[發明專利]一種適用于多尺寸晶體生長的熱場設備及方法

有效

• 申請號: 202011109662.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112176401B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 哈爾濱科友半導體產業裝備與技術研究院有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B15/14;C30B15/20
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

本發明涉及一種晶體生長的熱場設備及方法，屬于晶體制備領域。解決晶體生長尺寸單一，效率低難量產的問題。包括冷卻保護系統、抽真空系統、儀表控制系統、工藝供氣系統、坩堝升降系統、熱場保溫系統、感應加熱系統、紅外檢測系統、感應加熱升降系統、電源高頻加熱系統、空調系統和供電系統，熱場保溫系統下側安裝坩堝升降系統，熱場保溫系統外側安裝感應加熱系統，熱場保溫系統上側安裝紅外檢測系統，熱場保溫系統與冷卻保護系統連接，抽真空系統與熱場保溫系統和工藝供氣系統連接，熱場保溫系統和工藝供氣系統與儀表控制系統連接，電源高頻加熱系統與儀表控制系統連接，感應加熱升降系統與感應加熱系統連接。能根據不同尺寸的長晶要求制備晶體。

技術領域

本發明涉及一種晶體生長的熱場設備及方法，屬于晶體制備技術領域。

背景技術

晶體是在物相轉變的情況下形成的。物相有三種，即氣相、液相和固相。只有晶體才是真正的固體。由氣相、液相轉變成固相時形成晶體，固相之間也可以直接產生轉變。晶體生成的一般過程是先生成晶核，而后再逐漸長大。一般認為晶體從液相或氣相中的生長有三個階段：①介質達到過飽和、過冷卻階段；②成核階段；③生長階段。

我國晶體生長設備的現狀我國人工晶體材料有了很大的發展,多種晶體處于世界先進水平。然而,從整體來看還很不適應國民經濟和國防建設高速發展的需要,晶體生長設備的制約是主要因素之一。

現有長晶工藝設備一般都只能生長單一尺寸的晶體，一般是電阻加熱和感應加熱兩種長晶形式，生長晶體能耗高，效率低很難量產。

基于上述問題，亟需提出一種適用于多尺寸晶體生長的熱場設備及方法，以解決上述技術問題。

發明內容

本發明提供一種適用于多尺寸晶體生長的熱場設備及方法，本發明研發解決的是現有設備生長晶體尺寸單一，生長晶體能耗高，效率低很難量產的問題。在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。

本發明的技術方案：

一種適用于多尺寸晶體生長的熱場設備，包括冷卻保護系統、抽真空系統、儀表控制系統、工藝供氣系統、坩堝升降系統、熱場保溫系統、感應加熱系統、紅外檢測系統、感應加熱升降系統、電源高頻加熱系統、空調系統和供電系統，熱場保溫系統的下側安裝有坩堝升降系統，熱場保溫系統的外側安裝有感應加熱系統，熱場保溫系統的上側安裝有紅外檢測系統，熱場保溫系統與冷卻保護系統建立連接，冷卻保護系統通過電源高頻加熱系統與感應加熱系統建立連接，抽真空系統分別與熱場保溫系統和工藝供氣系統建立連接，熱場保溫系統和工藝供氣系統分別與儀表控制系統建立連接，電源高頻加熱系統與儀表控制系統建立連接，感應加熱升降系統與感應加熱系統連接，供電系統分別與冷卻保護系統、電源高頻加熱系統和空調系統電性連接。

優選的：所述熱場保溫系統包括下密封法蘭、保溫氈、石墨坩堝、石英管和上密封法蘭，石英管的上下兩端分別連接下密封法蘭和上密封法蘭，坩堝升降系統位于下密封法蘭下側，坩堝升降系統與設置在石英管內部的托盤連接，托盤上放置有保溫氈包裹的石墨坩堝，下密封法蘭和上密封法蘭均加工有循環水進出口，冷卻保護系統分別通過循環水進出口與下密封法蘭和上密封法蘭連接并與下密封法蘭和上密封法蘭形成循環水路。

優選的：所述下密封法蘭的下部具有入口接頭和出口接頭，抽真空系統通過出口接頭與石英管連通，工藝供氣系統通過入口接頭與石英管連通。

優選的：所述電源高頻加熱系統包括可變電源和高頻發生器，可變電源與高頻發生器電性連接，高頻發生器與感應加熱系統電性連接，可變電源與供電系統電性連接。