反应炉及冷却方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110872727A(43)申请公布日2020.03.10(21)申请号201810994895.3(22)申请日2018.08.29(71)申请人北京北方华创微电子装备有限公司地址100176北京市北京经济技术开发区文昌大道8号(72)发明人赵海洋(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人彭瑞欣张天舒(51)Int.Cl.C30B23/00(2006.01)C30B29/36(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称反应炉及冷却方法(57)摘要本发明提供一种反应炉及冷却方法，该反应炉包括炉腔、设置在炉腔内的石墨坩埚及用于加热石墨坩埚的感应线圈，炉腔包括腔壁，在腔壁中设置有中空空间，感应线圈设置在中空空间中。本发明提供的反应炉，其可以降低设备功耗，从而可以降低工艺成本。CN110872727ACN110872727A权利要求书1/1页1.一种反应炉，包括炉腔、设置在所述炉腔内的石墨坩埚及用于加热所述石墨坩埚的感应线圈，其特征在于，所述炉腔包括腔壁，在所述腔壁中设置有中空空间，所述感应线圈设置在所述中空空间中。2.根据权利要求1所述的反应炉，其特征在于，通过向所述中空空间内通入冷却水来冷却所述感应线圈。3.根据权利要求2所述的反应炉，其特征在于，还包括冷却水控制器，所述冷却水控制器包括水温检测单元、水温控制单元、流量控制单元和流量调节单元，其中，所述温度检测单元用于检测所述中空空间内的冷却水实时温度，并将所述冷却水实时温度发送至所述水温控制单元；所述水温控制单元用于根据所述冷却水实时温度控制所述流量控制单元控制所述流量调节单元调节所述冷却水的进水流量，以使所述冷却水温度达到期望值。4.根据权利要求3所述的反应炉，其特征在于，所述期望值小于或者等于65℃。5.根据权利要求1所述的反应炉，其特征在于，所述腔壁包括内管体和外管体，所述外管体套设在所述内管体的周围，且所述外管体与所述内管体相互间隔，形成所述中空空间。6.根据权利要求5所述的反应炉，其特征在于，所述内管体和外管体均采用石英材料制作。7.根据权利要求5所述的反应炉，其特征在于，所述内管体的外径为300mm；所述外管体的外径为330mm；所述内管体和外管体的厚度均为10mm。8.一种冷却方法，其特征在于，对权利要求3-7任意一项所述反应炉的感应线圈进行冷却，所述冷却方法包括：使用所述反应炉进行多次测试工艺，且在进行每次所述测试工艺时，将所述中空空间内的冷却水温度值提高预设调整量，直至所述冷却水温度值到达所述期望值；记录每次所述测试工艺的工艺结果；选取工艺结果最佳的冷却水温度值进行正常工艺。9.根据权利要求8所述的冷却方法，其特征在于，所述预设调整量为2℃。10.根据权利要求8所述的冷却方法，其特征在于，在进行第一次所述测试工艺之前，将所述冷却水的进水流量调节至最大值。2CN110872727A说明书1/3页反应炉及冷却方法技术领域[0001]本发明涉及反应炉技术领域，具体地，涉及一种反应炉及冷却方法。背景技术[0002]物理气相传输(PhysicalVaporTransport，以下简称PVT)法为制备碳化硅晶体的主流方法之一。PVT法生长SiC单晶的具体过程通常是将SiC晶体作为籽晶放置在石墨坩埚顶部，并将SiC粉末作为料源放置在石墨坩埚底部，然后利用感应线圈对石墨坩埚进行加热，加热温度达到2300℃左右，同时控制生长温度梯度，并向生长室内通入氩气来控制生长室气压。晶体生长过程中料源升华并在冷端的籽晶上结晶，从而获得SiC体单晶。[0003]目前主流的碳化硅单晶炉均使用感应加热方式加热石墨坩埚，但是，由于感应线圈位于石英腔室的外部，距离石墨坩埚较远，导致存在功耗大，加热效率低的问题。发明内容[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应炉及冷却方法，其可以降低设备功耗，从而可以降低工艺成本。[0005]为实现本发明的目的而提供一种反应炉，包括炉腔、设置在所述炉腔内的石墨坩埚及用于加热所述石墨坩埚的感应线圈，所述炉腔包括腔壁，在所述腔壁中设置有中空空间，所述感应线圈设置在所述中空空间中。[0006]可选的，通过向所述中空空间内通入冷却水来冷却所述感应线圈。[0007]可选的，还包括冷却水控制器，所述冷却水控制器包括水温检测单元、水温控制单元、流量控制单元和流量调节单元，其中，[0008]所述温度检测单元用于检测所述中空空间内的冷却水实时温度，并将所述冷却水实时温度发送至所述水温控制单元；[0009]所述水温控制单元用于根据所述冷却水实时温度控制所述流量控制单元控制所述流量调节单元调节所述冷却水的进水流量，以使所述冷却水温度