[實用新型]晶體生長的加熱裝置及生長裝置

有效

• 申請號: 201822255084.X
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209584423U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 段滿龍;趙有文
• 申請（專利權）人: 珠海鼎泰芯源晶體有限公司
• 主分類號: C30B29/40
• 分類號: C30B29/40;C30B11/00
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 閆有幸;楊煥軍

本實用新型公開了一種晶體生長的加熱裝置，涉及晶體生長技術領域；包括從上到下依次設置的多個獨立的加熱單元；每個加熱單元均包括殼體、保溫層及加熱爐絲；所述殼體為空心柱體；每個加熱單元的殼體表面分別螺旋纏繞有所述加熱爐絲；所述保溫層設在所述殼體與加熱爐絲外；上下相鄰的兩個加熱單元可拆卸連接；多個加熱單元的殼體圍成一空腔；各加熱單元自由組合、單獨更換，在使用過程中若出現局部加熱絲斷裂后直接更換損壞的加熱單元即可，不用報廢整個加熱爐，可大幅度提高加熱爐的利用率及降低使用成本。

技術領域

本實用新型涉及晶體生長技術領域，特別是涉及一種晶體生長的加熱裝置及生長裝置。

背景技術

磷化銦是極具戰略性的重要半導體材料之一，在光通信、毫米波高頻、低噪聲、寬帶微電子集成等領域具有重要的應用。

隨著InP材料被廣泛應用在固態發光、微波通信、光纖通信、微波、毫米波器件、抗輻射太陽能電池等高技術領域。InP單晶已成為一種重要的光電子和微電子基礎材料，用于制造光纖通信用的激光器、探測器、網絡光通信用的集成電路以及高頻微波器件。隨著InP基器件的廣泛應用，磷化銦單晶制備工藝就顯得尤為重要，現在普遍使用的磷化銦單晶生長方法是VGF法(垂直溫度梯度法)，也稱為溫度梯度凝固發，這種生長方法可以抑制在單晶生長中位錯缺陷的產生，從而得到低位錯密度缺陷的磷化銦襯底。

雖然VGF技術已廣泛用于生長低位錯密度的GaAs、InP等單晶材料。但是常規的VGF加熱爐大都采用爐體的內徑相同、長度按設計確定的一個整體，然后在爐體上用相同直徑的加熱爐絲連續繞制，通過改變加熱爐絲的纏繞密度達到不同溫區的溫度的差異，在加熱爐絲兩端引出抽頭作為電極的形式來加工成多溫區加熱爐，并用于晶體生長。由于VGF加熱爐的溫區數量多，繞制的加熱爐長度大，導致這種加熱爐容易變形，同心度差，同心度又會影響晶體生長溫場的對稱性，進而影響晶體的摻雜均勻性和位錯分布的均勻性。此外，在使用過程中若出現局部爐絲斷裂后會造成整個加熱爐報廢，增加了晶體生長的成本。

實用新型內容

本實用新型的第一目的是，在使用VGF法進行InP單體生長過程中提供一種拼裝組合式加熱裝置，能大幅度提高加熱裝置的利用率及降低生產成本。本實用新型的第一目的由以下技術方案實現：

一種晶體生長的加熱裝置，其特征在于，包括從上到下依次設置的多個獨立的加熱單元；每個加熱單元均包括殼體、保溫層及加熱爐絲；所述殼體為空心柱體；每個加熱單元的殼體表面分別螺旋纏繞有所述加熱爐絲；所述保溫層設在所述殼體與加熱爐絲外；上下相鄰的兩個加熱單元可拆卸連接；多個加熱單元的殼體圍成一空腔。

進一步地，還包括爐體上口、爐體下口；所述爐體上口與所述爐體下口均為空心柱體；所述加熱裝置中，位于頂部的加熱單元的頂端與所述爐體上口可拆卸連接，位于底部的加熱單元的底端與所述爐體下口可拆卸連接，所述爐體上口、多個加熱單元以及所述爐體下口連接后同軸。

進一步地，每個加熱單元的所述殼體及爐體上口、爐體下口均為空心圓柱體，所述可拆卸連接的連接方式為使用金屬卡環卡扣連接。

進一步地，還包括加熱控制器，所述加熱控制器用于控制加熱所述加熱爐絲。

進一步地，，所述加熱控制器的數量為一個，每個加熱單元分別連接所述加熱控制器、或所述多個加熱單元的加熱爐絲串聯后連接所述加熱控制器。

進一步地，所述加熱控制器的數量與加熱單元的數量相同，每個加熱單元分別連接一個加熱控制器。

本實用新型的第二目的是，基于上述提供晶體生長的加熱裝置提供了一種晶體生長裝置。本實用新型的第二目的由以下技術方案實現：