CN117926397A - 一种液相法生长碳化硅的称重装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单晶生长技术领域，具体涉及一种液相法生长碳化硅的称重装置及其工作方法；本发明提供了一种液相法生长碳化硅的称重装置，包括：反应炉、支撑架、升降机构、切断件、籽晶杆和称重装置，所述支撑架竖直固定在反应炉上方，所述升降机构滑动设置在所述支撑架上；所述切断件滑动设置在所述升降机构的活动端，且所述切断件内端与籽晶杆抵接；所述籽晶杆竖直设置在升降机构内，所述籽晶杆下端适于插入反应炉内；所述称重装置固定在籽晶杆上端，所述称重装置适于实时称量籽晶杆的重量；其中，升降机构驱动籽晶杆向反应炉内移动时，所述称重装置适于通过重量反馈，以确认籽晶杆与反应炉内的溶液的接触。

Description

一种液相法生长碳化硅的称重装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及单晶生长技术领域，具体涉及一种液相法生长碳化硅的称重装置及其工作方法。

背景技术

碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料的代表具有禁带宽度大、热导率高、抗辐射性能好、化学稳定性好等优点，在高温、高频、高功率电子器件中有广泛应用。

顶端籽晶溶液法生长碳化硅晶体的基本原理是将硅和助溶剂装在石墨坩埚中，对石墨坩埚加热，硅和助溶剂受热溶化形成溶体，溶体溶解石墨坩埚，得到碳化硅晶体生长所需要的碳。在石墨坩埚内的原料溶化后，通过运动装置下降籽晶杆，使籽晶与溶液上表面接触；随后以一定速度向上提拉籽晶杆，开始晶体生长；晶体生长结束后，通过运动装置向上提拉籽晶杆，使晶体脱离溶液；对生长得到的碳化硅晶体进行退火降温处理，得到最终晶体。

为防止石墨坩埚在高温下氧化，液相法碳化硅生长时需要将石墨坩埚放入设备的密闭空间中，无法判断晶体生长过程中直径的变化，无法及时对生长工艺参数做出相应的调整，从而影响晶体生长质量。而且晶体与籽晶杆端部固定后，不容易将其自籽晶杆上分离。因此，研发一种液相法生长碳化硅的称重装置及其工作方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种液相法生长碳化硅的称重装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种液相法生长碳化硅的称重装置，包括：

反应炉、支撑架、升降机构、切断件、籽晶杆和称重装置，所述支撑架竖直固定在反应炉上方，所述升降机构滑动设置在所述支撑架上；

所述切断件滑动设置在所述升降机构的活动端，且所述切断件内端与籽晶杆抵接；

所述籽晶杆竖直设置在升降机构内，所述籽晶杆下端适于插入反应炉内；

所述称重装置固定在籽晶杆上端，所述称重装置适于实时称量籽晶杆的重量；

其中，升降机构驱动籽晶杆向反应炉内移动时，所述称重装置适于通过重量反馈，以确认籽晶杆与反应炉内的溶液的接触。

作为优选，所述升降机构包括：固定柱、限位套和升降杆，所述限位套内部中空，所述限位套滑动设置在所述支撑架侧壁；

所述固定柱竖直固定在所述限位套内，所述固定柱内开设有与所述籽晶杆相适配的通孔，所述籽晶杆适于相对所述固定柱上下移动；

所述切断件滑动设置在所述固定柱外壁，且所述切断件与所述升降杆抵接；

所述升降杆滑动设置在所述支撑架侧壁；

其中，升降杆竖直移动时，适于驱动所述固定柱同步竖直上下移动。

作为优选，所述支撑架沿竖直方向开设有一竖向槽，所述升降杆滑动设置在所述竖向槽内；

所述支撑架外壁固定有一驱动件，所述升降杆固定在所述驱动件的活动端，所述驱动件适于驱动所述升降杆，使其沿竖向槽竖直上下移动。

作为优选，所述固定柱的内径小于称重装置的外径，所述固定柱适于支撑称重装置。

作为优选，所述支撑架上端水平固定有一定位环，所述定位环的内径大于所述称重装置的外径。

作为优选，所述定位环内圈侧壁铰接有若干限位块，所述限位块与所述称重装置联动；

其中，称重装置向上移动适于推动限位块向上翻转，所述限位块适于从下端支撑限位称重装置。

作为优选，所述限位套上端固定有一旋转电机，所述籽晶杆与所述旋转电机传动连接，所述旋转电机适于驱动所述籽晶杆周向转动。

作为优选，所述限位套外壁开设有两滑槽，所述滑槽与所述竖向槽互相平行；

所述支撑架内侧壁水平固定有一联动杆，所述联动杆滑动设置在所述滑槽内，且所述联动杆适于与所述切断件抵接。

作为优选，所述切断件下端固定有一限位条，所述升降杆内端部与所述限位条抵接。

作为优选，所述联动杆下端开设有一斜面，所述斜面与切断件抵接时，适于推动所述切断件向内移动。

作为优选，所述切断件外端开设有一与所述斜面相适配的斜坡，斜面与斜坡抵接时，适于推动所述切断件向内移动。

另一方面，本发明还提供了一种液相法生长碳化硅的称重装置的工作方法，包括如下步骤：

将原料按照化学计量比称重，混合均匀后，放入石墨坩埚中；将装有原料的石墨坩埚放入反应炉的密闭空间内，对密闭空间进行抽真空处理；对石墨坩埚进行加热，随着温度的升高，石墨坩埚内的原料溶化成为液态，继续升高温度至碳化硅长晶温度，恒温3h；开启石墨坩埚旋转，设置转速为20-50rpm，使石墨坩埚内的原料充分混合均匀；

旋转电机驱动籽晶杆转动，转速为50-100rpm，升降机构驱动籽晶杆向下移动；在下降籽晶杆的过程中，由于籽晶杆接触溶液时会受到溶液向上浮力，使得称重装置的读数发生变化；当称重装置读数发生变化时，停止籽晶杆下降，籽晶杆下端在溶液内稳定30min，使籽晶表面受热均匀；

籽晶杆受热稳定结束后，在读数处理系统中设定溶液密度、碳化硅密度和籽晶杆提拉速度，开始进行碳化硅晶体生长；

读数处理系统在晶体生长过程中实时计算得到碳化硅晶体直径，根据晶体直径的变化，调整晶体生长工艺参数，使晶体直径在晶体生长过程中保持稳定，提高晶体生长质量；

晶体生长一定时间后，结束晶体生长；升降机构快速向上提拉籽晶杆，称重装置读数稳定后，籽晶杆继续向上提拉10mm，停止籽晶杆运动，对晶体进行退火降温处理；温度降至室温后，晶体出炉。

本发明的有益效果是，本发明的一种液相法生长碳化硅的称重装置，通过升降机构、称重装置和切断件的配合，称重装置对籽晶杆进行称重，能够确认籽晶杆与溶液的接触；通过监测籽晶杆重量变化，可以计算得到生长所得碳化硅晶体的直径；根据晶体直径的变化，调整晶体生长工艺参数，提高晶体生长质量。不仅能够降低生长成本，同时还可以提高晶体的生长质量。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种液相法生长碳化硅的称重装置的优选实施例的立体图；

图2是本发明的升降机构和称重装置的立体图；

图3是本发明的升降机构的内部剖视图；

图4是本发明的称重装置被定位环限位状态示意图；

图5是本发明的籽晶杆被切断件切断状态示意图。

图中：

1、反应炉；

2、支撑架；20、竖向槽；21、定位环；22、限位块；

3、升降机构；31、固定柱；32、限位套；33、升降杆；34、旋转电机；35、滑槽；36、联动杆；

4、切断件；40、限位条；

5、籽晶杆；

6、称重装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，如图1至图5所示，本发明提供了一种液相法生长碳化硅的称重装置6，包括：反应炉1、支撑架2、升降机构3、切断件4、籽晶杆5和称重装置6，所述支撑架2竖直固定在反应炉1上方，所述升降机构3滑动设置在所述支撑架2上；所述反应炉1为晶体生长炉，所述反应炉1为密闭空间，所述反应炉1内设置有一石墨坩埚，所述石墨坩埚适于加热熔融硅原料。所述切断件4滑动设置在所述升降机构3的活动端，且所述切断件4内端与籽晶杆5抵接；在籽晶杆5下端的晶体结束生长后，升降机构3驱动籽晶体向上移动，所述切断件4适于将籽晶杆5下端切断，以便于将晶体与籽晶杆5分离。所述籽晶杆5竖直设置在升降机构3内，所述籽晶杆5下端适于插入反应炉1内；升降机构3的活动端向上移动时，适于驱动籽晶杆5同步向上移动；所述称重装置6固定在籽晶杆5上端，所述称重装置6适于实时称量籽晶杆5的重量；其中，升降机构3驱动籽晶杆5向反应炉1内移动时，所述称重装置6适于通过重量反馈，以确认籽晶杆5与反应炉1内的溶液的接触。通过称重装置6的设置，在升降机构3驱动籽晶杆5向下移动时，称重装置6适于通过籽晶杆5的重量反馈，确认籽晶与硅溶液的接触，避免了籽晶杆5向下移动幅度过大，而导致硅溶液表面波浪状起伏翻动；同时，在晶体生长过程中，能够根据晶体生长直径，实时调整晶体生长的工艺参数，提高了晶体生长质量。

参考附图2，所述升降机构3包括：固定柱31、限位套32和升降杆33，所述限位套32内部中空，所述限位套32滑动设置在所述支撑架2侧壁；所述限位套32适于沿支撑架2内壁竖直上下移动，限位套32竖直向上移动，适于带动籽晶杆5同步竖直向上移动。所述固定柱31竖直固定在所述限位套32内，所述固定柱31内开设有与所述籽晶杆5相适配的通孔，所述籽晶杆5适于相对所述固定柱31上下移动；当切断件4内端与籽晶杆5外壁抵接时，固定柱31向上移动，适于带动籽晶杆5同步向上移动。所述切断件4滑动设置在所述固定柱31外壁，所述切断件4适于沿所述固定柱31径向方向水平移动。所述切断件4的下端适于与所述升降杆33的外壁上端抵接；升降杆33向上移动时，适于推动切断件4同步向上移动，切断件4同步驱动固定柱31向上移动，此时，切断件4内端不与籽晶杆5外壁接触；切断件4在向上移动时适于驱动固定柱31同步向上移动，固定柱31适于推动称重装置6同步向上移动，称重装置6同步带动籽晶杆5同步向上移动。所述升降杆33滑动设置在所述支撑架2侧壁；所述升降杆33适于沿限位套32的轴向方向，在所述竖向槽20移动，同时，所述升降杆33还能够沿所述限位套32径向方向水平移动。其中，升降杆33竖直移动时，适于驱动所述固定柱31同步竖直上下移动。

参考附图3，所述支撑架2沿竖直方向开设有一竖向槽20，所述升降杆33滑动设置在所述竖向槽20内；所述支撑架2外壁固定有一驱动件，所述升降杆33固定在所述驱动件的活动端，所述驱动件适于驱动所述升降杆33，使其沿竖向槽20竖直上下移动。驱动件驱动升降杆33竖直向上移动时，由于升降杆33内端部与切断件4抵接，升降杆33在向上移动时，适于带动切断件4同步竖直向上移动。

为了实现限位称重装置6，所述固定柱31的内径小于称重装置6的外径，所述固定柱31适于支撑称重装置6。初始状态时，称重装置6被固定柱31支撑限位，而此时籽晶杆5下端凸出所述固定柱31，并所述籽晶杆5下端能够插入石墨坩埚内。在籽晶杆5未插入反应炉1内的石墨坩埚内时，所述固定柱31适于支撑限位称重装置6，所述称重装置6适于实时监测籽晶杆5的重量。

优选的，所述支撑架2上端水平固定有一定位环21，所述定位环21的内径大于所述称重装置6的外径。固定柱31向上移动时，固定柱31带动称重装置6逐渐向定位环21靠近，并且称重装置6适于穿过定位环21，承载装置在穿过定位环21时，适于推动各限位块22向上翻转，当称重装置6移动至限位块22上方后，限位块22在弹簧的弹力作用下恢复水平状态；此时，各限位块22位于称重装置6下方，固定柱31在向下复位移动时，称重装置6被各限位块22支撑限位，固定柱31与称重装置6逐渐远离。所述定位环21内圈侧壁铰接有若干限位块22，所述限位块22与所述称重装置6联动；其中，称重装置6向上移动适于推动限位块22向上翻转，所述限位块22适于从下端支撑限位称重装置6。

参考附图3和图4，所述限位套32上端固定有一旋转电机34，所述籽晶杆5与所述旋转电机34传动连接，所述旋转电机34适于驱动所述籽晶杆5周向转动。所述旋转电机34的活动端与所述称重装置6外壁传动连接，所述旋转电机34适于驱动称重装置6周向转动，称重装置6周向转动适于带动籽晶杆5同步周向转动。

为了便于切断籽晶杆5，所述限位套32外壁开设有两滑槽35，所述滑槽35沿所述限位套32轴向开设，所述滑槽35与所述竖向槽20互相平行；所述支撑架2内侧壁水平固定有一联动杆36，所述联动杆36滑动设置在所述滑槽35内，且所述联动杆36适于与所述切断件4抵接。限位套32适于相对所述联动杆36竖直上下移动，限位套32向上移动时，切断件4逐渐向联动杆36靠近，至切断件4与联动杆36下端的斜面抵接时，联动杆36适于推动切断件4，使其向籽晶杆5的方向移动，切断件4内端的刃口适于切断籽晶杆5。

为了便于二次驱动籽晶杆5向上移动，所述切断件4下端固定有一限位条40，所述升降杆33内端部与所述限位条40抵接。初始状态时，所述升降杆33内端部不与限位条40抵接，此时，切断件4内端部不与籽晶杆5外壁抵接；而当称重装置6被限位块22限位固定后，向内推动升降杆33，以使升降杆33内端与限位条40抵接，限位条40适于推动切断件4使其内端刃口与籽晶杆5外壁抵接；此时，升降杆33再次向上移动时，切断件4适于挤压籽晶杆5，以使籽晶杆5能够与固定柱31同步向上移动。

进一步的，所述联动杆36下端开设有一斜面，所述斜面与切断件4抵接时，适于推动所述切断件4向内移动。所述切断件4外端开设有一与所述斜面相适配的斜坡，斜面与斜坡抵接时，适于推动所述切断件4向内移动。晶体生长结束后，升降杆33驱动固定柱31继续向上移动，至切断件4外端与联动杆36抵接，此时，斜面与斜坡互相抵接，随着切断件4继续向上移动，联动杆36适于推动切断件4向籽晶杆5的方向移动，两切断件4适于从两侧切断籽晶杆5。反应炉1内设置有一退火腔，所述退火腔设置在石墨坩埚上方，所述退火腔内滑动设置有一挡板，晶体生长结束后，挡板水平移动至籽晶杆5下方，所述挡板适于承载晶体，防止籽晶杆5被切断后，晶体掉落回石墨坩埚内。

实施例二，本实施例在实施例一的基础上，还提供了一种液相法生长碳化硅的称重装置6的工作方法，包括如实施例一所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置6，具体结构与实施例一相同，此处不再赘述，具体的一种液相法生长碳化硅的称重装置6的工作方法如下：

将原料按照化学计量比称重，混合均匀后，放入石墨坩埚中；将装有原料的石墨坩埚放入反应炉1的密闭空间内，对密闭空间进行抽真空处理；对石墨坩埚进行加热，随着温度的升高，石墨坩埚内的原料溶化成为液态，继续升高温度至碳化硅长晶温度，恒温3h；开启石墨坩埚旋转，设置转速为20-50rpm，使石墨坩埚内的原料充分混合均匀；

旋转电机34驱动籽晶杆5转动，转速为50-100rpm，升降机构3驱动籽晶杆5向下移动；在下降籽晶杆5的过程中，由于籽晶杆5接触溶液时会受到溶液向上浮力，使得称重装置6的读数发生变化；当称重装置6读数发生变化时，停止籽晶杆5下降，籽晶杆5下端在溶液内稳定30min，使籽晶表面受热均匀；

籽晶杆5受热稳定结束后，在读数处理系统中设定溶液密度、碳化硅密度和籽晶杆5提拉速度，开始进行碳化硅晶体生长；

读数处理系统在晶体生长过程中实时计算得到碳化硅晶体直径，根据晶体直径的变化，调整晶体生长工艺参数，使晶体直径在晶体生长过程中保持稳定，提高晶体生长质量；

晶体生长一定时间后，结束晶体生长；升降机构3快速向上提拉籽晶杆5，称重装置6读数稳定后，籽晶杆5继续向上提拉10mm，停止籽晶杆5运动，对晶体进行退火降温处理；温度降至室温后，晶体出炉。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本申请所涉及的软件程序均为现有技术，本申请不涉及对软件程序作出任何改进。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (12)

1.一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于，包括：

反应炉（1）、支撑架（2）、升降机构（3）、切断件（4）、籽晶杆（5）和称重装置（6），所述支撑架（2）竖直固定在反应炉（1）上方，所述升降机构（3）滑动设置在所述支撑架（2）上；

所述切断件（4）滑动设置在所述升降机构（3）的活动端，且所述切断件（4）内端与籽晶杆（5）抵接；

所述籽晶杆（5）竖直设置在升降机构（3）内，所述籽晶杆（5）下端适于插入反应炉（1）内；

所述称重装置（6）固定在籽晶杆（5）上端，所述称重装置（6）适于实时称量籽晶杆（5）的重量；

其中，升降机构（3）驱动籽晶杆（5）向反应炉（1）内移动时，所述称重装置（6）适于通过重量反馈，以确认籽晶杆（5）与反应炉（1）内的溶液的接触。

2.如权利要求1所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述升降机构（3）包括：固定柱（31）、限位套（32）和升降杆（33），所述限位套（32）内部中空，所述限位套（32）滑动设置在所述支撑架（2）侧壁；

所述固定柱（31）竖直固定在所述限位套（32）内，所述固定柱（31）内开设有与所述籽晶杆（5）相适配的通孔，所述籽晶杆（5）适于相对所述固定柱（31）上下移动；

所述切断件（4）滑动设置在所述固定柱（31）外壁，且所述切断件（4）与所述升降杆（33）抵接；

所述升降杆（33）滑动设置在所述支撑架（2）侧壁；

其中，升降杆（33）竖直移动时，适于驱动所述固定柱（31）同步竖直上下移动。

3.如权利要求2所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述支撑架（2）沿竖直方向开设有一竖向槽（20），所述升降杆（33）滑动设置在所述竖向槽（20）内；

所述支撑架（2）外壁固定有一驱动件，所述升降杆（33）固定在所述驱动件的活动端，所述驱动件适于驱动所述升降杆（33），使其沿竖向槽（20）竖直上下移动。

4.如权利要求3所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述固定柱（31）的内径小于称重装置（6）的外径，所述固定柱（31）适于支撑称重装置（6）。

5.如权利要求4所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述支撑架（2）上端水平固定有一定位环（21），所述定位环（21）的内径大于所述称重装置（6）的外径。

6.如权利要求5所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述定位环（21）内圈侧壁铰接有若干限位块（22），所述限位块（22）与所述称重装置（6）联动；

其中，称重装置（6）向上移动适于推动限位块（22）向上翻转，所述限位块（22）适于从下端支撑限位称重装置（6）。

7.如权利要求6所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述限位套（32）上端固定有一旋转电机（34），所述籽晶杆（5）与所述旋转电机（34）传动连接，所述旋转电机（34）适于驱动所述籽晶杆（5）周向转动。

8.如权利要求7所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述限位套（32）外壁开设有两滑槽（35），所述滑槽（35）与所述竖向槽（20）互相平行；

所述支撑架（2）内侧壁水平固定有一联动杆（36），所述联动杆（36）滑动设置在所述滑槽（35）内，且所述联动杆（36）适于与所述切断件（4）抵接。

9.如权利要求8所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述切断件（4）下端固定有一限位条（40），所述升降杆（33）内端部与所述限位条（40）抵接。

10.如权利要求9所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述联动杆（36）下端开设有一斜面，所述斜面与切断件（4）抵接时，适于推动所述切断件（4）向内移动。

11.如权利要求10所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，其特征在于：

所述切断件（4）外端开设有一与所述斜面相适配的斜坡，斜面与斜坡抵接时，适于推动所述切断件（4）向内移动。

12.一种液相法生长碳化硅的称重装置的工作方法，其特征在于，使用如权利要求11所述的一种液相法生长碳化硅的称重装置，包括如下步骤：

将原料按照化学计量比称重，混合均匀后，放入石墨坩埚中；将装有原料的石墨坩埚放入反应炉（1）的密闭空间内，对密闭空间进行抽真空处理；对石墨坩埚进行加热，随着温度的升高，石墨坩埚内的原料溶化成为液态，继续升高温度至碳化硅长晶温度，恒温3h；开启石墨坩埚旋转，设置转速为20-50rpm，使石墨坩埚内的原料充分混合均匀；

旋转电机（34）驱动籽晶杆（5）转动，转速为50-100rpm，升降机构（3）驱动籽晶杆（5）向下移动；在下降籽晶杆（5）的过程中，由于籽晶杆（5）接触溶液时会受到溶液向上浮力，使得称重装置（6）的读数发生变化；当称重装置（6）读数发生变化时，停止籽晶杆（5）下降，籽晶杆（5）下端在溶液内稳定30min，使籽晶表面受热均匀；

籽晶杆（5）受热稳定结束后，在读数处理系统中设定溶液密度、碳化硅密度和籽晶杆（5）提拉速度，开始进行碳化硅晶体生长；

读数处理系统在晶体生长过程中实时计算得到碳化硅晶体直径，根据晶体直径的变化，调整晶体生长工艺参数，使晶体直径在晶体生长过程中保持稳定，提高晶体生长质量；

晶体生长一定时间后，结束晶体生长；升降机构（3）快速向上提拉籽晶杆（5），称重装置（6）读数稳定后，籽晶杆（5）继续向上提拉10mm，停止籽晶杆（5）运动，对晶体进行退火降温处理；

温度降至室温后，晶体出炉。