[發(fā)明專利]一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托及利用其制備晶體的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211062524.4
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115976637A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱科友半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)裝備與技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B29/36
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

1.一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托，其特征在于該籽晶托包括保護環(huán)(1)、支撐環(huán)(2)、籽晶支架(3)、限位環(huán)(4)、籽晶蓋(5)；

其中保護環(huán)(1)的外壁的上部設(shè)置第一支撐臺(1-1)；

支撐環(huán)(2)的內(nèi)壁的下方設(shè)置第二支撐臺(2-1)；

支撐環(huán)(2)設(shè)置在保護環(huán)(1)的第一支撐臺(1-1)上，支撐環(huán)(2)與保護環(huán)(1)固定連接；其中保護環(huán)(1)作為籽晶固定的支撐，置于坩堝內(nèi)，與內(nèi)壁側(cè)面接觸并可沿側(cè)面滑動；支撐環(huán)(2)用于支撐固定籽晶支架(3)；

籽晶支架(3)的外壁呈圓柱狀，籽晶支架(3)的內(nèi)壁的上方為圓臺狀，下方為圓柱狀；

籽晶支架(3)設(shè)置于支撐環(huán)(2)內(nèi)且置于支撐環(huán)(2)的第二支撐臺(2-1)上；籽晶支架(3)的上表面低于支撐環(huán)(2)的上端面；

限位環(huán)(4)設(shè)置于支撐環(huán)(2)內(nèi)且位于籽晶支架(3)的上表面；限位環(huán)(4)的內(nèi)徑大于籽晶支架(3)上表面內(nèi)圓的直徑；限位環(huán)(4)與支撐環(huán)(2)通過螺紋連接或鑲嵌連接方式固定連接；籽晶支架(3)上表面未被限位環(huán)(4)覆蓋的部分用于支撐多晶片6；

籽晶蓋(5)的外表面設(shè)置螺紋與限位環(huán)(4)內(nèi)表面上部的螺紋配合連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托，其特征在于籽晶支架(3)和保護環(huán)(1)的材質(zhì)為石墨、難熔金屬或者表面涂覆有難熔涂層的石墨。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托，其特征在于其中難熔涂層為難熔金屬涂層或難熔金屬合金涂層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托，其特征在于難熔金屬合金為TaC。

5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托，其特征在于難熔涂層的厚度為50～1000μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托，其特征在于保護環(huán)(1)的上表面與支撐環(huán)(2)的第二支撐臺(2-1)的表面平齊；籽晶支架(3)置于第二支撐臺(2-1)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托，其特征在于支撐環(huán)(2)與保護環(huán)(1)的固定連接方式為螺紋連接或鑲嵌連接。

8.利用權(quán)利要求1所述的一種保護坩堝的低應(yīng)力籽晶托制備晶體的方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：

一、將保護環(huán)(1)放置到坩堝中，保護環(huán)(1)位于坩堝中部位置，原料上方；

二、將支撐環(huán)(2)放在1-保護環(huán)上方，并螺紋或鑲嵌固定；

三、將籽晶支架(3)放入到支撐環(huán)(2)內(nèi)部的第二支撐臺(2-1)上；

四、將限位環(huán)(4)放在籽晶支架(3)的上表面，限位環(huán)(4)與支撐環(huán)(2)通過螺紋連接或鑲嵌連接方式固定連接；

五、將籽晶7的Si面用有機質(zhì)或膠水粘接固定在多晶片6的下表面，其中有機質(zhì)為單糖或二糖溶液；再將多晶片6粘接有籽晶7的一面朝下，放入限位環(huán)(4)中；

六、將籽晶蓋(5)放入限位環(huán)(4)中，螺紋固定并壓緊多晶片6；

七、用物理氣相輸送法生長晶體；

八、晶體生長完成后，通過支撐環(huán)(2)將整體結(jié)構(gòu)從坩堝中取出；

九、將籽晶蓋(5)和限位環(huán)(4)依次拆開；將支撐環(huán)(2)與保護環(huán)(1)分離；

十、將支撐環(huán)(2)連帶籽晶支架(3)倒置，擰開螺紋取下籽晶支架(3)即可將晶體取出。