[实用新型]一种单晶生长真空系统的冷阱结构

说明书

本实用新型属于单晶生长设备真空系统技术领域，特别涉及一种单晶生长真空系统的冷阱结构，包括壳体、冷却容器与捕集管道，本实用新型所述的冷阱结构，其捕集管道可以增加气体路径行程，也可以增加气体与冷却介质的接触面积；捕集管道安装在冷却容器内，冷却管道安装在捕集管道内，冷却管道与冷却容器连通且均存有冷却介质，冷却介质的温度比气体温度低，因此，进入捕集管道内的气体经内外双重冷却可以快速降温；气体中的水蒸气分子和某些熔点较高的杂质气体分子会液化，并和某些杂质颗粒一起沉积在捕集管道底部，从而降低排出气体中的杂质比率，同时也降低了气体回流概率，提高了加热炉内的真空度。

技术领域

本实用新型属于单晶生长设备真空系统技术领域，特别涉及一种单晶生长真空系统的冷阱结构。

背景技术

作为一种新型半导体材料，SiC凭借其相较于Si和GaAs而言更为优良的物理特性和化学特性，如：导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性好、强度高等，成为制造高温高压器件、大功率器件、高频器件等的最重要的半导体材料之一。

近年来，SiC材料生长和制造工艺飞速发展，越来越多的企业开始致力于发展SiC晶圆和器件的生产制造能力，与之相关的产业层出不穷。

现有的碳化硅单晶生长设备真空系统相关技术中的冷阱结构，气体经过冷阱时路径较短、接触面积较少，过分依赖于真空泵。这导致水蒸气分子和杂质气体分子及颗粒捕集效果不明显，从而降低真空泵的性能，对其正常工作造成不良影响，同时也会降低晶体生长室的纯净度。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供一种碳化硅单晶生长设备真空系统的冷阱结构，通过设置所述冷阱可以提高捕集水蒸气分子和杂质气体分子及颗粒的能力，尽可能减少杂质对真空泵的影响，也可以降低气体回流概率，提高单晶生长设备真空室纯净度。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种单晶生长真空系统的冷阱结构，包括：

壳体，设置有冷却容器，所述冷却容器用于容纳冷却介质；

捕集管道，安装在所述冷却容器内，所述捕集管道设有进气口、出气口与排液口及多个捕集器，气体由所述进气口进入捕集管道并经捕集器后自所述出气口排出，所述排液口用于排出捕集管道中的杂质液体与颗粒；

冷却管道，设置于所述捕集管道内部，与冷却容器连通；

所述捕集器沿所述捕集管道轴向安装，并且所述捕集器与所述捕集管道之间具有允许气体通过的间隙。

在本技术方案中，捕集管道安装在冷却容器内，冷却管道安装在捕集管道内，冷却管道与冷却容器连通且均存有冷却介质，冷却介质的温度比气体温度低，因此，进入捕集管道内的气体经内外双重冷却可以快速降温。气体中的水蒸气分子和某些熔点较高的杂质气体分子会液化，并和某些杂质颗粒一起沉积在捕集管道底部，从而降低排出气体中的杂质比率，同时也降低了气体回流概率，提高了加热炉内的真空度。

作为本实用新型的一种优选方案，所述捕集器沿所述捕集管道轴向交叉间隔排列。

作为本实用新型的一种优选方案， 所述捕集器沿所述捕集管道在靠近所述出气口段安装。

作为本实用新型的一种优选方案，相邻两个所述捕集器沿所述捕集管道轴向间距为所述捕集管道内径的1/3～1/2。

在本技术方案中，为了确保所述气体与所述捕集管道内壁和所述捕集器的接触面积更大，相邻两个所述捕集器沿所述捕集管道轴向间距为所述捕集管道内径的1/3～1/2。

作为本实用新型的一种优选方案，在所述捕集管道中，允许气体通过的间隙面积为所述捕集管道横截面积的25%～30%。