[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

本發明公開了一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐及控制方法，包括單獨升降裝置和聯動升降裝置，單獨升降裝置和聯動升降裝置上分別連接有單獨支撐板和聯動支撐架，且單獨支撐板位于聯動支撐架下側，聯動支撐架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，坩堝引下裝置上部穿插設置在爐體中，爐體的底部設置有供坩堝引下裝置穿過的爐口，坩堝引下裝置內部設置有坩堝，外側套設有均溫管，均溫管外側套設有環形發熱體，環形發熱體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中的空間進行隔離的工位隔熱裝置。

技術領域

本發明涉及人工晶體生長設備領域，具體涉及一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐及控制方法。

背景技術

采用多工位坩堝下降晶體生長爐生長晶體是提高晶體生長效率的有效方法。如發明專利[CN 100451179C]、發明專利[CN 106435730 A]等專利所示的多工位晶體生長爐的共同特點就是采用了統一升降平臺和溫控系統，可以實現一爐15-30根晶體的同步生長。這些多工位晶體生長爐適合于制備生長周期短、生長過程穩定、不易漏堝的晶體，但不適于生長過程有漏堝風險的晶體，因為在晶體生長過程中出現某一工位出現漏堝需停爐的情況時，由于受到統一升降平臺和溫控系統的限制，只能將整個晶體生長爐停爐，這就影響了正常工位生長的晶體，失去了多工位晶體爐高效率的優勢。

為了滿足有漏堝風險晶體的晶體即能多工位同時正常生長，又能當某一工位出現問題時可以及時將該工位單獨停爐的目的，需要設計出一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐及控制方法。

發明內容

本發明的目的在于為有漏堝風險的晶體提供一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐及控制方法。本發明能夠有效解決目前多坩堝晶體爐工位只能聯動控制，而無法單獨控制的問題。可以實現在同一晶體生長爐內晶體正常生長時各工位同步，當某一工位出現問題時可以及時將該工位晶體單獨停爐，從而避免因單一問題工位停爐影響其它正常工位晶體生長的情況。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐，包括單獨升降裝置和聯動升降裝置，單獨升降裝置和聯動升降裝置上分別連接有單獨支撐板和聯動支撐架，且單獨支撐板位于聯動支撐架下側，聯動支撐架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，爐體中每個工位均設有均溫管，均溫管外側套設有環形發熱體，環形發熱體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中的空間進行隔離的工位隔熱裝置。

進一步地，單獨升降裝置和聯動升降裝置均通過伺服電機驅動。

進一步地，坩堝引下裝置包括引下管以及連接在引下管底部的引下管座，在晶體生長時，坩堝置于引下管中，并一起由聯動升降裝置升入爐體。

進一步地，所述坩堝支撐架為U型，設置在引下管底部外沿和聯動支撐架之間。

進一步地，單獨升降裝置與單獨支撐板之間以及聯動升降裝置與聯動支撐架之間均設置有支撐桿。

進一步地，所述工位隔熱裝置包括設置在爐體上側的隔熱套管升降裝置，隔熱套管升降裝置通過升降鉸鏈連接有能夠套在環形發熱體外側的隔熱套管。

進一步地，所述工位隔熱裝置還包括連接在爐體底部的隔熱板固定裝置，隔熱板固定裝置中設置有能夠封堵爐口的爐口隔熱板。

一種工位可獨立控制的多坩堝晶體生長爐的控制方法，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連成一體，各工位的升降操作由聯動升降裝置同步實現，各工位的晶體生長同步進行；