CN213147419U - 一种碳化硅炉炉室结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体生产设备技术领域，尤其是涉及一种碳化硅单晶生长炉的炉室结构。包括炉室本体，炉室本体为由内筒和外筒组成的套筒结构，炉室本体顶端和底端设有上盖和下盖，外筒顶端和底端分别设有上、下支撑法兰，上、下支撑法兰间设有多根支撑柱；上支撑法兰、上压紧法兰和内筒在间隙间压紧挤压密封圈形成三角密封的上寄生室，下支撑法兰、下压紧法兰与内筒通过螺栓相连并在相接处设有密封圈形成三角密封的下寄生室，上寄生室与下寄生室通过连接管道连通形成寄生室，寄生室通过截止阀与设备真空管道连通。本实用新型具有较好的稳定性的同时兼有良好的真空抗压性能，有效的减小设备整体漏率提高真空密封性能，从而提升晶体品质。

Description

一种碳化硅炉炉室结构

技术领域

本实用新型涉及半导体生产设备技术领域，尤其是涉及一种碳化硅单晶生长炉的炉室结构。

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。

目前碳化硅单晶的生长一般采用物理气相传输工艺PVT。为了获得大尺寸，低缺陷的碳化硅单晶，其中一种稳定的炉室结构且具有很好的密封性能显得尤为重要。

本实用新型内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供的一种碳化硅炉炉室具有良好的支撑结构以及密封结构。

为解决技术问题，本发明采用的解决方案是：提供一种碳化硅炉炉室结构，包括炉室本体、炉室支撑结构和炉室密封结构；

炉室本体为由内筒和外筒组成的套筒结构，内筒高度大于外筒，炉室支撑结构包括分别设于炉室本体顶端和底端的上盖和下盖，外筒顶端和底端分别设有上支撑法兰和下支撑法兰，上支撑法兰和下支撑法兰间通过多根支撑柱组成笼式支撑结构；

炉室密封结构包括上压紧法兰和下压紧法兰，上压紧法兰设于上盖和上支撑法兰间，且与内筒相连，下压紧法兰设于下盖和下支撑法兰间，且与内筒相连；内筒、外筒和上下支撑法兰间形成一个夹层，夹层中能通入冷却介质对炉室本体进行温度控制；上支撑法兰、上压紧法兰和内筒通过螺栓相连并在间隙间压紧挤压密封圈形成三角密封的上寄生室，下支撑法兰、下压紧法兰与内筒通过螺栓相连并在相接处设有密封圈形成三角密封的下寄生室，上寄生室与下寄生室通过连接管道连通形成寄生室，寄生室通过截止阀与设备真空管道连通，寄生室内气体有效抽出后截止阀关闭形成真空。

作为一种改进，内筒和外筒均为高纯石英制成的筒体结构。

作为一种改进，支撑柱材料有3根，沿炉室本体周向均布，且支撑柱经过退磁处理。

作为一种改进，下压紧法兰上中设有调整螺钉，用于调整内筒和外筒的同心度。

作为一种改进，上支撑法兰、上压紧法兰和下支撑法兰上设有导气槽以增大寄生腔室的负压的同时实现寄生腔室的连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的碳化硅炉室采用支撑柱做支撑结构整体形成一体笼式结构具有较好的稳定性的同时兼有良好的真空抗压性能，该种密封结构有效的减小设备整体漏率提高真空密封性能，从而提升晶体品质。

附图说明

图1为碳化硅炉炉室支撑结构示意图。

图2为碳化硅炉室密封结构示意图。

图3为碳化硅炉室密封结构局部细节示意图。

附图标记：1-上盖，2-上支撑法兰，3-上压紧法兰，4-压紧环，5-支撑柱，6-下压紧法兰，7-调整螺钉，8-下支撑法兰，9-下盖，10-连接管道，11-截止阀，12-开关阀，13-第一密封件，14-第二密封件，15-第三密封件，16-挡圈，17-第四密封件，18-内筒，19-外筒。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细表述。

如图1所示，一种碳化硅炉炉室结构，包括炉室本体、炉室支撑结构和炉室密封结构；

炉室本体为由内筒18和外筒19组成的套筒结构。内筒18和外筒19尺寸不相同，且内筒18上下端均超出外筒19端部。炉室支撑结构包括分别设于炉室本体顶端和底端的上盖1和下盖9，外筒19顶端和底端设有上支撑法兰2和下支撑法兰8，上支撑法兰2和下支撑法兰8间通过三根支撑柱5组成笼式支撑结构。

炉室密封结构包括上压紧法兰3、压紧环4和下压紧法兰6，上压紧法兰3设于上盖和上支撑法兰间，且与内筒18相连，下压紧法兰6设于下盖9和下支撑法兰8间，且与内筒18相连；内筒18、外筒19和上下支撑法兰2、8间形成一个夹层，夹层中能通入冷却介质对炉室本体进行温度控制；上支撑法兰2、上压紧法兰3和内筒18通过螺栓相连并在间隙间压紧挤压密封圈形成三角密封的上寄生室，下支撑法兰8、下压紧法兰6与内筒18通过螺栓相连并在相接处设有密封圈形成三角密封的下寄生室，第一密封件13、第二密封件14设于上压紧法兰3与上盖1之间构成内筒18的上端面密封，第三密封件15设于上压紧法兰3上支撑法兰2与内筒18之间构成内筒18的上端圆周密封，同理第一密封件13、第二密封件14设于下支撑法兰8与上盖9之间构成内筒18的下端面密封，第三密封件15设于下压紧法兰6下支撑法兰8与内筒18之间构成内筒18的下端圆周密封。连接管道10的两端设于上支撑法兰2、下支撑法兰8之间。截止阀11设于连接管道10的一端第四密封件17设于上支撑法兰2、压紧环4与外筒19之间构成内筒18，外筒19之间的上端圆周密封，同理第四密封件17设于下压紧法兰6、压紧环4与外筒19之间构成内筒18，外筒19之间的下端圆周密封，挡圈16设于2个密封件(15)之间。

上寄生室与下寄生室通过连接管道连通形成寄生室，寄生室通过截止阀11与设备连接管道10连通，寄生室内气体有效抽出后截止阀11关闭形成真空。

本实用新型的工作过程为：

在设备主炉室需要抽真空时，碳化硅炉连接管道10开启抽真空，截止阀11，开关阀12同时打开，当设备检测到主炉室处于低真空状态后，截止阀11关闭，开关阀12保持原状继续对主炉室抽真空至更低真空要求。以上操作可以有效提高主炉室的密封效果，减少设备泄漏率。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种碳化硅炉炉室结构，其特征在于，包括炉室本体、炉室支撑结构和炉室密封结构；

所述炉室本体为由内筒和外筒组成的套筒结构，所述内筒高度大于外筒，炉室支撑结构包括分别设于炉室本体顶端和底端的上盖和下盖，外筒顶端和底端分别设有上支撑法兰和下支撑法兰，上支撑法兰和下支撑法兰间通过多根支撑柱组成笼式支撑结构；

所述炉室密封结构包括上压紧法兰和下压紧法兰，上压紧法兰设于所述上盖和上支撑法兰间，且与内筒相连，下压紧法兰设于所述下盖和下支撑法兰间，且与内筒相连；所述内筒、外筒和上下支撑法兰间形成一个夹层，夹层中能通入冷却介质对炉室本体进行温度控制；所述上支撑法兰、上压紧法兰和内筒通过螺栓相连并在间隙间压紧挤压密封圈形成三角密封的上寄生室，所述下支撑法兰、下压紧法兰与内筒通过螺栓相连并在相接处设有密封圈形成三角密封的下寄生室，所述上寄生室与下寄生室通过连接管道连通形成寄生室，所述寄生室通过截止阀与设备真空管道连通，寄生室内气体有效抽出后截止阀关闭形成真空。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉炉室结构，其特征在于，所述内筒和外筒均为高纯石英制成的筒体结构。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉炉室结构，其特征在于，所述支撑柱有3根，沿炉室本体周向均布。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉炉室结构，其特征在于，所述下压紧法兰上中设有调整螺钉，用于调整内筒和外筒的同心度。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉炉室结构，其特征在于，所述上支撑法兰、上压紧法兰和下支撑法兰上设有导气槽以增大寄生腔室的负压的同时实现寄生腔室的连通。

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