本申請(qǐng)涉及藍(lán)寶石長(zhǎng)晶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置及方法。

背景技術(shù)：

藍(lán)寶石具有硬度高、耐磨性好以及耐熱性好等許多優(yōu)異的性能。業(yè)內(nèi)通常采用泡生法，在藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐內(nèi)生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體。如圖1至圖3所示，一種現(xiàn)有的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900包括：爐筒8、設(shè)置于爐筒8頂部的上法蘭1、設(shè)置于爐筒8底部的下法蘭9、設(shè)置于下法蘭9上的坩堝支撐軸10，以及設(shè)置于下法蘭9上的底部加熱器6。底部加熱器6為三相交流e型結(jié)構(gòu)，包括a相加熱器電極爪61、b相加熱器電極爪62以及c相加熱器電極爪63。坩堝支撐軸10上用于放置坩堝5，底部加熱器6用于對(duì)坩堝5加熱，坩堝5與爐筒8之間設(shè)置有保溫組件2，坩堝5與保溫組件2之間還設(shè)置有側(cè)加熱器4。在藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐內(nèi)生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的工藝通常包括：首先向坩堝5中裝入原料，將坩堝5及原料放入藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900，然后對(duì)坩堝5升溫加熱，使原料在坩堝5內(nèi)開(kāi)始長(zhǎng)晶過(guò)程。原料在坩堝5中加熱融化后，通過(guò)籽晶熔接進(jìn)行晶體生長(zhǎng)，由于藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)所需溫度在2000℃以上，晶體在坩堝5內(nèi)存在較大的溫度梯度，為保證晶體的完整性及晶體的內(nèi)應(yīng)力不過(guò)大，晶體生長(zhǎng)結(jié)束后需要進(jìn)行退火，之后再進(jìn)行自然冷卻，自然冷卻后方可取出坩堝5和晶體。

晶體自然冷卻后，通常采用專(zhuān)門(mén)的取坩堝裝置取出坩堝和晶體。如圖4所示，為一種現(xiàn)有的取坩堝裝置40的結(jié)構(gòu)示意圖，取坩堝裝置40包括：限位架41、承載架43，以及連接限位架41和承載架43的連接架42。其中，限位架41端面設(shè)置有弧狀凹槽411，承載架43包括多個(gè)平行設(shè)置的坩堝爪431。由于藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900中，在坩堝5的底部采用坩堝支撐軸10及底部加熱器6的特定支撐方式，因此，取出坩堝5和晶體時(shí)，可采用液壓升降平臺(tái)將下法蘭9下降的方式，將晶體隨坩堝支撐軸10及坩堝5一起取出。如圖5所示，為利用取坩堝裝置40，將坩堝5和晶體取出的示意圖，其中，將承載架43的坩堝爪431伸入坩堝5、坩堝軸10及底加熱器6所形成的空間內(nèi)，使坩堝5進(jìn)入限位架41的弧狀凹槽411內(nèi)，通過(guò)抬升承載架43，將坩堝5從坩堝支撐軸10上托起，之后將坩堝5以及坩堝5內(nèi)的晶體一同取出。

然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，晶體的自然冷卻，以及取出坩堝和晶體這兩個(gè)流程耗時(shí)較長(zhǎng)，通常需要60個(gè)小時(shí)，采用現(xiàn)有的操作方法和取坩堝裝置，需要等藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐內(nèi)的晶體自然冷卻后，才能將坩堝和晶體取出，換入裝有原料的新坩堝，嚴(yán)重降低藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的稼動(dòng)率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的稼動(dòng)率低的問(wèn)題。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置，所述裝置包括：晶體生長(zhǎng)室和坩堝置換室；

所述晶體生長(zhǎng)室設(shè)置于所述坩堝置換室的頂部；

所述晶體生長(zhǎng)室的底部與所述坩堝置換室連通，所述晶體生長(zhǎng)室與所述坩堝置換室相連通的區(qū)域設(shè)置有開(kāi)合部件；

所述坩堝置換室內(nèi)部設(shè)置有冷卻平臺(tái)、換料平臺(tái)、上下料平臺(tái)以及坩堝運(yùn)送組件；

所述上下料平臺(tái)、所述冷卻平臺(tái)以及所述換料平臺(tái)在所述坩堝置換室內(nèi)部沿同一方向依次設(shè)置，所述上下料平臺(tái)位于所述晶體生長(zhǎng)室的底部，所述坩堝運(yùn)送組件設(shè)置于所述上下料平臺(tái)、所述冷卻平臺(tái)以及所述換料平臺(tái)的一側(cè)。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可實(shí)施方式中，所述坩堝運(yùn)送組件包括：沿水平方向設(shè)置的滑軌，以及與所述滑軌滑動(dòng)連接的機(jī)械手，所述滑軌的長(zhǎng)度大于所述上下料平臺(tái)與所述換料平臺(tái)之間的距離。

結(jié)合第一方面的第一種可實(shí)施方式，在第一方面的第二種可實(shí)施方式中，所述滑軌包括主干軌道，以及分別與所述主軌道連接的第一分支軌道、第二分支軌道以及第三分支軌道；

所述主干軌道與所述上下料平臺(tái)、所述冷卻平臺(tái)以及所述換料平臺(tái)的排布方向平行；

所述第一分支軌道朝向所述上下料平臺(tái)的方向延伸，所述第二分支軌道朝向所述冷卻平臺(tái)的方向延伸，所述第三所述分支軌道朝向所述換料平臺(tái)的方向延伸。

結(jié)合第一方面的第二種可實(shí)施方式，在第一方面的第三種可實(shí)施方式中，所述主干軌道兩端設(shè)置有豎直滑軌，所述主干軌道兩端與所述豎直滑軌滑動(dòng)連接，所述主干軌道底部設(shè)置有升降氣缸。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第四種可實(shí)施方式中，所述裝置還包括真空泵，所述真空泵與所述坩堝置換室連接。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第五種可實(shí)施方式中，所述開(kāi)合部件是法蘭盤(pán)。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第六種可實(shí)施方式中，所述冷卻平臺(tái)、所述換料平臺(tái)以及所述上下料平臺(tái)為液壓式升降平臺(tái)。

第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝方法，用于以上所述的裝置，所述方法包括如下步驟：

晶體生長(zhǎng)室中待冷卻坩堝落內(nèi)的晶體退火結(jié)束后，對(duì)坩堝置換室抽真空，使坩堝置換室內(nèi)的氣壓與晶體生長(zhǎng)室中內(nèi)的氣壓相同；

開(kāi)啟開(kāi)合部件，使待冷卻坩堝落置在上下料平臺(tái)上；

下降上下料平臺(tái)至冷卻平臺(tái)的高度；

利用坩堝運(yùn)送組件抓取待冷卻坩堝，將待冷卻坩堝移動(dòng)至冷卻平臺(tái)上；

利用坩堝運(yùn)送組件抓取預(yù)裝有晶體原料的待置換坩堝，待置換坩堝預(yù)置在換料平臺(tái)上，同時(shí)，下降冷卻平臺(tái)，使待冷卻坩堝內(nèi)退火后的晶體冷卻；

利用坩堝運(yùn)送組件將待置換坩堝移動(dòng)至上下料平臺(tái)上；

上升上下料平臺(tái)，將待置換坩堝送入晶體生長(zhǎng)室；

關(guān)閉開(kāi)合部件，在晶體生長(zhǎng)室內(nèi)，對(duì)待置換坩堝內(nèi)的晶體加熱。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可實(shí)施方式中，晶體生長(zhǎng)室中待冷卻坩堝落內(nèi)的晶體退火結(jié)束后、開(kāi)啟開(kāi)合部件之前，還包括：

對(duì)坩堝置換室抽真空，使坩堝置換室內(nèi)的氣壓與晶體生長(zhǎng)室中內(nèi)的氣壓相同。

由以上技術(shù)方案可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置及方法，該裝置包括晶體生長(zhǎng)室和坩堝置換室，晶體生長(zhǎng)室設(shè)置于坩堝置換室的頂部，晶體生長(zhǎng)室的底部與坩堝置換室連通，晶體生長(zhǎng)室與坩堝置換室相連通的區(qū)域設(shè)置有開(kāi)合部件；坩堝置換室內(nèi)部設(shè)置有冷卻平臺(tái)、換料平臺(tái)、上下料平臺(tái)以及坩堝運(yùn)送組件；上下料平臺(tái)、冷卻平臺(tái)以及換料平臺(tái)在坩堝置換室內(nèi)部沿同一方向依次設(shè)置，上下料平臺(tái)位于晶體生長(zhǎng)室的底部，坩堝運(yùn)送組件設(shè)置于上下料平臺(tái)、冷卻平臺(tái)以及換料平臺(tái)的一側(cè)，其中，晶體生長(zhǎng)室用于放置藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，在藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐內(nèi)利用坩堝生長(zhǎng)晶體，晶體生長(zhǎng)室中待冷卻坩堝落內(nèi)的晶體退火結(jié)束后，開(kāi)啟開(kāi)合部件，使待冷卻坩堝落置在上下料平臺(tái)上，之后下降上下料平臺(tái)至冷卻平臺(tái)的高度，再利用坩堝運(yùn)送組件抓取待冷卻坩堝，將待冷卻坩堝移動(dòng)至冷卻平臺(tái)上，利用坩堝運(yùn)送組件抓取預(yù)裝有晶體原料的待置換坩堝，待置換坩堝預(yù)置在換料平臺(tái)上，同時(shí)，下降冷卻平臺(tái)，使待冷卻坩堝內(nèi)退火后的晶體冷卻；接著利用坩堝運(yùn)送組件將待置換坩堝移動(dòng)至上下料平臺(tái)上，上升上下料平臺(tái)，將待置換坩堝送入晶體生長(zhǎng)室，最后關(guān)閉開(kāi)合部件，在晶體生長(zhǎng)室內(nèi)，對(duì)待置換坩堝內(nèi)的晶體加熱；通過(guò)本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置及方法，可在坩堝置換室內(nèi)，對(duì)裝有退火后的高溫晶體的坩堝與裝有原料的坩堝進(jìn)行置換，將裝有原料的坩堝置換入長(zhǎng)晶爐后直接升溫、長(zhǎng)晶；置換出的裝有退火后的高溫晶體的坩堝，可在坩堝置換室內(nèi)自然冷卻，縮短現(xiàn)有技術(shù)中，晶體自然冷卻以及取坩堝所需要的時(shí)間，提升藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的稼動(dòng)率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一種現(xiàn)有的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的底部加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中的坩堝支撐方式的示意圖；

圖4為一種現(xiàn)有的取坩堝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的取坩堝裝置的取坩堝的示意圖；

圖6為本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置的第一實(shí)施例的示意圖；

圖7為圖6的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置的內(nèi)部示意圖；

圖8為本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置的第二實(shí)施例的示意圖；

圖9為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝方法的流程圖；

圖10為圖9中的步驟s3的示意圖；

圖11為圖9中的步驟s4的示意圖；

圖12為圖9中的步驟s5的示意圖；

圖13為圖9中的步驟s6的示意圖；

圖14為圖9中的步驟s7的示意圖。

圖中，1-上法蘭；2-保溫組件；4-側(cè)加熱器；5-坩堝；6-底部加熱器；8-爐筒；9-下法蘭；10-坩堝支撐軸；61-a相加熱器電極爪；62-b相加熱器電極爪；63-c相加熱器電極爪；40-取坩堝裝置；41-限位架；42-連接架；43-承載架；411-弧狀凹槽；431-坩堝爪；51-待冷卻坩堝；52-待置換坩堝；100-晶體生長(zhǎng)室；200-坩堝置換室；101-開(kāi)合部件；201-冷卻平臺(tái)；202-換料平臺(tái)；203-滑軌；204-機(jī)械手；205-上下料平臺(tái)；206-真空泵；2030-主干軌道；2031-第一分支軌道；2032-第二分支軌道；2033-第三分支軌道；2034-豎直滑軌；2035-升降氣缸；900-藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

請(qǐng)同時(shí)參閱圖1、圖6和圖7，為本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置的第一實(shí)施例，該裝置包括：晶體生長(zhǎng)室100和坩堝置換室200。晶體生長(zhǎng)室100設(shè)置于坩堝置換室200的頂部。

晶體生長(zhǎng)室100的底部與坩堝置換室200連通，并且，晶體生長(zhǎng)室100與坩堝置換室200相連通區(qū)域的開(kāi)口尺寸大于常用的坩堝的尺寸，以保證坩堝能夠順利在晶體生長(zhǎng)室100的底部與坩堝置換室200之間出入。

晶體生長(zhǎng)室100與坩堝置換室200相連通區(qū)域設(shè)置有開(kāi)合部件101，在本實(shí)施例中，開(kāi)合部件101即藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900的下法蘭9，可通過(guò)打開(kāi)下法蘭9，使得長(zhǎng)晶爐900內(nèi)的坩堝5從長(zhǎng)晶爐900底部移出，進(jìn)入坩堝置換室200。

其中，晶體生長(zhǎng)室100可以是圓柱狀的腔體，坩堝置換室200可以是長(zhǎng)方體狀的腔體，并且，坩堝置換室200的上表面的面積大于晶體生長(zhǎng)室100的底面的面積，以保證坩堝置換室200內(nèi)有足夠的空間，來(lái)實(shí)現(xiàn)待冷卻坩堝與待置換坩堝之間的置換，以及待冷卻坩堝內(nèi)晶體的冷卻。

晶體生長(zhǎng)室100內(nèi)部用于放置與圖1同一類(lèi)型的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900，即采用底部獨(dú)立加熱器6進(jìn)行加熱的長(zhǎng)晶爐900，由于此種結(jié)構(gòu)的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐中，底部加熱器6為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，因此可采用開(kāi)啟下法蘭9的方式，將晶體隨坩堝5一起下降至坩堝置換室200。

坩堝置換室200用于接收晶體生長(zhǎng)室100內(nèi)的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900中，已經(jīng)完成退火工藝、待冷卻的晶體，使待冷卻的晶體在坩堝置換室200內(nèi)完成冷卻過(guò)程。同時(shí)，將坩堝置換室200內(nèi)，裝有晶體原料的新坩堝置換入晶體生長(zhǎng)室100內(nèi)的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900中，繼續(xù)進(jìn)行升溫、長(zhǎng)晶以及退火工藝，使得新坩堝內(nèi)晶體的長(zhǎng)晶和原有坩堝內(nèi)的晶體冷卻同時(shí)進(jìn)行，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中，藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900中退火后的晶體需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，冷卻后才能換入裝有晶體原料的新坩堝，降低藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900的稼動(dòng)率的問(wèn)題。

坩堝置換室200內(nèi)部設(shè)置有冷卻平臺(tái)201、換料平臺(tái)202、上下料平臺(tái)205以及坩堝運(yùn)送組件。

上下料平臺(tái)205、冷卻平臺(tái)201以及換料平臺(tái)202在坩堝置換室200內(nèi)部沿同一方向依次設(shè)置，上下料平臺(tái)205位于晶體生長(zhǎng)室100的底部，坩堝運(yùn)送組件設(shè)置于上下料平臺(tái)205、冷卻平臺(tái)201以及換料平臺(tái)202的一側(cè)。冷卻平臺(tái)201、換料平臺(tái)202以及上下料平臺(tái)205為液壓式升降平臺(tái)，可靈活調(diào)節(jié)高度，提升坩堝的置換效率。

冷卻平臺(tái)201用于承載待冷卻坩堝，使得待冷卻坩堝內(nèi)的晶體在坩堝置換室200內(nèi)部完成冷卻過(guò)程。

換料平臺(tái)202用于承載待置換坩堝，即裝有晶體原料的新坩堝，以備隨時(shí)與承載待冷卻坩堝進(jìn)行置換，進(jìn)入晶體生長(zhǎng)室100內(nèi)的長(zhǎng)晶爐900中，進(jìn)行升溫、長(zhǎng)晶以及退火工藝。

上下料平臺(tái)205用于通過(guò)下降一定高度，將待置換坩堝從晶體生長(zhǎng)室100內(nèi)的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900中移出，以及，通過(guò)上升一定高度，將待置換坩堝送入晶體生長(zhǎng)室100內(nèi)的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900。

坩堝運(yùn)送組件用于搬運(yùn)待冷卻坩堝和待置換坩堝，完成整個(gè)置換過(guò)程。在本實(shí)施例中，坩堝運(yùn)送組件包括：沿水平方向設(shè)置的滑軌203，以及與滑軌203滑動(dòng)連接的機(jī)械手204，上下料平臺(tái)205、冷卻平臺(tái)201以及換料平臺(tái)202均位于機(jī)械手204的滑動(dòng)范圍內(nèi)。滑軌203的長(zhǎng)度大于上下料平臺(tái)205與換料平臺(tái)202之間的距離。

坩堝運(yùn)送組件可采用電動(dòng)、氣動(dòng)或者液壓驅(qū)動(dòng)等方式，控制機(jī)械手204在滑軌203上滑動(dòng)。

進(jìn)一步地，滑軌203包括主干軌道2030，以及分別與主軌道2030連接的第一分支軌道2031、第二分支軌道2032以及第三分支軌道2033。主干軌道2030與上下料平臺(tái)205、冷卻平臺(tái)201以及換料平臺(tái)202的排布方向平行。

其中，第一分支軌道2031朝向上下料平臺(tái)205的方向延伸，第二分支軌道2032朝向冷卻平臺(tái)201的方向延伸，第三分支軌道2033朝向換料平臺(tái)202的方向延伸。機(jī)械手204可分別沿著第一分支軌道2031、第二分支軌道2032以及第三分支軌道2033移動(dòng)，對(duì)上下料平臺(tái)205、冷卻平臺(tái)201以及換料平臺(tái)202上的坩堝進(jìn)行取放。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置，還包括真空泵206，真空泵206與坩堝置換室200連接，用于待晶體生長(zhǎng)室100中待冷卻坩堝落內(nèi)的晶體退火結(jié)束后，對(duì)坩堝置換室200抽真空，使坩堝置換室200內(nèi)的氣壓與晶體生長(zhǎng)室100中內(nèi)的氣壓相同，使得待冷卻坩堝落內(nèi)的晶體在坩堝置換室200內(nèi)，達(dá)到與在晶體生長(zhǎng)室100中同樣的冷卻效果。

由以上可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置的第一實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置晶體生長(zhǎng)室100和坩堝置換室200，晶體生長(zhǎng)室100設(shè)置于坩堝置換室200的頂部，晶體生長(zhǎng)室100的底部與坩堝置換室200連通，晶體生長(zhǎng)室100與坩堝置換室200相連通的區(qū)域設(shè)置有開(kāi)合部件101，坩堝置換室200內(nèi)部設(shè)置有冷卻平臺(tái)201、換料平臺(tái)202、上下料平臺(tái)205以及坩堝運(yùn)送組件；可在坩堝置換室內(nèi)，對(duì)裝有退火后的高溫晶體的坩堝與裝有原料的坩堝進(jìn)行置換，將裝有原料的坩堝置換入長(zhǎng)晶爐后直接升溫、長(zhǎng)晶；置換出的裝有退火后的高溫晶體的坩堝，可在坩堝置換室內(nèi)自然冷卻，縮短現(xiàn)有技術(shù)中，晶體自然冷卻以及取坩堝所需要的時(shí)間，提升藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的稼動(dòng)率。

實(shí)施例二

請(qǐng)參閱圖8，為本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置的第二實(shí)施例，該第二實(shí)施例與上述第一實(shí)施例的區(qū)別在于：主干軌道2030兩端設(shè)置有豎直滑軌2034，主干軌道2030兩端與豎直滑軌2034滑動(dòng)連接，主干軌道2030底部設(shè)置有升降氣缸2035。

通過(guò)在主干軌道2030兩端設(shè)置豎直滑軌2034，在主干軌道2030底部設(shè)置升降氣缸2035，使得主干軌道2030可沿著豎直滑軌2034在豎直方向移動(dòng)，提升機(jī)械手204的移動(dòng)靈活性。

由以上可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置的第二實(shí)施例，在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在主干軌道2030兩端設(shè)置豎直滑軌2034，主干軌道2030兩端與豎直滑軌2034滑動(dòng)連接，主干軌道2030底部設(shè)置有升降氣缸2035，使得主干軌道2030可沿著豎直滑軌2034在豎直方向移動(dòng)，提升機(jī)械手204的移動(dòng)靈活性，并可通過(guò)與可升降的冷卻平臺(tái)201、換料平臺(tái)202以及上下料平臺(tái)205相配合，提升坩堝置換的效率，從而進(jìn)一步提升藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的稼動(dòng)率。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖9至圖14，圖9為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝方法的流程圖，該方法用于本申請(qǐng)實(shí)施例提供的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置。

該方法在進(jìn)行之前，晶體生長(zhǎng)室100放置有待冷卻坩堝51，并且待冷卻坩堝51內(nèi)的晶體已經(jīng)完成退火工藝，即將進(jìn)行下一步的冷卻工藝；坩堝置換室200內(nèi)的換料平臺(tái)202上放置有待置換坩堝52，待置換坩堝52內(nèi)裝有待長(zhǎng)晶的新的晶體原料。

可預(yù)先調(diào)節(jié)上下料平臺(tái)205至晶體生長(zhǎng)室100的底部，將冷卻平臺(tái)201和換料平臺(tái)202的高度調(diào)節(jié)至坩堝置換室200的中部左右，并且冷卻平臺(tái)201和換料平臺(tái)202的高度相同。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝方法包括如下步驟：

步驟s1、晶體生長(zhǎng)室100中待冷卻坩堝落51內(nèi)的晶體退火結(jié)束后，對(duì)坩堝置換室200抽真空，使坩堝置換室200內(nèi)的氣壓與晶體生長(zhǎng)室100中內(nèi)的氣壓相同。

具體地，利用真空泵206，對(duì)坩堝置換室200抽真空，使坩堝置換室200內(nèi)的氣壓與晶體生長(zhǎng)室100中內(nèi)的氣壓相同，以保證待冷卻坩堝落內(nèi)的晶體在坩堝置換室200內(nèi)，達(dá)到與在晶體生長(zhǎng)室100中同樣的冷卻效果。

步驟s2、開(kāi)啟開(kāi)合部件101，使待冷卻坩堝51落置在上下料平臺(tái)205上。

結(jié)合圖1，該步驟中，將待冷卻坩堝51與藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐900中的底部加熱器6、坩堝支撐軸10以及位于待冷卻坩堝51底部的保溫組件2一同落落置在上下料平臺(tái)205上。

步驟s3、如圖10所示，下降上下料平臺(tái)205至冷卻平臺(tái)201的高度。

步驟s4、如圖11所示，利用坩堝運(yùn)送組件抓取待冷卻坩堝51，將待冷卻坩堝51移動(dòng)至冷卻平臺(tái)201上。

結(jié)合圖1，該步驟中，機(jī)械手204伸入待冷卻坩堝51，坩堝軸10及底加熱器6所形成的空間內(nèi)，將坩堝5從坩堝支撐軸10上托起并移動(dòng)。

步驟s5、如圖12所示，利用坩堝運(yùn)送組件抓取預(yù)裝有晶體原料的待置換坩堝52，待置換坩堝52預(yù)置在換料平臺(tái)202上，同時(shí)，下降冷卻平臺(tái)201，使待冷卻坩堝51內(nèi)退火后的晶體冷卻。

步驟s6、如圖13所示，利用坩堝運(yùn)送組件將待置換坩堝52移動(dòng)至上下料平臺(tái)205上。

步驟s7、如圖14所示，上升上下料平臺(tái)205，將待置換坩堝52送入晶體生長(zhǎng)室100。

步驟s8、關(guān)閉開(kāi)合部件101，在晶體生長(zhǎng)室100內(nèi)，對(duì)待置換坩堝52內(nèi)的晶體加熱。

由以上技術(shù)方案可知，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝方法，通過(guò)在晶體生長(zhǎng)室中待冷卻坩堝落內(nèi)的晶體退火結(jié)束后，對(duì)坩堝置換室抽真空，使坩堝置換室內(nèi)的氣壓與晶體生長(zhǎng)室中內(nèi)的氣壓相同，然后開(kāi)啟開(kāi)合部件，使待冷卻坩堝落置在上下料平臺(tái)上，之后下降上下料平臺(tái)至冷卻平臺(tái)的高度，再利用坩堝運(yùn)送組件抓取待冷卻坩堝，將待冷卻坩堝移動(dòng)至冷卻平臺(tái)上，利用坩堝運(yùn)送組件抓取預(yù)裝有晶體原料的待置換坩堝，待置換坩堝預(yù)置在換料平臺(tái)上，同時(shí)，下降冷卻平臺(tái)，使待冷卻坩堝內(nèi)退火后的晶體冷卻；接著利用坩堝運(yùn)送組件將待置換坩堝移動(dòng)至上下料平臺(tái)上，上升上下料平臺(tái)，將待置換坩堝送入晶體生長(zhǎng)室，最后關(guān)閉開(kāi)合部件，在晶體生長(zhǎng)室內(nèi)，對(duì)待置換坩堝內(nèi)的晶體加熱；通過(guò)本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃{(lán)寶石長(zhǎng)晶爐置換坩堝裝置及方法，可在坩堝置換室內(nèi)，對(duì)裝有退火后的高溫晶體的坩堝與裝有原料的坩堝進(jìn)行置換，將裝有原料的坩堝置換入長(zhǎng)晶爐后直接升溫、長(zhǎng)晶；置換出的裝有退火后的高溫晶體的坩堝，可在坩堝置換室內(nèi)自然冷卻，縮短現(xiàn)有技術(shù)中，晶體自然冷卻以及取坩堝所需要的時(shí)間，提升藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的稼動(dòng)率。

以上的本申請(qǐng)實(shí)施方式并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)保護(hù)范圍的限定。