[發(fā)明專利]一種晶體生長坩堝、裝置及其生長方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611243558.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106854773B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴銳鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 伯恩露笑藍寶石有限公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B15/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王闖

1.一種晶體生長坩堝，包括坩堝本體，其特征在于，所述晶體生長坩堝還包括固定籽晶的熱交換器；所述坩堝本體包括側(cè)壁、底壁和坩堝蓋；所述側(cè)壁、所述底壁和所述坩堝蓋圍成為晶體生長提供場所的坩堝室；所述熱交換器包括熱交換單元和設(shè)置有流體流量控制單元的流體供應(yīng)單元；所述熱交換單元的一端與所述流體供應(yīng)單元連接，所述熱交換單元的另一端貫穿所述坩堝蓋并伸入所述坩堝室內(nèi)，且所述熱交換器可選地在遠離或靠近所述底壁的地方運動；所述坩堝本體外環(huán)設(shè)有加熱器，所述加熱器包括環(huán)設(shè)于所述側(cè)壁的第一加熱器和設(shè)置在所述底壁外的第二加熱器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶體生長坩堝，其特征在于，所述熱交換單元包括外管體和內(nèi)管體，所述內(nèi)管體設(shè)置在所述外管體內(nèi)，所述外管體與所述內(nèi)管體之間形成換熱通道；所述內(nèi)管體開設(shè)有與所述換熱通道連通的換熱孔；所述內(nèi)管體與所述外管體穿設(shè)于所述坩堝蓋并深入至所述坩堝室。

3.一種晶體生長裝置，其特征在于，包括生長爐和權(quán)利要求1～2任意一項所述晶體生長坩堝；所述生長爐包括爐體和腔室；所述坩堝設(shè)置于所述腔室內(nèi)，所述坩堝與所述爐體之間設(shè)置有保溫層，所述熱交換器依次穿設(shè)于所述爐體和所述保溫層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶體生長裝置，其特征在于，所述熱交換器與所述爐體通過磁密封。

5.一種基于權(quán)利要求1所述的晶體生長坩堝的晶體生長方法，其特征在于，包括以下步驟：

熔化容置于所述坩堝室內(nèi)的所述晶體原料；

使所述籽晶以預設(shè)方向與處于熔化狀態(tài)的所述晶體原料接觸，并使所述熱交換器按照預設(shè)規(guī)律通入冷卻氣體進行換熱以使處于熔化狀態(tài)的所述晶體原料凝固生長；以及當晶體生長至預設(shè)值時，依次對晶體進行縮頸處理、脫模處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體生長方法，其特征在于，熔化所述晶體原料的方法包括：

同時通過所述第一加熱器和所述第二加熱器對處于所述坩堝室內(nèi)的所述晶體原料進行加熱。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體生長方法，其特征在于，將所述籽晶與處于熔化狀態(tài)的所述晶體原料接觸地方法包括：

將所述籽晶設(shè)置在所述熱交換器伸入所述坩堝室的端部，移動所述熱交換器使所述籽晶與熔化狀態(tài)的所述晶體原料表面接觸，且保持所述第一加熱器、所述第二加熱器的加熱溫度恒定。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體生長方法，其特征在于，在所述熱交換器按照預設(shè)規(guī)律通入冷卻氣體步驟中，所述預設(shè)規(guī)律為：

所述冷卻氣體的通入量隨時間的增加而增加。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體生長方法，其特征在于，

對所述晶體進行脫模處理的方法包括：

保持所述第一加熱器的加熱溫度不變，同時增加所述第二加熱器的加熱溫度，并將所述熱交換器沿所述預設(shè)的方向以遠離所述坩堝的方式移動，使生長的所述晶體與所述坩堝實現(xiàn)脫離。