[發明專利]一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐及控制方法

有效

• 申請號: 201911348765.3
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110923802B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 郭海生;宋克鑫;王富貴;徐卓;李飛;欒鵬;莊永勇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐，其特征在于，包括單獨升降裝置(1)和聯動升降裝置(14)，單獨升降裝置(1)和聯動升降裝置(14)上分別連接有單獨支撐板(2)和聯動支撐架(13)，且單獨支撐板(2)位于聯動支撐架(13)下側，聯動支撐架(13)上均勻設置有若干工位孔，工位孔中設置有坩堝引下裝置，聯動支撐架(13)上還設置有能夠將坩堝引下裝置支撐在工位孔中的坩堝支撐架(12)，爐體(4)中每個工位均設有均溫管(6)，均溫管(6)外側套設有環形發熱體(5)，環形發熱體(5)通過溫控系統進行聯動控制或單獨控制，還包括能夠將坩堝引下裝置在爐體(4)中的空間進行隔離的工位隔熱裝置；

坩堝引下裝置包括引下管(7)以及連接在引下管(7)底部的引下管座，在晶體生長時，坩堝(8)置于引下管(7)中，并一起由聯動升降裝置(14)升入爐體(4)；所述工位隔熱裝置包括設置在爐體(4)上側的隔熱套管升降裝置(9)，隔熱套管升降裝置(9)通過升降鉸鏈(10)連接有能夠套在環形發熱體(5)外側的隔熱套管(11)。

2.根據權利要求1所述的一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐，其特征在于，單獨升降裝置(1)和聯動升降裝置(14)均通過伺服電機驅動。

3.根據權利要求1所述的一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐，其特征在于，所述坩堝支撐架(12)為U型，設置在引下管(7)底部外沿和聯動支撐架(13)之間。

4.根據權利要求1所述的一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐，其特征在于，單獨升降裝置(1)與單獨支撐板(2)之間以及聯動升降裝置(14)與聯動支撐架(13)之間均設置有支撐桿。

5.根據權利要求1所述的一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐，其特征在于，所述工位隔熱裝置還包括連接在爐體(4)底部的隔熱板固定裝置(3)，隔熱板固定裝置(3)中設置有能夠封堵爐口的爐口隔熱板(15)。

6.一種權利要求1所述的工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐的控制方法，其特征在于，當所有工位晶體均處于正常生長時，溫控系統處于聯動控制模式，坩堝支撐架(12)處于插入狀態，各工位上的坩堝引下裝置及其內部的坩堝與聯動支撐架(13)連成一體，各工位的升降操作由聯動升降裝置(14)同步實現，各工位的晶體生長同步進行；

當某一工位上的晶體生長出現問題需單獨停爐處理時，溫控系統切換至單獨控制模式，對該工位進行降溫停爐處理，同時啟動工位隔熱裝置，然后調整單獨升降裝置(1)的位置，并使單獨升降裝置(1)的速度與聯動升降裝置(14)的速度相同，實現同步運動；最后，將需做停爐處理的工位處的坩堝支撐架(12)抽離，將坩堝引下裝置平穩落在單獨支撐板(2)上，完成該工位與聯動支撐架(13)的脫離。

7.根據權利要求6所述的一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐的控制方法，其特征在于，所述工位隔熱裝置包括設置在爐體(4)上側的隔熱套管升降裝置(9)，隔熱套管升降裝置(9)通過升降鉸鏈(10)連接有能夠套在環形發熱體(5)外側的隔熱套管(11)，對晶體生長出現問題的工位進行降溫停爐處理時，隔熱套管升降裝置(9)通過升降鉸鏈(10)將隔熱套管(11)降至爐內最低處，將該問題工位與其它正常生長工位隔離。

8.根據權利要求6所述的一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐的控制方法，其特征在于，所述工位隔熱裝置還包括連接在爐體(4)底部的隔熱板固定裝置(3)，隔熱板固定裝置(3)中設置有能夠封堵爐口的爐口隔熱板(15)，當坩堝引下裝置平穩落在單獨支撐板(2)上，且與聯動支撐架(13)脫離并完全離開爐體(4)后，將爐口隔熱板(15)插入隔熱板固定裝置(3)中，封堵爐口。