CN207468773U - 一种用于晶体生长的抽真空装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种用于晶体生长的抽真空装置，通过生长装置中抽真空装置在晶体生长过程中合理的控制坩埚内部的气压，对炉内压力场进行优化，从而来保证坩埚内部压力的合理分布从而控制晶体的品质，本实用新型用于晶体生长的抽真空装置，其结构简单，用于一系列易氧化、非一致熔融或分解温度低于熔点的化合物的晶体生长，具有广泛的应用价值。

Description

一种用于晶体生长的抽真空装置

【技术领域】

本实用新型涉及单晶生长技术领域，尤其是涉及一种用于晶体生长的抽真空装置。

【背景技术】

半导体集成电路单晶具有宽禁带，高导热，高电子饱和迁移速率，高击穿电场等特性，适合于制造高温，高频，高功率，抗辐射，抗腐蚀的电子器件，可广泛应用与固体照明，航空航天，通讯，海洋勘探，地震预报，石油钻井，汽车电子化灯重要领域，被称为第三代半导体的典型材料。目前，商业上大多数半导体集成电路晶体生长采用物理气相传输法(PVT法)，当前，碳化硅单晶的生长主要采用PVT法。但存在大量的微管和位错等缺陷严重的影响着晶体的品质，而产生缺陷的重要因素就是坩埚内部温度分布不合理。SIC单晶生长包含原料升华，质量传输，在籽晶上结晶三个过程。坩埚内部的气压决定了升华的速率。升华气体是利用坩埚内部的温度梯度来进行质量运输的，传统设备在坩埚内形成较大轴向温度梯度的同时也在晶体生长面产生较大的径向温度梯度。

【实用新型内容】

鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于晶体生长的抽真空装置，能够在晶体生长过程中合理的控制坩埚内部的气压，对炉内压力场进行优化，从而来保证坩埚内部压力的合理分布从而控制晶体的品质。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于晶体生长的抽真空装置，包括：

第一干泵、第二干泵、与炉体依次连接的第一气动插板阀、第二气动插板阀、与第一气动插板阀相连接的第一分子泵、与第二气动插板阀相连接的第二分子泵、与第一分子泵相连接的第一气动阀、与第二分子泵相连接的第二气动阀、与炉体相连接真空规、与真空规相连接的第三气动阀、与所述第一气动阀、第二气动阀分别连接的连接的压力计、变频器、第四气动阀，所述第四气动阀与压力计连接，所述变频器分别与第二干泵、第四气动阀相连接，所述第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀分别与第一干泵相连接。

进一步提供一种实现方式，所述抽真空装置还包括第五气动阀，所述第五气动阀用于当炉体压力过大时泻压。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例通过生长装置中抽真空装置在晶体生长过程中合理的控制坩埚内部的气压，对炉内压力场进行优化，从而来保证坩埚内部压力的合理分布从而控制晶体的品质，本实用新型晶体生长装置，其结构简单，用于一系列易氧化、非一致熔融或分解温度低于熔点的化合物的晶体生长，具有广泛的应用价值。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的一种用于晶体生长的抽真空装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种用于晶体生长的抽真空装置，包括：

第一干泵1、第二干泵2、与炉体依次连接的第一气动插板阀3、第二气动插板阀4、与第一气动插板阀3相连接的第一分子泵5、与第二气动插板阀4相连接的第二分子泵6、与第一分子泵5相连接的第一气动阀7、与第二分子泵6相连接的第二气动阀8、与炉体相连接真空规9、与真空规9相连接的第三气动阀10、与所述第一气动阀7、第二气动阀 8分别连接的压力计11、变频器12、第四气动阀13，所述第四气动阀13与压力计11连接，所述变频器12分别与第二干泵2、第四气动阀13相连接，所述第一气动阀7、第二气动阀8、第三气动阀10分别与第一干泵2相连接。

具体地，所述抽真空装置还包括第五气动阀14，所述第五气动阀14用于当炉体压力过大时泻压。

开启第一干泵，第三气动阀直接抽炉体内真空，当压力计显示炉内真空低于0MBAR时，开启第一气动阀，第二气动阀，第一气动插板阀，第二气动插板阀，当真空规显示压力低于分子泵的启动压力时，开启第一分子泵、第二分子泵开始抽炉内真空，当真空规显示炉内压力达到高真空后开启电源加热。

第三气动阀的作用仅仅是抽取炉腔内的低真空，当压力计显示压力低于0MBAR时，关闭第三气动阀，开启第一气动阀，第二气动阀，第一气动插板阀、第二气动插板阀，当真空规真空度低于分子泵启动压力后，开启第一分子泵、第二分子泵。开启第一分子泵、第一分子泵是为了将炉内抽到极限真空，第三气动阀相当于是预抽阀。

当达到工艺压力环境后，关闭的第一干泵，第一气动阀，第一气动插板阀，第一分子泵，第二气动阀，第二气动插板阀，第二分子泵。开启第二干泵，第四气动阀，并对炉体内充气。

采集压力计的模拟信号测得炉腔内的真空度，通过可编程逻辑控制器(PLC)控制变频器来改变第二干泵的抽速来调节炉腔中真空度。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例通过生长装置中抽真空装置在晶体生长过程中合理的控制坩埚内部的气压，对炉内压力场进行优化，从而来保证坩埚内部压力的合理分布从而控制晶体的品质，本实用新型晶体生长装置，其结构简单，用于一系列易氧化、非一致熔融或分解温度低于熔点的化合物的晶体生长，具有广泛的应用价值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种用于晶体生长的抽真空装置，其特征在于，包括第一干泵(1)、第二干泵(2)、与炉体依次连接的第一气动插板阀(3)、第二气动插板阀(4)、与第一气动插板阀相连接的第一分子泵(5)、与第二气动插板阀相连接的第二分子泵(6)、与第一分子泵相连接的第一气动阀(7)、与第二分子泵相连接的第二气动阀(8)、与炉体相连接真空规(9)、与真空规相连接的第三气动阀(10)、与所述第一气动阀、第二气动阀分别连接的连接的压力计(11)、变频器(12)、第四气动阀(13)，所述第四气动阀与压力计连接，所述变频器分别与第二干泵、第四气动阀相连接，所述第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀分别与第一干泵相连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抽真空装置还包括第五气动阀(14)，所述第五气动阀用于当炉体压力过大时泻压。