一种三代半导体用等静压石墨坩埚的制作方法

本发明涉及石墨坩埚，具体为一种三代半导体用等静压石墨坩埚。

背景技术：

1、第三代半导体，就是以氮化镓（gan）、碳化硅（sic）、氧化锌（zno）和金刚石为代表的半导体材料，其中技术较为成熟、应用较多的主要是碳化硅，它是一种常温下导电性介于导体和绝缘体之间的材料。

2、碳化硅是单晶硅的一种，具有基本完整的点阵结构的晶体，是一种良好的半导体材料，纯度可达99.9999999%以上，可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位，处于新材料发展的前沿。

3、石墨粉体的等静压成型效果，很重要的一个因素是等静压模具，好的模具能够带来好的成型，长的使用寿命，从而提高产品品质，降低生产成本，而等静压石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性，被广泛应用于上述单晶硅的熔炼中。

4、现有的等静压石墨坩埚在对单晶硅的熔炼过程中，还是存在以下几个问题：

5、1.由于等静压石墨坩埚在对单晶硅熔炼完成后，需要将加热成液体的半导体材料导出以进行下一制作流程，传统的出料方式一般是借助机械固定架，先将石墨坩埚主体固定，再向下倾倒石墨坩埚主体以完成出料，该种结构设置由于机械固定架上附带的金属的自重较大，当螺杆松动时，则容易造成等静压石墨坩埚主体的倾倒，而造成重大安全事故。

6、2.现有的等静压石墨坩埚在倾倒高温液体时，液体一般是直接通过坩埚的漏口向外流出，当石墨坩埚的倾斜角度过大时，液体在坩埚漏口处的流速则会较大，高温液体容易直接从坩埚的漏口处喷出，产生高温液体四溅的情况，造成浪费的同时也影响了作业的安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种三代半导体用等静压石墨坩埚，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三代半导体用等静压石墨坩埚，包括等静压石墨坩埚主体和底座，所述等静压石墨坩埚主体的表面开设有漏口，所述底座的上表面固定连接有多个对称设置的固定块，多个所述固定块的上表面共同固定连接有支撑座，所述支撑座的表面设置有插块，所述等静压石墨坩埚主体的下表面开设有供所述插块插入且适配的插槽，所述底座的上表面设置有放置板；

3、所述底座的上表面设置有用于移动所述等静压石墨坩埚主体的移动部件，以及设置有用于所述等静压石墨坩埚主体倾斜出料的出料部件；

4、还包括用于在所述等静压石墨坩埚主体移动中对其限位的保护部件。

5、可选的，所述移动部件包括固定连接在所述底座上表面的l型固定柱，所述l型固定柱的表面固定连接有矩形框一，所述矩形框一的内壁定轴转动连接有螺纹杆一，所述螺纹杆一的表面螺纹连接有移动块一，所述移动块一的表面固定连接有连接柱，还包括连接件，所述连接柱通过所述连接件与所述等静压石墨坩埚主体的表面相定轴转动连接。

6、可选的，所述移动部件设置有两组且两组所述移动部件分别设置在所述等静压石墨坩埚主体的左右两侧，两个所述螺纹杆一之间共同设置有皮带轮传动机构一，所述螺纹杆一的表面设置有转盘。

7、可选的，所述出料部件包括固定连接在所述底座上表面的矩形框二，所述矩形框二的表面定轴转动连接有螺纹杆二，所述螺纹杆二的表面螺纹连接有移动块二，所述移动块二的上表面固定连接有两个对称设置的铰接块一，贯穿两个所述铰接块一且与其相固定连接有铰接杆，所述铰接杆的表面铰接有铰接板一；

8、所述等静压石墨坩埚主体的表面固定连接有连接块，所述铰接板一的端部与所述连接块相铰接；

9、所述螺纹杆二的表面固定连接有蜗轮，所述底座的表面固定连接有保护壳，所述保护壳的表面定轴转动连接有转杆，所述转杆的表面设置有与所述蜗轮相啮合的蜗杆；

10、所述矩形框二和所述保护壳均设置有两组且以所述等静压石墨坩埚主体的中心呈对称分布。

11、可选的，所述底座的下表面设置有电机，所述电机的输出轴固定连接有转轴，所述转轴与两个所述转杆之间共同设置有皮带轮传动机构二。

12、可选的，所述矩形框一的表面固定连接有支撑杆，所述支撑杆的表面固定连接有多个弹性凸起；

13、还包括转板，所述转板的表面开设有供所述支撑杆插入且适配的圆形槽口一，多个所述弹性凸起均与所述圆形槽口一的内壁相抵接，所述转板设置有两个且分别设置在两个所述矩形框一上，两个所述转板之间共同固定连接有蓄料箱，所述蓄料箱的表面固定连通有出料管。

14、可选的，所述等静压石墨坩埚主体的上表面固定连接有两个对称设置的插杆，所述蓄料箱的上表面设置有安装块，所述安装块的表面开设有供所述插杆插入且适配的圆形槽口二，所述圆形槽口二的内壁开设有矩形槽口，所述矩形槽口的内壁设置有伸缩杆一，所述伸缩杆一的端部固定连接有半圆柱块，所述半圆柱块与所述矩形槽口的内壁之间共同设置有弹簧一，所述插杆的上端部为弧形设置，所述插杆的表面开设有供所述半圆柱块滑入的滑槽。

15、可选的，所述保护部件包括设置在所述等静压石墨坩埚主体外侧的限位环，所述限位环与所述底座之间共同设置有弹簧二，所述限位环与所述底座之间还设置有伸缩杆二，所述限位环的表面固定连接有连接板，所述连接板设置有两组且分别与两个所述螺纹杆一相滑动连接，所述限位环的表面设置有铰接块二，所述铰接块二与所述铰接杆之间共同设置有铰接板二。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、一、本发明不用借助外界的机械固定架，即可使得等静压石墨坩埚主体先上升至便于倾斜出料的高度，而后通过移动块二的移动，以及铰接板一的配合作用，使得等静压石墨坩埚主体倾斜，即可完成等静压石墨坩埚主体内熔炼完成后半导体材料的出料操作，相较于传统的借助机械固定架的出料方式，操作便捷，结构简单且自重低，安全性能高。

18、二、本发明在等静压石墨坩埚主体上升至便于倾斜出料的高度时，在插杆和固定块的配合作用下，完成等静压石墨坩埚主体与蓄料箱的固定，以使得蓄料箱与等静压石墨坩埚主体相紧密贴合，即可在等静压石墨坩埚主体后续的倾斜出料时，对从漏口排出的高温液体进行缓冲，从而解决了当等静压石墨坩埚的倾斜角度过大时，高温液体容易直接从坩埚的漏口处喷出，造成高温液体四溅，影响作业安全性的问题。

技术特征：

1.一种三代半导体用等静压石墨坩埚，包括等静压石墨坩埚主体（2）和底座（1），其特征在于：所述等静压石墨坩埚主体（2）的表面开设有漏口（3），所述底座（1）的上表面固定连接有多个对称设置的固定块（44），多个所述固定块（44）的上表面共同固定连接有支撑座（45），所述支撑座（45）的表面设置有插块，所述等静压石墨坩埚主体（2）的下表面开设有供所述插块插入且适配的插槽，所述底座（1）的上表面设置有放置板（19）；

2.根据权利要求1所述的一种三代半导体用等静压石墨坩埚，其特征在于：所述移动部件设置有两组且两组所述移动部件分别设置在所述等静压石墨坩埚主体（2）的左右两侧，两个所述螺纹杆一（7）之间共同设置有皮带轮传动机构一（40），所述螺纹杆一（7）的表面设置有转盘（5）。

3.根据权利要求2所述的一种三代半导体用等静压石墨坩埚，其特征在于：所述底座（1）的下表面设置有电机（42），所述电机（42）的输出轴固定连接有转轴（41），所述转轴（41）与两个所述转杆（21）之间共同设置有皮带轮传动机构二（43）。

4.根据权利要求3所述的一种三代半导体用等静压石墨坩埚，其特征在于：所述保护部件包括设置在所述等静压石墨坩埚主体（2）外侧的限位环（12），所述限位环（12）与所述底座（1）之间共同设置有弹簧二（46），所述限位环（12）与所述底座（1）之间还设置有伸缩杆二（47），所述限位环（12）的表面固定连接有连接板（11），所述连接板（11）设置有两组且分别与两个所述螺纹杆一（7）相滑动连接，所述限位环（12）的表面设置有铰接块二（13），所述铰接块二（13）与所述铰接杆（16）之间共同设置有铰接板二（15）。

技术总结
本发明公开了一种三代半导体用等静压石墨坩埚，涉及石墨坩埚技术领域，包括等静压石墨坩埚主体和底座，等静压石墨坩埚主体的表面开设有漏口，底座的上表面固定连接有多个对称设置的固定块，多个固定块的上表面共同固定连接有支撑座，支撑座的表面设置有插块，等静压石墨坩埚主体的下表面开设有供插块插入且适配的插槽，底座的上表面设置有放置板，该三代半导体用等静压石墨坩埚，不用借助外界的机械固定架，通过移动块二的移动和铰接板的配合使用，即可使得等静压石墨坩埚主体倾斜出料，以能够等静压石墨坩埚主体内熔炼完成后半导体材料倒出，相较于传统的借助机械固定架的出料方式，操作便捷，结构简单且自重低，安全性能高。

技术研发人员：纪斌,吕尊华,万伟光
受保护的技术使用者：福建福碳新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16