟籽晶軸13做升降無動(dòng)密封運(yùn)動(dòng)，同時(shí)卷輪在花鍵軸上做軸向運(yùn)動(dòng)，保持纏繞在卷輪上的軟籽晶軸(鋼纜)升角不變。
實(shí)施方式4見圖7及圖8本實(shí)施方式適用于對(duì)軟籽晶軸做無動(dòng)密封升降運(yùn)動(dòng)。采用卷輪12與軟籽晶軸13垂直結(jié)構(gòu)。軟籽晶軸13的升降運(yùn)動(dòng)是通過安裝在外部空間的籽晶軸升降用電機(jī)7帶動(dòng)諧波減速器的波發(fā)生器2，使介于外部和密封空間的杯形柔輪3變形，驅(qū)動(dòng)處于密封空間內(nèi)的剛輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，與剛輪連接的卷輪12卷動(dòng)軟籽晶軸13做升降運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)密封傳動(dòng)。同時(shí)通過常規(guī)的卷輪在花鍵軸上的軸向隨動(dòng)，實(shí)現(xiàn)軟籽晶軸13的中心不變。
權(quán)利要求1.一種向爐室做無動(dòng)密封傳動(dòng)的晶體生長爐部件，其特征在于在外部空間與密封空間之間，用諧波減速器的杯形柔輪或波紋管隔離，通過杯形柔輪或波紋管的變形將動(dòng)力傳到密封空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)密封傳動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體生長爐部件，其特征在于外部空間的電機(jī)驅(qū)動(dòng)上述諧波減速器的波發(fā)生器，通過上述杯形柔輪減速傳至密封空間內(nèi)的剛輪，籽晶軸或坩鍋軸與剛輪相連獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體生長爐部件，其特征在于在密封空間與外部空間之間，采用上述波紋管隔離，通過外部電機(jī)驅(qū)動(dòng)球軸承攪拌桿使波紋管劃圓，撥動(dòng)密封空間內(nèi)的籽晶軸或坩鍋軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體生長爐部件，其特征在于與上述剛輪同軸相連的卷輪卷動(dòng)軟籽晶軸獲得升降運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體生長爐部件，其特征在于所述卷輪同時(shí)做軸向運(yùn)動(dòng)，保持軟籽晶軸軸線不變。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體生長爐部件，其特征在于所述晶體生長爐無動(dòng)密封部件按卷輪軸線水平安裝布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體生長爐部件，其特征在于所述晶體生長爐無動(dòng)密封部件按卷輪軸線垂直安裝布置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種向爐室做無動(dòng)密封傳動(dòng)的晶體生長爐部件，用介于外部及密封空間(晶體生長設(shè)備的爐室)的諧波減速器的杯形柔輪或波紋管隔離，外部動(dòng)力驅(qū)使柔輪或波紋管變形，把動(dòng)力傳入密封空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)籽晶軸或坩鍋軸的無動(dòng)密封傳動(dòng)。這種晶體生長爐密封空間不存在傳動(dòng)密封泄漏，由動(dòng)密封引起運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)及卡滯現(xiàn)象，運(yùn)行可靠，成晶率高，質(zhì)量好。
文檔編號(hào)F27B17/00GK2811905SQ20052000191
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者李潤源, 付一凡, 周世增 申請(qǐng)人:北京京儀世紀(jì)自動(dòng)化設(shè)備有限公司