一种碳化硅长晶炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种碳化硅长晶炉。其包括设在长晶炉上部的炉盖、设在长晶炉内的坩埚，其特征是：炉盖上设有与长晶炉内部连通的安装座孔，在安装座孔上密封安装有密闭的隔离舱，隔离舱内设有加料管、可带动加料管上下移动的传动机构，加料管上端开口，其下端带有落料孔，隔离舱外部设有加料机构，加料机构包括落料管和可转动的加料仓，落料管的头端连接有落料仓，落料仓与落料管之间设有隔板，隔板带有弧形状的开口A，加料仓同轴设置在落料仓内，加料仓的底部与隔板相接触，加料仓的底部带有弧形状的开口B，加料仓的传动机构设置在落料仓的上部，落料管的下端穿过隔离舱伸入加料管内。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅长晶炉
本技术涉及一种长晶炉，尤其是一种液相法生产碳化硅晶体用的长晶炉，属于碳化硅生产设备

技术介绍
液相法生长碳化硅晶体是通过加热将硅在长晶炉内的坩埚中融化，形成溶液，再通过头部贴付有籽晶的籽晶轴伸入到溶液中去生长晶体。在晶体生长过程中，为了提高晶体生长速度或为了得到具有导电类型的晶体，需要向坩埚内的溶液内添加助溶剂或向溶液内进行掺杂。通常添加助溶剂或进行掺杂时有两种方法：一是将所要添加物料与硅原料同时放置在坩埚内，然后加热融化形成溶液；二是先将硅原料在坩埚内熔化，再将所要添加的物料通过特制装置熔入硅中。第一种方法中，由于添加物料与硅原料的熔点不同，会在不同的时间段融化，先熔化的添加物料会与其他物质发生反应，从而影响晶体生长质量，并且该方法无法在晶体生长过程中根据需要添加，对于添加物料与硅溶液接触的时间也无法进行控制。第二种方法也无法实现在晶体生长过程中根据需要实时添加及对添加物料与硅溶液接触的时间进行控制。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本技术提供了一种能够在晶体生长过程中根据需要实时向坩埚内添加助溶剂或进行掺杂的碳化硅长晶炉。本技术是通过如下技术方案来实现的：一种碳化硅长晶炉，包括设在长晶炉上部的炉盖、设在长晶炉内的坩埚，其特征是：所述炉盖上设有与长晶炉内部连通的安装座孔，在所述安装座孔上密封安装有密闭的隔离舱，所述隔离舱内设有加料管、可带动加料管上下移动的传动机构，所述加料管上端开口，其下端带有落料孔，所述隔离舱外部设有加料机构，所述加料机构包括落料管和可转动的加料仓，所述落料管的头端连接有落料仓，所述落料仓与落料管之间设有隔板，所述隔板的边缘处带有弧形状的开口A，所述加料仓同轴设置在所述落料仓内，所述加料仓的底部与所述隔板相接触，所述加料仓的底部带有弧形状的开口B，所述加料仓的传动机构设置在所述落料仓的上部，所述落料管的下端穿过所述隔离舱伸入所述加料管内。本技术的工作过程是：当需要向坩埚内添加助溶剂或进行掺杂时，首先通过传动机构带动加料管移动至坩埚内的设定位置；加料仓的传动机构带动加料仓转动，当加料仓底部的开口B逐渐与落料仓隔板上的开口A重合时，加料仓内的物料逐渐通过开口B经由隔板上的开口A落入加料管内并进入加料管的底部，通过坩埚内的高温对加料管内的物料进行加热熔化。熔化后的液体自加料管下端的落料孔流出进入坩埚内的溶液内，从而实现加料。加料管伸入坩埚内的深度根据需要通过其传动机构进行控制。本技术中，由于隔离舱为密闭结构，且加料管、落料仓、加料仓等也处于封闭状态，因此加料机构在加料过程中始终处于密闭的状态，从而不对长晶炉内的环境产生影响。进一步的，带动加料管上下移动的传动机构包括伺服电机、滚珠丝杠、与所述滚珠丝杠配合的丝母，所述伺服电机设置在隔离舱外部，所述滚珠丝杠的一端穿过隔离舱位于隔离舱内，所述丝母与加料管连接。通过伺服电机驱动的滚珠丝杠副机构可对加料管伸入坩埚内的深度进行精确的控制，有利于对添加物料的熔化时间进行有效控制。进一步的，所述落料管上设有保护气体进入口。通过通入保护气体，可保护添加物料及生产设备。为防止与长晶炉的籽晶轴提拉机构相干涉，优选所述加料管与长晶炉的中心线的夹角为45度-60度。本技术通过特殊结构设计的加料机构，能够方便地实现在晶体生长过程中根据需要实时添加助溶剂或进行实时掺杂，其加料操作方便、可靠，加料过程不对长晶炉内环境造成影响，且本技术能够对加料管伸入坩埚内的深度进行可靠控制，有利于对添加物料的熔化时间进行控制。附图说明图1为本技术具体实施方式中的结构示意图；图2为图1中隔离舱及加料机构部分的放大示意图；图3为落料仓隔板处的俯视示意图；图4是加料仓的底部的示意图；图中，1、坩埚，2、炉盖，3、隔离舱，4、落料管，5、落料仓，6、电机，7、加料仓，8、伺服电机，9、保护气体进入口，10、丝母，11、滚珠丝杠，12、安装座孔，13、加料管，14、开口A，15、开口B，16、隔板。具体实施方式下面通过非限定性的实施例并结合附图对本技术作进一步的说明：如附图所示，一种碳化硅长晶炉，包括设在长晶炉上部的炉盖2、设在长晶炉内的坩埚1，所述炉盖2上设有与长晶炉内部连通的安装座孔12，在所述安装座孔12上密封安装有密闭的隔离舱3，所述隔离舱3内设有加料管13、可带动加料管13上下移动的传动机构。所述加料管13上端开口，其下端带有落料孔。本实施例中所述的带动加料管13移动的传动机构为伺服电机驱动的滚珠丝杠副机构，其包括伺服电机8、滚珠丝杠11、与所述滚珠丝杠11配合的丝母10，所述伺服电机8设置在隔离舱3外部，所述滚珠丝杠11的一端穿过隔离舱3位于隔离舱3内，所述丝母10与加料管13连接，通过丝母10可带动加料管13上下移动。为保证密封，滚珠丝杠11与隔离舱之间进行密封处理。所述隔离舱3外部设有加料机构，所述加料机构包括落料管4和可转动的加料仓7，所述落料管4的头端连接有落料仓5，所述落料仓5与落料管4之间设有隔板16，所述隔板16的边缘处带有弧形状的开口A14，所述加料仓7同轴设置在所述落料仓5内，所述加料仓7的底部与所述隔板16相接触，所述加料仓7的底部边缘处带有弧形状的开口B15，所述加料仓7通过电机6传动其转动，电机6设置在所述落料仓5的外上部。所述落料管4的下端穿过所述隔离舱3伸入所述加料管13内。落料管4与隔离舱3之间进行密封处理。为了防止干涉，本技术中的加料管13倾斜设置，优选加料管13与长晶炉的中心线的夹角为45度-60度。本技术的工作过程是：当需要向坩埚1内添加助溶剂或进行掺杂时，首先通过传动机构带动加料管13移动至坩埚内的设定位置；加料仓7的传动机构带动加料仓7转动，当加料仓7底部的开口B15逐渐与落料仓的隔板16上的开口A14重合时，加料仓7内的物料逐渐通过开口B经由隔板上的开口A落入加料管13内并进入加料管的底部，通过坩埚内的高温对加料管13内的物料进行加热熔化。熔化后的液体自加料管13下端的落料孔流出并进入坩埚内的溶液内，从而实现加料。加料管13伸入坩埚内的深度根据需要通过其传动机构进行控制。本技术中，由于隔离舱为密闭结构，且加料管、落料仓、加料仓等也处于封闭状态，因此加料机构在加料过程中始终处于密闭的状态，从而不对长晶炉内的环境产生影响。本实施例中的其他部分为现有技术，在此不再赘述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅长晶炉，包括设在长晶炉上部的炉盖(2)、设在长晶炉内的坩埚(1)，其特征是：所述炉盖(2)上设有与长晶炉内部连通的安装座孔(12)，在所述安装座孔(12)上密封安装有密闭的隔离舱(3)，所述隔离舱(3)内设有加料管(13)、可带动加料管(13)上下移动的传动机构，所述加料管(13)上端开口，其下端带有落料孔，所述隔离舱(3)外部设有加料机构，所述加料机构包括落料管(4)和可转动的加料仓(7)，所述落料管(4)的头端连接有落料仓(5)，所述落料仓(5)与落料管(4)之间设有隔板(16)，所述隔板(16)的边缘处带有弧形状的开口A(14)，所述加料仓(7)同轴设置在所述落料仓(5)内，所述加料仓(7)的底部与所述隔板(16)相接触，所述加料仓(7)的底部带有弧形状的开口B(15)，所述加料仓(7)的传动机构设置在所述落料仓(5)的上部，所述落料管(4)的下端穿过所述隔离舱(3)伸入所述加料管(13)内。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅长晶炉，包括设在长晶炉上部的炉盖(2)、设在长晶炉内的坩埚(1)，其特征是：所述炉盖(2)上设有与长晶炉内部连通的安装座孔(12)，在所述安装座孔(12)上密封安装有密闭的隔离舱(3)，所述隔离舱(3)内设有加料管(13)、可带动加料管(13)上下移动的传动机构，所述加料管(13)上端开口，其下端带有落料孔，所述隔离舱(3)外部设有加料机构，所述加料机构包括落料管(4)和可转动的加料仓(7)，所述落料管(4)的头端连接有落料仓(5)，所述落料仓(5)与落料管(4)之间设有隔板(16)，所述隔板(16)的边缘处带有弧形状的开口A(14)，所述加料仓(7)同轴设置在所述落料仓(5)内，所述加料仓(7)的底部与所述隔板(16)相接触，所述加料仓(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗艳民，柏文文，宋建，
申请(专利权)人：山东天岳先进材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37