[實(shí)用新型]長(zhǎng)晶裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320046849.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203112960U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂建興;宋永萱;陳智勇;劉哲銘;游惠喬;徐文慶;陳志臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中美矽晶制品股份有限公司
• 主分類號(hào): C30B17/00
• 分類號(hào): C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 趙根喜;呂俊清

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是有關(guān)一種長(zhǎng)晶裝置，且特別是有關(guān)于一種能調(diào)整坩鍋內(nèi)熔湯表面溫梯分布的長(zhǎng)晶裝置。

背景技術(shù)

為了制造藍(lán)寶石晶片，典型的做法是，將被填入高純度氧化鋁原料的長(zhǎng)晶裝置加熱至或超過(guò)攝氏2100度以熔化該原料，接著經(jīng)歷一連串程序如鉆取、圓磨、切片、研磨、熱處理及拋光以取得單晶晶片。

在制造藍(lán)寶石單晶時(shí)，控制氣泡及控制錯(cuò)位對(duì)于品質(zhì)上具有重大的影響。錯(cuò)位可通過(guò)在晶體成長(zhǎng)后利用蝕刻方法而被量測(cè)。錯(cuò)位主要是因?yàn)闊釕?yīng)力而產(chǎn)生，而熱應(yīng)力主要是發(fā)生在長(zhǎng)晶時(shí)的晶體內(nèi)部與外部的溫度差。因此，錯(cuò)位密度可通過(guò)控制熱應(yīng)力而被控制。

舉例來(lái)說(shuō)，在過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)中，由于長(zhǎng)晶裝置通常是在其側(cè)面與底部加熱，故導(dǎo)致在晶體的頂部與底部之間具有溫度梯度。上述溫度梯度所產(chǎn)生的熱應(yīng)力最終導(dǎo)致錯(cuò)位而影響晶體品質(zhì)。

于是，本實(shí)用新型為改善上述缺點(diǎn)，乃特潛心研究并配合學(xué)理的運(yùn)用，終于提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺點(diǎn)的本實(shí)用新型。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種長(zhǎng)晶裝置，其能用以有效地調(diào)整熔湯表面的溫梯分布。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種長(zhǎng)晶裝置，包括：一坩鍋；一坩鍋蓋，其界定有一開(kāi)口，該坩鍋蓋裝設(shè)于該坩鍋上，且該坩鍋與該坩鍋蓋包圍定義出一容置空間，該容置空間經(jīng)該開(kāi)口而連通于外；以及多個(gè)熱反射環(huán)，其設(shè)置于該容置空間內(nèi)且分別懸吊于該坩鍋蓋，而任兩相鄰的熱反射環(huán)呈間隔設(shè)置，且所述多個(gè)熱反射環(huán)與該坩鍋蓋之間各形成有一第一角度，所述多個(gè)熱反射環(huán)能在該長(zhǎng)晶裝置加熱過(guò)程中產(chǎn)生形變，以使每一熱反射環(huán)與該坩鍋蓋之間的第一角度能變化至一第二角度。

根據(jù)上述構(gòu)思，進(jìn)一步包括多個(gè)桿狀的固定件，所述多個(gè)固定件裝設(shè)于該坩鍋蓋，所述多個(gè)熱反射環(huán)定位于所述多個(gè)固定件而懸吊于該坩鍋蓋，并且所述多個(gè)熱反射環(huán)與所述多個(gè)固定件之間留有余隙，以容許所述多個(gè)熱反射環(huán)與該坩鍋蓋之間的角度變化。

根據(jù)上述構(gòu)思，進(jìn)一步包括多個(gè)定位件，每一熱反射環(huán)形成有多個(gè)通孔，每一通孔的尺寸小于每一定位件的尺寸，所述多個(gè)熱反射環(huán)分別經(jīng)由所述多個(gè)定位件與所述多個(gè)固定件的配合而懸吊于該坩鍋蓋。

根據(jù)上述構(gòu)思，每一熱反射環(huán)呈板狀且具有相對(duì)的一第一面與一第二面，于該長(zhǎng)晶裝置加熱過(guò)程中，每一熱反射環(huán)的第一面與第二面分別受到不同的熱應(yīng)力而產(chǎn)生不同的熱膨脹，以使每一熱反射環(huán)與該坩鍋蓋之間的第一角度能變化至該第二角度。

根據(jù)上述構(gòu)思，該第一角度為平角，而該第二角度為銳角。

根據(jù)上述構(gòu)思，所述多個(gè)熱反射環(huán)與該坩鍋蓋之間各形成該第二角度時(shí)，每一熱反射環(huán)的內(nèi)徑自鄰近該坩鍋蓋朝遠(yuǎn)離該坩鍋蓋的方向逐漸遞增。

根據(jù)上述構(gòu)思，進(jìn)一步具有多層環(huán)狀隔熱片，所述多層隔熱片層層依序堆疊于該坩鍋蓋的外表面上。

根據(jù)上述構(gòu)思，所述多層隔熱片的內(nèi)徑自鄰近該坩鍋蓋朝遠(yuǎn)離該坩鍋蓋的方向逐層遞增，所述多層隔熱片的外緣與該坩鍋蓋的外緣切齊。

綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果在于，實(shí)施例所提供的長(zhǎng)晶裝置，其能提高制程參數(shù)的可調(diào)區(qū)間，以控制熔湯表面溫梯分布，進(jìn)而減少擴(kuò)肩急速生長(zhǎng)的機(jī)率，達(dá)到減少晶體的熱應(yīng)力集中，以提升晶體品質(zhì)的效果。

附圖說(shuō)明

圖1A為本實(shí)用新型長(zhǎng)晶裝置未加熱時(shí)的平面示意圖(一)。

圖1B為圖1A的局部立體示意圖。

圖1C為本實(shí)用新型長(zhǎng)晶裝置未加熱時(shí)的平面示意圖(二)。

圖1D為本實(shí)用新型長(zhǎng)晶裝置未加熱時(shí)的平面示意圖(三)。

圖2A為本實(shí)用新型長(zhǎng)晶裝置加熱后的平面示意圖(一)。

圖2B為本實(shí)用新型長(zhǎng)晶裝置加熱后的平面示意圖(二)。

圖3為本實(shí)用新型晶體制造方法的步驟示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

100長(zhǎng)晶裝置

1坩鍋

11容置空間

2坩鍋蓋

21開(kāi)口

22貫穿孔

3隔熱單元

31隔熱片

4熱反射環(huán)

41第一面

42第二面

43延伸部

44通孔

5吊掛單元

51固定件(如：螺絲)

52定位件(如：螺帽)

200熔湯

201凝結(jié)物

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型為一種長(zhǎng)晶裝置及晶體制造方法。首先，針對(duì)運(yùn)用在晶體制造方法的長(zhǎng)晶裝置作一簡(jiǎn)要說(shuō)明，其后，再接著介紹晶體制造方法。