[發明專利]一種電阻法生長碳化硅晶體用裝置及方法

在審

• 申請號: 201811419785.0
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109371461A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 張巖;付吉國;董偉;趙然;周衛東;曾蕾
• 申請（專利權）人: 國宏中晶集團有限公司
• 主分類號: C30B17/00
• 分類號: C30B17/00;C30B29/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電阻法生長碳化硅晶體用裝置，該裝置包括：生長爐爐體(1)、保溫罩(2)、坩堝(3)、電動提拉裝置(4)、軸套(5)、籽晶桿(6)、加熱裝置(7)、流量控制裝置(8)、出氣管(9)、氣壓計(10)、底座(11)、坩堝托(12)、籽晶槽(13)、真空系統(14)、測溫熱電偶(15)、溫度計(16)和進氣管(17)，外部進氣口(18)，換熱部(19)，其特征在于：

所述生長爐爐體(1)內部下方焊接有底座(11)，所述底座(11)上方與坩堝托(12)相連接，且坩堝托(12)上方嵌合有坩堝(3)，所述坩堝(3)上方安置有籽晶桿(6)，且籽晶桿(6)頂部通過軸套(5)與電動提拉裝置(4)相連接，所述坩堝(3)底部設置有籽晶槽(13)，且坩堝(3)外圍安置有至少兩組加熱裝置(7)，所述坩堝(3)外圍安置有至少兩組架式測溫熱電偶組(15)，且所述至少兩組架式測溫熱電偶組(15)與所述至少兩組加熱裝置(7)在z軸方向上交替安裝，所述生長爐爐體(1)與坩堝(3)之間安裝有保溫罩(2)，且生長爐爐體(1)下方左側安裝有可向外抽氣的真空系統(14)，所述生長爐爐體(1)左側上方和右側下方分別安裝有進氣管(18)和出氣管(9)，且進氣管(18)上從外向生長爐爐體(1)方向依次安裝有流量控制裝置(8)、溫度計(16)和氣壓計(10)，所述出氣管(9)上從外向生長爐爐體(1)方向依次安裝有流量控制裝置(8)、溫度計(16)和氣壓計(10)；

所述進氣管(17)進入的氣體從外部進氣口送入(18)，且送入進氣管(17)之前經過嵌入生長爐爐體(1)左外壁之內的換熱部(19)以加熱至與裝置內大致相同的溫度；

每一組加熱裝置(7)都連接相同的加熱電源，所述加熱電源的電壓峰值可使每一組加熱裝置(7)提升溫度至2000℃，每一組加熱裝置(7)和其對應的加熱電源之間設置有電控的滑動變阻器，該電控的滑動變阻器以線性調整負載電壓的方式調整每一組加熱裝置(7)的實際輸出溫度。

2.根據權利要求1所述的一種電阻法生長碳化硅晶體用裝置，其特征在于：

所述保溫罩(2)上設置有成對的對流槽，且保溫罩(2)設置為上不封口的圓柱體結構；

每組所述加熱裝置(7)是環形加熱管，且設置有兩兩相互平行且高度不同的至少兩個，且俯視投影位置重合；所述環形加熱管是并聯的兩個半圓加熱環，在通過圓心相對的180°相反位置分別接入正負負載；

所述流量控制裝置(8)以自動控制垂直于出氣管或進氣管的防腐擋片的開閉的方式以實現流量控制；

所述坩堝托(12)材質設置為耐高溫且韌性較強的陶瓷，所述坩堝(3)和籽晶槽(13)的材質設置為耐高溫的陶瓷；

所述溫度計(16)是感應式熱電偶溫度計，所述溫度計(16)所連接的熱電偶直接伸入進氣管(17)和出氣管(9)內的氣路中與氣體接觸；

所述籽晶槽(13)上表面向下凹陷，設有1個內設籽晶的正方形或長方形的向下凹陷的籽晶內槽以放置籽晶；

所述架式測溫熱電偶組(15)是在環形的架上設置有兩組，且每組所述架式測溫熱電偶組(15)設置有四個熱架式測溫熱電偶，四個架式測溫熱電偶在環形的架上均勻分散設置；

所述底座(11)由耐高溫合金制成；

所述真空系統(14)與保溫罩(2)之內空間可開閉地連接，并具備抽氣機；

所述軸套(5)和籽晶桿(6)從所述生長爐爐體(1)和保溫罩(2)的頂部正中的中心軸線插入；

所述換熱部是盤繞50組以上的盤管組。