CN113174637A - 一种长晶炉气体供送装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种长晶炉气体供送装置,包括多个对长晶炉的晶体生长腔提供气体的气体供送单元,每个气体供送单元均包括气体源、第一气体通道和第二气体通道,第一气体通道上设有第一流量控制单元,第二气体通道上设有第二流量控制单元;每个气体源经与其对应的第一气体通道和第一流量控制单元与晶体生长腔气路连通,每个气体源经与其对应的第二气体通道和第二流量控制单元与晶体生长腔气路连通;当第一流量控制单元和第二流量控制单元中的一个处于异常工作状态时,气体源经两者中的另一个所在的气路对晶体生长腔提供所需气体。本申请所公开的长晶炉气体供送装置可按工艺需求可靠地对晶体生长腔提供所需的气体,且具有供气稳定、可自动排障等优点。
Description
技术领域
本申请属于长晶工业技术领域,尤其涉及一种长晶炉气体供送装置。
背景技术
众所周知,碳化硅是重要的第三代半导体材料之一,因其具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、击穿强度大、热导率高等特性,被广泛应用于电力电子、射频器件、光电子器件等领域。
现有的碳化硅晶体生长多使用物理气相输运法(PVT)来实现碳化硅的生产,采用这种长晶方法进行长晶过程时,长晶炉在进行长晶过程中需在特气氛围下进行。另外,在实际的生产过程中,申请人发现在长晶时,需要用到多种特气,每种特气的纯净度、进入晶体生长腔内所需多种特气的配比、进入晶体生长腔内的多种混合气体的混合均匀程度等因素对提高晶体的生长质量起到至关重要的作用;要想满足相应的要求,必须对现有的长晶炉气体供送装置作出针对性调整。除此之外,长晶炉气体供送装置往往需要通过气体流量控制器来对晶体生长腔所提供的流量进行监测和控制,然而在实际的生产过程中,气体流量控制器故障时有发生,再加上长晶炉气体供送装置的气路设计不合理,直接或间接地导致晶体包裹体、微管、位错等缺陷的产生,严重地影响长晶质量和成品合格率,给实际的生产带来了极大的困扰。
除此之外,当流量控制器发生故障时,传统的长晶炉气体供送装置需要等待停炉后才能进行流量控制器更换;进而导致只要流量控制器出现故障,必定对长晶质量造成影响。如果发明一种能够按工艺要求精确地地对长晶炉的晶体生长腔内提供所需的气体对所述长晶炉的长晶生产具有重要意义。为此申请人提出了一种气路布局合理、使用可靠,且能够对晶体生长腔内提供配比准确、且混合更加均匀的气体,即使在一个流量控制器发生故障时也能够确保长晶炉的长晶质量的新型长晶炉气体供送装置。
需要说明的是,上述内容属于发明人的技术认知范畴,并不必然构成现有技术。
发明内容
本发明提供了一种长晶炉气体供送装置,以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。
本发明所采用的技术方案为:
一种长晶炉气体供送装置,包括多个对长晶炉的晶体生长腔提供气体的气体供送单元,每个所述气体供送单元均包括气体源、第一气体通道和第二气体通道,所述第一气体通道上设有第一流量控制单元和控制所述第一气体通道通断的第一开关,所述第二气体通道上设有第二流量控制单元和控制所述第二气体通道通断的第二开关;每个所述气体源经与其对应的所述第一气体通道和所述第一流量控制单元与所述晶体生长腔气路连通设置,每个所述气体源经与其对应的所述第二气体通道和所述第二流量控制单元与所述晶体生长腔气路连通设置;当所述第一流量控制单元和所述第二流量控制单元中的一个处于异常工作状态时,所述气体源经两者中的另一个所在的气路对所述晶体生长腔提供所需气体;所述长晶炉气体供送装置还包括电控单元,所述第一开关和所述第二开关均与所述电控单元信号连接,且所述第一开关和所述第二开关的开闭均受所述电控单元控制。
优选地,使每个所述气体供送单元所包括的所述第一气体通道和所述第二气体通道并联设置,所述第一开关设于所述第一流量控制单元进气上游的所述第一气体通道上,所述第二开关设于所述第二流量控制单元进气上游的所述第二气体通道上;
当所述第一流量控制单元工作异常时,所述第一开关处于关断状态,所述第二开关处于接通状态;当所述第二流量控制单元工作异常时,所述第一开关处于接通状态,所述第二开关处于关断状态。
优选地,使每个所述气体供送单元还包括第三开关和第四开关,所述第一流量控制单元排气下游的所述第一气体通道经所述第三开关与所述晶体生长腔气路连接,所述第二流量控制单元排气下游的所述第二气体通道经所述第四开关与所述晶体生长腔气路连接;当所述第一开关处于打开状态时,所述第三开关处于打开状态,且所述第二开关和所述第四开关中的至少一个处于关断状态;当所述第二开关处于打开状态时,所述第四开关处于打开状态,且所述第一开关和所述第三开关中的至少一个处于关断状态。
优选地,使每个所述气体供送单元还包括第五开关和第六开关,所述第一流量控制单元与所述第一开关之间的气体通道经所述第五开关与所述第一流量控制单元的排气下游的所述第一气体通道气路连接设置,所述第一流量控制单元的排气下游的所述第一气体通道经所述第六开关与负压发生单元的进气口气路连接设置;当所述第一流量控制单元拆装后,所述第五开关和所述第六开关包括同时打开状态,以将进入所述第一气体通道内的气体由所述负压发生单元排出;和/或,选择性地使每个所述气体供送单元还包括第七开关和第八开关,所述第二流量控制单元与所述第二开关之间的气体通道经所述第七开关与所述第二流量控制单元的排气下游的所述第二气体通道气路连接设置,所述第二流量控制单元的排气下游的所述第二气体通道经所述第八开关与负压发生单元气路连接设置;当所述第一流量控制单元拆装后,所述第七开关和所述第八开关包括同时打开状态,以将进入所述第二气体通道内的气体由所述负压发生单元排出。
优选地,使每个所述气体供送单元均包括稳压容器和过滤单元,每个所述气体源经所述稳压容器和所述过滤单元与所述第一气体通道和所述第二气体通道相连通,气体流经所述稳压容器和所述过滤单元并由所述第一气体通道和/或所述第二气体通道对所述晶体生长腔提供设定气体。
优选地,使所述过滤单元设于所述稳压容器内部,或所述过滤单元设于所述稳压容器与气体源之间的气体通道上,或所述过滤单元设于所述稳压容器与所述第一流量控制单元和所述第二流量控制单元之间的气体通道上。
优选地,使所述长晶炉气体供送装置还包括气体混合容器,每个所述气体供送单元所包括的所述第一气体通道和所述第二气体通道经所述气体混合容器与所述晶体生长腔气路连通设置。
优选地,在包括所述第三开关和所述第四开关的结构中,所述第三开关和所述第四开关均与所述电控单元信号连接,且所述第三开关和所述第四开关的开闭均受所述电控单元控制;在包括所述第五开关和所述第六开关的结构中,所述第五开关和所述第六开关均与所述电控单元信号连接,且所述第五开关和所述第六开关的开闭均受所述电控单元控制;在包括所述第七开关和所述第八开关的结构中,所述第七开关和所述第八开关均与所述电控单元信号连接,且所述第七开关和所述第八开关的开闭均受所述电控单元控制。
优选地,使所述第一开关和所述第二开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第一开关和所述第二开关中的一个处于接通状态,另一个处于关断状态;和/或,在包括所述第三开关和所述第四开关的结构中,所述第三开关和所述第四开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第三开关和所述第四开关中的一个处于接通状态,另一个处于关断状态;和/或,在包括所述第五开关和所述第六开关的结构中,所述第五开关和所述第六开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且所述第五开关和所述第六开关同时处于接通状态或同时处于关断状态;和/或,在包括所述第七开关和所述第八开关的结构中,所述第七开关和所述第八开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第七开关和所述第八开关同时处于接通状态或同时处于关断状态。
优选地,使所述长晶炉气体供送装置还包括预警单元,每个所述气体供送单元的所述第一流量控制单元和/或所述第二流量控制单元与所述预警单元信号连接,当所述第一流量控制单元和/或所述第二流量控制单元异常工作时,所述预警单元发出预警信息。
通过本申请提出的一种长晶炉气体供送装置能够带来如下有益效果:
1.本申请通过使所述长晶炉气体供送装置包括多个气体供送单元,且使每个所述气体供送单元均包括气体源、第一气体通道和第二气体通道,在所述第一气体通道上设置第一流量控制单元,在所述第二气体通道上设置第二流量控制单元,气体源可选择性地经所述第一气体通道和所述第二气体通道中的一个对长晶炉的晶体生长腔提供所需的气体;进而使所述长晶炉气体供送装置所包括的一个流量控制单元出现故障时,也可以对晶体生长腔提供所需要的气体,有效地提高了长晶炉气体供送装置的工作可靠性,并进一步保证了长晶炉内晶体的生长质量。
2.本申请通过使每个所述气体供送单元所包括的所述第一气体通道和所述第二气体通道并联设置,并进一步在所述第一气体通道上设置第一开关,在所述第二气体通道上设置第二开关,进一步通过控制所述第一开关和所述第二开关来实现气路的切换;在具体实施时,优选地使所述第一开关和所述第二开关均设为受电控单元控制的开关,当所述第一流量控制单元和所述第二流量控制单元中的一个出现故障时,可以经过电控单元的控制实现自动切换的功能;进而能够使所述气体供送单元对晶体生长腔可靠地提供气体。
3.本申请通过使每个所述气体供送单元还包括第三开关和第四开关,本申请通过所述第一开关与所述第三开关之间的作用或第二开关与第四开关之间的作用,当所述第一流量控制单元或第二流量控制单元出现故障时,检修人员可通过对前述开关进行控制,实时对发生故障的流量控制单元进行更换,使所述长晶炉气体供送装置的维护不受长晶炉的工作状态限制,进一步提升了所述长晶炉气体供送装置的可维护性和可靠性。
4.本申请通过使每个所述气体供送单元还包括第五开关和第六开关,并在所述第五开关和所述第六开关的作用下,当所述第一流量控制单元出现故障并更换后,通过打开所述第五开关和所述第六开关,在负压发生单元的作用下,可以将混入到相应气体通道内的空气抽出,避免空气的混入对晶体的生长造成影响;进一步保证了晶体的生长质量。
5.本申请通过使每个所述气体供送单元均包括稳压容器和过滤单元,气体进入所述稳压容器内可以使气体源所供送的气体更加稳定,进而使进入所述第一流量控制单元或所述第二流量控制单元的流量控制更加精准;进一步提升晶体的生长质量;另外,本申请通过设置过滤单元,可以对气体源所提供的气体进行过滤,避免气体中混入的杂质对第一流量控制单元或所述第二流量控制单元造成堵塞,进而能够有效地降低所述长晶炉气体供送装置的故障率和供送精度。
6.本申请通过使所述长晶炉气体供送装置还包括气体混合容器,并进一步使每个所述气体供送单元所包括的第一气体通道和第二气体通道经所述气体混合容器与所述晶体生长腔气路连通,进而使进入所述晶体生长腔内的气流更加稳定,给晶体生长腔内的晶体生长提供了稳定的生长环境;除此之外,所述气体混合容器还可以对进入其内部的多种气体进行均匀混合,使其对所述晶体生长腔提供混合更加均匀的气体,进一步为晶体生长过程提供更好的长晶环境,也可进一步提升包括所述长晶炉气体供送装置的长晶炉的晶体生长质量,对长晶生产具有重要意义。
7.本申请通过使所述长晶炉气体供送装置还包括电控单元,通过电控单元对其所包括的开关进行控制,以使所述长晶炉的气体供送装置能够自动进行故障排除,使故障排除更加智能、及时;另外,本申请通过使所述长晶炉气体供送装置还包括预警单元,当所述长晶炉气体供送装置出现故障时,还可以通过预警单元对工作人员提出警示,使工作人员能够及时地进行故障排除工作。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例所提供的一种长晶炉气体供送装置的示意图。
其中,1气体供送单元,11气体源,12第一气体通道,13第二气体通道,
2第一流量控制单元,
3第二流量控制单元,
41第一开关,42第二开关,
51第三开关,52第四开关,
6负压发生单元,
71第五开关,72第六开关,
81第七开关,82第八开关,
9稳压容器,
10晶体生长腔,
20气体混合容器,
30过滤单元。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思,下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中,参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个方案或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。
本申请中,某个数值以上包括本数,例如两个以上包括两个。
为便于描述,下文中的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”为长晶炉气体供送装置使用时,相对使用者的方位。
如图1所示的长晶炉气体供送装置,包括多个对长晶炉的晶体生长腔10提供气体的气体供送单元1,每个所述气体供送单元1均包括气体源11、第一气体通道12和第二气体通道13,所述第一气体通道12上设有第一流量控制单元2和第一开关41,所述第二气体通道13上设有第二流量控制单元3和第二开关42;每个所述气体源11经与其对应的所述第一气体通道12和所述第一流量控制单元2与所述晶体生长腔10气路连通设置,每个所述气体源11经与其对应的所述第二气体通道13和所述第二流量控制单元3与所述晶体生长腔10气路连通设置;当所述第一流量控制单元2和所述第二流量控制单元3中的一个处于异常工作状态时,所述气体源11经两者中的另一个所在的气路对所述晶体生长腔10提供所需气体。在具体实施时,进一步优选地使所述长晶炉气体供送装置还包括电控单元,所述第一开关41和所述第二开关42均与所述电控单元信号连接,且所述第一开关41和所述第二开关42的开闭均受所述电控单元控制。需要说明的是,所述气体源11不做具体的限制,其可以是任何能够提供长晶炉所需气体的气体源11,所述气体源11可选择性地设为用于存储气体的结构、单元或装置,具体例如设为气体存储罐。且所述第一气体通道12和所述第二气体通道13也不做具体限定,在具体实施时,优选地设为导流气体的管路。另外,所述第一流量控制单元2和所述第二流量控制单元3在具体实施时,可选择性地使其设为流量控制阀或流量控制器;具体可根据实际需要进行选取。除此之外,在具体实施时,使每个所述气体供送单元1对所述晶体生长腔10提供一种气体。还需要说明的是,所述长晶炉气体供送装置所包括的气体供送单元1的个数不做具体限制,其可选择性地设为两个、三个、四个、五个或六个以上个,具体数量可根据实际需要进行选择性设置。本申请通过使所述长晶炉气体供送装置包括多个气体供送单元1,且使每个所述气体供送单元1均包括气体源11、第一气体通道12和第二气体通道13,在所述第一气体通道12上设置第一流量控制单元2,在所述第二气体通道13上设置第二流量控制单元3,气体源11可选择性地经所述第一气体通道12和所述第二气体通道13中的一个对长晶炉的晶体生长腔10提供所需的气体;进而使所述长晶炉气体供送装置所包括的一个流量控制单元出现故障时,也可以对晶体生长腔10提供所需要的气体,有效地提高了长晶炉气体供送装置的工作可靠性,并进一步保证了长晶炉内晶体的生长质量。
作为本申请的优选实施形式,进一步选择性地使每个所述气体供送单元1所包括的所述第一气体通道12和所述第二气体通道13并联设置,所述第一开关41设于所述第一流量控制单元2进气上游的所述第一气体通道12上,所述第二开关42设于所述第二流量控制单元3进气上游的所述第二气体通道13上;当所述第一流量控制单元2工作异常时,所述第一开关41处于关断状态,所述第二开关42处于接通状态;当所述第二流量控制单元3工作异常时,所述第一开关41处于接通状态,所述第二开关42处于关断状态。需要说明的是,所谓的“所述第一流量控制单元进气上游”是以气体的流动方向作为参考,所述第一流量控制单元的进气上游可以是所述第一流量控制单元的进气端、与所述第一流量控制单元的进气端相连的气体通道等;“所述第二流量控制单元进气上游”与“所述第一流量控制单元进气上游”具有相同的解释。在具体实施时,优选地使所述第一开关41和所述第二开关42一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第一开关41和所述第二开关42中的一个处于接通状态,另一个处于关断状态。本申请通过使每个所述气体供送单元1所包括的所述第一气体通道12和所述第二气体通道13并联设置,并进一步在所述第一气体通道12上设置第一开关41,在所述第二气体通道13上设置第二开关42,进一步通过控制所述第一开关41和所述第二开关42来实现气路的切换;在具体实施时,优选地使所述第一开关41和所述第二开关42均设为受电控单元控制的开关,当所述第一流量控制单元2和所述第二流量控制单元3中的一个出现故障时,可以经过电控单元的控制实现自动切换的功能;进而能够使所述气体供送单元1对晶体生长腔10可靠地提供气体。
作为前述实施方式下的优选实施例,本申请还可选择性地使每个所述气体供送单元1还包括第三开关51和第四开关52,所述第一流量控制单元2排气下游的所述第一气体通道12经所述第三开关51与所述晶体生长腔10气路连接,所述第二流量控制单元3排气下游的所述第二气体通道13经所述第四开关52与所述晶体生长腔10气路连接;当所述第一开关41处于打开状态时,所述第三开关51处于打开状态,且所述第二开关42和所述第四开关52中的至少一个处于关断状态;当所述第二开关42处于打开状态时,所述第四开关52处于打开状态,且所述第一开关41和所述第三开关51中的至少一个处于关断状态。需要说明的是,所谓的“所述第一流量控制单元排气下游”是以气体的流动方向作为参考,所述第一流量控制单元的排气下游可以是所述第一流量控制单元的排气端、与所述第一流量控制单元的排气端相连的气体通道等;“所述第二流量控制单元排气下游”与“所述第一流量控制单元排气下游”具有相同的解释。在具体实施时,优选地使所述第三开关51和所述第四开关52一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第三开关51和所述第四开关52中的一个处于接通状态,另一个处于关断状态。本申请通过使每个所述气体供送单元1还包括第三开关51和第四开关52,本申请通过所述第一开关41与所述第三开关51之间的作用或第二开关42与第四开关52之间的作用,当所述第一流量控制单元2或第二流量控制单元3出现故障时,检修人员可通过对前述开关进行控制,实时对发生故障的流量控制单元进行更换,使所述长晶炉气体供送装置的维护不受长晶炉的工作状态限制,进一步提升了所述长晶炉气体供送装置的可维护性和可靠性。
作为本申请的优选实施形式,本申请前述所有实施方式、实施例、可变换的实施方式及可变换的实施例均可进一步选择性地使每个所述气体供送单元1还包括第五开关71和第六开关72,所述第一流量控制单元2与所述第一开关41之间的气体通道经所述第五开关71与所述第一流量控制单元2的排气下游的所述第一气体通道12气路连接设置,所述第一流量控制单元2的排气下游的所述第一气体通道12经所述第六开关72与负压发生单元6的进气口气路连接设置;当所述第一流量控制单元2拆装后,所述第五开关71和所述第六开关72包括同时打开状态,以将进入所述第一气体通道12内的气体由所述负压发生单元6排出;且每个所述气体供送单元1还包括第七开关81和第八开关82,所述第二流量控制单元3与所述第二开关42之间的气体通道经所述第七开关81与所述第二流量控制单元3的排气下游的所述第二气体通道13气路连接设置,所述第二流量控制单元3的排气下游的所述第二气体通道13经所述第八开关82与负压发生单元6气路连接设置;当所述第一流量控制单元2拆装后,所述第七开关81和所述第八开关82包括同时打开状态,以将进入所述第二气体通道13内的气体由所述负压发生单元6排出。作为可变换的实施形式,本申请还可选择性地使每个所述气体供送单元1还包括第五开关71和第六开关72,所述第一流量控制单元2与所述第一开关41之间的气体通道经所述第五开关71与所述第一流量控制单元2的排气下游的所述第一气体通道12气路连接设置,所述第一流量控制单元2的排气下游的所述第一气体通道12经所述第六开关72与负压发生单元6的进气口气路连接设置;当所述第一流量控制单元2拆装后,所述第五开关71和所述第六开关72包括同时打开状态,以将进入所述第一气体通道12内的气体由所述负压发生单元6排出;或选择性地使每个所述气体供送单元1还包括第七开关81和第八开关82,所述第二流量控制单元3与所述第二开关42之间的气体通道经所述第七开关81与所述第二流量控制单元3的排气下游的所述第二气体通道13气路连接设置,所述第二流量控制单元3的排气下游的所述第二气体通道13经所述第八开关82与负压发生单元6气路连接设置;当所述第一流量控制单元2拆装后,所述第七开关81和所述第八开关82包括同时打开状态,以将进入所述第二气体通道13内的气体由所述负压发生单元6排出。需要说明的是,所述负压发生单元6不做具体的限制,其可以是任何能够产生负压的单元,在具体实施时,优选地使所述负压发生单元6设为气体泵,进一步优选地设为真空泵。
作为优选,前述所有含有所述第五开关71和所述第六开关72的实施形式,均可进一步选择性地使所述第五开关71和所述第六开关72一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且所述第五开关71和所述第六开关72同时处于接通状态或同时处于关断状态。本申请通过使每个所述气体供送单元1还包括第五开关71和第六开关72,并在所述第五开关71和所述第六开关72的作用下,当所述第一流量控制单元2出现故障并更换后,通过打开所述第五开关71和所述第六开关72,在负压发生单元6的作用下,可以将混入到相应气体通道内的空气抽出,避免空气的混入对晶体的生长造成影响;进一步保证了晶体的生长质量。
作为优选,前述所有含有所述第七开关81和所述第八开关82的实施形式,均可进一步选择性地所述第七开关81和所述第八开关82一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第七开关81和所述第八开关82同时处于接通状态或同时处于关断状态。在具体工作中,所述第七开关81和所述第八开关82也可以起到与所述第五开关71和所述第六开关72作用相同的技术效果。
作为本申请的优选实施形式,本申请前述所有实施方式、实施例、可变换的实施方式及可变换的实施例均可进一步选择性地使每个所述气体供送单元1均包括稳压容器9和过滤单元30,每个所述气体源11经所述稳压容器9和所述过滤单元30与所述第一气体通道12和所述第二气体通道13相连通,气体流经所述稳压容器9和所述过滤单元30并由所述第一气体通道12或所述第二气体通道13对所述晶体生长腔10提供设定气体。需要说明的是,所述过滤单元30与所述稳压容器9的位置不做具体的限定,在具体实施时,其可选择性地使所述过滤单元30设于所述稳压容器9内部,或使所述过滤单元30设于所述稳压容器9与气体源11之间的气体通道上,或使所述过滤单元30设于所述稳压容器9与所述第一流量控制单元2和所述第二流量控制单元3之间的气体通道上。在具体工作中,可进一步优选地使所述第一气体通道12设为常用气体通道,使所述第二气体通道13设为备用气体通道。本申请通过使每个所述气体供送单元1均包括稳压容器9和过滤单元30,气体进入所述稳压容器9内可以使气体源11所供送的气体更加稳定,进而使进入所述第一流量控制单元2或所述第二流量控制单元3的流量控制更加精准;进一步提升晶体的生长质量;另外,本申请通过设置过滤单元30,可以对气体源11所提供的气体进行过滤,避免气体中混入的杂质对第一流量控制单元2或所述第二流量控制单元3造成堵塞,进而能够有效地降低所述长晶炉气体供送装置的故障率和供送精度。
作为优选,本申请前述所有实施方式、实施例、可变换的实施方式及可变换的实施例均可进一步选择性地使所述长晶炉气体供送装置还包括气体混合容器20,每个所述气体供送单元1所包括的所述第一气体通道12和所述第二气体通道13经所述气体混合容器20与所述晶体生长腔10气路连通设置。本申请通过使所述长晶炉气体供送装置还包括气体混合容器20,并进一步使每个所述气体供送单元1所包括的第一气体通道12和第二气体通道13经所述气体混合容器20与所述晶体生长腔10气路连通,进而使进入所述晶体生长腔10内的气流更加稳定,给晶体生长腔10内的晶体生长提供了稳定的生长环境;除此之外,所述气体混合容器20还可以对进入其内部的多种气体进行均匀混合,使其对所述晶体生长腔提供混合更加均匀的气体,进一步为晶体生长过程提供更好的长晶环境,也可进一步提升包括所述长晶炉气体供送装置的长晶炉的晶体生长质量,对长晶生产具有重要意义。在具体实施时,所长晶炉气体供送装置还可不设置所述气体混合容器20。
作为优选的实施方式,本申请前述所有含有所述第一开关41和所述第二开关42的实施方式、实施例、可变换的实施方式及可变换的实施例均可进一步选择性地使所述长晶炉气体供送装置还包括电控单元,所述第一开关41和所述第二开关42均与所述电控单元信号连接,且所述第一开关41和所述第二开关42的开闭均受所述电控单元控制。在具体实施时,在包括所述第三开关51和所述第四开关52的结构中,所述第三开关51和所述第四开关52均与所述电控单元信号连接,且所述第三开关51和所述第四开关52的开闭均受所述电控单元控制;在包括所述第五开关71和所述第六开关72的结构中,所述第五开关71和所述第六开关72均与所述电控单元信号连接,且所述第五开关71和所述第六开关72的开闭均受所述电控单元控制;在包括所述第七开关81和所述第八开关82的结构中,所述第七开关81和所述第八开关82均与所述电控单元信号连接,且所述第七开关81和所述第八开关82的开闭均受所述电控单元控制。本申请通过使所述长晶炉气体供送装置还包括电控单元,通过电控单元对其所包括的开关进行控制,以使所述长晶炉的气体供送装置能够自动进行故障排除,使故障排除更加智能、及时。
作为本申请的优选实施例,本申请前述所有实施方式、实施例。可变换的实施方式及可变换的实施例均可进一步选择性地使所述长晶炉气体供送装置还包括预警单元,每个所述气体供送单元1的所述第一流量控制单元2和所述第二流量控制单元3与所述预警单元信号连接,当所述第一流量控制单元2和所述第二流量控制单元3中的一个或两个异常工作时,所述预警单元发出预警信息。本申请通过使所述长晶炉气体供送装置还包括预警单元,当所述长晶炉气体供送装置出现故障时,还可以通过预警单元对工作人员提出警示,使工作人员能够及时地进行故障排除工作。
另外需要说明的是,本申请中的“A与B信号连接”可选择性地设为A与B电力连接(具体例如使所述A与所述B经过导线进行连接)或设为A与B无线信号连接。
需要说明的是,本申请的附图仅为一种示意,任何满足本申请文字记载的技术方案均属于本申请的保护范围。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种长晶炉气体供送装置,其特征在于,
包括多个对长晶炉的晶体生长腔提供气体的气体供送单元,每个所述气体供送单元均包括气体源、第一气体通道和第二气体通道,所述第一气体通道上设有第一流量控制单元和控制所述第一气体通道通断的第一开关,所述第二气体通道上设有第二流量控制单元和控制所述第二气体通道通断的第二开关;
每个所述气体源经与其对应的所述第一气体通道和所述第一流量控制单元与所述晶体生长腔气路连通设置,每个所述气体源经与其对应的所述第二气体通道和所述第二流量控制单元与所述晶体生长腔气路连通设置;当所述第一流量控制单元和所述第二流量控制单元中的一个处于异常工作状态时,所述气体源经两者中的另一个所在的气路对所述晶体生长腔提供所需气体;
所述长晶炉气体供送装置还包括电控单元,所述第一开关和所述第二开关均与所述电控单元信号连接,且所述第一开关和所述第二开关的开闭均受所述电控单元控制。
2.根据权利要求1所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
每个所述气体供送单元所包括的所述第一气体通道和所述第二气体通道并联设置,所述第一开关设于所述第一流量控制单元进气上游的所述第一气体通道上,所述第二开关设于所述第二流量控制单元进气上游的所述第二气体通道上;
当所述第一流量控制单元工作异常时,所述第一开关处于关断状态,所述第二开关处于接通状态;当所述第二流量控制单元工作异常时,所述第一开关处于接通状态,所述第二开关处于关断状态。
3.根据权利要求2所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
每个所述气体供送单元还包括第三开关和第四开关,所述第一流量控制单元排气下游的所述第一气体通道经所述第三开关与所述晶体生长腔气路连接,所述第二流量控制单元排气下游的所述第二气体通道经所述第四开关与所述晶体生长腔气路连接;
当所述第一开关处于打开状态时,所述第三开关处于打开状态,且所述第二开关和所述第四开关中的至少一个处于关断状态;当所述第二开关处于打开状态时,所述第四开关处于打开状态,且所述第一开关和所述第三开关中的至少一个处于关断状态。
4.根据权利要求2所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
每个所述气体供送单元还包括第五开关和第六开关,所述第一流量控制单元与所述第一开关之间的气体通道经所述第五开关与所述第一流量控制单元的排气下游的所述第一气体通道气路连接设置,所述第一流量控制单元的排气下游的所述第一气体通道经所述第六开关与负压发生单元的进气口气路连接设置;当所述第一流量控制单元拆装后,所述第五开关和所述第六开关包括同时打开状态,以将进入所述第一气体通道内的气体由所述负压发生单元排出;和/或,
每个所述气体供送单元还包括第七开关和第八开关,所述第二流量控制单元与所述第二开关之间的气体通道经所述第七开关与所述第二流量控制单元的排气下游的所述第二气体通道气路连接设置,所述第二流量控制单元的排气下游的所述第二气体通道经所述第八开关与负压发生单元气路连接设置;当所述第一流量控制单元拆装后,所述第七开关和所述第八开关包括同时打开状态,以将进入所述第二气体通道内的气体由所述负压发生单元排出。
5.根据权利要求1所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
每个所述气体供送单元均包括稳压容器和过滤单元,每个所述气体源经所述稳压容器和所述过滤单元与所述第一气体通道和所述第二气体通道相连通,气体流经所述稳压容器和所述过滤单元并由所述第一气体通道和/或所述第二气体通道对所述晶体生长腔提供设定气体。
6.根据权利要求5所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
所述过滤单元设于所述稳压容器内部,或所述过滤单元设于所述稳压容器与气体源之间的气体通道上,或所述过滤单元设于所述稳压容器与所述第一流量控制单元和所述第二流量控制单元之间的气体通道上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
所述长晶炉气体供送装置还包括气体混合容器,每个所述气体供送单元所包括的所述第一气体通道和所述第二气体通道经所述气体混合容器与所述晶体生长腔气路连通设置。
8.根据权利要求3至6中任一项所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
在包括所述第三开关和所述第四开关的结构中,所述第三开关和所述第四开关均与所述电控单元信号连接,且所述第三开关和所述第四开关的开闭均受所述电控单元控制;
在包括所述第五开关和所述第六开关的结构中,所述第五开关和所述第六开关均与所述电控单元信号连接,且所述第五开关和所述第六开关的开闭均受所述电控单元控制;
在包括所述第七开关和所述第八开关的结构中,所述第七开关和所述第八开关均与所述电控单元信号连接,且所述第七开关和所述第八开关的开闭均受所述电控单元控制。
9.根据权利要求8所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
所述第一开关和所述第二开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第一开关和所述第二开关中的一个处于接通状态,另一个处于关断状态;和/或,
在包括所述第三开关和所述第四开关的结构中,所述第三开关和所述第四开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第三开关和所述第四开关中的一个处于接通状态,另一个处于关断状态;和/或,
在包括所述第五开关和所述第六开关的结构中,所述第五开关和所述第六开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且所述第五开关和所述第六开关同时处于接通状态或同时处于关断状态;和/或,
在包括所述第七开关和所述第八开关的结构中,所述第七开关和所述第八开关一体化设置,且设为二位二通电磁阀,且当所述第七开关和所述第八开关同时处于接通状态或同时处于关断状态。
10.根据权利要求1至6中任一项所述长晶炉气体供送装置,其特征在于,
所述长晶炉气体供送装置还包括预警单元,每个所述气体供送单元的所述第一流量控制单元和/或所述第二流量控制单元与所述预警单元信号连接,当所述第一流量控制单元和/或所述第二流量控制单元异常工作时,所述预警单元发出预警信息。
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