【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅合成，具体而言，涉及一种碳化硅粉料连续合成设备和方法。
技术介绍
1、碳化硅作为第三代宽带隙半导体，电学、力学和化学各方面性能表现优异。具有高热导率和低的热膨胀系数，高击穿场强和高饱和电子迁移率，高硬度和良好的耐摩擦系数，以及良好的耐腐蚀性，可在高温、高频、高压、高功率以及高辐射环境下使用，因而在半导体芯片和电子器件方面中被寄予厚望。
2、随着国内6寸碳化硅长晶工艺的渐趋成熟和产业化，8寸碳化硅长晶进程的加快，高纯碳化硅粉料的低产量和高成本，逐渐成为制约碳化硅产业化一道屏障。目前的碳化硅粉料合成，均是采用单锅合成方式，即单个坩埚实现填料、合成后，再次在该坩埚内填料合成，其产量较低、成本较高，解决低产量和高成本最有效的方法是实现单炉大公斤生产或连续生产，而目前的碳化硅粉料合成方法尚无能够实现连续合成的方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的包括，例如，提供了一种碳化硅粉料连续合成设备和方法，其能够实现碳化硅粉料的连续合成，提升生产效率。
2、本专利技术的实施例可以这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种碳化硅粉料连续合成设备，包括：
4、反应炉，所述反应炉内由上至下依次设置有进料过渡仓、反应仓和出料过渡仓，所述反应仓连接在所述进料过渡仓的底部，并与所述进料过渡仓选择性地导通，所述出料过渡仓连接在所述反应仓的底部，并与所述反应仓选择性地导通；
5、加热环，所述加热环设置在所述反应仓的周围，用于加热所述
6、气体控制装置，所述气体控制装置连接至所述反应炉，用于控制所述反应炉内的气氛类型和气压；
7、吊装旋转装置，所述吊装旋转装置活动设置在所述反应炉的顶部，用于将装入所述进料过渡仓的坩埚向下可拆卸地装配至所述反应仓内的所述坩埚，并带动多个所述坩埚向下移动；
8、承载装置，所述承载装置活动设置在所述反应炉的底部，用于承载所述坩埚，并将进入所述出料过渡仓的坩埚从所述反应仓内的所述坩埚上拆下；
9、其中，所述反应炉用于连续装入多个所述坩埚，多个所述坩埚沿上下方向依次分布在所述反应炉内，所述吊装旋转装置还用于在底部的所述坩埚进入所述出料过渡仓后脱离顶部的所述坩埚并复位至所述进料过渡仓的顶部，所述承载装置还用于在拆下的所述坩埚取出所述出料过渡仓后向上可拆卸地接合至所述反应仓内的所述坩埚。
10、在可选的实施方式中，所述气体控制装置包括进气管路和出气管路，所述进气管路分别连接至所述进料过渡仓、所述反应仓和所述出料过渡仓，用于相互独立地向所述进料过渡仓、所述反应仓和所述出料过渡仓送气；所述出气管路分别连接至所述进料过渡仓、所述反应仓和所述出料过渡仓，用于相互独立地对所述进料过渡仓、所述反应仓和所述出料过渡仓抽气。
11、在可选的实施方式中，所述反应仓与所述进料过渡仓之间设置有第一分隔阀板，所述第一分隔阀板用于在所述进料过渡仓装入所述坩埚时关闭，以使所述反应仓与所述进料过渡仓在装料过程中相互隔绝。
12、在可选的实施方式中，所述吊装旋转装置包括吊装驱动件和吊装螺纹件，所述吊装驱动件设置在所述进料过渡仓的顶部，所述吊装螺纹件与所述吊装驱动件传动连接，用于在所述吊装驱动件的带动下转动或上下移动，且所述吊装螺纹件用于螺纹装配在所述位于所述进料过渡仓内的所述坩埚的顶部，所述第一分隔阀板还用于在所述吊装螺纹件脱离所述坩埚时固定对应的所述坩埚。
13、在可选的实施方式中，所述反应仓与所述出料过渡仓之间设置有第二分隔阀板，所述第二分隔阀板用于在将所述坩埚从所述出料过渡仓取出时关闭，以使所述反应仓和所述出料过渡仓在出料过程中相互隔绝。
14、在可选的实施方式中，所述承载装置包括升降驱动件和升降台，所述升降驱动件设置在所述出料过渡仓的底侧，所述升降台与所述升降驱动件传动连接，用于在所述升降驱动件的带动下转动或上下移动，且所述升降台上设置有螺纹装配槽，所述螺纹装配槽用于螺纹装配在位于所述反应仓内的所述坩埚的底部，所述第二分隔阀板还用于在拆下位于所述出料过渡仓内的所述坩埚时卡紧位于所述反应仓内的所述坩埚。
15、在可选的实施方式中，所述反应仓内具有由上至下依次分布且相互导通的合成区、高温转型区和降温区，所述合成区、所述高温转型区以及所述降温区内均对应容置有所述坩埚，所述加热环至少设置在所述高温转型区的周围。
16、第二方面，本专利技术提供一种碳化硅粉料连续合成方法，适用于如前述实施方式所述的碳化硅粉料连续合成设备，所述方法包括：
17、将装有碳硅混合料的多个坩埚装入反应炉，其中多个所述坩埚依次可拆卸连接，并依次分布在所述反应炉的进料过渡仓和反应仓；
18、对所述反应炉进行的气氛类型和气压进行调整；
19、分区加热所述反应炉，以使对应坩埚内的所述碳硅混合料合成碳化硅粉料；
20、将多个所述坩埚整体下移，以使位于底部的所述坩埚进入所述反应炉的出料过渡仓，且位于顶部的所述坩埚由所述进料过渡仓进入所述反应仓；
21、向所述进料过渡仓内装入坩埚，并将装入所述进料过渡仓的坩埚向下可拆卸地装配至所述反应仓内的所述坩埚；
22、将进入所述出料过渡仓的坩埚从所述反应仓内的所述坩埚上拆下并取出。
23、在可选的实施方式中，分区加热所述反应炉的步骤，包括：
24、利用加热环加热所述反应仓，并保持2-12小时；
25、其中，所述反应仓的高温转型区升温至1800-2300℃，所述反应仓的合成区升温至800-1350℃，所述反应仓的降温区和所述进料过渡仓升温至100-400℃。
26、在可选的实施方式中，向所述进料过渡仓内装入坩埚的步骤之前，所述方法还包括：
27、关闭位于所述反应仓和所述进料过渡仓之间的第一分隔阀板，以使所述反应仓和所述进料过渡仓相互隔绝；
28、将所述进料过渡仓内充气至大气压。
29、在可选的实施方式中，将进入所述出料过渡仓的坩埚从所述反应仓内的所述坩埚上拆下并取出的步骤之前，所述方法还包括：
30、关闭位于所述反应仓和所述出料过渡仓之间的第二分隔阀板，以使所述反应仓和所述出料过渡仓相互隔绝；
31、将所述出料过渡仓内充气至大气压。
32、本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
33、本专利技术实施例提供的碳化硅粉料连续合成设备和方法，在反应炉内由上至下依次设置进料过渡仓、反应仓和出料过渡仓，进料过渡仓、反应仓和出料过渡仓两两之间选择性地导通，在反应仓的周围设置加热环实现反应加热，并通过气体控制装置来控制炉内的气氛类型和气压。在反应炉的顶部设置吊装旋转装置，该吊装旋转装置能够将装入进料过渡仓的坩埚向下可拆卸地装配至反应仓内的坩埚，并带动多个坩埚向下移动，直至底部的坩埚进入到出料过渡仓后脱离顶部的坩埚并复位至进料过渡仓的顶部。在反应炉的底部设置承载装置，该承载装置能够承本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述气体控制装置（150）包括进气管路（151）和出气管路（153），所述进气管路（151）分别连接至所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115），用于相互独立地向所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115）送气；所述出气管路（153）分别连接至所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115），用于相互独立地对所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115）抽气。
3.根据权利要求2所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述反应仓（113）与所述进料过渡仓（111）之间设置有第一分隔阀板（117），所述第一分隔阀板（117）用于在所述进料过渡仓（111）装入所述坩埚（200）时关闭，以使所述反应仓（113）与所述进料过渡仓（111）在装料过程中相互隔绝。
4.根据权利要求3所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述吊装旋转装
5.根据权利要求3所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述反应仓（113）与所述出料过渡仓（115）之间设置有第二分隔阀板（119），所述第二分隔阀板（119）用于在将所述坩埚（200）从所述出料过渡仓（115）取出时关闭，以使所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115）在出料过程中相互隔绝。
6.根据权利要求5所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述承载装置（190）包括升降驱动件（191）和升降台（193），所述升降驱动件（191）设置在所述出料过渡仓（115）的底侧，所述升降台（193）与所述升降驱动件（191）传动连接，用于在所述升降驱动件（191）的带动下转动或上下移动，且所述升降台（193）上设置有螺纹装配槽（195），所述螺纹装配槽（195）用于螺纹装配在位于所述反应仓（113）内的所述坩埚（200）的底部，所述第二分隔阀板（119）还用于在拆下位于所述出料过渡仓（115）内的所述坩埚（200）时卡紧位于所述反应仓（113）内的所述坩埚（200）。
7.根据权利要求1所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述反应仓（113）内具有由上至下依次分布且相互导通的合成区（1131）、高温转型区（1133）和降温区（1135），所述合成区（1131）、所述高温转型区（1133）以及所述降温区（1135）内均对应容置有所述坩埚（200），所述加热环（130）至少设置在所述高温转型区（1133）的周围。
8.一种碳化硅粉料连续合成方法，适用于如权利要求1所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的碳化硅粉料连续合成方法，其特征在于，分区加热所述反应炉（110）的步骤，包括：
10.根据权利要求8所述的碳化硅粉料连续合成方法，其特征在于，向所述进料过渡仓（111）内装入坩埚（200）的步骤之前，所述方法还包括：
11.根据权利要求8所述的碳化硅粉料连续合成方法，其特征在于，将进入所述出料过渡仓（115）的坩埚（200）从所述反应仓（113）内的所述坩埚（200）上拆下并取出的步骤之前，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述气体控制装置（150）包括进气管路（151）和出气管路（153），所述进气管路（151）分别连接至所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115），用于相互独立地向所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115）送气；所述出气管路（153）分别连接至所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115），用于相互独立地对所述进料过渡仓（111）、所述反应仓（113）和所述出料过渡仓（115）抽气。
3.根据权利要求2所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述反应仓（113）与所述进料过渡仓（111）之间设置有第一分隔阀板（117），所述第一分隔阀板（117）用于在所述进料过渡仓（111）装入所述坩埚（200）时关闭，以使所述反应仓（113）与所述进料过渡仓（111）在装料过程中相互隔绝。
4.根据权利要求3所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述吊装旋转装置（170）包括吊装驱动件（171）和吊装螺纹件（173），所述吊装驱动件（171）设置在所述进料过渡仓（111）的顶部，所述吊装螺纹件（173）与所述吊装驱动件（171）传动连接，用于在所述吊装驱动件（171）的带动下转动或上下移动，且所述吊装螺纹件（173）用于螺纹装配在所述进料过渡仓（111）内的所述坩埚（200）的顶部，所述第一分隔阀板（117）还用于在所述吊装螺纹件（173）脱离所述坩埚（200）时固定对应的所述坩埚（200）。
5.根据权利要求3所述的碳化硅粉料连续合成设备，其特征在于，所述反应仓（113）与所述出料过渡仓（115）之间设置有第二分隔阀板（119），所述第二分隔阀板（119）用于在将所述坩埚（200）从所述出料过...
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