CN216809014U - 一种sic长晶炉炉体密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种SIC长晶炉炉体密封结构，涉及密封结构技术领域，包括上炉盖密封组件和下炉膛密封组件；所述上炉盖密封组件用于密封石英管顶部与上炉盖，所述下炉膛密封组件用于密封石英管底部与下炉盖。石英管下部密封结构，密封圈通过压盖被斜压在石英管与支撑环上，因无密封圈槽使得支撑环体积、重量和加工难度均降低。石英管上部密封结构，上炉盖通过石英管支撑，上炉盖与压环通过螺钉锁紧，使密封圈一变形密封上炉盖，石英管与压环，使密封圈二变形密封上炉盖与压环。上炉盖密封结构在石英管内侧并且采用斜压密封圈的结构，使得上炉盖体积及重量均减小，使上炉盖能够通过石英管直接支撑。

Description

一种SIC长晶炉炉体密封结构

技术领域

本实用新型涉及密封结构技术领域，特别是涉及一种SIC长晶炉炉体密封结构。

背景技术

碳化硅(SiC)作为重要的第三代半导体材料，是制作高温、高频、大功率、高压以及抗辐射电子器件的理想材料，在军工、航天、固态照明和电力电子等领域具有重要的应用价值，因此成为当前全球半导体材料产业的前沿和制高点之一。

物理气相传输法(Physical Vapor Transport-PVT)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是顶端，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，输运到籽晶处生长碳化硅晶体。

碳化硅晶体的生长需要特殊工艺装备，该装备主要包括反应腔室，加热组件，冷却组件，热场运动组件及承载以上组件的设备整体框架。其中反应腔室为最主要的部分。在碳化硅炉长晶过程中，反应腔体需要提供高真空度以及高洁净度的环境保证碳化硅的生长。因此，需要一种密封结构以保证腔室的密封效果，防止气进入腔室。目前对石英管的密封结构都是对石英管外部通过O型圈与压环进行密封，这样不但使设计更加复杂，而且增大了炉盖的体积与重量，使上炉盖必须要有立柱支撑，不容易安装与拆卸。

发明内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种SIC长晶炉炉体密封结构，以保证腔室的密封效果，防止气进入腔室。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种SIC长晶炉炉体密封结构，包括上炉盖密封组件和下炉膛密封组件；所述上炉盖密封组件用于密封石英管顶部与上炉盖，所述下炉膛密封组件用于密封石英管底部与下炉盖。

可选的，所述上炉盖密封组件包括上炉盖、上压环、密封圈一和密封圈二；所述上炉盖与所述上压环之间通过锁紧螺钉连接；所述密封圈一设置于所述上炉盖、所述上压环与所述石英管内壁之间，所述密封圈二设置于所述上炉盖与所述上压环之间且位于所述锁紧螺钉与所述上压环的内侧壁之间的区域。

可选的，所述上炉盖内设置有冷却水道一。

可选的，所述下炉膛密封组件包括下压环、支撑环、下炉膛、下炉盖、密封圈三、密封圈四和密封圈五；所述下压环、所述支撑环、所述下炉膛和所述下炉盖由上至下依次连接；所述密封圈三设置于所述下压环、所述支撑环和所述石英管外壁之间；所述密封圈四设置于所述支撑环与所述下炉膛之间；所述密封圈五设置于所述下炉膛与所述下炉盖之间。

可选的，所述支撑环内设置有冷却水道二。

可选的，所述下炉膛内部设置有冷却水道三。

可选的，所述下炉盖内设置有冷却水道四。

可选的，所述下压环与所述支撑环之间通过锁紧螺钉连接。

可选的，所述支撑环与所述下炉膛之间通过锁紧螺钉连接。

可选的，所述下炉膛与所述下炉盖之间通过锁紧螺钉连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

石英管下部密封结构，密封圈通过压盖被斜压在石英管与支撑环上，因无密封圈槽使得支撑环体积、重量和加工难度均降低。

石英管上部密封结构，上炉盖通过石英管支撑，上炉盖与压环通过螺钉锁紧，使密封圈一变形密封上炉盖，石英管与压环，使密封圈二变形密封上炉盖与压环。上炉盖密封结构在石英管内侧并且采用斜压密封圈的结构，使得上炉盖体积及重量均减小，使上炉盖能够通过石英管直接支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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SIC长晶炉炉体密封结构的结构示意图；

图2为本实用新型SIC长晶炉炉体密封结构的I部局部放大结构示意图；

图3为本实用新型SIC长晶炉炉体密封结构的II部局部放大结构示意图；

图4为本实用新型SIC长晶炉炉体密封结构的III部局部放大结构示意图。

附图标记说明：110-上炉盖密封组件；120-石英管；130-支撑环密封组件；140-下炉膛组件；

101、冷却水道一；102、锁紧螺钉；103、冷却水道二；104、抽气通道；105、冷却水道三；106、冷却水道四；

111-上炉盖；112-上压环；113-密封圈一；114-密封圈二；131-支撑环；132-下压环；133-密封圈三；134-密封圈四；

141-下炉膛；142-密封圈五；

151-下炉盖。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至4所示，本实施例提供一种SIC长晶炉炉体密封结构，包括上炉盖密封组件110和下炉膛141密封组件；所述上炉盖密封组件110用于密封石英管120顶部与上炉盖111，所述下炉膛141密封组件用于密封石英管120底部与下炉盖151。

于本具体实施例中，所述上炉盖密封组件110包括上炉盖111、上压环112、密封圈一113和密封圈二114；所述上炉盖111与所述上压环112之间通过锁紧螺钉102连接；所述密封圈一113设置于所述上炉盖111、所述上压环112与所述石英管120内壁之间，所述密封圈二114设置于所述上炉盖111与所述上压环112之间且位于所述锁紧螺钉102与所述上压环112的内侧壁之间的区域。所述上炉盖111内设置有冷却水道一101。进一步的，上炉盖111底部设置有用于容纳密封圈二114的圈槽，密封圈二114位于该圈槽与上压环112的顶面之间；上炉盖111侧壁具有锥形面，密封圈一113位于该锥形面、上压环112与石英管120的内壁之间，上炉盖111的顶部周围具有横向延伸的承载部，承载部的外径大于或等于石英管120的外壁直径，通过承载部的底面与石英管120的顶部端面接触，使上炉盖111由石英管120进行支撑，上炉盖111不再需要额外的支撑结构。

所述下炉膛141密封组件包括下压环132、支撑环131、下炉膛141、下炉盖151、密封圈三133、密封圈四134和密封圈五142；所述下压环132、所述支撑环131、所述下炉膛141和所述下炉盖151由上至下依次连接；所述密封圈三133设置于所述下压环132、所述支撑环131和所述石英管120外壁之间；所述密封圈四134设置于所述支撑环131与所述下炉膛141之间；所述密封圈五142设置于所述下炉膛141与所述下炉盖151之间。所述支撑环131内设置有冷却水道二103。所述下炉膛141内部设置有冷却水道三105。所述下炉盖151内设置有冷却水道四106。所述下压环132与所述支撑环131之间通过锁紧螺钉102连接。所述支撑环131与所述下炉膛141之间通过锁紧螺钉102连接。所述下炉膛141与所述下炉盖151之间通过锁紧螺钉102连接。更具体的，下压环132的内侧底部设置有锥形面，密封圈三133位于该锥形面与支撑环131顶面和石英管120外壁之间；支撑环131底部设置有圈槽，密封圈四134位于该圈槽与下炉膛141的顶面之间；下炉膛141的底部设置有容纳槽，该容纳槽从开口至槽底尺寸逐渐增大，密封圈五142位于该容纳槽内，密封圈五142与下炉盖151顶面接触在下炉盖151与下炉膛141之间形成密封。

上炉盖111中的冷却水道一101，用于对上炉盖本体、密封圈一113和密封圈二114进行冷却；支撑环131中的冷却水道二103，用于对支撑环本体、密封圈三133和密封圈四134进行冷却；下炉膛141中的冷却水道三105，用于对下炉膛本体和密封圈五142进行冷却；下炉膛141设有抽气通道104，用于对腔室进行抽真空；下炉盖151中的冷却水道四106，用于对下炉盖本体进行冷却；密封圈一113、密封圈二114、密封圈三133、密封圈四134和密封圈五142均可以采用O型圈。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，包括上炉盖密封组件和下炉膛密封组件；所述上炉盖密封组件用于密封石英管顶部与上炉盖，所述下炉膛密封组件用于密封石英管底部与下炉盖；

所述上炉盖密封组件包括上炉盖、上压环、密封圈一和密封圈二；所述上炉盖与所述上压环之间通过锁紧螺钉连接；所述密封圈一设置于所述上炉盖、所述上压环与所述石英管内壁之间，所述密封圈二设置于所述上炉盖与所述上压环之间且位于所述锁紧螺钉与所述上压环的内侧壁之间的区域；

所述下炉膛密封组件包括下压环、支撑环、下炉膛、下炉盖、密封圈三、密封圈四和密封圈五；所述下压环、所述支撑环、所述下炉膛和所述下炉盖由上至下依次连接；所述密封圈三设置于所述下压环、所述支撑环和所述石英管外壁之间；所述密封圈四设置于所述支撑环与所述下炉膛之间；所述密封圈五设置于所述下炉膛与所述下炉盖之间。

2.根据权利要求1所述的SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，所述上炉盖内设置有冷却水道一。

3.根据权利要求1所述的SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，所述支撑环内设置有冷却水道二。

4.根据权利要求1所述的SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，所述下炉膛内部设置有冷却水道三。

5.根据权利要求1所述的SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，所述下炉盖内设置有冷却水道四。

6.根据权利要求1所述的SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，所述下压环与所述支撑环之间通过锁紧螺钉连接。

7.根据权利要求1所述的SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，所述支撑环与所述下炉膛之间通过锁紧螺钉连接。

8.根据权利要求1所述的SIC长晶炉炉体密封结构，其特征在于，所述下炉膛与所述下炉盖之间通过锁紧螺钉连接。

Images