[發明專利]長晶爐使用之鎢坩堝修整裝置和方法

有效

• 申請號: 201410311427.3
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104120406A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 劉崇志;周斌;鐘其龍;王曉靁;劉伯彥
• 申請（專利權）人: 廈門潤晶光電有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/14
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本發明涉及半導體和LED的技術領域，特別與長晶爐使用之鎢坩堝修整裝置和方法。

背景技術

目前，人工寶石生產中，用來承載原料的坩堝材質主要是鎢，由于鎢的熔點高（超過3400℃)，有良好的高溫強度，對熔融堿金屬和蒸氣有良好的耐蝕性能，用來做為人工寶石生產的原料承載器是相當適合的。

鎢坩堝的制作過程主要是使用鎢粉裝料壓模成型，并經過高溫燒結，此種制程在材料生產過程中并不熔化材料，也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質，而燒結一般在真空和還原氣氛中進行，不怕氧化，也不會給材料任何污染，并能保證材料成分配比的正確性和均勻性。

但由于使用過程中，鎢在1000℃以上會出現氧化物揮發，這會造成鎢壁逐漸因使用次數而變薄，而薄到一定程度后，其保溫效果會變差，又影響加熱器化料的能力，導致加熱器必須提供更高的功率，而此部分會造成能耗的損失。而鎢坩堝在重復使用之后，由于揮發造成的孔洞問題，會導致其脆化，易造成鎢坩堝開裂的問題，進而導致使用周期縮短，并且生產成本增高。

發明內容

針對上述的問題，本發明提供一種長晶爐使用之鎢坩堝修整裝置和方法，以修補因重復使用變薄的鎢坩堝，讓變薄的坩堝壁加厚，回復其原本之保溫效果，減少能耗的問題。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

長晶爐使用之鎢坩堝修整裝置，包括反應室、加熱器和反應氣管；反應室具CVD(chemical?vapor?deposition化學蒸汽沉積)腔體，反應室的上方安裝反應氣管，反應氣管的一端伸露在CVD腔體外用于連接供氣管，而反應氣管的另一端伸入CVD腔體內且該端上開設若干氣孔，反應室的下方開設排廢口，排廢口通過管道連接至泵；加熱器置于CVD腔體中，加熱器安裝在由電機帶動旋轉的柱子上，加熱器上具有供坩堝旋轉的置物臺。?

所述反應氣管的另一端呈倒T型，倒T型的橫管和豎管上都開設若干氣孔。

所述反應室上還安裝RF功率產生器。

長晶爐使用之鎢坩堝修整方法，其步驟如下：

第一步，將需修補的坩堝放進反應室的CVD腔體中，并放置在加熱器的置物臺上；

第二步，在需修補的坩堝盛裝WF₆，并將反應氣管的另一端伸入WF₆中，使反應氣管上的氣孔浸在WF₆中；

第三步，將CVD腔體抽真空，至100Pa﹤P﹤0.1MPa；

第四步，將加熱器加熱至600～800℃；

第五步，由反應氣管向CVD腔體供氣SiH₄，使氣體SiH₄與WF₆反應，產生鎢沉積薄膜并修補鎢坩堝；

第六步，借助真空泵抽走未反應的氣體和副產品，清潔CVD腔體；

第七步，將修補之后的鎢坩堝送至退火爐，展開高溫(＞2100℃)退火，即完成修整。

所述第六步，使用Ar和N₂充入CVD腔體，再借助真空泵抽走未反應的氣體和副產品。

采用上述方案后，本發明借助化學氣相沉積(CVD)來修補因重復使用變薄的鎢坩堝，不僅可以讓W原子進入坩堝填補因揮發造成的孔洞，減少坩堝壁開裂的機會，大大延長了使用周期，同時，讓變薄的坩堝壁加厚，回復其原本的保溫效果，減少能耗的問題，生產成本降低。

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明揭示了長晶爐使用之鎢坩堝修整裝置，包括反應室1、加熱器2和反應氣管3。

反應室1具CVD(chemical?vapor?deposition化學蒸汽沉積)腔體。

反應室1的上方安裝反應氣管3，反應氣管3的一端伸露在CVD腔體外用于連接供氣管（常規構件，圖中未示出），而反應氣管3的另一端伸入CVD腔體內且該端上開設若干氣孔31。為了達到最佳反應效果，反應氣管3的另一端呈倒T型，倒T型的橫管和豎管上都開設若干氣孔31。反應室1的下方開設排廢口11，排廢口11通過管道連接至泵（常規構件，圖中未示出）。

加熱器2置于CVD腔體中，加熱器2安裝在由電機（常規構件，圖中未示出）帶動旋轉的柱子21上，加熱器2上具有供坩堝5旋轉的置物臺。通過加熱器2旋轉，使鎢成長時可以均勻的沉積在坩鍋的表面，提升鎢化學氣相沉積均勻度。