[發(fā)明專(zhuān)利]一種晶體制造爐及晶體制造工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810380251.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108531979A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海翌波光電科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C30B15/10
• 分類(lèi)號(hào): C30B15/10;C30B15/00;C30B33/02;C30B15/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種晶體制造爐及晶體制造工藝，包括坩堝、保溫結(jié)構(gòu)、線圈、溫度計(jì)、冷媒管道和主機(jī)；保溫結(jié)構(gòu)包裹在坩堝的外側(cè)側(cè)面和外側(cè)底部，線圈纏繞在保溫結(jié)構(gòu)的外側(cè)側(cè)面上，溫度計(jì)與坩堝連接，主機(jī)與溫度計(jì)連接，主機(jī)通過(guò)溫度計(jì)獲取坩堝的溫度；冷媒管道與坩堝連通，冷媒管道的另一端與冷媒罐連接，冷媒罐通過(guò)冷媒管道向坩堝輸出冷媒氣體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：降低了坩堝熱量流失，提高了能源利用率，提高了晶體制造爐的使用壽命，不僅可有效的避免坩堝過(guò)快損壞，還將可晶體條集合制成晶體性能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的成品晶體；同時(shí)，在補(bǔ)氧步驟中，坩堝的溫度水平不會(huì)使坩堝出現(xiàn)過(guò)快損壞的情況；所生產(chǎn)的成品晶體不容易由于升降溫開(kāi)裂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體制造領(lǐng)域，特別涉及一種晶體制造爐及晶體制造工藝。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的晶體制造工藝，通常是在晶體生長(zhǎng)步驟中通入氧氣，使晶體在生長(zhǎng)步驟中直接獲得氧氣，進(jìn)而制成晶體性能滿足設(shè)計(jì)要求的成品晶體；然而由于晶體生長(zhǎng)的溫度需要達(dá)到2200℃，因此傳統(tǒng)的晶體生長(zhǎng)方法因通入了氧氣，很容易造成坩堝過(guò)快損壞，進(jìn)而導(dǎo)致晶體制造爐的壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種晶體制造爐及晶體制造工藝。本技術(shù)方案利用氧化鋯制成的保溫結(jié)構(gòu)對(duì)坩堝進(jìn)行保溫，降低了坩堝熱量流失，提高了能源利用率；坩堝為銥金坩堝，其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不溶于水，提高了晶體制造爐的使用壽命；在晶體生長(zhǎng)步驟中，由于晶體生長(zhǎng)的溫度需要達(dá)到 2200℃，因此傳統(tǒng)的晶體生長(zhǎng)方法因通入了氧氣，很容易造成坩堝過(guò)快損壞；而本技術(shù)方案的晶體生長(zhǎng)步驟中，僅通入惰性氣體使晶體生長(zhǎng)，因此可有效的避免坩堝過(guò)快損壞；而在補(bǔ)氧步驟中，再對(duì)切割成晶體條集合的半成品晶體進(jìn)行補(bǔ)氧，將晶體條集合制成晶體性能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的成品晶體；同時(shí)，在補(bǔ)氧步驟中，坩堝的溫度為1500℃左右，該溫度水平不會(huì)使坩堝出現(xiàn)過(guò)快損壞的情況；在補(bǔ)氧步驟中，將晶體半成品是切割成晶體條，在進(jìn)行補(bǔ)氧、降溫及退火，因此由于晶體條的體積小，應(yīng)力小，所以所生產(chǎn)的成品晶體不容易由于升降溫開(kāi)裂。

本發(fā)明中的一種晶體制造爐，包括坩堝、保溫結(jié)構(gòu)、線圈、溫度計(jì)、冷媒管道和主機(jī)；

所述保溫結(jié)構(gòu)包裹在所述坩堝的外側(cè)側(cè)面和外側(cè)底部，所述線圈纏繞在所述保溫結(jié)構(gòu)的外側(cè)側(cè)面上，所述溫度計(jì)與所述坩堝連接，所述主機(jī)與所述溫度計(jì)連接，所述主機(jī)通過(guò)所述溫度計(jì)獲取所述坩堝的溫度；

所述冷媒管道與所述坩堝連通，所述冷媒管道的另一端與冷媒罐連接，所述冷媒罐通過(guò)所述冷媒管道向所述坩堝輸出冷媒氣體。

上述方案中，所述主機(jī)與所述線圈連接，所述主機(jī)向所述線圈輸出交變電流，使所述線圈對(duì)所述坩堝進(jìn)行加熱。

上述方案中，所述坩堝為銥金坩堝，所述保溫結(jié)構(gòu)由氧化鋯制成。

上述方案中，所述冷媒氣體包括氧氣和惰性氣體，所述冷媒管道朝向所述冷媒罐的一端分叉為氧氣支管和惰性支管；所述冷媒罐包括用于儲(chǔ)存氧氣的氧氣罐和用于儲(chǔ)存惰性氣體的惰性罐，所述氧氣支管與所述氧氣罐連接，所述惰性支管與所述惰性罐連接。

上述方案中，所述氧氣支管上安裝有氧氣閥，所述氧氣閥與所述主機(jī)連接，所述主機(jī)通過(guò)所述氧氣閥控制所述氧氣支管內(nèi)的氧氣的流量。

上述方案中，所述惰性支管上安裝有惰性閥，所述惰性閥與所述主機(jī)連接，所述主機(jī)通過(guò)所述惰性閥控制所述惰性支管內(nèi)的惰性氣體的流量。

上述方案中，所述惰性氣體為氬氣。

一種晶體制造工藝，包括以下步驟：

S1.準(zhǔn)備步驟：將原料裝入坩堝內(nèi)然后密封坩堝，主機(jī)控制惰性閥開(kāi)啟，使惰性罐通過(guò)惰性支管和冷媒管道向坩堝內(nèi)通入惰性氣體；主機(jī)再向線圈輸出電流，使線圈對(duì)坩堝進(jìn)行加熱并使原料熔化；

S2.晶體引晶步驟：主機(jī)通過(guò)線圈對(duì)坩堝持續(xù)加熱，并通過(guò)開(kāi)啟惰性閥持續(xù)的向坩堝內(nèi)通入惰性氣體；熔化后的原料在籽晶周?chē)_(kāi)始結(jié)晶；