一种碳化硅炉的线圈升降机构的制作方法

本发明涉及晶体生长炉，具体涉及线圈升降机构。

背景技术：

1、lpe(液相法)碳化硅单晶生长炉是通过液相外延法长晶的制造设备，其生长方法主要为在高温环境下将碳溶入纯硅溶液，并通过在溶液中添加金属助溶剂提高碳的溶解度。然后对熔化的过饱和的溶液稍做降温，使之产生一定的过冷度，用一根固定在籽晶轴上的碳化硅单晶体，待籽晶与熔体熔和后，慢慢向上拉籽晶，碳化硅单晶不断析出，晶体便会在籽晶下端生长。

2、通常碳化硅炉使用的线圈在固定位。随着晶体的生长，坩埚和籽晶位置会有变化，而线圈的位置不变，无法配合晶体生长界面的变化。

3、目前缺乏一种可以满足晶体生长工艺需要，使热场随晶体生长的不同阶段产生相应的变化的线圈升降机构。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种碳化硅炉的线圈升降机构，已解决上述至少一个技术问题。

2、本发明的技术方案是：一种碳化硅炉的线圈升降机构，包括一线圈支撑组件，其特征在于，所述线圈支撑组件包括线圈组件以及支撑组件；

3、所述线圈组件包括螺旋设置的线圈以及设置在所述线圈相对侧的铜电极；

4、所述支撑组件包括支撑板以及相对设置的支撑杆，所述支撑板的中央开设有用于坩埚升降途经的中间孔洞，所述支撑板上开设有两个相对设置的安装孔，所述安装孔位于所述中间孔洞的外围；所述支撑杆的上端与所述线圈组件相连，所述铜电极可拆卸连接在所述支撑板上；

5、还包括一用于带动线圈支撑组件升降的升降驱动机构，所述升降驱动机构包括支撑架、导向组件以及动力执行机构；

6、所述支撑架上安装有所述动力执行机构以及所述导向组件；

7、所述动力执行机构包括驱动电机、减速器以及丝杆螺母升降机构，所述驱动电机的动力输出轴通过减速器与两个并排设置的所述丝杆螺母升降机构的丝杆相连，所述丝杆螺母升降机构的螺母安装在所述安装孔处，且所述丝杆螺母升降机构的丝杆伸出所述安装孔；

8、所述导向组件包括滑动连接的导向光轴以及直线轴承，所述直线轴承安装在所述支撑板的四个角部，所述导向光轴的顶部与炉腔的底部相连，所述导向光轴的底部与所述支撑架可拆卸连接；

9、还包括密封套，所述支撑杆以及所述铜电极的外围套设有所述密封套，所述密封套的一端与所述炉腔的底部相连，所述密封套的另一端与所述支撑板相连。

10、本发明实现了线圈组件的升降。且由于该碳化硅炉属于高真空密封，要求整个线圈升降结构不能对腔体密封性能有影响，通过线圈组件以及支撑组件密封在和腔体导通的空间内。

11、进一步优选的，以套设在所述支撑杆外围的密封套为第一密封套，所述第一密封套与所述炉腔顶部之间设置有密封圈，所述第一密封套与所述支撑板之间设置有密封圈。

12、提高密封效果。

13、进一步优选的，以套设在所述铜电极外围的密封套为第二密封套，所述铜电极的外围连接有绝缘套，所述绝缘套的内侧与所述铜电极的连接处设置有密封圈，所述绝缘套的上侧与所述支撑板的连接处安装有密封圈；

14、所述第二密封套与所述炉腔顶部之间设置有密封圈，所述第二密封套与所述支撑板之间设置有密封圈。

15、进一步优选的，所述导向组件设置有四个，四个导向组件以所述中央孔洞的中心轴线为中心线周向等间隔角度排布。

16、进一步优选的，四个导向组件中两两为一组导向组件组，同一组导向组件组的两个导向组件的中央安装有一个所述丝杆螺母升降机构。

17、进一步优选的，所述减速器是单输入双输出的行星减速机，所述减速机的动力输出轴依次通过换向器、传动轴、联轴器与所述丝杆螺母升降机构的丝杆传动连接。

18、进一步优选的，所述支撑架包括u形框架以及四个立柱，所述u形框架上分别安装有所述导向组件以及所述丝杆螺母升降机构。

19、进一步优选的，所述线圈组件包括上下设置的上环体以及下环体，所述上环体与所述下环体通过竖直设置的支撑柱相连；

20、所述线圈与所述支撑柱可拆卸连接；

21、所述下环体与所述支撑杆可拆卸连接。

22、进一步优选的，所述下环体的相对侧开设有用于避让所述铜电极的缺口。

23、进一步优选的，所述支撑柱为云母柱。上环体以及所述下环体为云母板。

24、单晶生长过程中，可对线圈进行升降，改变热场分布。通过热场调整，可使晶体固液接合面一直处在最佳生长位置。

25、有益效果：

26、1)具有线圈升降功能，可满足不同长晶工艺需求；

27、2)结构紧凑，运行平稳。

技术特征：

1.一种碳化硅炉的线圈升降机构，包括一线圈支撑组件，其特征在于，所述线圈支撑组件包括线圈组件以及支撑组件；

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：以套设在所述支撑杆外围的密封套为第一密封套，所述第一密封套与所述炉腔顶部之间设置有密封圈，所述第一密封套与所述支撑板之间设置有密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：以套设在所述铜电极外围的密封套为第二密封套，所述铜电极的外围连接有绝缘套，所述绝缘套的内侧与所述铜电极的连接处设置有密封圈，所述绝缘套的上侧与所述支撑板的连接处安装有密封圈；

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：所述导向组件设置有四个，四个导向组件以所述中央孔洞的中心轴线为中心线周向等间隔角度排布。

5.根据权利要求4所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：四个导向组件中两两为一组导向组件组，同一组导向组件组的两个导向组件的中央安装有一个所述丝杆螺母升降机构。

6.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：所述减速器是单输入双输出的行星减速机，所述减速机的动力输出轴依次通过换向器、传动轴、联轴器与所述丝杆螺母升降机构的丝杆传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：所述支撑架包括u形框架以及四个立柱，所述u形框架上分别安装有所述导向组件以及所述丝杆螺母升降机构。

8.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：所述线圈组件包括上下设置的上环体以及下环体，所述上环体与所述下环体通过竖直设置的支撑柱相连；

9.根据权利要求8所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：所述下环体的相对侧开设有用于避让所述铜电极的缺口。

10.根据权利要求8所述的一种碳化硅炉的线圈升降机构，其特征在于：所述支撑柱为云母柱。

技术总结
本发明涉及晶体生长炉技术领域。一种碳化硅炉的线圈升降机构，包括一线圈支撑组件，线圈支撑组件包括线圈组件以及支撑组件；线圈组件包括设置在线圈相对侧的电极；支撑组件包括支撑板以及相对设置的支撑杆，支撑板上开设有安装孔；支撑杆的上端与线圈组件相连，电极可拆卸连接在支撑板上；还包括升降驱动机构，升降驱动机构包括支撑架、导向组件以及动力执行机构；动力执行机构包括驱动电机、减速器以及丝杆螺母升降机构，驱动电机的动力输出轴通过减速器与两个并排设置的丝杆螺母升降机构的丝杆相连，丝杆螺母升降机构的螺母安装在安装孔处，且丝杆螺母升降机构的丝杆伸出安装孔；导向组件包括导向光轴以及直线轴承。本发明实现了线圈组件的升降。

技术研发人员：徐淑文,贺贤汉,夏孝平,彭文井,谢东元
受保护的技术使用者：上海汉虹精密机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15