晶体生长提升装置及使用该设备的晶体生长炉.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(10)申请公布号CNCN103603035103603035A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310082343.2(22)申请日2013.03.15(71)申请人北京志光伯元科技有限公司地址100085北京市海淀区上地信息路26号中关村创业大厦1019室(72)发明人丁雨憧马兆远(51)Int.Cl.C30B15/30(2006.01)C30B29/20(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图2页附图2页(54)发明名称晶体生长提升装置及使用该设备的晶体生长炉(57)摘要一种晶体生长提升装置，尤其是对于蓝宝石晶体生长炉中的晶体提升装置。本发明提升晶体生长炉的上顶盖。提升的高度要高于坩埚的高度。当达到一定高于时，松开籽晶夹头，晶体就很容易的从坩埚中取出。此装置也使拆除热场及清理炉膛变的更方便。本发明可以有效地避免坩埚的坠落，使晶体取出过程更加方便，并且提高工作效率。CN103603035ACN10365ACN103603035A权利要求书1/1页1.一种晶体生长炉提升装置，用于晶体及坩埚的取出，尤其是大尺寸蓝宝石晶体的取出，其特征是：提升杆底部是一个液压缸，底部通孔，用于进出油，上面的立柱为活塞杆，用于提升杆的提升。2.根据权利要求1中所述的晶体生长炉提升装置，其特征是：取出晶体的同时整个坩埚也被取出，然后提着坩旋转90°，使用外部工具支撑坩埚，然后移出晶体。3.根据权利要求1中所述的晶体生长炉提升装置，其特征是：晶体需要从晶体炉取出时，提升坩埚通过油孔向液压缸中充入液压油，活塞杆被提升，到达指定位置时，关闭进油阀。4.根据权利要求1中所述的晶体生长炉提升装置，其特征是：晶体需取出后，将进油阀打开，由于活塞杆及其上的装置的重力，液压缸中的液压油被排出，提升装置回到低位。5.根据权利要求1中所述的晶体生长炉提升装置，其特征是：用于蓝宝石生长炉的提升装置可有效提高蓝宝石晶体取出时，籽晶杆和晶体易损坏的缺点。2CN103603035A说明书1/2页晶体生长提升装置及使用该设备的晶体生长炉技术领域[0001]本发明专利涉及一种晶体生长提升装置，尤其是用于大尺寸蓝宝石晶体生长的晶体生长炉中的提升装置。背景技术[0002]蓝宝石是一种非常重要的晶体材料，它具有优异的光学性能和机械性能，应用极其广泛。早在1960年，蓝宝石晶体由于具有高硬度和高韧性的特点就被用于军用装甲材料。随后，由于发现蓝宝石在中红外波段光具有高透性，它又成为了最常见的军用窗口材料。近年来，随着LED产业的迅猛发展，蓝宝石晶体作为LED外延芯片必需的衬底材料，其需求量日益增加，这引起了对生长大尺寸蓝宝石晶体生长方法的高度重视。[0003]文中所提到的“籽晶”指晶体生长前准备好的一根品质良好的蓝宝石单晶，用于引导蓝宝石熔液凝固生长成单晶。[0004]以上所说的长晶工人是能够独立且成功地完成引晶并能够生长出大尺寸蓝宝石晶体的熟练技工。要成功的生长出品质好的大尺寸的蓝宝石不仅需要多年的引晶经验，而且需要一台设计优良的晶体生长炉。[0005]提升装置作为生长炉的一部分用于在蓝宝石生长前后提升炉盖。生长前，需要打开炉盖，取出坩埚，盛放原料；在晶体生长过程中，第一步是原材料的熔化。然后调节温度使籽晶和熔体接触进行引晶。当界面温度低于凝固点时，籽晶开始生长。尽管籽晶杆转动也能起到提高熔体温度分布的作用，但实际生产中需要通过降低熔体温度达到晶体的生长。在这个过程中，籽晶不能直接置于生长炉中，必须置于生长炉上部，使籽晶能与熔体进行接触同时又能旋转提拉。在缓慢的提拉过程中，圆柱形晶体不断增长。生长后，也需要打开炉盖，取出坩埚，取出晶体。[0006]晶体生长炉包括真空系统，气压系统，冷却系统，传动部分，加热系统，电控柜等等。生长炉中关键部分是籽晶的旋转及提升。通过导向轮将炉盖提升到一定位置并保持。将松开的上顶盖手动推到左侧。由于提升的高度要小于坩埚的高度，当从坩埚中取晶体时，籽晶势必会被折断。这样不经操作复杂，也会损坏坩埚中的晶体。这种传统的提升装置没有足够的提升高度，所以不可能在不损坏籽晶的情况下取走晶体。并且这种方法，不仅会毁坏籽晶杆和坩埚，同时对晶体质量也有影响。发明内容[0007]为了解决传统晶体生长炉中替身装置不易取出晶体的缺点，本发明专利的提升装置来提升炉子的上顶盖。提升的高度要高于坩埚的高度。当达到一定高于时，松开籽晶夹头，晶体就很容易的从坩埚中取出。此装置也使拆除热场及清理炉膛变的更方便。[0008]本专利通过在原有结构上使用液压柱解决了一般提升装置的缺点。取出蓝宝石晶体的同时整个坩埚也被取出，然后提着坩旋转90°。使用外部工具支撑坩埚，然后移出晶