[實用新型]一種集成式單晶生長爐

有效

• 申請號: 201922207809.2
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN211079412U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 劉欣宇;袁振洲
• 申請（專利權）人: 江蘇超芯星半導體有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 黃啟兵

本實用新型公開了一種集成式單晶生長爐，包括后級真空泵以及多個腔體，每個腔體均分別設置有抽氣系統，抽氣系統包括與腔體連通的抽氣管以及前級真空泵，前級真空泵用以排出腔體和抽氣管內的氣體，每個腔體的抽氣管分別與后級真空泵連通，后級真空泵用以排空腔體和抽氣管內的氣體。該集成式單晶生長爐通過多個腔體共用一個后級真空泵的方式，減少了后級真空泵的購買成本以及維護成本，同時節省了廠房內的空間。

技術領域

本實用新型涉及一種晶體生長爐，特別涉及一種集成式單晶生長爐。

背景技術

晶體生長的設備對晶體的制造成本有直接重要的影響。每一套傳統的晶體生長爐都包括爐體、加熱器和抽氣系統，而抽氣系統中包含有前級真空泵和價格高昂的后級真空泵，這就造成了大規模量產后，設備總體造價昂貴，維護成本較高。

真空泵按達到真空的區域可以大致分為低真空泵(10e⁵-10e²Pa)，中真空泵(10e²-10e^-1Pa)，高真空泵(10e^-1-10e^-5Pa)，和超高真空泵(10e^-5Pa)。

傳統的晶體生長，如碳化硅等，在一定的氣體流量和壓力下進行，通常前級真空泵采用中真空泵即可滿足生長需求，但是在晶體生長最初期對晶體生長設備進行如洗爐或設備檢漏等過程，需要對生長設備進行抽極限真空，這需要后級真空泵采用價格高昂的高真空泵，但是在洗爐或檢漏之后的晶體生長過程后級真空泵都保持關閉狀態，而僅使用前級真空泵，這就造成了對價格高昂的后級真空泵資源的極大浪費。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種集成式單晶生長爐，從而降低后級真空泵設備和維護成本，減小設備占地面積。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型一種集成式單晶生長爐采用的如下技術方案：

一種集成式單晶生長爐，包括后級真空泵以及多個腔體，每個所述腔體均分別設置有進氣系統和抽氣系統，所述進氣系統用以向所述腔體內通入氣體，所述抽氣系統包括與所述腔體連通的抽氣管以及前級真空泵，所述前級真空泵用以排出所述腔體和抽氣管內的氣體，每個所述腔體的抽氣管分別與所述后級真空泵連通，所述后級真空泵用以排空所述腔體和抽氣管內的氣體。后級真空泵用以進一步將腔體內氣壓降低使得腔體內接近真空，因此后級真空泵造價高昂，而整個晶體生長過程中，只有在晶體生長最初期，腔體洗爐或設備檢漏等時候，才會使用后級真空泵，而之后的晶體生長過程后級真空泵都保持關閉狀態，因此多個腔體輪流使用一個后級真空泵，既節約了后級真空泵的采購成本和維護成本，也節省了原多個后級真空泵在廠房內的占用空間。

進一步地，所述抽氣管與所述后級真空泵之間設置有連通管，所述抽氣管和所述后級真空泵分別與所述連通管連通，所述后級真空泵還用以排空所述連通管內的氣體。連通管用以連通后級真空泵和多個抽氣管。

進一步地，所述單晶生長爐還包括控制器，所述抽氣管與所述連通管連通處分別設置有電磁閥，所述電磁閥、前級真空泵和后級真空泵分別與所述控制器電連接并受所述控制器控制。腔體內設置有電子真空計，電子真空計將腔體內的氣壓值反饋給控制器，控制器根據腔體內的氣壓分別依次啟動前級真空泵和后級真空泵，以及對應的電磁閥。

進一步地，所述連通管內設置有真空計，所述真空計與所述控制器電連接。后級真空泵需要在特定的真空范圍內才能使用，否則容易損壞，電子真空計用以檢測連通管內的氣壓，氣壓低于一定值后才能啟動后級真空泵。

進一步地，所述單晶生長爐還包括與所述連通管連通的附加前級真空泵，所述附加前級真空泵用以排出所述連通管內的氣體。當連通管過長時，增加一個前級真空泵用以排出所述連通管內的氣體，提高連通管內氣壓達到后級真空泵使用條件的速率。

進一步地，所述腔體設置有加熱體。加熱體加熱腔體，從而滿足晶體生長要求。