[發(fā)明專利]單晶生長裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210136243.2
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN114561693B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李遠(yuǎn)田;陳俊宏;吳亞娟
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇集芯半導(dǎo)體硅材料研究院有限公司
• 主分類號(hào): C30B23/00
• 分類號(hào): C30B23/00;C30B29/36
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 吳婷

1.一種單晶生長裝置，其特征在于，包括：

外坩堝，所述外坩堝限定出生長腔，所述生長腔的頂壁設(shè)有籽晶；

第一內(nèi)坩堝，所述第一內(nèi)坩堝設(shè)于所述生長腔內(nèi)，且所述第一內(nèi)坩堝與所述籽晶沿軸向相對布置，所述第一內(nèi)坩堝的朝向所述籽晶的一端敞開，所述第一內(nèi)坩堝的外側(cè)壁與所述外坩堝的內(nèi)側(cè)壁間隔開以限定出氣流通道，所述第一內(nèi)坩堝用于盛放碳化硅原料，所述第一內(nèi)坩堝的底端形成有導(dǎo)熱部；

第二內(nèi)坩堝，所述第二內(nèi)坩堝設(shè)在所述生長腔內(nèi)且位于所述第一內(nèi)坩堝的背離所述籽晶的一側(cè)，所述第二內(nèi)坩堝的朝向所述第一內(nèi)坩堝的一端敞開，所述第二內(nèi)坩堝適于盛放用于產(chǎn)生補(bǔ)償氣氛的硅料或用于產(chǎn)生摻雜氣氛的摻雜劑，

其中，所述第二內(nèi)坩堝適于在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在所述第一位置時(shí)，所述第二內(nèi)坩堝的至少部分側(cè)壁嵌于所述氣流通道內(nèi)，以使所述第二內(nèi)坩堝的內(nèi)腔與所述氣流通道分隔開，在所述第二位置時(shí)，所述第二內(nèi)坩堝與所述第一內(nèi)坩堝在軸向上間隔開，以使所述第二內(nèi)坩堝的內(nèi)腔與所述氣流通道連通，所述補(bǔ)償氣氛或所述摻雜氣氛通過所述氣流通道流向所述籽晶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶生長裝置，其特征在于，包括：連接件，所述連接件設(shè)于所述氣流通道，所述連接件形成為沿所述第一內(nèi)坩堝的周向延伸的環(huán)狀，所述連接件的內(nèi)側(cè)壁與所述第一內(nèi)坩堝的外側(cè)壁相連，所述連接件的外側(cè)壁與所述外坩堝的內(nèi)側(cè)壁相連，

所述連接件上形成有多個(gè)沿厚度方向貫穿的通氣口，多個(gè)所述通氣口與所述氣流通道連通且沿所述連接件的周向間隔布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶生長裝置，其特征在于，所述第二內(nèi)坩堝的側(cè)壁的鄰近頂端的部分形成有封堵部，所述封堵部形成為沿所述第一內(nèi)坩堝的周向延伸的環(huán)狀，所述封堵部沿徑向的寬度與所述氣流通道的寬度適配，

所述第二內(nèi)坩堝處于所述第一位置時(shí)，所述封堵部位于所述氣流通道內(nèi)以隔斷所述氣流通道和所述第二內(nèi)坩堝的內(nèi)腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單晶生長裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱部形成為圓臺(tái)狀，所述導(dǎo)熱部的直徑與所述封堵部的內(nèi)徑相適配，

所述第二內(nèi)坩堝處于所述第一位置時(shí)，所述封堵部的內(nèi)側(cè)壁與所述導(dǎo)熱部的外側(cè)壁密封配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶生長裝置，其特征在于，所述封堵部沿所述外坩堝的軸向的厚度不大于所述導(dǎo)熱部的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單晶生長裝置，其特征在于，所述第二內(nèi)坩堝的位于所述封堵部下側(cè)的部分側(cè)壁與所述外坩堝的內(nèi)側(cè)壁間隔以形成填充腔，所述填充腔適于填充保溫件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的單晶生長裝置，其特征在于，所述外坩堝的底端敞開以形成安裝口，所述第二內(nèi)坩堝適于封堵所述安裝口。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單晶生長裝置，其特征在于，所述第二內(nèi)坩堝包括：

盛料部，所述盛料部位于所述外坩堝的內(nèi)側(cè)，所述盛料部形成為頂端敞開的筒狀，所述盛料部用于盛放所述硅料或所述摻雜劑，所述第二內(nèi)坩堝在所述第一位置時(shí)，所述盛料部的至少部分側(cè)壁嵌于所述氣流通道，所述盛料部的內(nèi)腔與所述氣流通道隔斷，所述第二內(nèi)坩堝在所述第二位置時(shí)，所述盛料部與所述第一內(nèi)坩堝在軸向上間隔開，所述盛料部的內(nèi)腔與所述氣流通道連通，所述補(bǔ)償氣氛或所述摻雜氣氛通過所述氣流通道流向所述籽晶；

支撐平臺(tái)，所述支撐平臺(tái)位于所述盛料部的底端，所述支撐平臺(tái)的外徑大于所述盛料部的外徑，在所述盛料部位于所述外坩堝內(nèi)側(cè)時(shí)，所述外坩堝的底端適于支撐于所述支撐平臺(tái)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單晶生長裝置，其特征在于，所述支撐平臺(tái)的外徑大于所述外坩堝的外徑，所述支撐平臺(tái)上還形成有配合部，所述配合部沿所述支撐平臺(tái)的周向延伸且與所述盛料部沿徑向方向間隔開以形成插槽，所述外坩堝的鄰近底端的部分適于插入所述插槽。