[实用新型]一种籽晶固定装置和用于长晶的坩埚

说明书

本申请公开了一种籽晶固定装置，包括：籽晶放置台，所述籽晶放置台的底部设有用于放置籽晶的卡槽；和贯通的夹持件，所述夹持件在所述卡槽处与所述籽晶放置台可拆卸连接，以使得所述固定装置处于装配状态时，籽晶的上表面和下表面分别与所述卡槽的顶壁和所述夹持件的顶部抵接，进而被夹持固定。本申请提供的籽晶固定装置，通过使用夹持件将籽晶夹持固定在籽晶放置台的卡槽内的方式固定籽晶，可靠性更好，籽晶不易脱落，不易产生形变，减少应力的产生，降低后期晶体开裂的风险，减少了籽晶背部的气泡和空隙，长晶时籽晶温度更均匀，籽晶背部也不易受侵蚀，在长晶结束后移除夹持件并取下晶体即可，无需破坏构件，降低了生产成本。

技术领域

本申请属于长晶装置技术领域，具体涉及一种籽晶固定装置和用于长晶的坩埚。

背景技术

碳化硅单晶的生长多采用物理气相传输法(PVT)。PVT法采用感应加热或电阻加热的方式对坩埚系统加热，将作为生长源的碳化硅粉料置于温度较高的坩埚底部，籽晶固定在温度较低的坩埚顶部，粉料在低压高温下升华分解产生气态物质，在由粉料与籽晶之间存在的温度梯度而形成的压力梯度的驱动下，这些气态物质被输送到低温的籽晶处，在过饱和的气氛中结晶生长。

目前，一般籽晶的固定方式以粘接方式为主，将籽晶片与石墨坩埚盖以粘结剂或碳胶等黏合在一起，并升温让粘结剂固化，以防止籽晶片在晶体生长过程中剥离脱落。

然而，籽晶片在粘接过程中易发生弯曲形变，形变产生的应力会在后期的晶体生长过程中延续，导致后期的晶体加工过程中晶体开裂率增加。并且，由于籽晶片与石墨盖的热膨胀系数不同，导致生长面翘曲而产生应力，影响晶体品质，还增加了加热过程中导致籽晶的掉落的可能性，使得晶体生长失败。同时，籽晶片与石墨盖的粘合界面也容易有厚度不均，存有气泡或空隙的情况，导致生长时籽晶的温度不均匀，且籽晶背部易受侵蚀导致缺陷。此外，将籽晶粘接到坩埚盖上，生长结束后坩埚盖会随着取晶体过程损坏，成本较高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种籽晶固定装置，可应用于PVT法长晶时固定碳化硅籽晶片。该固定装置包括：

籽晶放置台，所述籽晶放置台的底部设有用于放置籽晶的卡槽；和

贯通的夹持件，所述夹持件在所述卡槽处与所述籽晶放置台可拆卸连接，以使得所述固定装置处于装配状态时，籽晶的上表面和下表面分别与所述卡槽的顶壁和所述夹持件的顶部抵接，进而被夹持固定。

本申请提供的籽晶固定装置，通过使用夹持件将籽晶夹持固定在籽晶放置台的卡槽内的方式固定籽晶，而抵接夹持的固定方式相较于现有的粘接方式的稳定性和可靠性更好，使得籽晶不易脱落，并且该固定方式使籽晶与坩埚上盖更贴紧稳固，降低了因热膨胀系数不同带来的影响，使其在长晶过程中不易产生形变，进而减少了应力的产生，提升晶体质量，降低后期晶体开裂的风险。与此同时，籽晶分别与卡槽和夹持件抵接的方式，减少了籽晶背部的气泡和空隙，在长晶时籽晶温度更均匀，籽晶背部也不易受侵蚀。此外，可拆卸连接的籽晶放置台和夹持件，使得在长晶结束后移除夹持件并取下晶体即可，无需破坏构件，降低了生产成本。

可以理解的是，夹持件对籽晶起到夹持固定的作用，其贯通的内部可使籽晶暴露出籽晶下表面，进而将籽晶下表面作为晶体生长界面。

优选的，夹持件的顶部和籽晶的下表面靠近边缘的位置处抵接。

优选的，所述可拆卸连接包括多种连接方式，例如螺纹连接、卡扣连接、销连接、键连接等，更优选为螺纹连接，以简化结构，便于操作。

进一步地，所述夹持件在所述卡槽处与所述籽晶放置台螺纹连接。

在一种实施方式中，所述卡槽可以是籽晶放置台底部表面部分向内凹陷形成，也可以是籽晶放置台底部表面部分向外凸起围成。当卡槽的形成方式为前者时，卡槽内壁具有内螺纹，夹持件具有与之匹配的外螺纹；当卡槽的形成方式为后者时，由凸起围成的卡槽可以具有内螺纹，也可以具有外螺纹，夹持件的螺纹设置与之匹配即可。