本技術屬(shu)于退火(huo)裝置(zhi)，特(te)別涉及一種降(jiang)低碳化硅晶(jing)體應(ying)力的退火(huo)裝置(zhi)。

背景技術：

1、碳化(hua)硅的退(tui)火(huo)(huo)是指將碳化(hua)硅材料暴露在一定(ding)溫(wen)度(du)(du)下(xia)，以降低或消除(chu)材料內部的應力，改善(shan)其晶(jing)(jing)體(ti)結(jie)構和性能的過(guo)程(cheng)，退(tui)火(huo)(huo)是一種熱(re)處理方(fang)法，通過(guo)控制溫(wen)度(du)(du)和時間，使碳化(hua)硅晶(jing)(jing)體(ti)在熱(re)力學(xue)平衡的條件下(xia)發生結(jie)構調整和松弛，在碳化(hua)硅退(tui)火(huo)(huo)過(guo)程(cheng)中，晶(jing)(jing)體(ti)受熱(re)后會(hui)(hui)發生結(jie)構改變和原子(zi)遷移(yi)，通常，退(tui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)會(hui)(hui)高于晶(jing)(jing)體(ti)的工作溫(wen)度(du)(du)，以加速原子(zi)遷移(yi)和結(jie)晶(jing)(jing)過(guo)程(cheng)，退(tui)火(huo)(huo)可(ke)以改善(shan)碳化(hua)硅材料的晶(jing)(jing)體(ti)質(zhi)量，并減少結(jie)構和界(jie)面缺陷，從而提(ti)高材料的電學(xue)、光(guang)學(xue)和熱(re)學(xue)性能。

2、在(zai)碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)退(tui)(tui)火(huo)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，如何降低碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)晶體(ti)的(de)表(biao)面應(ying)(ying)力尤為(wei)重要，這直接影響碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)退(tui)(tui)火(huo)的(de)質量，如果(guo)在(zai)退(tui)(tui)或過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)晶體(ti)表(biao)面應(ying)(ying)力超過(guo)(guo)晶體(ti)的(de)強度極限，就會導致晶體(ti)開裂(lie)，開裂(lie)會破壞晶體(ti)的(de)完(wan)整(zheng)性和(he)結構，使(shi)其(qi)失去功能(neng)或性能(neng)，同時，在(zai)碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)退(tui)(tui)火(huo)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，高應(ying)(ying)力環境可能(neng)導致碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)晶體(ti)與周圍氣(qi)氛中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)氣(qi)或其(qi)他雜質發生反應(ying)(ying)，導致氧(yang)化(hua)(hua)或表(biao)面污(wu)染，這會改變(bian)晶體(ti)的(de)化(hua)(hua)學性質和(he)表(biao)面特性，對晶體(ti)性能(neng)和(he)使(shi)用環境產生不利影響。

3、綜上(shang)(shang)，在碳(tan)化(hua)硅(gui)退火過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)，降(jiang)低碳(tan)化(hua)硅(gui)晶(jing)體在退火過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)的應力是非常重要(yao)的，通過(guo)(guo)(guo)合適的氣(qi)氛控制等方(fang)法(fa)，如添(tian)加純(chun)凈氫氣(qi)可以有效減小(xiao)晶(jing)體的應力，保證晶(jing)體的完整性和性能，所以希望研發一種降(jiang)低碳(tan)化(hua)硅(gui)晶(jing)體應力的退火裝置，用于解決以上(shang)(shang)問題。

技術實現思路

1、針對現有技術存在的不足，本實用新(xin)型(xing)目的是提供一種降低(di)碳化硅晶體應力(li)的退火裝(zhuang)置。

2、本實用新型通過以下的技(ji)術方(fang)案(an)實現：一種降低碳化硅晶體應(ying)力(li)的退火裝置，包括：控(kong)制臺、氣(qi)瓶和旋轉送氣(qi)盒，控(kong)制臺頂部設有一組底座，底座上表(biao)面向下凹(ao)陷形成一組放置槽(cao)；

3、放(fang)置槽內(nei)部設有(you)(you)一(yi)組(zu)退(tui)(tui)火管(guan)，退(tui)(tui)火管(guan)左右兩側下方設有(you)(you)兩組(zu)支(zhi)撐板(ban)，控制臺左側設有(you)(you)一(yi)組(zu)氣(qi)(qi)瓶(ping)箱(xiang)(xiang)，氣(qi)(qi)瓶(ping)箱(xiang)(xiang)內(nei)部設有(you)(you)一(yi)組(zu)氣(qi)(qi)瓶(ping)，氣(qi)(qi)瓶(ping)頂部設有(you)(you)一(yi)組(zu)噴氣(qi)(qi)嘴；

4、噴氣(qi)嘴(zui)頂部設有(you)一(yi)組(zu)(zu)送氣(qi)管，噴氣(qi)嘴(zui)左側安裝(zhuang)有(you)一(yi)組(zu)(zu)控制閥，退火管內(nei)(nei)部頂部安裝(zhuang)有(you)一(yi)組(zu)(zu)旋轉(zhuan)送氣(qi)盒，旋轉(zhuan)送氣(qi)盒內(nei)(nei)部開設有(you)一(yi)組(zu)(zu)旋轉(zhuan)腔，旋轉(zhuan)腔內(nei)(nei)部設有(you)一(yi)組(zu)(zu)旋轉(zhuan)送氣(qi)扇(shan)。

5、作(zuo)為(wei)一優選的實施方式，控制(zhi)臺(tai)、底(di)座和(he)退火(huo)管(guan)共同(tong)組(zu)成一組(zu)主體，主體型號為(wei)vrsf1600-322碳化硅真空(kong)高(gao)溫退火(huo)爐。

6、作為(wei)一優選(xuan)的實施方式(shi)，氣(qi)瓶內(nei)部填充有純(chun)凈氫氣(qi)，噴氣(qi)嘴頂部與送氣(qi)管底部通過密封(feng)膠(jiao)(jiao)膠(jiao)(jiao)接，送氣(qi)管為(wei)c形結構。

7、作為一優選的實施方式，送(song)(song)氣(qi)(qi)管右側下方貫穿(chuan)退火(huo)管頂(ding)(ding)部(bu)(bu)與旋轉送(song)(song)氣(qi)(qi)盒頂(ding)(ding)部(bu)(bu)，送(song)(song)氣(qi)(qi)管與退火(huo)管的貫通處上方安裝有(you)密封圈，旋轉送(song)(song)氣(qi)(qi)盒頂(ding)(ding)部(bu)(bu)與退火(huo)管內部(bu)(bu)頂(ding)(ding)部(bu)(bu)膠(jiao)接。

8、作為(wei)一優選(xuan)的實(shi)施方(fang)式，旋轉(zhuan)送氣(qi)扇頂部開設(she)有若干組(zu)導氣(qi)槽，導氣(qi)槽以圓(yuan)心為(wei)基點呈擴散狀分布，導氣(qi)槽內部為(wei)沿(yan)逆時針方(fang)向角度逐漸降低的斜面結構。

9、作為一優選的實施方式，旋轉送氣扇底部遠離(li)圓心(xin)的環(huan)形區域內開(kai)設(she)有一組滑槽一，放置(zhi)槽底部遠離(li)圓心(xin)的環(huan)形區域內開(kai)設(she)有一組滑槽二；

10、滑(hua)槽一(yi)(yi)和滑(hua)槽二的半(ban)徑長度相同，滑(hua)槽一(yi)(yi)和滑(hua)槽二之間設有若干組萬向球，萬向球的半(ban)徑長度大于滑(hua)槽一(yi)(yi)和滑(hua)槽二的深度。

11、作為一(yi)優選的(de)實施方(fang)式，旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)盒(he)側面(mian)貫通(tong)開設有若干(gan)組送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)孔，在(zai)實際(ji)使(shi)用時(shi)(shi)，碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)在(zai)退火(huo)管內部退火(huo)時(shi)(shi)，打開控制閥，純(chun)凈(jing)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)向(xiang)上通(tong)過送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)管進入到旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)盒(he)內部，并向(xiang)下沖(chong)擊(ji)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)扇，純(chun)凈(jing)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)向(xiang)下進入到導(dao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)槽(cao)(cao)(cao)(cao)內部，對導(dao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)槽(cao)(cao)(cao)(cao)內部斜面(mian)沖(chong)擊(ji)，使(shi)導(dao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)槽(cao)(cao)(cao)(cao)受到一(yi)個橫向(xiang)分力，從(cong)而推動旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)扇旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)，在(zai)此(ci)期間，若干(gan)組萬向(xiang)球在(zai)滑槽(cao)(cao)(cao)(cao)一(yi)和滑槽(cao)(cao)(cao)(cao)二內部旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)，從(cong)而使(shi)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)扇在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)盒(he)內部旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)更(geng)加(jia)平穩(wen)(wen)和流(liu)暢，繼而使(shi)純(chun)凈(jing)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)散發更(geng)加(jia)均勻，純(chun)凈(jing)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)經過導(dao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)槽(cao)(cao)(cao)(cao)的(de)導(dao)流(liu)作用通(tong)過若干(gan)組送(song)(song)(song)氣(qi)(qi)(qi)(qi)孔發散到退火(huo)管內部，防止碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)在(zai)退火(huo)時(shi)(shi)晶體表面(mian)氧化(hua)(hua)(hua)和污染，防止碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)開裂，保證(zheng)了(le)退火(huo)管內部氣(qi)(qi)(qi)(qi)氛(fen)的(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)，從(cong)而保證(zheng)了(le)碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)晶體的(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性和性能。

12、采用(yong)了上述技術方案后(hou)，本實用(yong)新(xin)型的(de)有(you)益(yi)效果(guo)是：通過設置(zhi)氣瓶、送氣管、控制(zhi)閥以(yi)及(ji)(ji)旋轉(zhuan)送氣盒(he)，可(ke)將純(chun)凈氫氣輸送到退(tui)火(huo)管內部，從(cong)而(er)降(jiang)低碳化(hua)硅(gui)晶體(ti)表(biao)面與外界環境氧(yang)(yang)化(hua)產生反應，降(jiang)低碳化(hua)硅(gui)晶體(ti)表(biao)面應力，防(fang)止(zhi)晶體(ti)開裂(lie)以(yi)及(ji)(ji)晶體(ti)污染，通過設置(zhi)旋轉(zhuan)送氣扇、滑槽(cao)一、滑槽(cao)二以(yi)及(ji)(ji)萬向球，可(ke)將純(chun)凈氫氣勻(yun)速均勻(yun)地(di)導入進退(tui)火(huo)管內部，保(bao)證(zheng)了退(tui)火(huo)管內部氣氛的(de)穩定，防(fang)止(zhi)碳化(hua)硅(gui)表(biao)面氧(yang)(yang)化(hua)和污染，保(bao)證(zheng)晶體(ti)的(de)完整性(xing)和性(xing)能。

技術特征：

1.一種降低碳(tan)化硅晶體應(ying)力的退火裝(zhuang)置，包括(kuo)：控(kong)制臺(tai)(100)、氣(qi)瓶(170)和旋轉送氣(qi)盒(160)，其特(te)征(zheng)在于：所述控(kong)制臺(tai)(100)頂部(bu)設有一組底(di)座(zuo)(110)，所述底(di)座(zuo)(110)上(shang)表面向下凹陷形(xing)成(cheng)一組放置槽；

2.如(ru)權(quan)利要求(qiu)1所(suo)述的(de)一(yi)種降(jiang)低(di)碳(tan)化硅晶體應力的(de)退(tui)火裝置，其特征在于：所(suo)述控制臺(100)、底座(zuo)(110)和退(tui)火管(120)共同組成一(yi)組主體，所(suo)述主體型號(hao)為vrsf1600-322碳(tan)化硅真空高溫(wen)退(tui)火爐。

3.如權(quan)利要求1所述(shu)(shu)的一種降低碳化硅(gui)晶體應力(li)的退(tui)火裝置(zhi)，其特征在于：所述(shu)(shu)氣(qi)(qi)瓶(170)內(nei)部填充有(you)純凈(jing)氫氣(qi)(qi)，所述(shu)(shu)噴氣(qi)(qi)嘴頂部與(yu)送氣(qi)(qi)管(guan)(150)底部通過(guo)密封(feng)膠膠接，所述(shu)(shu)送氣(qi)(qi)管(guan)(150)為(wei)c形結(jie)構。

4.如權利要求1所(suo)(suo)(suo)述(shu)的一(yi)種降低碳化硅晶體應力(li)的退(tui)火(huo)裝(zhuang)置，其特(te)征在于：所(suo)(suo)(suo)述(shu)送氣(qi)管(guan)(guan)(150)右側(ce)下(xia)方貫(guan)穿(chuan)退(tui)火(huo)管(guan)(guan)(120)頂(ding)部與(yu)旋(xuan)轉送氣(qi)盒(160)頂(ding)部，所(suo)(suo)(suo)述(shu)送氣(qi)管(guan)(guan)(150)與(yu)退(tui)火(huo)管(guan)(guan)(120)的貫(guan)通處上方安(an)裝(zhuang)有密封圈(180)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)旋(xuan)轉送氣(qi)盒(160)頂(ding)部與(yu)退(tui)火(huo)管(guan)(guan)(120)內(nei)部頂(ding)部膠接。

5.如(ru)權利要求1所(suo)述(shu)的(de)一種降低(di)碳(tan)化硅晶體應(ying)力的(de)退火裝置，其特征在于：所(suo)述(shu)旋轉送氣扇(190)頂部開設有若干組導(dao)氣槽(cao)(230)，所(suo)述(shu)導(dao)氣槽(cao)(230)以圓心為(wei)基點呈(cheng)擴(kuo)散(san)狀分布，所(suo)述(shu)導(dao)氣槽(cao)(230)內部為(wei)沿逆(ni)時針(zhen)方向(xiang)角(jiao)度逐(zhu)漸降低(di)的(de)斜面結構。

6.如權(quan)利要(yao)求1所述(shu)的(de)(de)一(yi)種降(jiang)低(di)碳化硅晶體(ti)應力的(de)(de)退火裝置，其特征在于：所述(shu)旋(xuan)轉送氣(qi)扇(190)底部(bu)遠(yuan)(yuan)離圓心(xin)的(de)(de)環(huan)形區域內開(kai)設有一(yi)組(zu)滑(hua)槽一(yi)(200)，所述(shu)放置槽底部(bu)遠(yuan)(yuan)離圓心(xin)的(de)(de)環(huan)形區域內開(kai)設有一(yi)組(zu)滑(hua)槽二(210)；

7.如權(quan)利要求4所述的一種降(jiang)低碳化硅(gui)晶體應(ying)力(li)的退(tui)火裝置(zhi)，其特征(zheng)在于：所述旋(xuan)轉送氣盒(he)(160)側面貫(guan)通開設有若干組送氣孔(kong)(240)。

技術總結
本技術提供一種降低碳化硅晶體應力的退火裝置，包括：控制臺、氣瓶和旋轉送氣盒，控制臺頂部設有一組底座，底座上表面向下凹陷形成一組放置槽，與現有技術相比，本技術具有如下的有益效果：通過設置氣瓶、送氣管、控制閥以及旋轉送氣盒，可將純凈氫氣輸送到退火管內部，從而降低碳化硅晶體表面與外界環境氧化產生反應，降低碳化硅晶體表面應力，防止晶體開裂以及晶體污染，通過設置旋轉送氣扇、滑槽一、滑槽二以及萬向球，可將純凈氫氣勻速均勻地導入進退火管內部，保證了退火管內部氣氛的穩定，防止碳化硅表面氧化和污染，保證晶體的完整性和性能。

技術研發人員：李天運,邱艷麗
受保護的技術使用者：湖北錦瓷新材料科技有限公司
技術研發日：20231130
技術公布日：2024/9/19