CN115928212A - 一种内部可视的碳化硅单晶生长装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，包括生长坩埚、镜面反射装置和透光反射装置，所述生长坩埚包括坩埚本体和坩埚盖，所述坩埚本体内限定出顶部敞开的原料腔，所述坩埚盖设于所述坩埚本体的顶部；所述镜面反射装置倾斜布置在所述坩埚本体的内壁上，且其倾斜角度可随着晶体的生长进行调整；所述透光装置安装在所述坩埚盖上，用于接收所述镜面反射装置反射的光线，并将其传送至所述生长坩埚的外部。本发明实现了生长坩埚内部情况的可视化，并可以实时观测生长的晶体形状。

Description

一种内部可视的碳化硅单晶生长装置

技术领域

本发明涉及多铁半导体材料领域，尤其是涉及一种内部可视的碳化硅单晶生长装置。

背景技术

物理气相传输法(PVT)作为制备导电型碳化硅晶体最常用的方法之一，主要是通过对碳化硅粉末进行加热，当其温度达到2100℃以上时，碳化硅粉末受热升华并在碳化硅籽晶上沉积、生长，从而成功地长出碳化硅晶体。

目前，在生产过程中，由于热场设计，内部的石墨坩埚以及外部的保温毡等均为不透明材料，内部光线无法穿透，整个热场形成一个黑箱结构，导致整个晶体生长过程无法探知，只能待晶体生长结束后才可以观察晶体形状，并根据晶体厚度与生长时间估算晶体的平均生长速度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，可实现碳化硅晶体生长过程的可视化，实时观测晶体形状。

根据本发明实施例中内部可视的碳化硅单晶生长装置，包括：

生长坩埚，所述生长坩埚包括坩埚本体和坩埚盖，所述坩埚本体内限定出顶部敞开的原料腔，所述坩埚盖设于所述坩埚本体的顶部；

镜面反射装置，所述镜面反射装置倾斜布置在所述坩埚本体的内壁上，且其倾斜角度可随着晶体的生长进行调整；

透光反射装置，所述透光装置安装在所述坩埚盖上，用于接收所述镜面反射装置反射的光线，并将其传送至所述生长坩埚的外部。

根据本发明内部可视的碳化硅单晶生长装置，通过镜面反射装置可将晶体的轮廓光线实时向外反射，并经透光装置向外传送，实现了生长坩埚内部情况的可视化，并可以实时观测生长的晶体形状；同时，可根据观测的晶体厚度，推断小间隔时间段的晶体生长速度，对晶体不同生长阶段的生长速度进行量化，相较于现有技术中只能在晶体生长结束后推测整个生长过程的平均速度而言，推断的生长速度更准确，更能反映晶体的生长规律。

在本发明的一些实施例中，所述透光反射装置包括透光装置和反射装置，

所述透光装置包括：

第一光线通道，所述第一光纤通道开设于所述坩埚盖上正对所述镜面反射装置的位置，并贯穿所述坩埚盖，用于将内部光线的反射导出；

透光板，所述透光板有两个，分别安装在所述第一光线通道的两端；

所述反射装置布置在所述坩埚盖的外部，并安装在所述第一光线通道处，用于接收经透光装置导出的光线，并将其再次反射导出。

在本发明的一些实施例中，还包括降温组件，所述降温组件包括进气管道和出气管道，所述进气管道、所述出气管道均与所述第一光线通道连通，所述进气管道内通有冷却气体。

在本发明的一些实施例中，所述反射装置包括：

外壳，所述外壳内限定出底部敞开的光线反射腔，所述光线反射腔的敞开口正对所述第一光线通道布置；

反射板，所述反射板倾斜布置在所述光线反射腔内，以将接收的光线再次反射；

其中，所述外壳上设有连通所述光线反射腔和所述外壳外部的第二光线通道，以供反射板反射的光线向所述外壳外部导出。

在本发明的一些实施例中，所述反射装置还包括滤光装置，所述滤光装置水平安装在所述容纳腔内所述反射板的下方。

在本发明的一些实施例中，还包括传动机构，所述镜面反射装置铰接在所述坩埚本体的内壁上；所述传动机构与所述镜面反射装置连接，并可带动所述镜面反射装置绕其铰接点转动，以改变所述镜面反射装置的倾斜角度。

在本发明的一些实施例中，所述传动机构包括：

滑轮组，所述滑轮组包括多个滑轮，多个所述滑轮中的一个所述滑轮安装在所述坩埚本体的内壁上位于所述镜面反射装置的下方，其余所述滑轮安装在所述坩埚本体内；

导线，所述导线的一端与所述镜面反射装置连接，另一端依次绕经多个所述滑轮后伸至所述坩埚本体的外部或与布置在原料腔内碳化硅粉体上方的多孔板连接。

在本发明的一些实施例中，还包括红外测温仪，所述红外测温仪安装在与所述透光反射装置出口相对的观察口处，以实现所述坩埚本体内部温度的检测。

在本发明的一些实施例中，还包括用于安装籽晶的籽晶托，所述籽晶托设在所述坩埚盖的下方，所述籽晶托的上端贯穿所述坩埚盖，并连接有旋转驱动组件。

在本发明的一些实施例中，还包括重力传感器，所述重力传感器布置在所述旋转驱动组件的上方，所述重力传感器的下方与所述旋转驱动组件的顶端连接，以实现对所述旋转驱动组件、所述籽晶托及所述籽晶托上籽晶或晶体的实时称重。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的内部可视的碳化硅单晶生长装置的示意图；

图2是图1中坩埚本体的放大示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的内部可视的碳化硅单晶生长装置的示意图；

图4是图2中坩埚本体的放大示意图；

图5是根据本发明增设旋转驱动组件和重力传感器后的示意图。

附图标记：

内部可视的生长碳化硅单晶装置100；

生长坩埚10；坩埚本体11；坩埚盖12；

镜面反射装置20；

透光反射装置30；透光装置31；第一光线通道311；透光板312；反射装置32；外壳321；光线反射腔3211；反射板322；降温组件33；进气管道331；出气管道332；

旋转驱动组件40；限位杆41；重力传感器42；

籽晶托50；

保温层60；

多孔板70；

传动机构80；滑轮组81；第一滑轮811；第二滑轮812；第三滑轮813；第四滑轮814；导线82；

石墨板90；

籽晶200；

碳化硅粉体300；

炉体400；观察口410；

红外测温仪500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的内部可视的生长碳化硅单晶装置100，包括：生长坩埚10、镜面反射装置20和透光反射装置30。

参照图1至图5所示，生长坩埚10包括坩埚本体11和坩埚盖12，坩埚本体11内限定出顶部敞开的容纳腔，容纳腔内可装有碳化硅粉体300，坩埚盖12设于坩埚本体11的顶部，其中，整个生长坩埚10的外部可设有保温层60，并置于热场内；籽晶200安装在坩埚盖12上，位于碳化硅粉体300的正上方。镜面反射装置20倾斜布置在坩埚本体11的内壁上，且其倾斜角度可随着晶体的生长进行调整；具体的，镜面反射装置20远离其与坩埚本体11连接的一端向下倾斜，即假设镜面反射装置20的两端分别为外端、内端，外端为镜面反射装置20与坩埚本体11连接的一端，内端为镜面反射装置20远离坩埚本体11的一端，则外端高于内端，随着晶体的生长，内端将逐渐向下移动，使其倾斜角度逐渐增大，以实现对生长中晶体的轮廓光线全部接收和反射。透光装置30安装在坩埚盖12上，用于接收镜面反射装置20反射的光线，并将其传送至生长坩埚10的外部。考虑到热场的外部设有炉体400，炉体400上可设有与透光装置30相配合的观察口410，可从观察口410直接观看生长坩埚10内部的实际情况。

其中，镜面反射装置20可采用高熔点，强硬度，并且具有较高的密度和良好光泽度的材料，例如，可以选用的材料为钨、钽、碳化钽、钼等金属或化合物。该种类化合物硬度高、熔点高、耐磨、抗腐蚀并且经过打磨后具有金属光泽，是反光镜面的良好材料。

可以理解的是，在外部热场的作用下，坩埚本体11的温度逐步升高，并将热量传输至其内部的碳化硅粉体300至其升华，升华后的碳化硅蒸气向坩埚盖12上的待生长籽晶200移动，并在籽晶200上实现晶体生长。在生长开始初期，镜面反射装置20的内端向下倾斜，且倾斜角度最小；随着晶体的生长，镜面反射装置20的内端逐渐向下移动，整个镜面反射装置20的倾斜角度逐渐增大，以实现对生长中晶体的轮廓光线全部接收和反射。坩埚盖12上透光装置30一方面允许生长坩埚内部光源进入，以保证晶体的轮廓光线可经镜面反射装置20反射，另一方面可将镜面反射装置20反射后的光线继续向外传递，以实现在生长坩埚10外部即可获知晶体具体的生长状态。

根据本发明内部可视的碳化硅单晶生长装置，通过镜面反射装置20可将晶体的轮廓光线实时向外反射，并经透光装置30向外传送，实现了生长坩埚10内部情况的可视化，并可以实时观测生长的晶体形状；同时，可根据观测的晶体厚度，推断小间隔时间段的晶体生长速度，对晶体不同生长阶段的生长速度进行量化，相较于现有技术中只能在晶体生长结束后推测整个生长过程的平均速度而言，推断的生长速度更准确，更能反映晶体的生长规律。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图5所示，坩埚本体11内设有一个用于分割容纳腔的多孔板70，整个容纳腔被分为原料腔和生长腔，容纳腔内多孔板70以下的空间为原料腔，容纳腔内多孔板70以上的空间为生长腔，碳化硅粉体300装在原料腔内。同时，多孔板70还可用于过滤挥发气氛，避免大颗粒包裹物的上浮，进而避免大颗粒包裹物落在镜面反射装置20上，影响光线的反射。此外，多孔板70的设置，也可以对升华的碳化硅气体进行均化，保证碳化硅气体均匀向上移动，提升晶体的生长质量。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图5所示，透光反射装置30包括透光装置31和反射装置32，透光装置31包括第一光线通道311和透光板312。具体的，第一光纤通道311开设于坩埚盖12上正对镜面反射装置20的位置，并贯穿坩埚盖12，用于将内部光线的反射导出；透光板312有两个，分别安装在第一光线通道311的两端；换言之，坩埚盖12上位于镜面反射装置20的上方设有第一光线通道311，两个透光板312均安装在坩埚盖12上，以将第一光线通道311的两端封堵；其中，透光板312可采用熔点较高的蓝宝石或金刚石，以保证光线顺利导出的同时整个生长坩埚10内部处于密封环境；反射装置32布置在坩埚盖12的外部，并安装在第一光线通道311处，用于接收经透光装置31导出的光线，并将其再次反射导出。

为了便于说明，设两个透光板312分别为第一透光板和第二透光板，第一透光板是指靠近容纳腔的透光板(即位于下方的透光板)，第二透光板是指远离容纳腔的透光板(即位于上方的透光板)。可以理解的是，晶体的轮廓光线先经镜面反射装置20反射，然后，镜面反射装置20的反射线依次穿过第一透光板、第一光线通道311、第二透光板向反射装置32传送，蓝宝石或金刚石的透光板可保证反射线顺利导出，同时还可使生长坩埚10内部处于密封环境，以保证碳化硅气体不会通过第一光线通道311溢出。

有鉴于此，对于生长坩埚10外部的保温层60，为了保证反射线可正常向外传送，第一光线通道311可同时贯穿保温层60。此时，第一透光板安装在坩埚盖12上正对第一光线通道311的位置，第二透光板安装在保温层60上正对第一光线通道311的位置。如此设置，即可保证镜面反射装置20上反射线的传送。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图5所示，还可包括降温组件33，降温组件33包括进气管道331和出气管道332，进气管道331、出气管道332均与第一光线通道311连通，进气管道331内通有冷却气体。降温组件33的设置，可实现对第一光线通道311和透光板的降温，以维持其稳定的光学性能。

例如，进气管道331的出气端穿过保温层60伸至坩埚盖12内，并与第一光线通道311的下部连通；出气管道332的进气端伸至保温层，并与第一光线通道311的上部连通；进气管道331的进气端、出气管道332的出气端于保温层60的外部。冷却气体经进气管道331的进气端进入，经进气管道331的出气端流至第一光线通道311内；接着，吸热后的冷却气体再经出气管道332向外排出，以实现对第一透光板、第一光线通道311的降温，进而维持稳定的光学性能。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图5所示，反射装置32包括：外壳321和反射板322，外壳321内限定出底部敞开的光线反射腔3211，光线反射腔3211的敞开口正对第一光线通道311布置；反射板322倾斜布置在光线反射腔3211内，以将接收的光线再次反射；其中，外壳321上设有连通光线反射腔3211和外壳321外部的第二光线通道3212，以供反射板反射的光线向外壳321外部导出。

可以理解的是，光线反射腔3211的主要作用是更改入射光线(即镜面反射装置20上反射线)的方向。具体的，晶体的轮廓光线可以以第一入射光线射入镜面反射装置20，并经镜面反射装置20反射形成第一反射光线，第一反射光线依次穿过第一透光板、第一光线通道311、第二透光板后进入光线反射腔3211，并在反射板322的作用下再次反射形成第二反射光线，第二反射光线经第二光线通道3212向外壳321外部射出，实现了生长坩埚10内部情况的可视化，方便从外部实时观测晶体的生长形状。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图4所示，反射装置32还可包括滤光装置323，滤光装置323水平安装在光线反射腔3211内反射板322的下方。例如，滤光装置323可为滤光镜，主要用于过滤减弱进入光线反射腔3211内的光线亮度，凸显轮廓，利于后续反射板322将光线导出成像。

可以理解的是，镜面反射装置20反射形成的第一反射光线穿过第一透光板、第一光线通道311、第二透光板后进入光线反射腔3211，第一反射光线进入光线反射腔3211后先经过过滤镜，过滤镜可弱化光线，凸显晶体轮廓光线；最后，在反射板322的作用下，可使第二反射光线更加清晰，导出的成像也更清晰。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图4所示，还可包括传动机构80，镜面反射装置20铰接在坩埚本体11的内壁上；传动机构80与镜面反射装置20连接，并可带动镜面反射装置20绕其铰接点转动，以改变镜面反射装置20的倾斜角度。

可以理解的是，镜面反射装置20与坩埚本体11的内壁采用铰接的方式连接，可以保证镜面反射装置20在一定角度绕铰接点旋转。传动机构80与镜面反射装置20连接，以实现对其倾斜角度的具体控制。具体的，装料时，可操控传动机构80，以使镜面反射装置20处于接近垂直的状态，不影响碳化硅粉体300的装入，避免碳化硅粉体300落入镜面反射装置20上。晶体生长初期，可控制传动机构80，以使镜面反射装置20处于内端朝下倾斜状态，保证晶体轮廓光线可完全被镜面反射装置20接收并反射；随着晶体的生长，同步调整传动机构80，以使镜面反射装置20的倾斜角度逐渐增大，以实现对生长中晶体的轮廓光线全部接收和反射，实现了生长坩埚10内部情况的可视化，并可以实时观测生长的晶体形状。

在本发明的一些实施例中，传动机构80可包括：滑轮组81和导线82，滑轮组81包括多个滑轮，多个滑轮中的一个滑轮安装在坩埚本体11的内壁上位于镜面反射装置20的下方，其余滑轮安装在坩埚本体11内；导线82的一端与镜面反射装置20连接，另一端依次绕经多个滑轮后伸至坩埚本体11的外部或与布置在原料腔内碳化硅粉体300上方的石墨板90连接。其中，石墨板90上开设有多个均匀分布的通孔，导线82为石墨线。

参照图1和图2所示，滑轮组81包括两个滑轮，导线82可绕经两个滑轮后伸至坩埚本体11的外部。具体的，坩埚本体11的侧壁内设有连通坩埚本体11内部和外部用于导线82穿出的第一安装通道111，第一安装通道111的截面为L型，第一安装通道111的一端开设于坩埚本体11内壁上且位于镜面反射装置20的下方，另一端开设于坩埚本体11的底壁上。两个第一滑轮分别为第一滑轮811和第二滑轮812，第一滑轮811安装在坩埚本体11的内壁上位于镜面反射装置20和第一安装通道111内端之间的位置，第二滑轮812安装在第一安装通道111的拐角处，导线82的上端与镜面反射装置20铰接端的上表面连接，导线的下端绕经第一滑轮811后经第一安装通道111的内端伸入第一安装通道111，然后，绕经第二滑轮812后再经第一安装通道111的外端伸出。

可以理解的是，通过控制导线82的松紧，即可实现对镜面反射装置20倾斜角度的调整，从而控制光线的入射角与反射角，以使其满足晶体生长的需求，保证生长中晶体的轮廓光线全部接收和反射，实现了生长坩埚10内部情况的可视化，并可以实时观测生长的晶体形状。

当然，除了上述结构外，传动机构80也可采用联动的结构形式，参照图3和图4所示，在本发明的另一些实施例中，滑轮组81包括四个滑轮，导线82绕经四个滑轮后伸至坩埚本体11内与布置在原料腔内碳化硅粉体300上方的石墨板90连接。具体的，坩埚本体11的侧壁内设有连通坩埚本体11生长腔和原料腔的第二安装通道112，第二安装通道112的一端开设于坩埚本体11内壁上且位于镜面反射装置20的下方，另一端开设于坩埚本体11的底壁上位于碳化硅粉体300的正下方。四个第一滑轮分别为第一滑轮811、第二滑轮812、第三滑轮813、第四滑轮814，第一滑轮811安装在坩埚本体11的内壁上位于镜面反射装置20和第二安装通道112内端之间的位置，第二滑轮812安装在第二安装通道112内靠近第一滑轮811的第一个拐角处，第三滑轮813安装在第二安装通道112内靠近第一滑轮811的第二个拐角处，第四滑轮814安装在第二安装通道112内原料腔正下方的位置；第二滑轮812、第三滑轮813、第四滑轮814三个滑轮安装位置的连线为直角三角形。导线82的上端与镜面反射装置20铰接端的上表面连接，导线的下端绕经第一滑轮811后经第二安装通道112的内端伸入第二安装通道112，然后，依次绕经第二滑轮812、第三滑轮813、第四滑轮814后经第二安装通道112的另一端伸出，并穿过碳化硅粉体300与碳化硅粉体300上的石墨板90连接。更优地，导线82与覆盖在碳化硅粉体300上的石墨板的中心连接。

可以理解的是，生长过程中，随着碳化硅粉体300的逐渐减少，高度降低，石墨板90逐渐下降，与其相连接的导线82松弛，从而使镜面反射装置20倾斜角度增加，可以保证晶体生长的同时，镜面反射装置20倾斜角度也一直在同步调整，从而始终使第二光线通道3212可以清晰观测内部情况，实现了生长坩埚10内部情况的可视化，并可以实时观测生长的晶体形状。

换言之，采用导线82与石墨板90连接的联动装置，利用生长过程中碳化硅粉体300逐渐减少而高度降低的特点，随着生长过程进行，碳化硅粉体300的升华，石墨板90高度降低，使得石墨板90可以用于作为驱动镜面反射装置20的动力来源，使其跟随晶体生长自动调整角度，没有外部干预，保证内部稳定环境。同时，这种结构还可以保证粉料均匀始终处于统一平面内，避免粉料因高低不平导致的受热不均。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图5所示，还可包括红外测温仪500，红外测温仪500安装在与透光反射装置30出口相对的观察口410处，以实现坩埚本体11内部温度的检测。例如，红外测温仪500可安装在炉体400上观察口410的上侧。

可以理解的是，红外测温仪500主要用于对光线测量，而光线来源于生长坩埚10内部，故可以此来获知生长坩埚10内的温度。当然，考虑到滤光装置323会减弱光线的亮度，为了确保温度测量的准确性，当设置红外测温仪500时，将不在光线反射腔3211内设置滤光装置323。此时，可将滤光装置323设置在观察口410内，可减弱光线亮度，凸显轮廓，以使可从炉体400外部观察口410处看到清晰的成像。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图5所示，还可包括用于安装籽晶200的籽晶托50，籽晶托50设在坩埚盖12的下方，籽晶托50的上端贯穿坩埚盖12，并连接有旋转驱动组件40。例如，旋转驱动组件40可以为传动马达，传动马达的顶端可与炉体400的炉腔顶部连接，传动马达的传动轴与籽晶托50伸出坩埚盖12的端部连接，传动马达工作时可带动籽晶托50及其下方的晶体同步转动。

可以理解的是，传动马达的设置可以带动籽晶托50及其上方的籽晶200或晶体同步旋转，以调整晶体的角度。在镜面反射装置20和透光反射装置30的配合下，以实现不同角度下晶体轮廓光线的向外传送，进而可观测晶体的不同方向，实现整个晶体状态的全方位观看。

在本发明的一些实施例中，参照图1至图5所示，还可包括重力传感器42，重力传感器42布置在旋转驱动组件40的上方，重力传感器42的下方与旋转驱动组件40的顶端连接，以实现对旋转驱动组件40、籽晶托50及籽晶托50上籽晶200或晶体的实时称重。例如，重力传感器42的上方与炉体400的炉腔顶部连接，重力传感器42的下方与传动马达的顶端(固定端)连接，传动马达的下端(传动轴端)与籽晶托50伸出坩埚盖12的端部连接。为了避免旋转驱动组件40在工作时的转动，炉体400的炉腔顶部还设有限位杆41，具体的，限位杆41可以有两个，对称布置在旋转驱动组件40的两侧，限位杆41上还设有用于阻止旋转驱动组件40转动的限位部，以阻止旋转驱动组件40发生自转。

可以理解的是，在生长开始初期，重力传感器42检测的是旋转驱动组件40、籽晶托50及籽晶托50上籽晶200的重量，检测值最小。随着碳化硅粉体300的升华，籽晶托50上晶体逐渐生长，重力传感器42检测的是旋转驱动组件40、籽晶托50及籽晶托50上晶体的实时重量，将实时检测值与生长开始初期的检测值进行比较，即可获知晶体的实时生长重量。再搭配旋转驱动组件40、镜面反射装置20和透光反射装置30，以实现晶体生长状态的实时观看，进而实现对晶体形状以及不同角度生长速度的控制。

此外，上述降温组件33除了可以用于透光板的冷却，同时还可以调节进气管道331周围坩埚盖12的温度，搭配旋转驱动组件40、镜面反射装置20和透光反射装置30可以控制晶体形状以及不同角度的生长速度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，包括：

生长坩埚，所述生长坩埚包括坩埚本体和坩埚盖，所述坩埚本体内限定出顶部敞开的原料腔，所述坩埚盖设于所述坩埚本体的顶部；

镜面反射装置，所述镜面反射装置倾斜布置在所述坩埚本体的内壁上，且其倾斜角度可随着晶体的生长进行调整；

透光反射装置，所述透光装置安装在所述坩埚盖上，用于接收所述镜面反射装置反射的光线，并将其传送至所述生长坩埚的外部。

2.根据权利要求1所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，所述透光反射装置包括透光装置和反射装置，

所述透光装置包括：

第一光线通道，所述第一光纤通道开设于所述坩埚盖上正对所述镜面反射装置的位置，并贯穿所述坩埚盖，用于将内部光线的反射导出；

透光板，所述透光板有两个，分别安装在所述第一光线通道的两端；

所述反射装置布置在所述坩埚盖的外部，并安装在所述第一光线通道处，用于接收经透光装置导出的光线，并将其再次反射导出。

3.根据权利要求2所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，还包括降温组件，所述降温组件包括进气管道和出气管道，所述进气管道、所述出气管道均与所述第一光线通道连通，所述进气管道内通有冷却气体。

4.根据权利要求2所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，所述反射装置包括：

外壳，所述外壳内限定出底部敞开的光线反射腔，所述光线反射腔的敞开口正对所述第一光线通道布置；

反射板，所述反射板倾斜布置在所述光线反射腔内，以将接收的光线再次反射；

其中，所述外壳上设有连通所述光线反射腔和所述外壳外部的第二光线通道，以供反射板反射的光线向所述外壳外部导出。

5.根据权利要求4所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，所述反射装置还包括滤光装置，所述滤光装置水平安装在所述容纳腔内所述反射板的下方。

6.根据权利要求2所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，还包括传动机构，所述镜面反射装置铰接在所述坩埚本体的内壁上；所述传动机构与所述镜面反射装置连接，并可带动所述镜面反射装置绕其铰接点转动，以改变所述镜面反射装置的倾斜角度。

7.根据权利要求6所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，所述传动机构包括：

滑轮组，所述滑轮组包括多个滑轮，多个所述滑轮中的一个所述滑轮安装在所述坩埚本体的内壁上位于所述镜面反射装置的下方，其余所述滑轮安装在所述坩埚本体内；

导线，所述导线的一端与所述镜面反射装置连接，另一端依次绕经多个所述滑轮后伸至所述坩埚本体的外部或与布置在原料腔内碳化硅粉体上方的多孔板连接。

8.根据权利要求1所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，还包括红外测温仪，所述红外测温仪安装在与所述透光反射装置出口相对的观察口处，以实现所述坩埚本体内部温度的检测。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，还包括用于安装籽晶的籽晶托，所述籽晶托设在所述坩埚盖的下方，所述籽晶托的上端贯穿所述坩埚盖，并连接有旋转驱动组件。

10.根据权利要求9所述的一种内部可视的碳化硅单晶生长装置，其特征在于，还包括重力传感器，所述重力传感器布置在所述旋转驱动组件的上方，所述重力传感器的下方与所述旋转驱动组件的顶端连接，以实现对所述旋转驱动组件、所述籽晶托及所述籽晶托上籽晶或晶体的实时称重。

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