本技術(shù)涉及半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)，特別是涉及一種磁場(chǎng)升降裝置。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體硅單晶發(fā)展過(guò)程中，硅單晶的直徑尺寸越來(lái)越大，使得投料量的需求急劇增加。加大投料量后，石英堝內(nèi)熔融的硅液中存在劇烈的熱對(duì)流，這些熱對(duì)流不但會(huì)影響晶體氧含量的分布，生成缺陷；而且會(huì)破壞單晶生長(zhǎng)。通過(guò)在晶體生長(zhǎng)設(shè)備中引入磁場(chǎng)可以有效的控制熔體的流動(dòng)，改善晶體中雜質(zhì)分布，進(jìn)一步有效控制固液界面形狀和熔體溫度穩(wěn)定性。磁力線在熔融液面的分布情況直接影響到溶液里的對(duì)流情況，為了生產(chǎn)不同品質(zhì)要求的晶體，磁場(chǎng)相對(duì)液面的位置需要調(diào)整適配，因此單晶爐應(yīng)設(shè)置具備調(diào)節(jié)磁場(chǎng)位置的裝置，以使得磁場(chǎng)能夠根據(jù)需求而同步調(diào)整任意高度。

2、目前生產(chǎn)300mm的大硅片的單晶生長(zhǎng)爐都配置了超導(dǎo)磁場(chǎng)，這些常用的水平磁場(chǎng)或cusp磁場(chǎng)(勾形磁場(chǎng))都重達(dá)10多噸。在單晶生長(zhǎng)過(guò)程中，熔融的液面需要盡可能的減少外界環(huán)境的干擾，因此磁場(chǎng)需要穩(wěn)定的固定在磁場(chǎng)升降結(jié)構(gòu)上，目前磁場(chǎng)通常由3～4根升降絲杠同步升降來(lái)提升。在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，這些升降絲杠可能存在失效的風(fēng)險(xiǎn)，此外升降絲杠在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有可能出現(xiàn)升降不同步風(fēng)險(xiǎn)，一旦升降絲杠不同步，10多噸的磁場(chǎng)將會(huì)傾斜，從而產(chǎn)生較大的安全隱患，容易發(fā)生意外事故，將會(huì)對(duì)人員造成重大傷害以及生產(chǎn)產(chǎn)品的成本增加。

3、現(xiàn)有的磁場(chǎng)升降同步的監(jiān)測(cè)是通過(guò)監(jiān)測(cè)幾根提升絲杠的同步轉(zhuǎn)動(dòng)情況，或者監(jiān)測(cè)幾個(gè)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)磁場(chǎng)升降機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行。但這兩種裝置設(shè)置均容易產(chǎn)生誤報(bào)警，且無(wú)法直觀的反饋出磁場(chǎng)水平是否發(fā)生變化。

4、應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種磁場(chǎng)升降裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，多根升降絲杠在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中容易存在失效的風(fēng)險(xiǎn)，還有可能出現(xiàn)升降不同步風(fēng)險(xiǎn)，造成磁場(chǎng)傾斜，以產(chǎn)生較大安全隱患，對(duì)人員造成傷害以及生產(chǎn)產(chǎn)品的成本增加的困境和技術(shù)難題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種磁場(chǎng)升降裝置，所述磁場(chǎng)升降裝置包括：磁場(chǎng)部件、驅(qū)動(dòng)組件、n個(gè)升降組件和n個(gè)稱重部件；其中n為大于等于3的自然數(shù)；

3、所述驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)各升降組件上的提升塊升降；所述提升塊支撐所述磁場(chǎng)部件并帶動(dòng)所述磁場(chǎng)部件升降；各稱重部件一一對(duì)應(yīng)設(shè)置于各提升塊與所述磁場(chǎng)部件之間，感應(yīng)所述磁場(chǎng)部件的重量。

4、可選地，各升降組件還包括減速機(jī)和升降絲杠；各減速機(jī)的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)組件連接；各減速機(jī)的輸出端與對(duì)應(yīng)升降絲杠連接；所述升降絲杠上設(shè)置有升降螺母，所述提升塊的一端固定在所述升降螺母上，另一端放置所述稱重部件。

5、可選地，所述磁場(chǎng)升降裝置還包括固定各升降組件頂端的固定支撐塊。

6、可選地，所述磁場(chǎng)升降裝置還包括n-2個(gè)傳動(dòng)部件；所述驅(qū)動(dòng)組件包括減速器和電機(jī)；所述減速器的輸入端連接所述電機(jī)的輸出端，所述減速器的輸出端通過(guò)各傳動(dòng)部件連接對(duì)應(yīng)升降組件的輸入端，改變驅(qū)動(dòng)的輸出方向。

7、可選地，各傳動(dòng)部件設(shè)置為換向器。

8、可選地，各升降組件之間和各傳動(dòng)部件之間均通過(guò)硬軸連接

9、可選地，所述驅(qū)動(dòng)組件包括n個(gè)減速器和n個(gè)電機(jī)；各減速器的輸入端一一對(duì)應(yīng)與各電機(jī)的輸出端連接，各減速器的輸出端一一對(duì)應(yīng)與各升降組件的輸入端連接。

10、可選地，所述稱重部件設(shè)置為稱重傳感器。

11、可選地，所述稱重傳感器的量程設(shè)置為4t～8t。

12、可選地，所述升降磁場(chǎng)裝置還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述稱重部件電連接。

13、如上所述，本實(shí)用新型提供了一種磁場(chǎng)升降裝置，具有以下有益效果：

14、本實(shí)用新型的磁場(chǎng)升降裝置，在每個(gè)提升塊和磁場(chǎng)部件之間增加一個(gè)稱重傳感器。在升降磁場(chǎng)的過(guò)程中，稱重傳感器能實(shí)時(shí)直觀地反饋出該提升塊承受的磁場(chǎng)的重量。在長(zhǎng)期使用中，磁場(chǎng)升降裝置中任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生失效，都會(huì)導(dǎo)致直接承載磁場(chǎng)重量的稱重傳感器的輸出值發(fā)生異常變化。通過(guò)與上位機(jī)連接，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的，方便第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)升降裝置的異常，進(jìn)一步避免磁場(chǎng)的損失，降低生產(chǎn)成本和發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn)，減小對(duì)人員造成傷害。

技術(shù)特征：

1.一種磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于，所述磁場(chǎng)升降裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：各升降組件還包括減速機(jī)和升降絲杠；各減速機(jī)的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)組件連接；各減速機(jī)的輸出端與對(duì)應(yīng)升降絲杠連接；所述升降絲杠上設(shè)置有升降螺母，所述提升塊的一端固定在所述升降螺母上，另一端放置所述稱重部件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：所述磁場(chǎng)升降裝置還包括固定各升降組件頂端的固定支撐塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：所述磁場(chǎng)升降裝置還包括n-2個(gè)傳動(dòng)部件；所述驅(qū)動(dòng)組件包括減速器和電機(jī)；所述減速器的輸入端連接所述電機(jī)的輸出端，所述減速器的輸出端通過(guò)各傳動(dòng)部件連接對(duì)應(yīng)升降組件的輸入端，改變驅(qū)動(dòng)的輸出方向。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：各傳動(dòng)部件設(shè)置為換向器。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：各升降組件之間和各傳動(dòng)部件之間均通過(guò)硬軸連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)組件包括n個(gè)減速器和n個(gè)電機(jī)；各減速器的輸入端一一對(duì)應(yīng)與各電機(jī)的輸出端連接，各減速器的輸出端一一對(duì)應(yīng)與各升降組件的輸入端連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：所述稱重部件設(shè)置為稱重傳感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：所述稱重傳感器的量程設(shè)置為4t～8t。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)升降裝置，其特征在于：所述磁場(chǎng)升降裝置還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述稱重部件電連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種磁場(chǎng)升降裝置，包括：磁場(chǎng)部件、驅(qū)動(dòng)組件、N個(gè)升降組件和N個(gè)稱重部件；其中N為大于等于3的自然數(shù)；所述驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)各升降組件上的提升塊升降；所述提升塊支撐所述磁場(chǎng)部件并帶動(dòng)所述磁場(chǎng)部件升降；各稱重部件一一對(duì)應(yīng)設(shè)置于各提升塊與所述磁場(chǎng)部件之間，感應(yīng)所述磁場(chǎng)部件的重量。本技術(shù)通過(guò)在每個(gè)提升塊和磁場(chǎng)部件之間增加一個(gè)稱重傳感器監(jiān)測(cè)磁場(chǎng)的升降是否同步，降低因磁場(chǎng)承重不均導(dǎo)致的意外事故的風(fēng)險(xiǎn)，減小對(duì)人員造成傷害。

技術(shù)研發(fā)人員：毛志飛,沈偉民,郭鴻震
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240515
技術(shù)公布日：2025/1/2