[实用新型]一种籽晶生长装置

说明书

本实用新型提供一种籽晶生长装置，所述装置包括外坩埚、内坩埚和坩埚盖，所述内坩埚呈顶部开口结构，所述内坩埚包括拉杆，所述拉杆垂直固定于所述内坩埚的底部中心处；所述坩埚盖的下表面中心包括小孔；所述拉杆与所述小孔活动连接；所述坩埚盖盖合于所述外坩埚的顶部开口处，使得所述内坩埚位于所述外坩埚的内部空间，所述内坩埚的外壁与所述外坩埚的内壁、所述坩埚盖的下表面不触碰；所述外坩埚底部中心包括圆柱形籽晶平台，用于固定籽晶。本实用新型提供的坩埚可以避免因晶体逆向生长所导致粘接不均匀以及晶体内应力增加的缺陷。

技术领域

本实用新型涉及碳化硅长晶领域，具体涉及一种籽晶生长装置。

背景技术

目前碳化硅单晶生长技术能够实现量产的方法主要是PVT法和CVD法，这两种方法最常用的籽晶生长装置为石墨坩埚。其中，常用的PVT法生长碳化硅晶体的方法包括，将原料放于坩埚的底部，籽晶粘于坩埚盖下表面，坩埚盖扣于坩埚上使得籽晶倒悬于坩埚内部，进而加热坩埚，使得原料升华并在籽晶表面进行生长。而CVD法主要是气相外延式的生长方式，其做法包括，按一定比例充入含硅的气氛和含碳的气氛，该混合气氛与生长籽晶表面发生化学还原反应，从而在籽晶的表面生长碳化硅薄层。

在上述两种现有技术中，都需要将籽晶与石墨坩埚表面粘接，容易产生粘接不均匀的问题，从而影响到单晶生长工艺的重复性。同时，由于籽晶倒悬于坩埚内部，导致晶体逆向生长，其会增加晶体生长的内应力，降低晶体生长的质量。

因此，本领域技术人员亟需一种技术可以保证晶体正向生长的同时，具有较好的生长效率。

发明内容

为解决上述晶体生长过程中由于晶体逆向生长所导致的缺陷，本实用新型提供了一种籽晶生长装置，其目的在于通过原料在坩埚上下升华，在籽晶的表面形成饱和碳化硅蒸汽，从而使得籽晶正向生长并且凝聚成核，可以避免因籽晶逆向生长而导致的粘接不均匀以及晶体内应力增加的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是：一种籽晶生长装置，所述装置包括外坩埚、内坩埚和坩埚盖，所述内坩埚呈顶部开口结构，所述内坩埚包括拉杆，所述拉杆垂直固定于所述内坩埚的底部中心处；所述坩埚盖的下表面中心包括小孔；所述拉杆与所述小孔可相对活动地连接；

所述坩埚盖盖合于所述外坩埚的顶部开口处，使得所述内坩埚位于所述外坩埚的内部空间，所述内坩埚的外壁与所述外坩埚的内壁、所述坩埚盖的下表面不触碰。

优选地，所述拉杆的顶部具有螺纹结构，所述坩埚盖的下表面中心小孔为螺纹孔，所述内坩埚通过所述拉杆顶部与所述螺纹孔连接于所述坩埚盖；所述拉杆高度高于所述内坩埚的上表面。

所述外坩埚底部中心包括圆柱形籽晶平台，用于固定籽晶。

优选地，所述籽晶平台与所述外坩埚的内壁及底部形成环形凹槽。

优选地，所述籽晶平台包括锥形台，所述锥形台呈倒锥形，上表面具有凹槽，用于固定籽晶；所述锥形台的下表面与所述外坩埚的底部中心的倒锥形开口契合。

优选地，所述锥形台的下底面中心具有开孔。

优选地，所述坩埚盖呈T型结构，其中，所述坩埚盖上表面圆柱的直径与所述外坩埚的外径相同，并且大于所述坩埚盖下表面圆柱的直径。

优选地，所述内坩埚呈倒圆台型，上端外径比底端外径大。

优选地，所述外坩埚的上部距离开口一定距离处的内壁均匀向内缩径。

优选地，所述锥形台的上表面中心具有直径略小于所述锥形台上表面直径的凹槽。