CN213013166U - 上方取坩埚的长晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种上方取坩埚的长晶炉，该长晶炉包括炉体(1)和坩埚(2)；所述炉体(1)具有用于容纳所述坩埚(2)的腔室，所述炉体(1)的下部开设有与所述腔室连通的第一取放口(3)，所述第一取放口(3)配置为能够允许所述坩埚(2)竖直地通过，所述炉体(1)设置有用于打开或关闭所述第一取放口(3)的第一炉门(4)；所述炉体(1)的顶部开设有与所述腔室连通的第二取放口(5)，所述第二取放口(5)配置为能够允许所述坩埚(2)竖直地通过，所述炉体(1)设置有用于打开或关闭所述第二取放口(5)的第二炉门(6)。本实用新型的长晶炉能够方便地将坩埚取出或放入炉体中，提高了生产效率。

Description

上方取坩埚的长晶炉

技术领域

本实用新型涉及长晶炉技术领域，具体地涉及一种上方取坩埚的长晶炉。

背景技术

碳化硅晶体具有非常广泛的用途，目前，市场上有许多研发升华法长晶工艺与装备以生产碳化硅晶体，其中，物理气相传输法是用于生长碳化硅晶体的常用方法，该方法将碳化硅籽晶设置在石墨坩埚盖上或顶端，石墨坩埚内装有作为生长原料的碳化硅粉末，控制生长温度使得生长原料分解成气相组分后在石墨坩埚内部轴向温度梯度的驱动下输运到籽晶处结晶生长碳化硅晶体。该方法普遍是将盛有碳化硅籽晶的坩埚放入长晶炉中以控制碳化硅晶体的生长温度，但是现有技术中存在的问题是，长晶炉只能从炉体的下部将坩埚沿竖直方向拿取以及放入，这种操作方式极为不便，极大地影响了生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种上方取坩埚的长晶炉，该长晶炉能够方便地将坩埚取出或放入炉体中，提高了生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种上方取坩埚的长晶炉，所述上方取坩埚的长晶炉包括炉体和坩埚；其中，所述炉体具有用于容纳所述坩埚的腔室，所述炉体的下部开设有与所述腔室连通的第一取放口，所述第一取放口配置为能够允许所述坩埚竖直地通过，所述炉体设置有用于打开或关闭所述第一取放口的第一炉门；所述炉体的顶部开设有与所述腔室连通的第二取放口，所述第二取放口配置为能够允许所述坩埚竖直地通过，所述炉体设置有用于打开或关闭所述第二取放口的第二炉门。

可选的，所述第二炉门设置在所述炉体的外壁上，所述腔室与所述第二取放口对应的内壁处设有能够打开或关闭所述第二取放口的挡板。

可选的，所述上方取坩埚的长晶炉包括设置在所述腔室中的护板箱，所述护板箱用于放置所述坩埚；所述护板箱的底部开设有与所述第一取放口对应的开合板，所述开合板配置为能够开合以允许所述坩埚竖直地通过，所述护板箱的顶壁开设有与所述第二取放口对应的取放通孔，所述取放通孔配置为能够允许所述坩埚竖直地通过。

可选的，所述上方取坩埚的长晶炉包括进气管与出气管，所述进气管的一端与保护气源连通，另一端依次穿过所述炉体以及所述护板箱以能够向所述坩埚提供保护气；所述出气管的一端与护板箱连通，另一端穿过所述炉体与抽气泵连接以能够将所述护板箱内的保护气抽出。

可选的，所述上方取坩埚的长晶炉包括加热件，所述加热件设置在所述腔室的内壁与所述护板箱的外壁之间，所述加热件配置为能够对所述护板箱和所述坩埚加热。

可选的，所述上方取坩埚的长晶炉包括用于监测所述腔室内的温度的温度计。

可选的，所述炉体的侧壁开设有安装孔，所述温度计的监测端穿过所述安装孔伸入所述腔室中，所述温度计的度数端位于所述炉体之外。

可选的，所述上方取坩埚的长晶炉包括用于控制所述加热件的操作的控制器。

可选的，所述上方取坩埚的长晶炉包括隔热板，所述隔热板设置在所述炉体的腔室的内壁上，所述隔热板配置为能够隔离所述腔室与外界的热交换。

可选的，所述腔室的底部设有氧化锆纤维底板，所述坩埚放置在所述氧化锆纤维底板的上方，所述氧化锆纤维底板开设有能够允许所述坩埚竖直地通过的开口。

通过上述技术方案，当坩埚需要放入炉体的腔室中时，可以将所述坩埚竖直地从所述炉体下部开设的第一取放口放入所述腔室中，也可以将所述坩埚竖直地从所述炉体顶部开设的第二取放口放入所述腔室中；在长晶炉对坩埚进行高温加热时，关闭第一炉门和第二炉门，可以使炉体的腔室获得较好的保温效果，从而使坩埚维持在适宜的工作温度。当坩埚需要从炉体的腔室中取出时，可以打开第一炉门然后将所述坩埚设置地从所述炉体下部开设的第一取放口中取出，也可以将所述坩埚竖直地从所述炉体顶部开设的第二取放口中取出。由于本实用新型的长晶炉能够允许坩埚通过上部的第二取放口放入腔室或从腔室中取出，方便生产操作，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的上方取坩埚的长晶炉的一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的上方取坩埚的长晶炉包括炉体1和坩埚2；其中，炉体1具有用于容纳坩埚2的腔室，炉体1的下部开设有与腔室连通的第一取放口3，第一取放口3配置为能够允许坩埚2竖直地通过，炉体1设置有用于打开或关闭第一取放口3的第一炉门4；炉体1的顶部开设有与腔室连通的第二取放口5，第二取放口5配置为能够允许坩埚2竖直地通过，炉体1设置有用于打开或关闭第二取放口5的第二炉门6。

在本实用新型中，当坩埚2需要放入炉体1的腔室中时，可以将坩埚2竖直地从炉体1下部开设的第一取放口3放入腔室中，也可以将坩埚2竖直地从炉体1顶部开设的第二取放口5放入腔室中；在长晶炉对坩埚2进行高温加热时，关闭第一炉门4和第二炉门6，可以使炉体1的腔室获得较好的保温效果，从而使坩埚2维持在适宜的工作温度。当坩埚2需要从炉体1的腔室中取出时，可以打开第一炉门4然后将坩埚2竖直地从炉体1下部开设的第一取放口3中取出，也可以将坩埚2竖直地从炉体1顶部开设的第二取放口5中取出。由于本实用新型的长晶炉能够允许坩埚2通过上部的第二取放口5放入腔室或从腔室中取出，方便生产操作，提高了生产效率。

为了进一步提高腔室的保温性能，防止热量从第二取放口5以及第二炉门6泄露，可选的，第二炉门6设置在炉体1的外壁上，腔室与第二取放口5对应的内壁处设有能够打开或关闭第二取放口5的挡板7。换言之，通过设置挡板7，使得挡板7和第二炉门6之间形成空腔，有助于隔离热交换，从而提高炉体1的腔室的保温性能。

为了能够使坩埚2在工作时保持在适宜的温度，可选的，上方取坩埚的长晶炉包括设置在腔室中的护板箱8，护板箱8用于放置坩埚2；护板箱8的底部开设有与第一取放口3对应的开合板9，开合板9配置为能够开合以允许坩埚2竖直地通过，护板箱8的顶壁开设有与第二取放口5对应的取放通孔10，取放通孔10配置为能够允许坩埚2竖直地通过。当坩埚2需要放入炉体1的腔室中时，可以先打开第一炉门4，再打开开合板9，将坩埚2竖直地从炉体1下部开设的第一取放口3放入护板箱8中，然后再依次关上开合板9以及第一炉门4即可。也可以将坩埚2竖直地从炉体1顶部开设的第二取放口5放入腔室中，再竖直地从护板箱8的取放通孔10放入护板箱8中。当坩埚2需要从炉体1的腔室中取出时，依次打开第一炉门4和开合板9，将坩埚2竖直向下地从护板箱8以及第一取放口3中取出，也可以将坩埚2竖直地从护板箱8的取放通孔10取出至腔室，再将坩埚2竖直地从炉体1顶部开设的第二取放口5中取出。

为了使坩埚2中的原料在高温中进行安全、有效地反应，可选的，上方取坩埚的长晶炉包括进气管11与出气管12，进气管11的一端与保护气源连通，另一端依次穿过炉体1以及护板箱8以能够向坩埚2提供保护气；出气管12的一端与护板箱8连通，另一端穿过炉体1与抽气泵连接以能够将护板箱8内的保护气抽出。当盛有原料的坩埚2放入护板箱8进行高温反应时，通过进气管11将保护气通入护板箱8，以保证原料的高温反应，同时，出气管12不断抽出护板箱8中的保护气以使护板箱8中的气压保持稳定。

应当理解的是，可以通过多种方式使炉体1的腔室、护板箱8内部的温度调节至适宜原料反应的温度，在本实用新型的一种实施方式中，可选的，上方取坩埚的长晶炉包括加热件13，加热件13设置在腔室的内壁与护板箱8的外壁之间，加热件13配置为能够对护板箱8和坩埚2加热。

为了能够实时监测炉体1的腔室的温度，可选的，上方取坩埚的长晶炉包括用于监测腔室内的温度的温度计14。

应当理解的是，温度计14可以是各种形式，例如，温度计14可以是电子式温度计，将其监测的温度传递至客户端。在本实用新型的一种实施方式中，为了能够降低生产成本，可选的，温度计14为读数式高温计，炉体1的侧壁开设有安装孔，读数式高温计的监测端穿过安装孔伸入腔室中，读数式高温计的度数端位于炉体1之外以供操作人员观测。

应当理解的是，加热件13可以为多种形式，在本实用新型的一种实施方式中，加热件13为电加热件，为了能够控制腔室、护板箱8内部的温度，可选的，上方取坩埚的长晶炉包括用于控制加热件13的操作的控制器。控制器可以是公知的任意类型控制设备，例如PLC控制器，只要其能够控制加热件13的发热量即可。

为了能够进一步提高炉体1的保温性能，可选的，上方取坩埚的长晶炉包括隔热板15，隔热板15设置在炉体1的腔室的内壁上，隔热板15配置为能够隔离腔室与外界的热交换。

为了能够使腔室内部的温度形成梯度式温度，即，腔室上部的温度向腔室下部的温度逐步阶梯式降低，可选的，腔室的底部设有氧化锆纤维底板16，坩埚2放置在氧化锆纤维底板16的上方，氧化锆纤维底板16开设有能够允许坩埚2竖直地通过的开口，为了使坩埚2不会直接从氧化锆纤维底板16的开口处掉落，可以将坩埚2的底面设计为椭圆形，开口也设计为与坩埚2底面形状相匹配的椭圆形，这样，将坩埚2放入腔室后，转动坩埚2使其底面的长轴与开口的长轴形成夹角，即可使坩埚2架设在氧化锆纤维底板16而不会从开口处掉落。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述上方取坩埚的长晶炉包括炉体(1)和坩埚(2)；

其中，所述炉体(1)具有用于容纳所述坩埚(2)的腔室，所述炉体(1)的下部开设有与所述腔室连通的第一取放口(3)，所述第一取放口(3)配置为能够允许所述坩埚(2)竖直地通过，所述炉体(1)设置有用于打开或关闭所述第一取放口(3)的第一炉门(4)；所述炉体(1)的顶部开设有与所述腔室连通的第二取放口(5)，所述第二取放口(5)配置为能够允许所述坩埚(2)竖直地通过，所述炉体(1)设置有用于打开或关闭所述第二取放口(5)的第二炉门(6)。

2.根据权利要求1所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述第二炉门(6)设置在所述炉体(1)的外壁上，所述腔室与所述第二取放口(5)对应的内壁处设有能够打开或关闭所述第二取放口(5)的挡板(7)。

3.根据权利要求1所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述上方取坩埚的长晶炉包括设置在所述腔室中的护板箱(8)，所述护板箱(8)用于放置所述坩埚(2)；所述护板箱(8)的底部设有与所述第一取放口(3)对应的开合板(9)，所述开合板(9)配置为能够开合以允许所述坩埚(2)竖直地通过，所述护板箱(8)的顶壁开设有与所述第二取放口(5)对应的取放通孔(10)，所述取放通孔(10)配置为能够允许所述坩埚(2)竖直地通过。

4.根据权利要求3所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述上方取坩埚的长晶炉包括进气管(11)与出气管(12)，所述进气管(11)的一端与保护气源连通，另一端依次穿过所述炉体(1)以及所述护板箱(8)以能够向所述坩埚(2)提供保护气；所述出气管(12)的一端与护板箱(8)连通，另一端穿过所述炉体(1)与抽气泵连接以能够将所述护板箱(8)内的保护气抽出。

5.根据权利要求3所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述上方取坩埚的长晶炉包括加热件(13)，所述加热件(13)设置在所述腔室的内壁与所述护板箱(8)的外壁之间，所述加热件(13)配置为能够对所述护板箱(8)和所述坩埚(2)加热。

6.根据权利要求5所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述上方取坩埚的长晶炉包括用于监测所述腔室内的温度的温度计(14)。

7.根据权利要求6所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述炉体(1)的侧壁开设有安装孔，所述温度计(14)的监测端穿过所述安装孔伸入所述腔室中，所述温度计(14)的度数端位于所述炉体(1)之外。

8.根据权利要求7所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述上方取坩埚的长晶炉包括用于控制所述加热件(13)的操作的控制器。

9.根据权利要求5所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述上方取坩埚的长晶炉包括隔热板(15)，所述隔热板(15)设置在所述炉体(1)的腔室的内壁上，所述隔热板(15)配置为能够隔离所述腔室与外界的热交换。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的上方取坩埚的长晶炉，其特征在于，所述腔室的底部设有氧化锆纤维底板(16)，所述坩埚(2)放置在所述氧化锆纤维底板(16)的上方，所述氧化锆纤维底板(16)开设有能够允许所述坩埚(2)竖直地通过的开口。

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