【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及sic單晶生長爐改進，具體涉及一種sic單晶生長爐控壓系統及控壓方法，屬于sic單晶生長。
技術介紹
1、物理氣相傳輸法（pvt）是制備碳化硅（sic）晶體的主流方法之一。pvt法生長sic單晶，通常將sic晶體作為籽晶放置在石墨坩堝頂部，將si和c粉末作為料源放置在石墨坩堝底部，設計感應線圈進行加熱，溫度達到2300℃左右，并且控制生長溫度梯度，同時通入氬氣來控制生長室氣壓。在晶體生長過程中，籽晶粘貼在頂部，溫度較低，底部的sic料源溫度較高，兩者之間存在一定的溫度梯度。晶體生長過程中，料源升華成氣相物質并在冷端的籽晶上結晶，就獲得了sic單晶。
2、sic單晶生長環境為密閉的高純石英腔室，在sic單晶生長過程中，腔室內石墨坩堝溫度通常高達2300℃以上，腔室內不能混有空氣，否則極易導致熱場（石墨坩堝+保溫碳氈）的氧化腐蝕甚至燃燒，即整個石英腔室需要保證具有高真空、低漏率的特性。在sic單晶生長的整個過程中均需要對整個腔室進行壓力控制，且在sic單晶生長時的壓力通常需要控制在10mbar以下。因此由sic工藝對于高真空的要求，油泵的抽速會比較大，但同時腔室為石英管，若抽真空或控壓過程中應力過大則容易造成石英管破裂或者影響石英管使用壽命。因此，如何在滿足sic單晶生長工藝需求的同時保證石英管的安全使用，對于sic單晶生長爐設備及工藝具有十分重要的意義。
3、現有技術控壓氣路尾氣結構如圖1所示，整個控壓氣路包括油泵2、控壓閥4和蝶閥5。sic單晶生長爐系統尾氣的流向為石英腔室1—蝶閥5—控壓閥
4、現有技術方案存在以下不足：
5、1.抽氣時需要特別注意蝶閥開度的控制。當人為控制時容易造成誤操作，從而影響石英管的使用壽命。此外，若蝶閥失控也會嚴重影響石英管的使用壽命。
6、2.當工藝剛開始時石英腔室為大氣壓，即使設置較小的蝶閥開度依舊容易造成腔室晶體生長區粉料的倒吸而使得部分粉料揮散在石英腔室內，從而造成粉料的浪費，同時嚴重污染腔室環境。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的上述不足，本專利技術的目的在于提供一種sic單晶生長爐控壓系統及控壓方法。本專利技術不僅能夠規避人為因素或蝶閥失控等因素給石英管帶來的使用風險，提高石英管的使用壽命，并且能夠極大避免抽氣時腔室內粉料的揮散，使得sic單晶生長過程控壓及抽氣更加安全、可靠。
2、本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、一種sic單晶生長爐控壓系統，包括石英腔室和油泵，油泵通過主管道與石英腔室連接，在主管道上設有控壓閥和蝶閥，其中控壓閥位于蝶閥和油泵之間；其特征在于：在主管道上設有快抽閥，快抽閥位于蝶閥和石英腔室之間；在位于蝶閥和快抽閥之間的主管道上引出一路支管道，支管道內徑小于主管道內徑，支管道的另一端和石英腔室連通，在支管道上設有慢抽閥；在引出支管道的主管道所在點和蝶閥之間的主管道上設有壓力傳感器，壓力傳感器的輸出與控制器連接，控制器同時與快抽閥和慢抽閥連接，控制器用于根據壓力傳感器檢測到的主管道壓力控制快抽閥和慢抽閥的開閉。
4、進一步地，所述壓力傳感器為可根據設定壓力值觸發而輸出高低電平信號的壓力開關，壓力開關為兩個，根據兩壓力開關設定壓力值的相對大小稱之為高壓力開關和低壓力開關；高壓力開關觸發時，控制器關閉快抽閥，打開慢抽閥；低壓力開關觸發時，控制器關閉慢抽閥，打開快抽閥。
5、本專利技術還提出了一種sic單晶生長爐控壓方法，預先獲取前述的一種sic單晶生長爐控壓系統并設置高壓觸發值p1和低壓觸發值p2；且p1＞p2；控壓時，通過壓力傳感器檢測主管道壓力，
6、當主管道壓力≥p1時，通過控制器關閉快抽閥，打開慢抽閥，使用支管道進行抽氣和控壓；
7、當主管道壓力≤p2時，通過控制器關閉慢抽閥，打開快抽閥，使用主管道進行抽氣和控壓；
8、當p1＞主管道壓力＞p2時，根據工藝場景選擇打開快抽閥、關閉慢抽閥或者關閉快抽閥、打開慢抽閥。
9、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
10、1.本專利技術通過系統設置，在高壓下能夠強制關閉快抽閥，只打開慢抽閥，即只通過支管道抽氣，由于支管道管徑明顯小于主管道，相當于作為前級保險控制了抽氣的最大開度，而原來的最大開度是主管道全部打開。這樣即使在人為操作蝶閥時出現誤操作，也不會出現明顯的壓力失控，一方面可避免石英管遭受應力大的風險，從而大大提高石英管的使用壽命；另一方面可避免控壓過程中粉料的揮散，避免石英腔室污染和粉料的浪費；
11、2.用戶可根據工藝需求自行設置兩壓力開關的開關量壓力大小，在工藝過程中可靈活切換快抽模式和慢抽模式，兼顧更多工藝使用需求，大大提高了整個設備尾氣系統的穩定性和可控性。
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1.一種SiC單晶生長爐控壓系統，包括石英腔室和油泵，油泵通過主管道與石英腔室連接，在主管道上設有控壓閥和蝶閥，其中控壓閥位于蝶閥和油泵之間；其特征在于：在主管道上設有快抽閥，快抽閥位于蝶閥和石英腔室之間；在位于蝶閥和快抽閥之間的主管道上引出一路支管道，支管道內徑小于主管道內徑，支管道的另一端和石英腔室連通，在支管道上設有慢抽閥；在引出支管道的主管道所在點和蝶閥之間的主管道上設有壓力傳感器，壓力傳感器的輸出與控制器連接，控制器同時與快抽閥和慢抽閥連接，控制器用于根據壓力傳感器檢測到的主管道壓力控制快抽閥和慢抽閥的開閉。
2.根據權利要求1所述的一種SiC單晶生長爐控壓系統，其特征在于：所述壓力傳感器為可根據設定壓力值觸發而輸出高低電平信號的壓力開關，壓力開關為兩個，根據兩壓力開關設定壓力值的相對大小稱之為高壓力開關和低壓力開關；高壓力開關觸發時，控制器關閉快抽閥，打開慢抽閥；低壓力開關觸發時，控制器關閉慢抽閥，打開快抽閥。
3.一種SiC單晶生長爐控壓方法，其特征在于：預先獲取權利要求1所述的一種SiC單晶生長爐控壓系統并設置高壓觸發值P1和低壓觸發值P2
...【技術特征摘要】
1.一種sic單晶生長爐控壓系統，包括石英腔室和油泵，油泵通過主管道與石英腔室連接，在主管道上設有控壓閥和蝶閥，其中控壓閥位于蝶閥和油泵之間；其特征在于：在主管道上設有快抽閥，快抽閥位于蝶閥和石英腔室之間；在位于蝶閥和快抽閥之間的主管道上引出一路支管道，支管道內徑小于主管道內徑，支管道的另一端和石英腔室連通，在支管道上設有慢抽閥；在引出支管道的主管道所在點和蝶閥之間的主管道上設有壓力傳感器，壓力傳感器的輸出與控制器連接，控制器同時與快抽閥和慢抽閥連接，控制器用于根據壓力傳感器檢測到的主管道壓力控制快抽閥和慢抽閥的開閉。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊欽淞，
申請(專利權)人：重慶原石智能裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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