一种蓝宝石单晶炉和蓝宝石引晶方法.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CN104451862A(43)申请公布日2015.03.25(21)申请号201510022899.1(22)申请日2015.01.16(71)申请人苏州恒嘉晶体材料有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市经济技术开发区晨丰公路(72)发明人徐永亮张国华吴智洪(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李海建(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种蓝宝石单晶炉和蓝宝石引晶方法(57)摘要本发明公开了一种蓝宝石单晶炉，包括：炉体，所述炉体中设置有加热部件、温度测量装置和坩埚，炉体盖，所述炉体盖设置在所述炉体上，所述炉体盖上开设有观察窗口，籽晶轴，所述籽晶轴设置在所述炉体盖上，并通过籽晶轴升降装置控制升降，控制装置，所述控制装置控制所述籽晶轴升降装置，影像装置，所述影像装置包括图像处理装置和摄像装置，所述摄像装置对准所述观察窗口，所述图像处理装置与所述摄像装置连接，所述控制装置与所述影像装置连接，温度控制装置，所述温度测量装置与所述温度控制装置连接，可以实现自动引晶，提高生产效率。本发明还提供一种蓝宝石引晶方法。CN104451862ACN104451862A权利要求书1/1页1.一种蓝宝石单晶炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体中设置有加热部件、温度测量装置和坩埚，炉体盖，所述炉体盖设置在所述炉体上，所述炉体盖上开设有观察窗口，籽晶轴，所述籽晶轴设置在所述炉体盖上，并通过籽晶轴升降装置控制升降，控制装置，所述控制装置控制所述籽晶轴升降装置，影像装置，所述影像装置包括图像处理装置和摄像装置，所述摄像装置对准所述观察窗口，所述图像处理装置与所述摄像装置连接，所述控制装置与所述影像装置连接，温度控制装置，所述温度测量装置与所述温度控制装置连接。2.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉，其特征在于，还包括第一驱动装置，所述观察窗口包括第一盖板和开设在所述炉体盖上的观察窗体，所述第一盖板与所述观察窗体配合使用所述第一驱动装置驱动所述第一盖板旋转。3.根据权利要求2所述的蓝宝石单晶炉，其特征在于，所述第一驱动装置包括电机和转轴，所述电机驱动所述转轴旋转，所述第一盖板固定在所述转轴上。4.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉，其特征在于，所述炉体盖上还开设有通孔，所述籽晶轴从所述通孔中插入所述炉体，所述通孔处设置有第二盖板。5.根据权利要求4所述的蓝宝石单晶炉，其特征在于，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置包括电机和转轴，所述电机驱动所述转轴旋转，所述第二盖板固定在所述转轴上。6.根据权利要求5所述的蓝宝石单晶炉，其特征在于，所述炉体盖上还设置有用于检测所述第二盖板是否盖住所述通孔的检测装置。7.一种蓝宝石引晶方法，其特征在于，包括：步骤1)将原料装入坩埚，并将经过定向的蓝宝石籽晶装到单晶炉的籽晶轴上；步骤2)合上炉体盖，进行抽真空检漏；步骤3)加热所述原料，使得所述原料形成熔体，下降籽晶轴；步骤4)温度控制装置通过温度测量装置判断是否达到最佳引晶温度；当所述温度测量装置测取的温度与标准引晶温度有差异时，温度控制装置通过控制加热部件来调整温度；步骤5)开始洗晶结，使得籽晶外表面熔去部分晶体；步骤6)将干净的籽晶埋入所述熔体，开始自动引晶，影像装置采集蓝宝石籽晶接触所述熔体的液面时，晶结生长的状态图像，同时控制装置控制籽晶轴提拉速度；步骤7)所述温度控制装置逐步降低所述加热部件的功率；步骤8)自然冷却后，开炉取出晶体。8.根据权利要求7所述的蓝宝石引晶方法，其特征在于，所述炉体盖上设置有通孔，在所述籽晶轴插入所述通孔进入炉体之前，打开遮盖所述通孔的第二盖板。9.根据权利要求7所述的蓝宝石引晶方法，其特征在于，所述步骤6)具体为将所述籽晶埋入所述熔体5-40mm。10.根据权利要求7所述的蓝宝石引晶方法，其特征在于，所述步骤6)具体为所述影像装置采集所述晶结生长的状态图像时，第一盖板转动，避开开设在所述炉体盖上的观察窗体，所述影像装置通过所述观察窗体采集所述晶结生长的状态图像。2CN104451862A说明书1/5页一种蓝宝石单晶炉和蓝宝石引晶方法技术领域[0001]本发明涉及蓝宝石制造技术领域，特别涉及一种蓝宝石单晶炉和蓝宝石引晶方法。背景技术[0002]随着全球半导体照明产业的迅猛发展，特别是LED在LCE-TV背光、通用照明等应用领域的迅速扩展，LED芯片的需求也随之大幅增加，直接带动了衬底材料市场需求的大发展。目前规模化用于LED外延生长的衬底材料主要有两种，即蓝宝石和碳化硅。[0003]蓝宝石单晶炉是针对半导体照明市场所需的LED衬底材料而