权利要求
1.一种
碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：包括炉体(1)，所述炉体(1)的顶端设有泄压机构(3)，所述泄压机构(3)包括内嵌在炉体(1)顶端的筒体(31)，所述筒体(31)的内部滑动有活塞杆(32)，所述活塞杆(32)的顶端安装有推盘(33)，所述炉体(1)的顶端安装有吸气管(34)，所述吸气管(34)的一侧连通有输气管(36)，所述输气管(36)的一端连通有储气箱(37)，所述吸气管(34)的底端滑动有堵头(39)，所述推盘(33)与堵头(39)之间安装有转杆(38)，所述筒体(31)的内部设有弹簧B(14);
所述炉体(1)的内部设有水冷机构(4)，所述水冷机构(4)包括安装在炉体(1)内腔的水冷管(44)，所述水冷管(44)的两端连通有循环管(43);
所述循环管(43)的外壁设有调节机构(5)，所述调节机构(5)包括安装在循环管(43)外壁的壳体(51)，所述壳体(51)的内部转动有球阀(52)，所述推盘(33)的侧壁设有调节球阀(52)转动的驱动组件;
所述储气箱(37)的顶端设有挤压机构(6)，所述挤压机构(6)包括安装储气箱(37)顶端的套管(65)，所述套管(65)的内部滑动有挤压杆(66)，所述挤压杆(66)的上方设有挡杆(68)，所述输气管(36)的内部设有驱动挤压杆(66)移动的转动组件;
所述转杆(38)的外壁套设有扇叶(9)，所述转杆(38)与循环管(43)之间设有驱动扇叶(9)转动的驱动组件。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述吸气管(34)设置有多组，多组所述吸气管(34)采用钼合金材质。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述水冷机构(4)还包括设在炉体(1)一侧的水冷箱(41)，所述水冷箱(41)的顶端安装有水泵(42)。
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述驱动组件包括安装在球阀(52)侧壁的阀杆(53)，所述推盘(33)的侧壁安装有连杆(54)，所述连杆(54)的一端安装有与阀杆(53)啮合的齿条A(55)。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述转动组件包括安装在输气管(36)外壁的球体(61)，所述球体(61)的内部转动有转轴(62)，所述转轴(62)的外壁安装有旋流叶片(63)，所述转轴(62)的一端安装有凸轮(64)，所述套管(65)的内部设有弹簧A(67)，所述弹簧A(67)安装在挤压杆(66)的底端。
6.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述挤压杆(66)的一端设置为球形，所述挡杆(68)的一端设置为弧形，所述挤压杆(66)与挡杆(68)的一端均采用橡胶材质。
7.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述驱动组件包括安装在推盘(33)一侧的横管(10)，所述横管(10)的内部滑动有推杆(11)，所述推杆(11)的一端安装有与齿轮A(7)啮合的齿条B(12)，所述循环管(43)与横管(10)之间连通有连接管(13)，所述推盘(33)的内部转动有齿轮A(7)，所述转杆(38)的顶端安装与齿轮A(7)啮合的齿轮B(8)。
8.根据权利要求7所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述齿轮A(7)采用双层结构，所述齿轮A(7)的上层与齿条B(12)啮合连接，所述齿轮A(7)的下层与齿轮B(8)啮合连接。
9.根据权利要求7所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述横管(10)的内部设有弹簧C(15)，所述弹簧C(15)套设在推杆(11)的外壁。
10.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，其特征在于：所述炉体(1)的底端与储气箱(37)的底端之间连通有排气管(16)，所述排气管(16)的外壁安装有电磁阀。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及
半导体材料生产技术领域，尤其涉及一种碳化硅半导体生产用单晶炉。
背景技术
[0002]在半导体产业蓬勃发展的当下，碳化硅半导体凭借其高击穿电场强度、高电子饱和漂移速度及优异的热导率等特性，在
新能源汽车、5G通信、高压功率器件等领域占据关键地位，单晶炉作为碳化硅半导体生产过程中的核心设备，承担着将多晶材料转化为高质量单晶的重要使命，其性能直接影响半导体材料的品质与生产效率。
[0003]然而，在碳化硅单晶生长过程中，随着加热过程的持续，炉内温度不断攀升，内部气体受热膨胀致使气压升高，过高的气压极易干扰单晶的正常生长，不仅会导致晶体内部产生晶格畸变、错位等缺陷，降低晶体的结晶质量，严重时还可能引发变晶现象，造成生产材料的浪费与生产成本的增加。
[0004]有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种碳化硅半导体生产用单晶炉，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值。
发明内容
[0005]本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种碳化硅半导体生产用单晶炉，本发明通过炉内气压超弹簧B预紧力时，活塞杆带动推盘使堵头脱离吸气管，实现安全泄压，稳定晶体生长环境，推盘上移联动齿条A与阀杆，调节球阀开度，按需控制水冷流量，降低能耗、提升生长速率，泄压时高压气流驱动旋流叶片，经凸轮挤压产生脉冲水流，强化热交换，同时，挤压水冷管引发的液压变化，通过齿轮传动使扇叶旋转产生负压，加速泄压，减少压力与温度异常对晶体的不良影响。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种碳化硅半导体生产用单晶炉，包括炉体，所述炉体的顶端设有泄压机构，所述泄压机构包括内嵌在炉体顶端的筒体，所述筒体的内部滑动有活塞杆，所述活塞杆的顶端安装有推盘，所述炉体的顶端安装有吸气管，所述吸气管的一侧连通有输气管，所述输气管的一端连通有储气箱，所述吸气管的底端滑动有堵头，所述推盘与堵头之间安装有转杆，所述筒体的内部设有弹簧B;
所述炉体的内部设有水冷机构，所述水冷机构包括安装在炉体内腔的水冷管，所述水冷管的两端连通有循环管;
所述循环管的外壁设有调节机构，所述调节机构包括安装在循环管外壁的壳体，所述壳体的内部转动有球阀，所述推盘的侧壁设有调节球阀转动的驱动组件;
所述储气箱的顶端设有挤压机构，所述挤压机构包括安装储气箱顶端的套管，所述套管的内部滑动有挤压杆，所述挤压杆的上方设有挡杆，所述输气管的内部设有驱动挤压杆移动的转动组件;
所述转杆的外壁套设有扇叶，所述转杆与循环管之间设有驱动扇叶转动的驱动组件。
[0007]优选的：所述吸气管设置有多组，多组所述吸气管采用钼合金材质。
[0008]优选的：所述水冷机构还包括设在炉体一侧的水冷箱，所述水冷箱的顶端安装有水泵。
[0009]优选的：所述驱动组件包括安装在球阀侧壁的阀杆，所述推盘的侧壁安装有连杆，所述连杆的一端安装有与阀杆啮合的齿条A。
[0010]优选的：所述转动组件包括安装在输气管外壁的球体，所述球体的内部转动有转轴，所述转轴的外壁安装有旋流叶片，所述转轴的一端安装有凸轮，所述套管的内部设有弹簧A，所述弹簧A安装在挤压杆的底端。
[0011]优选的：所述挤压杆的一端设置为球形，所述挡杆的一端设置为弧形，所述挤压杆与挡杆的一端均采用橡胶材质。
[0012]优选的：所述驱动组件包括安装在推盘一侧的横管，所述横管的内部滑动有推杆，所述推杆的一端安装有与齿轮A啮合的齿条B，所述循环管与横管之间连通有连接管，所述推盘的内部转动有齿轮A，所述转杆的顶端安装与齿轮A啮合的齿轮B。
[0013]优选的：所述齿轮A采用双层结构，所述齿轮A的上层与齿条B啮合连接，所述齿轮A的下层与齿轮B啮合连接。
[0014]优选的：所述横管的内部设有弹簧C，所述弹簧C套设在推杆的外壁。
[0015]优选的：所述炉体的底端与储气箱的底端之间连通有排气管，所述排气管的外壁安装有电磁阀。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过炉体内温度升高导致气体膨胀，内部气压逐渐增大，当压力超过弹簧B的预紧力时，使得高压气体向上推动筒体内的活塞杆，随后活塞杆上移带动推盘同步上升推盘，通过刚性连接的转杆拉动堵头移动，使得堵头从吸气管底端脱离，从而打开气体通道，随后热气进入吸气管的内部，使得吸气管内部的气体进入输气管内部，并通过输气管进入储气箱内进行储存，达到泄压的目的，从而有效地避免炉内压力持续升高引发爆炸等危险事故，同时，可将炉内压力控制在合适范围内，减少压力波动对碳化硅单晶生长的干扰，为晶体生长提供稳定环境，有利于提高单晶的质量和成品率。
[0017]2、本发明利用推盘上移的同时，使得推盘带动连杆上移，随后连杆带动齿条A同步上移，由于齿条A与阀杆啮合连接，使得齿条A带动阀杆转动，从而阀杆带动壳体内部球阀转动一定的角度，从而增大循环管与水冷管之间的流通截面积，实现更高效地带走炉体内部热量，从而使晶体生长界面温度波动控制在较小范围内，减少位错密度，降低晶体内部热应力，减少开裂风险，同时还能根据炉内压力和温度状况动态调整冷却速率，相比传统恒速水冷系统降低能耗，缩短生长周期、提升生长速率。
[0018]3、本发明通过当碳化硅单晶炉内压力升高触发泄压时，炉内高压气体通过吸气管进入输气管，高速气流推动球体内的旋流叶片旋转，使得旋流叶片带动转轴转动随后转轴带动凸轮同步转动，通过凸轮的偏心结构周期性挤压套管内的挤压杆，使其克服弹簧A的弹力做往复运动，从而挤压杆间歇式挤压水冷管，并在挡杆的配合下，使得水冷管内部形成脉冲水流，通过脉冲水流在水冷管内流动时，会不断改变冷却液的流速，从而能够增强冷却液与炉体之间的热交换效果，带走更多热量，更迅速地降低炉体温度，避免因局部过热影响晶体生长质量。
[0019]4、本发明利用挤压杆挤压水冷管时，循环管内冷却液压强增大，高压冷却液经连接管进入横管，推动推杆克服弹簧C弹力滑动，推杆端部的齿条B将直线运动转化为齿轮A的旋转，进而带动齿轮B和转杆同步转动，使得转杆外壁的扇叶在吸气管内旋转产生负压，形成主动吸力，加速炉内热气通过吸气管、输气管流向储气箱，大幅缩短泄压时间，快速降低炉内压力，避免因压力过高导致设备损坏或晶体缺陷。
附图说明
[0020]图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的炉体剖视结构示意图;
图3为本发明的图2中A部分放大结构示意图;
图4为本发明的调节机构结构示意图;
图5为本发明的图4中B部分放大结构示意图;
图6为本发明的挤压机构结构示意图;
图7为本发明的图6中C部分放大结构示意图。
[0021]图例说明：
1、炉体;3、泄压机构;31、筒体;32、活塞杆;33、推盘;34、吸气管;36、输气管;37、储气箱;38、转杆;39、堵头;4、水冷机构;41、水冷箱;42、水泵;43、循环管;44、水冷管;5、调节机构;51、壳体;52、球阀;53、阀杆;54、连杆;55、齿条A;6、挤压机构;61、球体;62、转轴;63、旋流叶片;64、凸轮;65、套管;66、挤压杆;67、弹簧A;68、挡杆;7、齿轮A;8、齿轮B;9、扇叶;10、横管;11、推杆;12、齿条B;13、连接管;14、弹簧B;15、弹簧C;16、排气管。
具体实施方式
[0022]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]参阅图1至图7所示，本发明提供一种碳化硅半导体生产用单晶炉，包括炉体1，炉体1的顶端设有泄压机构3，泄压机构3包括内嵌在炉体1顶端的筒体31，筒体31的内部滑动有活塞杆32，活塞杆32的顶端安装有推盘33，炉体1的顶端安装有吸气管34，吸气管34的一侧连通有输气管36，输气管36的一端连通有储气箱37，吸气管34的底端滑动有堵头39，推盘33与堵头39之间安装有转杆38，筒体31的内部设有弹簧B14;
需要说明的是，当对坩埚内部碳化硅材料进行加热时，炉体1内温度升高导致气体膨胀，内部气压逐渐增大，当压力超过弹簧B14的预紧力时，使得高压气体向上推动筒体31内的活塞杆32，随后活塞杆32上移带动推盘33同步上升推盘33，通过刚性连接的转杆38拉动堵头39移动，使得堵头39从吸气管34底端脱离，从而打开气体通道，随后热气进入吸气管34的内部，使得吸气管34内部的气体进入输气管36内部，并通过输气管36进入储气箱37内进行储存，达到泄压的目的，从而有效地避免炉内压力持续升高引发爆炸等危险事故，同时，可将炉内压力控制在合适范围内，减少压力波动对碳化硅单晶生长的干扰，为晶体生长提供稳定环境，有利于提高单晶的质量和成品率;
同时，在泄压过程中，将炉内产生的热气收集至储气箱37，对尾气中的有用成分进行回收，不仅避免了尾气直接排放造成的环境污染，还能实现资源的二次利用，降低生产成本。
[0024]炉体1的内部设有水冷机构4，水冷机构4包括安装在炉体1内腔的水冷管44，水冷管44的两端连通有循环管43;
循环管43的外壁设有调节机构5，调节机构5包括安装在循环管43外壁的壳体51，壳体51的内部转动有球阀52，推盘33的侧壁设有调节球阀52转动的驱动组件;
需要说明的是，当炉体1内进行碳化硅加热时，顶部因热气聚集形成温度梯度，使得炉体1内顶部温度大于中下端温度，这种温度分布不均会导致晶体生长界面温度波动，影响结晶质量，因此，当推盘33上移的同时，使得推盘33带动连杆54上移，随后连杆54带动齿条A55同步上移，由于齿条A55与阀杆53啮合连接，使得齿条A55带动阀杆53转动，从而阀杆53带动壳体51内部球阀52转动一定的角度，从而增大循环管43与水冷管44之间的流通截面积，实现更高效地带走炉体1内部热量，从而使晶体生长界面温度波动控制在较小范围内，减少位错密度，降低晶体内部热应力，减少开裂风险，同时还能根据炉内压力和温度状况动态调整冷却速率，相比传统恒速水冷系统降低能耗，缩短生长周期、提升生长速率。
[0025]储气箱37的顶端设有挤压机构6，挤压机构6包括安装储气箱37顶端的套管65，套管65的内部滑动有挤压杆66，挤压杆66的上方设有挡杆68，输气管36的内部设有驱动挤压杆66移动的转动组件;
需要说明的是，当碳化硅单晶炉内压力升高触发泄压时，炉内高压气体通过吸气管34进入输气管36，高速气流推动球体61内的旋流叶片63旋转，使得旋流叶片63带动转轴62转动随后转轴62带动凸轮64同步转动，通过凸轮64的偏心结构周期性挤压套管65内的挤压杆66，使其克服弹簧A67的弹力做往复运动，从而挤压杆66间歇式挤压水冷管44，并在挡杆68的配合下，使得水冷管44内部形成脉冲水流，通过脉冲水流在水冷管44内流动时，会不断改变冷却液的流速，从而能够增强冷却液与炉体1之间的热交换效果，带走更多热量，更迅速地降低炉体1温度，避免因局部过热影响晶体生长质量;
同时，脉冲水流在水冷管44内形成的湍流状态，还能减少水垢等杂质附着在水冷管44内壁的情况，降低堵塞风险，延长水冷管44使用寿命，减少设备维护成本;
此外，脉冲水流的产生与炉内压力变化相关联，压力越大，气体流速越快，挤压机构6产生脉冲水流的频率和强度越高，实现了根据炉体1实际工况动态调节冷却强度的效果，为碳化硅半导体生产提供更稳定、适宜的温度环境，有助于提高单晶生长的成品率和质量。
[0026]转杆38的外壁套设有扇叶9，转杆38与循环管43之间设有驱动扇叶9转动的驱动组件。
[0027]由上述，通过加热时炉内气压超弹簧B14预紧力，活塞杆32上移带动推盘33，经转杆38拉动堵头39打开气体通道，热气入储气箱37泄压回收，减少压力波动对碳化硅单晶生长的干扰;同时推盘33通过连杆54带动齿条A55上移，使阀杆53转动球阀52，改变冷却液的流速，增强冷却液与炉体1之间的热交换效果，带走更多热量;泄压时高速气流推动旋流叶片63，经转轴62带动凸轮64挤压挤压杆66，使水冷管44产生脉冲水流，增强热交换、减少水垢，且压力越大脉冲频率和强度越高;此外，挤压杆66挤压水冷管44使循环管43压强增大，冷却液经连接管13进入横管10推动推杆11，通过齿条B12、齿轮A7和齿轮B8带动转杆38上的扇叶9转动，产生负压加速热气排出，提升泄压速率。
[0028]参阅图2至图3所示，吸气管34设置有多组，多组吸气管34采用钼合金材质，多组吸气管34的设置大幅增加了炉体1内部与外界气体交换的接触面积，能够在炉内压力升高时，快速且高效地将高压热气排出，钼合金能在高温环境下保持稳定的物理和化学性质，不易变形或损坏，有效延长吸气管34使用寿命。
[0029]参阅图2所示，水冷机构4还包括设在炉体1一侧的水冷箱41，水冷箱41的顶端安装有水泵42，通过启动水泵42，带动水冷管44循环流动实现对炉体1的水冷降温。
[0030]参阅图5所示，驱动组件包括安装在球阀52侧壁的阀杆53，推盘33的侧壁安装有连杆54，连杆54的一端安装有与阀杆53啮合的齿条A55。
[0031]参阅图6所示，转动组件包括安装在输气管36外壁的球体61，球体61的内部转动有转轴62，转轴62的外壁安装有旋流叶片63，转轴62的一端安装有凸轮64，套管65的内部设有弹簧A67，弹簧A67安装在挤压杆66的底端，当凸轮64转动不再挤压挤压杆66时，弹簧A67依靠自身弹性形变产生的弹力，推动挤压杆66滑动，使其快速恢复至初始位置，为下一次凸轮64挤压做好准备。
[0032]参阅图6所示，挤压杆66的一端设置为球形，挡杆68的一端设置为弧形，挤压杆66与挡杆68的一端均采用橡胶材质，球形的挤压杆66与弧形的挡杆68相互配合，能有效增大两者碰撞时的接触面积，使得挤压杆66在凸轮64驱动下撞击挡杆68时，力的传递更加均匀，产生稳定且高效的挤压效果，橡胶材质具有良好的弹性和缓冲性能，在挤压杆66与挡杆68碰撞过程中，能够有效缓冲冲击力，减少刚性碰撞对部件造成的磨损和损坏。
[0033]参阅图6至图7所示，驱动组件包括安装在推盘33一侧的横管10，横管10的内部滑动有推杆11，推杆11的一端安装有与齿轮A7啮合的齿条B12，循环管43与横管10之间连通有连接管13，推盘33的内部转动有齿轮A7，转杆38的顶端安装与齿轮A7啮合的齿轮B8。
[0034]参阅图7所示，齿轮A7采用双层结构，齿轮A7的上层与齿条B12啮合连接，齿轮A7的下层与齿轮B8啮合连接。
[0035]参阅图7所示，横管10的内部设有弹簧C15，弹簧C15套设在推杆11的外壁。
[0036]需要说明的是，当挤压杆66挤压水冷管44时，循环管43内冷却液的流动状态被改变，其内部压强增大，由于循环管43与横管10通过连接管13相连通，使得压强增大的冷却液会沿着连接管13进入横管10，在横管10内部，冷却液产生的压力克服弹簧C15的弹力，推动推杆11滑动，推杆11一端安装的齿条B12随着推杆11的移动而产生直线位移，因为齿条B12与齿轮A7相互啮合，齿条B12的直线运动转化为齿轮A7的旋转运动，当齿轮A7转动时，又带动与其啮合的齿轮B8同步转动，随着齿轮B8的转动，转杆38也开始旋转，进而带动安装在转杆38外壁位于吸气管34内部的扇叶9转动，扇叶9旋转过程中产生负压，形成吸力，加速炉体1内热气通过吸气管34向储气箱37流动，从而提升了热气泄压的速率，进而通过扇叶9转动产生的负压吸力，能主动促进炉内热气排出，相比仅依靠自然压力差的泄压方式，大幅缩短了泄压时间，更快地降低炉体1内部压力，避免因压力过高对设备和晶体生长造成不良影响，提升了生产安全性。
[0037]参阅图1所示，炉体1的底端与储气箱37的底端之间连通有排气管16，排气管16的外壁安装有电磁阀，当炉体1内部气压因晶体生长工艺需求等原因降低至设定阈值以下时，操作人员触发电磁阀开启，使得储气箱37内预先储存的气体经排气管16反向流入炉体1内，从而稳定炉体1内部的气压。
[0038]工作原理：使用时，当对坩埚内部碳化硅材料进行加热时，炉体1内温度升高导致气体膨胀，内部气压逐渐增大，当压力超过弹簧B14的预紧力时，使得高压气体向上推动筒体31内的活塞杆32，随后活塞杆32上移带动推盘33同步上升推盘33，通过刚性连接的转杆38拉动堵头39移动，使得堵头39从吸气管34底端脱离，从而打开气体通道，随后热气进入吸气管34的内部，使得吸气管34内部的气体进入输气管36内部，并通过输气管36进入储气箱37内进行储存，达到泄压的目的，从而有效地避免炉内压力持续升高引发爆炸等危险事故，同时，可将炉内压力控制在合适范围内，减少压力波动对碳化硅单晶生长的干扰，为晶体生长提供稳定环境，有利于提高单晶的质量和成品率;
同时，在泄压过程中，将炉内产生的热气收集至储气箱37，对尾气中的有用成分进行回收，不仅避免了尾气直接排放造成的环境污染，还能实现资源的二次利用，降低生产成本。
[0039]并且，当炉体1内进行碳化硅加热时，顶部因热气聚集形成温度梯度，使得炉体1内顶部温度大于中下端温度，这种温度分布不均会导致晶体生长界面温度波动，影响结晶质量，因此，当推盘33上移的同时，使得推盘33带动连杆54上移，随后连杆54带动齿条A55同步上移，由于齿条A55与阀杆53啮合连接，使得齿条A55带动阀杆53转动，从而阀杆53带动壳体51内部球阀52转动一定的角度，从而增大循环管43与水冷管44之间的流通截面积，实现更高效地带走炉体1内部热量，从而使晶体生长界面温度波动控制在较小范围内，减少位错密度，降低晶体内部热应力，减少开裂风险，同时还能根据炉内压力和温度状况动态调整冷却速率，相比传统恒速水冷系统降低能耗，缩短生长周期、提升生长速率。
[0040]当碳化硅单晶炉内压力升高触发泄压时，炉内高压气体通过吸气管34进入输气管36，高速气流推动球体61内的旋流叶片63旋转，使得旋流叶片63带动转轴62转动随后转轴62带动凸轮64同步转动，通过凸轮64的偏心结构周期性挤压套管65内的挤压杆66，使其克服弹簧A67的弹力做往复运动，从而挤压杆66间歇式挤压水冷管44，并在挡杆68的配合下，使得水冷管44内部形成脉冲水流，通过脉冲水流在水冷管44内流动时，会不断改变冷却液的流速，从而能够增强冷却液与炉体1之间的热交换效果，带走更多热量，更迅速地降低炉体1温度，避免因局部过热影响晶体生长质量;
同时，脉冲水流在水冷管44内形成的湍流状态，还能减少水垢等杂质附着在水冷管44内壁的情况，降低堵塞风险，延长水冷管44使用寿命，减少设备维护成本;
此外，脉冲水流的产生与炉内压力变化相关联，压力越大，气体流速越快，挤压机构6产生脉冲水流的频率和强度越高，实现了根据炉体1实际工况动态调节冷却强度的效果，为碳化硅半导体生产提供更稳定、适宜的温度环境，有助于提高单晶生长的成品率和质量。
[0041]另外，当挤压杆66挤压水冷管44时，循环管43内冷却液的流动状态被改变，其内部压强增大，由于循环管43与横管10通过连接管13相连通，使得压强增大的冷却液会沿着连接管13进入横管10，在横管10内部，冷却液产生的压力克服弹簧C15的弹力，推动推杆11滑动，推杆11一端安装的齿条B12随着推杆11的移动而产生直线位移，因为齿条B12与齿轮A7相互啮合，齿条B12的直线运动转化为齿轮A7的旋转运动，当齿轮A7转动时，又带动与其啮合的齿轮B8同步转动，随着齿轮B8的转动，转杆38也开始旋转，进而带动安装在转杆38外壁位于吸气管34内部的扇叶9转动，扇叶9旋转过程中产生负压，形成吸力，加速炉体1内热气通过吸气管34向储气箱37流动，从而提升了热气泄压的速率，进而通过扇叶9转动产生的负压吸力，能主动促进炉内热气排出，相比仅依靠自然压力差的泄压方式，大幅缩短了泄压时间，更快地降低炉体1内部压力，避免因压力过高对设备和晶体生长造成不良影响，提升了生产安全性。
[0042]最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(7)
声明：
“碳化硅半导体生产用单晶炉” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：深圳市国雪科技有限公司
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