[實用新型]用于生長SiC晶體的石墨坩堝

有效

• 申請號: 201420784393.5
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN204417652U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 鄧樹軍;巴音圖;高宇;陶瑩;趙梅玉
• 申請（專利權）人: 河北同光晶體有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B23/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本實用新型屬于碳化硅晶體生長技術領域，尤其涉及一種用于生長SiC晶體的石墨坩堝。

背景技術

通常用于碳化硅襯底的晶體生長方法是PVT法(物理氣象傳輸法)。通過將放置在石墨坩堝底部的碳化硅粉料加熱到2200度以上在合適的壓力條件下升華后重結晶在位于石墨坩堝頂部的籽晶上，經過100小時的生長后晶體通常能長到20mm厚。此時，晶體生長界面與粉料的距離已經很近了，一般情況下就不能繼續生長，必須得將晶體取出。

從已知的資料可知通常使用的用于pvt法生長碳化硅晶體的石墨坩堝有多種不同的設計，但總體來說都是包含一個用于盛放碳化硅粉料的石墨坩堝下部和用于放置籽晶的石墨坩堝上部。石墨坩堝下部與放置籽晶的石墨坩堝上部通過螺紋或者螺絲固定，不能相互移動，在晶體生長過程中晶體的生長面和原料面距離不斷接近，晶體生長環境有巨大的變化，晶體生長環境的巨大變化對于晶體生長速度和質量都有較大影響，如何設計一種提高晶體生長速度和質量的裝置成為本領域技術人員研究的課題。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是提供一種可以提高晶體生長速度和質量的石墨坩堝。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案：一種用于生長SiC晶體的石墨坩堝，包括蓋體和帶底的筒體，所述蓋體具有向下彎折的邊沿，所述邊沿的內壁與所述筒體的外壁貼合，所述蓋體上設有SiC籽晶放置腔，所述蓋體的頂部設有提拉桿，所述提拉桿與坩堝外爐體上的第一升降裝置固定連接，所述第一升降裝置通過提拉桿帶動蓋體上下運動。

所述筒體的底部設有下拉桿，所述下拉桿與坩堝外爐體上的第二升降裝置固定連接，所述第二升降裝置通過下拉桿帶動筒體上下運動。

所述蓋體邊沿的內壁為光滑面，所述筒體的外壁與所述蓋體邊沿配合的部分為光滑面。

所述第一升降裝置為可定位升降裝置。

所述第二升降裝置為可定位升降裝置。

本實用新型具有的優點和積極效果是：本實用新型通過對上蓋和/或筒體的移動，實現晶體生長面和原料面之間的距離基本保持不變，進而實現晶體生長環境基本不變，因此提高了晶體生長速度和質量；光滑面的設置方便提拉升降及密封配合；定位升降裝置方便調整后的定位。

附圖說明

圖1是本實用新型與坩堝配合生長晶體的結構原理圖；

圖中：1-提拉桿，2-上蓋，3-籽晶，4-碳化硅原料，5-筒體，6-下拉桿。

具體實施方式

現根據附圖對本實用新型進行較詳細的說明，如圖1所示，一種用于生長SiC晶體的石墨坩堝，包括蓋體和帶底的筒體5，所述蓋體具有向下彎折的邊沿，所述邊沿的內壁與所述筒體5的外壁貼合，所述蓋體上設有SiC籽晶3放置腔，所述蓋體的頂部設有提拉桿1，所述提拉桿1與坩堝外爐體上的第一升降裝置固定連接，所述第一升降裝置通過提拉桿1帶動蓋體上下運動。

進一步，為方便調整，所述筒體5的底部設有下拉桿6，所述下拉桿6與坩堝外爐體上的第二升降裝置固定連接，所述第二升降裝置通過下拉桿6帶動筒體5上下運動。

進一步，為方便提拉升降及密封配合，所述蓋體邊沿的內壁為光滑面，所述筒體5的外壁與所述蓋體邊沿配合的部分為光滑面。

進一步，為方便調整后的定位，所述第一升降裝置為可定位升降裝置。

所述第二升降裝置為可定位升降裝置。

石墨坩堝上部(上蓋2)為有頂的圓柱狀結構，頂部內壁安裝籽晶3，內部四周精細研磨成光滑的正圓。

石墨坩堝下部(筒體5)為有底的圓柱狀結構，內部裝有碳化硅粉料，外壁精細研磨成光滑的正圓。

石墨坩堝上部的內壁和石墨坩堝下部外壁尺寸相近，使石墨坩堝下部剛好可以插入石墨坩堝的上部，要求加工誤差極小。

石墨坩堝上部使用提拉桿1固定位置，與爐體機械結構配合后可以實現上升下降，或者在熱場中固定位置。

石墨坩堝下部使用支撐桿固定位置，與爐體機械結構配合后可以實現上升下降，或者在熱場中固定位置。

晶體生長過程中，保持石墨坩堝下部位置不變的情況下，可以使用上部提拉桿1將石墨坩堝上部緩慢提拉，使提拉速度與晶體生長速度一致，可以保證晶體的生長界面與原料面距離一致。

晶體生長過程中，保持石墨坩堝上部位置不變的情況下，可以使用下部支撐桿將石墨坩堝下部緩慢提拉，使提拉速度與晶體生長速度一致，可以保證晶體的生長界面與原料面距離一致。

晶體生長過程中，可以使上部提拉桿1和下部支撐桿同時緩慢提拉，使提拉速度與晶體生長速度一致，可以保證晶體的生長界面與碳化硅原料4面距離一致。