CN114438594B - 一种碳化硅炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及晶体生长技术领域，尤其是一种碳化硅炉，包括：机架；反应机构，反应机构包括：反应部，反应部具有反应腔；加热机构，加热机构包括：磁场源，磁场源用于在反应部外围产生磁场，通过磁场使得位于反应部内的碳化硅原料受热；以及屏蔽机构，屏蔽机构连接于机架上，屏蔽机构具有屏蔽腔，屏蔽腔容置磁场源和磁场源产生的磁场。本申请的碳化硅炉的磁场源外罩设有罩体，使得磁场容置于罩体的屏蔽腔内部，减小了磁场和噪声的溢漏，解决了现有技术中磁场防护效果不佳的技术问题；达到提高磁场防护作用的技术效果。

Description

一种碳化硅炉

技术领域

本申请涉及晶体生长技术领域，尤其是涉及一种碳化硅炉。

背景技术

碳化硅单晶材料，具有禁带宽、热导率高，击穿场强高，饱和电子漂移速率高，化学性能稳定，硬度高，抗磨损，高键和高能量以及抗辐射等优点，可广泛用于制造高温，高频，高功率，抗辐射，大功率和高密集集成电子器件。目前，碳化硅单晶生长以物理气相沉积法(PVT)为主要生长方式，碳化硅原料置于一个密闭容器底部，加热至2100-2400℃使其升华，温度梯度的驱动下在容器顶部籽晶处凝华成为碳化硅单晶晶体。

现有技术中，碳化硅炉的加热方式一般采用中频加热的方式，中频加热运行过程中需要在碳化硅炉的外围附上电磁场，通过电磁场对碳化硅炉内部的热场和碳化硅原料进行加热，而现有的设备仅采用钣金挡板对电磁场进行简单的遮挡防护，导致磁场泄露，不利于人体和环境。

因此，现有技术的技术问题在于：磁场防护效果不佳。

发明内容

本申请提供一种碳化硅炉，解决了现有技术中磁场防护效果不佳的技术问题；达到提高磁场防护作用的技术效果。

本申请提供的一种碳化硅炉，采用如下的技术方案：

一种碳化硅炉，包括：机架；反应机构，所述反应机构包括：反应部，所述反应部具有反应腔，所述反应腔用于容置碳化硅原料并反应生产碳化硅晶体；加热机构，所述加热机构包括：磁场源，所述磁场源用于在所述反应部外围产生磁场，通过所述磁场使得位于所述反应部内的碳化硅原料受热；以及屏蔽机构，所述屏蔽机构连接于所述机架上，所述屏蔽机构具有屏蔽腔，所述屏蔽腔容置所述磁场源和所述磁场源产生的磁场。

作为优选，所述磁场源具体为感应线圈，所述感应线圈具有多匝，所述感应线圈套设于所述反应部的外围，在所述感应线圈处于通电状态下，所述反应部容置于感应线圈产生的磁场中。

作为优选，所述感应线圈上具有调节环，所述调节环上连接有调节组件，所述调节组件用于调节所述感应线圈相对于所述反应部的位置，所述调节组件包括：调节螺杆，所述调节螺杆的布置方向与所述感应线圈方向平行，所述调节螺杆转动连接于所述反应机构上，且所述调节螺杆通过螺纹连接于所述调节环。

作为优选，所述调节组件至少具有两组，所述调节组件均匀分布于所述调节环上。

作为优选，所述反应部包括：石英管，所述石英管的两端贯通；顶板，所述顶板盖设于所述反应部的顶部；以及底板，所述底板盖设于所述反应部的底部，使得在所述石英内管的内部形成封闭的反应腔。

作为优选，所述反应机构还包括：过渡部，所述过渡部位于所述石英管和所述底板之间，所述过渡部的两端贯通且所述过渡部的内部与所述反应腔连通；连接件，所述连接件连接于所述石英管与所述过渡部之间，所述连接件与所述屏蔽机构连接。

作为优选，所述碳化硅炉还包括：气流控制机构，所述气流控制机构包括：进气组件，所述进气组件连接所述过渡部上，且与所述反应腔连通；排气组件，所述排气组件连接于所述顶板上，且与所述反应腔连通；通过所述气流控制机构驱动保护气体从所述进气组件进入反应腔，并从所述排气组件排出，使得所述反应腔内保持真空。

作为优选，所述屏蔽机构包括：罩体，所述罩体连接于所述机架上，所述罩体内具有所述屏蔽腔，且所述罩体与所述连接件连接，使得所述罩体与所述连接件之间封闭衔接。

作为优选，所述反应机构还包括：第一驱动组件，所述第一驱动组件连接于所述机架上，且作用于所述顶板上，用于驱动所述顶板纵向移动。

作为优选，所述反应机构还包括：第二驱动组件，所述第二驱动组件连接于所述机架上，且作用于所述底板上，用于驱动所述底板纵向移动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、本申请所述碳化硅炉的磁场源外罩设有罩体，使得磁场容置于罩体的屏蔽腔内部，减小了磁场和噪声的溢漏，解决了现有技术中磁场防护效果不佳的技术问题；达到提高磁场防护作用的技术效果。

2、在反应部的下方连接过渡部，气流控制机构利用在过渡部上开孔的方式代替在反应部上开孔，减小石英管上因开孔而造成石英管开裂的风险。

附图说明

图1是本申请所述碳化硅炉的立体示意图；

图2是本申请所述碳化硅炉的屏蔽组件位置示意图；

图3是本申请所述碳化硅炉的反应机构的结构示意图；

图4是图3的正向剖视图；

图5是图4中A的放大图；

图6是本申请所述碳化硅炉的第一驱动组件示意图；

图7是本申请所述碳化硅炉的第二驱动组件示意图；

图8是本申请所述碳化硅炉的加热机构示意图；

图9是图8中B的放大图；

图10是本申请所述碳化硅炉的屏蔽机构与连接件的连接关系示意图。

附图标记说明：100、机架；200、反应机构；201、反应部；2011、石英管；2012、第一法兰；2013、顶板；2014、底板；2015、反应腔；202、连接件；2021、第三法兰；203、过渡部；2031、第二法兰；2032、金属管；204、驱动部；2041、第一驱动组件；20411、第一座；20412、第一丝杆；20413、第一电机；20414、第一导向杆；20415、第一滑块；20416、第一连接块；2042、第二驱动组件；20421、第二丝杆；20422、第二电机；20423、第二导向杆；20424、第二滑块；20425、第二连接块；20426、插接件；300、加热机构；301、感应线圈；3011、调节环；302、调节组件；3021、调节板；3022、调节螺杆；400、屏蔽机构；401、罩体；402、屏蔽腔；403、顶面；404、底面；405、侧面；500、气流控制机构；501、排气组件；5011、排气管；502、进气组件；5021、进气管。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请的限制。

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。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供了一种碳化硅炉，解决了现有技术中磁场防护效果不佳的技术问题；达到提高磁场防护作用的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

碳化硅生产领域中，目前，物理气相沉积法是量产的碳化硅晶体普遍采用的方法。物理气相沉积法是指，在石英炉内容置碳化硅原料，一般为碳化硅粉，其中，石英炉为上下贯通的石英管2011，石英管2011的顶部和底部可拆卸连接有顶板2013和底板2014，使得在石英炉的内部形成封闭的腔体，腔体内部具有热场和坩埚，碳化硅原料盛放于坩埚内，碳化硅生长即在该腔体内进行。通过对石英炉和碳化硅原料进行加热使其升华，在温度梯度的控制下升华的碳化硅在石英炉的顶部的籽晶上凝华形成碳化硅晶体。

碳化硅原料的升华需要对石英炉进行加热。一般的，采用是中频加热的方式对碳化硅原料加热，具体的，在石英炉的外圈套设感应线圈301，对感应线圈301通电形成磁场，利用磁场对石英炉内部的热场和碳化硅原料进行加热。感应线圈301通电后形成的磁场对碳化硅炉加热的同时，磁场辐射于工作环境中，较高强度的磁场对工作人员造成一定的伤害；且感应线圈301在工作过程中产生较高分贝值的噪声而造成噪声污染。

为了解决的磁场辐射问题和噪声问题，需要对感应线圈301进行屏蔽防护，申请人在实际生产和研发过程中，通过将环形的壳体罩设于感应线圈301外，从而起到对磁场和噪声的屏蔽，环形的壳体虽然能够罩住感应线圈301的大部分区域，但在壳体和石英炉外壁之间形成一圈间隙，感应线圈301形成的磁场会从间隙中溢漏；由于石英炉采用完整的石英管2011，不能够在石英管2011的外壁上打孔等固定方式对壳体与石英管2011的外壁进行封闭连接，否则容易造成石英管2011隐裂而减少使用寿命，同样的，在较高温度的环境下也不能够采用胶粘的形式对壳体和石英管2011的外壁封闭连接。因此只能在间隙上填充屏蔽材料，对磁场和噪声的屏蔽效果并不理想。

本申请实施例提供了一种碳化硅炉，如图1、2所示，碳化硅炉包括机架100、反应机构200、加热机构300、屏蔽机构400以及气流控制机构500，反应机构200提供容置碳化硅原料的反应腔2015，碳化硅的生长过程位于反应机构200的反应腔2015内部进行；加热机构300用于对反应机构200和碳化硅原料进行加热，提供碳化硅生长所需温度，确保反应进行；屏蔽机构400用于对加热机构300进行屏蔽，以减小磁场和噪声的溢漏；气流控制机构500用于向反应机构200的内部填充保护气体，使得碳化硅生长环境保持真空状态。

机架100，如图1、2所示，机架100作为安装基础。机架100用于作为反应机构200和屏蔽机构400的安装基础，屏蔽机构400连接于机架100上，屏蔽机构400罩设并连接于反应机构200上，从而使得反应机构200和屏蔽机构400一同固定连接于机架100上。在一个实施例中，机架100采用若干金属支撑杆构成的矩形架体。

反应机构200，如图2-5所示，反应机构200提供容置碳化硅原料的反应腔2015，碳化硅的生长过程位于反应机构200的反应腔2015内部进行。反应机构200包括反应部201、连接件202、过渡部203以及驱动部204，过渡部203通过连接件202连接于反应部201的下方，反应部201的内部具有反应腔2015，反应腔2015贯穿于反应部201和过渡部203。反应部201作为碳化硅生长反应的主要位置；过渡部203连接气流控制机构500，在过渡部203上穿孔，通过气流控制机构500通入保护气体，避免了在反应部201上穿孔而造成反应部201隐裂的问题；连接件202一方面用于承接反应部201和过渡部203，另一方面还用于连接屏蔽机构400，使得屏蔽机构400与反应部201的外壁之间封闭连接，避免在屏蔽机构400与反应部201的外壁之间产生间隙；驱动部204用于控制反应腔2015的开启或封闭。

反应部201，如图3、4所示，反应部201为碳化硅生长反应的主要位置。反应部201包括石英管2011、顶板2013以及底板2014，石英管2011的内部具有两端贯穿的腔体，顶板2013可拆卸的盖设于石英管2011的顶部，底板2014可拆卸的盖设于石英管2011的底部，使得在石英管2011的内部形成封闭的反应腔2015。在反应腔2015内还设置有热场和坩埚，如图4中矩形图示即为热场和坩埚，热场用于通过外部磁场发热而对碳化硅原料进行加热；坩埚用于盛放碳化硅原料，其中，热场和坩埚通过托盘连接于底板2014上，从而固定于反应腔2015的内部。在一个实施例中，石英管2011为双层结构，内外两层石英管2011的顶部和底部可以采用第一法兰2012进行固定，通过螺丝将第一法兰2012锁紧，从而将第一法兰2012箍紧在两层石英管2011之间，以加固整体反应部201结构的强度，因此，在双层石英结构的反应部201外壁上开孔连接气流控制机构500，更加容易破坏石英结构。

过渡部203，如图3、4所示，过渡部203用于连接气流控制机构500。过渡部203通过连接件202连接于反应部201的下方，具体的，过渡部203位于反应部201与底板2014之间，过渡部203的顶部通过连接件202与反应部201的底部连接，过渡部203的底部与底板2014可拆卸连接，其中，过渡部203与反应部201相同，均为两端贯穿的管状，且过渡部203的内部空间与反应腔2015之间连通。在一个实施例中，过渡部203为耐热的金属质地，且同样为双层结构，内外两层金属管2032的顶部和底部可以采用第二法兰2031进行固定，以加固整体过渡部203结构的强度，在双层结构之间形成空间用于通水以对过渡部203进行水冷。由于过渡部203是金属，即可在过渡部203上开孔连接气流控制机构500，通过气流控制机构500通入保护气体，避免了在反应部201上穿孔而造成反应部201隐裂的问题；进一步的，还可在过渡部203上开孔以连接分子泵。

连接件202，如图4、5所示，连接件202用于连接反应部201和过渡部203。连接件202位于反应部201的底部和过渡部203的顶部之间，在一个实施例中，连接件202采用第三法兰2021的形式对反应部201和过渡部203进行连接，若石英管2011为单层结构，第三法兰2021可以直接与石英管2011连接；在其他实施例中，第三法兰2021通过螺栓分别连接第一法兰2012和第二法兰2031，从而实现将过渡部203连接于反应部201的下方。一方面，第三法兰2021起到对过渡部203和反应部201之间的连接；另一方面，第三法兰2021还与屏蔽机构400之间封闭连接，在第三法兰2021上具有连接屏蔽机构400的连接位置，即可将屏蔽机构400和第三法兰2021之间封闭式的固定连接，从而避免了屏蔽机构400与反应部201的外壁之间形成间隙而导致磁场和噪声溢漏。当然，为了碳化硅炉整体气密性，在第一法兰2012与石英管2011之间、第二法兰2031与金属管2032之间、第一法兰2012与第三法兰2021之间以及第二法兰2031与第三法兰2021之间嵌设密封圈。

驱动部204，如图6、7所示，驱动部204用于控制反应腔2015的开启或封闭。驱动部204包括第一驱动组件2041和第二驱动组件2042，第一驱动组件2041位于反应部201的上方，且作用于顶板2013，用于控制顶板2013盖设于反应部201的顶部或从反应部201的顶部取下而使反应腔2015敞开；第二驱动组件2042位于过渡部203的底部，且作用于底板2014，用于驱动底板2014盖设于过渡部203的底部或动过渡部203的底部取下而使反应腔2015敞开。

第一驱动组件2041，如图6所示，第一驱动组件2041用于驱动顶板2013。第一驱动组件2041包括第一座20411、第一丝杆20412、第一导向杆20414、第一电机20413、第一滑块20415以及第一连接块20416；第一座20411连接于屏蔽机构400的顶部或机架100上；第一丝杆20412和第一导向杆20414纵向连接于第一座20411上，且第一丝杆20412相对于第一座20411可绕轴自转；第一电机20413固定于第一座20411上且作用于第一丝杆20412上；第一滑块20415套设于第一丝杆20412和第一导向杆20414上，第一滑块20415与第一丝杆20412之间通过螺纹连接；第一连接块20416连接于顶板2013的上表面与第一滑块20415之间；在第一驱动件的作用下，使得顶板2013随第一滑块20415在第一丝杆20412方向上移动，从而实现对反应部201顶部开启或敞开的控制。顶板2013盖设于反应部201的顶部之后可以通过螺栓连接于第一法兰2012上，使得反应腔2015内形成封闭空间。

第二驱动组件2042，如图7所示，第二驱动组件2042用于驱动底板2014。第二驱动组件2042包括第二丝杆20421、第二导向杆20423、第二电机20422、第二滑块20424、第二连接块20425以及若干插接件20426；第二丝杆20421和第二导向杆20423纵向连接于屏蔽机构400的底部或机架100上，且第二丝杆20421相对于机架100可绕轴自转；第二电机20422连接于第二丝杆20421的一端上；第二滑块20424套设于第二导向杆20423和第二丝杆20421上，且第二滑块20424与第二丝杆20421之间通过螺纹连接；第二连接块20425为一Y形连接块，第二连接块20425连接于第二滑块20424上，且第二连接块20425呈水平设置；插接件20426固定连接于第二连接块20425上，插接件20426具有多个，且以圆周均匀阵列布置于第二连接块20425上，底板2014的下底面404上开设有插槽，插接件20426用于与插槽插接配合。底板2014通过插接件20426和插槽的配合放置于第二连接块20425上，在第二电机20422驱动下，底板2014随第二滑块20424在第二丝杆20421方向上移动，从而实现对过渡部203底部开启或敞开的控制。底板2014盖设于过渡部203部的底部之后可以通过螺栓连接于第二法兰2031上，使得反应腔2015内形成封闭空间。

加热机构300，如图8所示，加热机构300用于对反应机构200和碳化硅原料进行加热，提供碳化硅生长所需温度。加热机构300包括磁场源和调节组件302，磁场源用于在反应部201的外圈位置上产生磁场，磁场环绕反应部201，利用交变磁场对反应腔2015内的碳化硅原料进行加热；调节组件302用于调节磁场源的位置。在一个实施例中，磁场源具体为一感应线圈301，感应线圈301具有多匝，应线圈套设于石英管2011上，套设方向为，感应线圈301的摞叠方向与石英管2011的布置方向相同，在感应线圈301的底部连接调节环3011，调节环3011呈水平放置，调节环3011的半径大于或等于感应线圈301的半径，且与感应线圈301共轴设置。在感应线圈301通电的状态下，通过电流变化而形成可变磁场，使得石英管2011内的碳化硅原料受热。

调节组件302，如图9所示，调节组件302用于调节磁场源的位置。调节组件302连接于调节环3011和反应机构200之间，调节组件302至少具有两组，在一个实施例中，调节组件302具有三组，且均匀分布于调节环3011上，每组调节组件302都包括调节螺杆3022，调节螺杆3022连位于调节环3011和反应机构200之间，调节螺杆3022的布置方向与感应线圈301的摞叠方向相平行，具体的，调节螺杆3022的一端转动连接于连接上，另一端通过螺纹连接于调节环3011上，通过转动调节螺杆3022，使得感应线圈301连同调节环3011可在调节螺杆3022方向上移动，从而调节感应线圈301的高度位置或角度。在一个实施例中，调节环3011上连接调节板3021，通过调节板3021和调节螺杆3022螺纹配合连接，从而实现感应线圈301高度位置调节。

屏蔽机构400，如图10所示，屏蔽机构400用于对加热机构300进行屏蔽，以减小磁场和噪声的溢漏。屏蔽机构400连接于机架100上，且罩设于感应线圈301和反应部201上，具体的，屏蔽机构400包括长方体状的罩体401，罩体401的材料均为磁场屏蔽材料所制成，且罩体401通过连接于机架100上的四个侧面405、一顶面403以及一底面404构成，其中顶面403上开设有第一开口、在底面404上开设有第二开口，以容纳反应机构200的反应部201，也就是说，石英管2011容置于第一开口和第二开口之间，且石英管2011的顶端与顶面403相齐平、石英管2011的底端与底面404相齐平，从而使得石英管2011内部的反应腔2015和套设于石英管2011外部的感应线圈301被罩体401整体罩设。

屏蔽机构400与连接件202封闭式的连接，提高罩体401的密封性，从而提高屏蔽机构400对磁场的屏蔽效果。具体的，第三法兰2021与罩体401的下底面404之间固定连接，在一个实施例中，在第二开口的边缘与第三法兰2021的边缘设置夹设密封条，且通过螺栓固定连接，使得第二开口的边缘与第三法兰2021的边缘之间封闭连接，也就是说，第三法兰2021和罩体401的底面404之间不存在间隙，使得磁场不会从底面404和反应部201之间溢漏。第一开口与反应部201之间由于没有连接件202的连接，在第一开口与反应部201的外壁之间形成间隙，可以通过填塞屏蔽材料进行缓解。

值得说明的是，石英管2011优选为双层结构，内外两层石英管2011通过第一法兰2012进行连接，虽然在第一法兰2012上具有与罩体401的底面404连接的位置，从而使得罩体401与石英管2011的外壁封闭连接，但会带来以下问题。申请人在实际研发过程中，碳化硅炉设备工作运行会产生一定的机械震动，而由于罩体401和机架100的体积较大，使得罩体401和机架100的震动尤为明显，若第一法兰2012和罩体401直接固定连接，第一法兰2012随罩体401形成较强的震动，在罩体401震动的同时直接作用于石英管2011的底部，由于罩体401材质均匀性或调平的因素影响，罩体401局部震动作用较强，从而带动第一法兰2012作用于石英管2011上，且作用力不均匀，使得石英管2011的局部受到较强作用力，容置导致石英管2011底部隐裂，减少石英管2011使用寿命。若罩体401连接于第三法兰2021上，即使罩体401产生较强程度的震动，第三法兰2021也能够将震动产生的作用力传到至第一法兰2012的盘面上，使得作用力均匀化，减小石英管2011受到局部较强的作用力，减小石英管2011底部隐裂的可能。

气流控制机构500，如图2、4所示，气流控制机构500用于向反应机构200的内部填充保护气体，使得碳化硅生长环境保持真空状态。气流控制机构500利用在过渡部203上开孔的方式代替在反应部201上开孔，减小石英管2011上因开孔而造成石英管2011开裂的风险。气流控制机构500包括进气组件502和排气组件501，进气组件502连接于过渡部203上并与反应腔2015连通，进气组件502用于与外部气源连接以向反应腔2015内通入保护气体；排气组件501连接于反应部201的顶板2013上并与反应腔2015连通，排气组件501用于排出保护气体。通过气流控制机构500驱动保护气体从进气组件502进入反应腔2015，并从排气组件501排出，使得反应腔2015内保持真空。

进气组件502，如图4所示，进气组件502用于向反应腔2015内通入保护气体。进气组件502包括进气管5021，与现有技术中不同的是，现有技术中进气组件502通过通过在石英管2011上开孔与反应腔2015连通，尤其在双层结构的石英管2011的情况下，在石英管2011侧壁上开孔更为容易造成石英管2011开裂，而造成石英管2011的使用寿命大大减短；本申请中，进气管5021的一端通过在过渡部203的侧壁上开孔实现与反应腔2015的连通，进气管5021的另一端连接外部气源设备，外部气源设备通过进气管5021向反应腔2015中通入保护气体。

排气组件501，如图4所示，排气组件501用于反应腔2015中气体的排出。排气组件501连接于反应部201的顶部，具体地说，排气组件501连接于顶板2013上，排气组件501包括排气管5011，排气管5011穿设于顶板2013上且与反应腔2015连通，排气管5011连接外部抽气设备，可将反应腔2015中的气体抽出，从而形成保护气体下进上出的流通，使得反应腔2015内保持真空。

值得说明的是，由于进气管5021和排气管5011直接与温度较高的反应腔2015连通，因此进气管5021和排气管5011所处位置的温度较高，不适合采用柔韧性较好的软管，需要采用耐热的硬性管，而硬性管的延展性不佳；由于反应部201内的热场和坩埚连接于底板2014上，对热场和坩埚作业时，在拆卸底板2014时需要在纵向上移动较大距离，即需要将底板2014移动至机架100的底部，因此，若将刚性的进气管5021连接于底板2014上则会限制底板2014的移动范围。而顶板2013拆卸时不需要移动较大距离，排气管5011可以连接于顶板2013上。

因此，在反应部201的底部通过连接件202连接有过渡部203，连接件202与屏蔽机构400之间封闭连接。一方面，屏蔽机构400与连接件202封闭式的连接，提高罩体401的密封性，从而提高屏蔽机构400对磁场的屏蔽效果。在第二开口的边缘与第三法兰2021的边缘设置夹设密封条，且通过螺栓固定连接，使得第二开口的边缘与第三法兰2021的边缘之间封闭连接，也就是说，第三法兰2021和罩体401的底面404之间不存在间隙，使得磁场不会从底面404和反应部201之间溢漏；同时，罩体401连接于第三法兰2021上，通过即使罩体401产生较强程度的震动，第三法兰2021将震动产生的作用力传到至第一法兰2012的盘面上，使得作用力均匀化，减小石英管2011受到局部较强的作用力，减小石英管2011底部隐裂的可能；另一方面，在反应部201上通过连接件202连接过渡部203，气流控制机构500利用在过渡部203上开孔的方式代替在反应部201上开孔，减小石英管2011上因开孔而造成石英管2011开裂的风险。

工作原理/步骤：

本申请所述的碳化硅炉中反应部201提供碳化硅生长反应空间；过渡部203上连接进气组件502，避免在石英质地的反应部201上开孔，减小石英管2011上因开孔而造成石英管2011开裂的风险；进气组件502向反应腔2015内通入保护气体，并从反应部201顶板2013的排气组件501上排出，以保持反应腔2015内为真空；利用套设于反应部201上的感应线圈301产生磁场而对反应部201和碳化硅原料进行加热，从而使得碳化硅原料在反应腔2015内部反应生成碳化硅晶体；罩设于线圈外部的罩体401对磁场进行屏蔽以减小磁场的溢漏，罩体401与连接件202封闭式的连接，避免了连接件202和罩体401之间形成间隙，使得磁场不会从底面404和反应部201之间溢漏。

技术效果：

1、本申请所述碳化硅炉的磁场源外罩设有罩体401，使得磁场容置于罩体401的屏蔽腔402内部，减小了磁场和噪声的溢漏，解决了现有技术中磁场防护效果不佳的技术问题；达到提高磁场防护作用的技术效果。

2、在反应部201的下方连接过渡部203，气流控制机构500利用在过渡部203上开孔的方式代替在反应部201上开孔，减小石英管2011上因开孔而造成石英管2011开裂的风险。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种碳化硅炉，其特征在于，包括：

机架；

反应机构，所述反应机构包括：

反应部，所述反应部具有反应腔，所述反应腔用于容置碳化硅原料并反应生产碳化硅晶体；

加热机构，所述加热机构包括：

磁场源，所述磁场源用于在所述反应部外围产生磁场，通过所述磁场使得位于所述反应部内的碳化硅原料受热；以及

屏蔽机构，所述屏蔽机构连接于所述机架上，所述屏蔽机构具有屏蔽腔，所述屏蔽腔容置所述磁场源和所述磁场源产生的磁场；

所述反应部包括：

石英管，所述石英管的两端贯通；

顶板，所述顶板盖设于所述反应部的顶部；以及

底板，所述底板盖设于所述反应部的底部，使得在所述石英管的内部形成封闭的反应腔；

所述反应机构还包括：

过渡部，所述过渡部位于所述石英管和所述底板之间，所述过渡部的两端贯通且所述过渡部的内部与所述反应腔连通；

连接件，所述连接件连接于所述石英管与所述过渡部之间，所述连接件与所述屏蔽机构连接；

所述碳化硅炉还包括：

气流控制机构，所述气流控制机构包括：

进气组件，所述进气组件连接所述过渡部上，且与所述反应腔连通；

排气组件，所述排气组件连接于所述顶板上，且与所述反应腔连通；

通过所述气流控制机构驱动保护气体从所述进气组件进入反应腔，并从所述排气组件排出，使得所述反应腔内保持真空。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉，其特征在于，所述磁场源具体为感应线圈，所述感应线圈具有多匝，所述感应线圈套设于所述反应部的外围，在所述感应线圈处于通电状态下，所述反应部容置于感应线圈产生的磁场中。

3.根据权利要求2所述的一种碳化硅炉，其特征在于，所述感应线圈上具有调节环，所述调节环上连接有调节组件，所述调节组件用于调节所述感应线圈相对于所述反应部的位置，所述调节组件包括：

调节螺杆，所述调节螺杆的布置方向与所述感应线圈方向平行，所述调节螺杆转动连接于所述反应机构上，且所述调节螺杆通过螺纹连接于所述调节环。

4.根据权利要求3所述的一种碳化硅炉，其特征在于，所述调节组件至少具有两组，所述调节组件均匀分布于所述调节环上。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉，其特征在于，所述屏蔽机构包括：

罩体，所述罩体连接于所述机架上，所述罩体内具有所述屏蔽腔，且所述罩体与所述连接件连接，使得所述罩体与所述连接件之间封闭衔接。

6.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉，其特征在于，所述反应机构还包括：

第一驱动组件，所述第一驱动组件连接于所述机架上，且作用于所述顶板上，用于驱动所述顶板纵向移动。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉，其特征在于，所述反应机构还包括：

第二驱动组件，所述第二驱动组件连接于所述机架上，且作用于所述底板上，用于驱动所述底板纵向移动。

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