一种晶体生长装置的制作方法

本发明涉及晶体生长，具体为一种晶体生长装置。

背景技术：

1、碳化硅单晶材料具有自身宽禁带、高热导率、高击穿电场、高抗辐射能力等特点，其制成的半导体器件能够满足当今对高功率和强辐射器件的需求，是制备高温、高频、高功率和抗辐射器件的理想衬底材料，并在混合动力汽车、高压输电、led照明和航天航空等领域崭露头角，而生长高质量的碳化硅(sic)晶体则是实现这些碳化硅器件的优异性能的基础。

2、现有的晶体生长常用的方式为提拉法或者坩埚下降法，其中，提拉法具有在晶体生长过程中可以直接进行测试与观察，有利于控制生长条件、使用优质定向籽晶和“缩颈”技术，可减少晶体缺陷，获得所需取向的晶体、晶体生长速度较快和晶体位错密度低等有点，但是在晶体生长过程中，利用提拉法进行连续的晶体生长时，需要先将成型后的晶体和坩埚取出，再重新对籽晶进行加热，加热过程较长，影响连续生产晶体的效率。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有一种晶体生长装置中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明的目的是提供一种晶体生长装置，通过设置上壳体、下壳体和底板，下壳体侧壁底部开设有换料口，下壳体另一侧壁开设有出料口，下壳体顶部设置有驱动组件，驱动位于下壳体内部的晶体生长组件上下移动，在下壳体内部设置有夹持出料组件，底板顶部设置有换料加热组件，包括三角底座、位于三角底座顶部的转盘和与转盘连接的三个坩埚，三角底座其中两个角上方设置有加热炉，其中一个加热炉位于换料口内部，三个坩埚分别位于三角底座三个角上方，在晶体生长过程中，将籽晶倒入坩埚内部，加热炉对坩埚内部籽晶加热融化，驱动组件带动晶体生长组件向下移动，从位于下壳体内部的坩埚内提拉晶体，随着晶体生长组件向上移动到位，带动夹持出料组件将成型后的晶体夹持并从出料口送出，同时带动转盘旋转，带动三个坩埚在三角底座上依次换位，利用下壳体外部的加热炉对其上方的坩埚内进行提前加热，下壳体内部的加热炉保持其顶部的坩埚内部加热，同时可以对三角底座没有加热炉的一个角上方的坩埚进行清洗上料，使晶体生长组件可以持续的对晶体进行提拉生长，提高了连续生产晶体时的效率。

4、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

5、一种晶体生长装置，其包括：

6、框架，包括下壳体、安装在所述下壳体底部的底板和安装在所述下壳体顶部的上壳体，所述下壳体侧壁底部开设有换料口，所述下壳体另一侧壁开设有出料口；

7、驱动组件，安装在所述下壳体顶部并位于所述上壳体内部；

8、晶体生长组件，位于所述下壳体内部并与所述驱动组件连接，被所述驱动组件驱动在所述下壳体内部垂上下往复运动；

9、换料加热组件，包括安装在所述底板顶部的三角底座、可转动的连接在所述三角底座顶部中心并与所述晶体生长组件连接的转盘和分别位于所述三角底座三个角上方并与所述转盘连接的三个坩埚，所述三角底座其中两个角顶部安装有加热炉，其中一个所述加热炉位于所述换料口内部，另一个所述加热炉位于所述下壳体外部；

10、夹持出料组件，位于所述下壳体内部并与所述晶体生长组件连接，所述夹持出料组件包括相对滑动连接在所述下壳体内部的两个移动板、位于两个所述移动板之间的浮动板、分别连接在所述移动板与两个所述浮动板之间的两个连接杆和分别滑动连接在两个所述移动板相对侧壁的两个出料板，所述连接杆一端部铰接在所述浮动板侧壁，另一端部铰接在所述移动板顶部，所述浮动板顶部开设有第二贯穿孔；

11、当所述晶体生长组件向下移动时，推动所述浮动板向下移动，所述浮动板推动两个所述连接杆挤压两个所述移动板相互远离；

12、当所述晶体生长组件向上移动时，拉动所述浮动板向上移动，所述浮动板拉动两个所述连接杆提拉两个所述移动板相互靠近，直至两个所述出料板抵接对晶体进行夹持，此时所述出料板与所述晶体生长组件连接，随着所述晶体生长组件继续上移，所述晶体生长组件与所述浮动板分离，并与所述转盘连接，随着所述晶体生长组件继续上移，带动所述出料板将生长后的晶体从所述出料口推出，并带动所述转盘旋转，使三个所述坩埚跟随所述转盘旋转，在所述三角底座三个角上方轮换

13、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述驱动组件包括安装在所述下壳体顶部的安装板、安装在所述安装板顶部的电机和可转动的连接在所述下壳体顶部中心的第二齿轮，所述电机输出端安装有第一齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述下壳体内顶部可转动的连接有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第二齿轮之间同轴固定连接，所述第三齿轮底部安装有十字插杆。

14、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述下壳体内顶部可转动的连接有第四齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第四齿轮底部安装有第一皮带轮，所述下壳体内顶部还可转动的连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮与所述第一皮带轮之间通过皮带连接，所述第二皮带轮底部安装有螺纹杆，所述下壳体内顶部还安装有导向杆。

15、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述晶体生长组件包括位于所述下壳体内部的升降板和转筒，所述升降板顶部开设有第一贯穿孔，所述转筒底部贯穿伸出所述第一贯穿孔并安装有籽晶杆，所述转筒顶部安装有第七齿轮，所述第七齿轮顶部开设有十字插孔，所述十字插杆伸入所述十字插孔内部，所述升降板顶部开设有螺纹孔，所述螺纹杆旋转贯穿所述螺纹孔，所述升降板侧壁安装有延伸板，所述延伸板顶端开设有导向孔，所述导向杆贯穿所述导向孔。

16、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述三角底座其中一个角位于所述换料口内部，另外两个角位于所述下壳体外部，所述转盘外壁连接有三个连接板，所述连接板另一端安装有卡箍，三个所述卡箍分别位于所述三角底座三个角顶部，三个所述坩埚分别连接在三个所述卡箍内部。

17、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述转盘顶部安装有第八齿轮；

18、所述下壳体内顶部可转动的连接第五齿轮，所述下壳体顶部可转动的连接有第三皮带轮，所述第三皮带轮与所述第五齿轮同轴固定连接，所述下壳体顶部可转动的连接有第四皮带轮，所述第四皮带轮与所述第三皮带轮之间通过皮带连接，所述第四皮带轮底部安装有转杆，所述转杆底端安装有第六齿轮，所述第六齿轮与所述第八齿轮啮合。

19、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述下壳体侧壁位于所述换料口上方位置对称开设有两个导向槽，所述出料口内部铰接有门板，所述门板与所述出料口连接处设置有扭簧；

20、所述出料板侧壁安装有夹板，所述夹板顶端安装有弧形刀片，所述出料板侧壁安装有横板，所述横板伸出所述导向槽，所述出料板另一侧壁与所述门板对应位置安装有推板。

21、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述转杆杆身安装有第一斜齿轮，所述下壳体侧壁对称安装有两个第一固定板，所述第一固定板侧壁可转动的连接有第二斜齿轮，所述第二斜齿轮与所述转杆啮合，所述第一固定板另一侧壁可转动的连接有第五皮带轮，所述第五皮带轮与所述第二斜齿轮同轴固定连接，所述下壳体内壁与所述第一固定板对应位置安装有第二固定板，所述第二固定板侧壁可转动的连接有第六皮带轮，所述第六皮带轮与所述第五皮带轮之间通过皮带连接。

22、作为本发明所述的一种晶体生长装置的一种优选方案，其中，所述移动板侧壁安装有弹簧，所述弹簧另一端连接在所述下壳体内壁，所述浮动板顶部还安装有第二磁吸块，所述升降板底部与所述第二磁吸块对应位置安装有第一磁吸块，所述横板侧壁开设有开槽，所述开槽底部安装有齿条，当连个所述夹板相互抵接时，所述第六皮带轮位于所述开槽内部并与所述齿条啮合。

23、与现有技术相比：通过设置上壳体、下壳体和底板，下壳体侧壁底部开设有换料口，下壳体另一侧壁开设有出料口，下壳体顶部设置有驱动组件，驱动位于下壳体内部的晶体生长组件上下移动，在下壳体内部设置有夹持出料组件，底板顶部设置有换料加热组件，包括三角底座、位于三角底座顶部的转盘和与转盘连接的三个坩埚，三角底座其中两个角上方设置有加热炉，其中一个加热炉位于换料口内部，三个坩埚分别位于三角底座三个角上方，在晶体生长过程中，将籽晶倒入坩埚内部，加热炉对坩埚内部籽晶加热融化，驱动组件带动晶体生长组件向下移动，从位于下壳体内部的坩埚内提拉晶体，随着晶体生长组件向上移动到位，带动夹持出料组件将成型后的晶体夹持并从出料口送出，同时带动转盘旋转，带动三个坩埚在三角底座上依次换位，利用下壳体外部的加热炉对其上方的坩埚内进行提前加热，下壳体内部的加热炉保持其顶部的坩埚内部加热，同时可以对三角底座没有加热炉的一个角上方的坩埚进行清洗上料，使晶体生长组件可以持续的对晶体进行提拉生长，提高了连续生产晶体时的效率。