CN118272909A - 一种晶体生长设备 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种晶体生长设备，该晶体生长设备包括坩埚、保温层和石墨环结构，其中，保温层环绕设置在坩埚外，石墨环设于保温层内，石墨环被构造为能够沿坩埚轴向移动，石墨环能够为坩埚内的熔体提供热量。

Description

一种晶体生长设备

技术领域

本说明书涉及晶体生成领域，特别涉及一种晶体生长设备。

背景技术

在液相法碳化硅生长过程中，主要采用感应线圈对坩埚进行加热，其功率使用率较小。同时，感应线圈加热通常依赖于电磁场的分布，而磁场在坩埚内的分布可能不均匀，导致熔体内部温度分布难以精确控制，可能会出现热点和冷点，且线圈产生的磁感应会使熔体内部流动变得不可控，影响到晶体生长的质量。

本发明提供一种晶体生长设备，提升对液相法碳化硅生长过程中温度的控制，保障晶体生成的质量。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供一种晶体生长设备，包括坩埚、保温层和石墨环结构，其中，所述保温层环绕设置在所述坩埚外，所述石墨环结构设于所述保温层内，所述石墨环结构被构造为能够沿所述坩埚轴向移动，所述石墨环结构能够为所述坩埚内的熔体提供热量。

在一些实施例中，所述石墨环结构包括第一石墨环，所述第一石墨环位于所述坩埚内。

在一些实施例中，所述晶体生长设备还包括籽晶托、籽晶杆、旋转驱动机构和提拉驱动机构，所述籽晶托设置在所述籽晶杆中距离所述熔体更近的一端，所述旋转驱动机构驱动所述籽晶杆带动所述籽晶托绕所述籽晶杆的轴向旋转以及驱动所述第一石墨环绕所述籽晶杆的轴向旋转；所述提拉驱动机构驱动所述籽晶杆带动所述籽晶托沿所述坩埚的轴向运动以及驱动所述第一石墨环沿所述坩埚的轴向运动。

在一些实施例中，所述第一石墨环通过第一连接结构与所述籽晶杆的传动连接，当所述旋转驱动机构以及所述提拉驱动机构驱动所述籽晶杆运动时，通过所述第一连接结构带动所述第一石墨环运动；所述第一连接结构包括第一连接件、连接杆以及第二连接件，其中，所述第一连接件连接在所述籽晶杆上，所述连接杆的一端与所述第一连接件连接，所述连接杆的另一端与所述第二连接件连接，所述第二连接件与所述第一石墨环连接。

在一些实施例中，所述晶体生长设备还包括保温盖，所述保温盖通过第二连接结构与所述籽晶杆连接，所述保温盖位于所述第一石墨环内的远离所述籽晶托的一端，所述保温盖环绕所述籽晶杆设置。

在一些实施例中，所述第一石墨环包括环形结构和设于所述环形结构的底部的搅拌臂。

在一些实施例中，所述坩埚的材质包括氮化硼、、碳化钽、碳化铌中的一种或多种。

在一些实施例中，所述石墨环结构包括第二石墨环，所述第二石墨环位于所述坩埚外，并环绕所述坩埚设置，所述第二石墨环包括石墨电阻，所述石墨电阻连接电源，且所述石墨电阻能够在通电的情况下发热。

在一些实施例中，所述晶体生长设备还包括上盖，所述上盖设置在所述第二石墨环的上端，并被设置为可沿所述第二石墨环的轴向滑动。

在一些实施例中，所述坩埚、所述保温层以及所述第二石墨环中的至少一个被设置为可沿所述坩埚的轴向运动。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的晶体生长设备的示例性模块图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的晶体生长设备中部分结构的示例性剖视图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的晶体生长设备中部分结构的又一示例性剖视图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的晶体生长设备的示例性剖视图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的晶体生长设备的又一示例性剖视图。

附图标记：10、晶体生长设备；110、坩埚；120、保温层；130、石墨环结构；131、第一石墨环；1311、环形结构；1312、搅拌臂；132、第二石墨环；140、籽晶托；150、籽晶杆；160、驱动电机；170、第一连接结构；171、第一连接件；172、连接杆；173、第二连接件；174、卡扣件；180、保温盖；190、第二连接结构；200、上盖；210、紫铜电阻；220、石墨连接杆；230、第一升降台；240、第二升降台；250、第三升降台。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

图1是根据本说明书一些实施例所示的晶体生长设备的示例性模块图。

晶体生长设备10用于制造单晶或多晶材料，例如，碳化硅。如图1所示，晶体生长设备10可以包括坩埚110、保温层120以及石墨环结构130。

坩埚110用于容纳晶体生长所需的熔体材料。其中，前述熔体可以通过晶体生成所需的生产原料以及助溶剂在高温下熔化形成。坩埚110可以为底部密封、内部中空的圆柱性或其他可行形状结构。在一些实施例中，坩埚110可以为包括石墨材料，石墨具有良好的导电性和导热性，以及较高的耐热冲击性能，可以保障晶体生长的正常进行。在一些实施例中，坩埚110外可以套设有感应线圈，当感应线圈通电后，感应线圈可以对石墨的部件进行感应加热。当坩埚110包括石墨材料时，感应线圈可以对石墨的坩埚110进行加热。当有其他部件(如下文的第一石墨环131)为熔体提供热量时，坩埚110也可以由其他的材质制成，具体请见下文的相关说明。

保温层120用于减少坩埚110内的热量流失。保温层120可以环绕设置在坩埚110外，其形状可以与坩埚110外部形状相适应。保温层120可以包括但不限于碳复合材料、多晶氧化铝陶瓷纤维、气凝胶复合材料等中的一种或多种材料。

石墨环结构130用于为坩埚110内的熔体提供热量。例如，晶体生长设备10还可以包括设置在坩埚110外部的感应线圈，前述感应线圈可以对石墨环结构130进行加热，从而为坩埚110内的熔体提供热量。再例如，晶体生长设备10还可以包括石墨电阻，该石墨电阻被配置为在通电的情况下对坩埚110进行电阻加热，从而为坩埚110内的熔体提供热量，关于石墨电阻的更多内容可以参见本说明书下文相关描述。

在一些实施例中，石墨环结构130设于保温层120内，以使保温层120可以对石墨环结构130进行保温，避免石墨环结构130的热量流失，维持晶体生长设备10内的温度稳定，提高晶体生成的质量。

在一些实施例中，石墨环结构130可以包括第一石墨环131和/或第二石墨环132。如图2所示，第一石墨环131位于坩埚110内。如图4所示，第二石墨环132位于坩埚110外。关于第一石墨环131以及第二石墨环132的更多说明可以参见本说明书下文相关描述。

在一些实施例中，石墨环结构130被构造为能够沿坩埚110轴向移动。例如，第一石墨环131可以沿坩埚110轴向A由图2所示位置运动至图3所示位置。再例如，第二石墨环132可以沿坩埚110轴向A由图3所示位置运动至图4所示位置。关于如何设置以实现第一石墨环131以及第二石墨环132沿坩埚110轴向运动的更多内容可以参见本说明书下文相关描述。

晶体生长设备10还可以包括其他结构。例如，晶体生长设备10还可以包括籽晶托140，籽晶托140用于固定籽晶。籽晶托140与熔体接触的一侧可以设有用于粘接籽晶的籽晶粘接面，籽晶可以在一定条件(例如，抽真空、加热等)下粘接在籽晶托140的籽晶粘接面上。晶体生长过程中，籽晶托140的籽晶粘接面可以与坩埚110内的熔体接触，并生成晶体，其中，前述熔体可以通过晶体生成所需的生产原料以及助溶剂在高温下融合形成。再例如，晶体生长设备10还可以包括籽晶杆150，籽晶杆150用于连接籽晶托140。如图2所示，籽晶托140可以设置在籽晶杆150中距离坩埚110内的熔体较近的一端。

本说明书一些实施例可以通过可沿坩埚110轴向移动的石墨环结构130实现对晶体生长设备10温度的控制。例如，通过沿坩埚110轴向移动的石墨环结构130可以实现晶体生长设备10中发热源高度的调整。

本说明书下文将对包含有第一石墨环131的晶体生长设备10进行说明。

在一些实施例中，石墨环结构130可以包括第一石墨环131。如图2所示，第一石墨环131可以设置在坩埚110内，并可沿坩埚110的轴向运动。通过将第一石墨环131设置在坩埚110内，可以使得第一石墨环131直接与熔体接触，并作为热源直接对熔体进行加热。同时，该设置将第一石墨环131置于熔体中，从而可以减少对熔体加热时的热量流失，降低能量损耗。

值得说明的是，当坩埚包括石墨材料时，在晶体生长过程中，熔体可能会在石墨坩埚内壁形成附着层，这些残余物难以彻底清除，可能会对新一批次的晶体生长造成潜在的污染风险。此外，机械操作过程中可能会导致石墨坩埚磨损，从而使得石墨坩埚产生裂纹或者形变，影响其密封性和稳定性，进而影响到晶体生长过程的控制精度，以上原因导致液晶体生长过程中不能对石墨坩埚进重复利用，材料浪费严重，生产成本增加。

当石墨环结构130包括第一石墨环131时，第一石墨环131可以作为热源直接对坩埚110内的熔体进行加热。由于坩埚110可以不再作为热源，故在此情况下，坩埚110可以选用非石墨材质。在一些实施例中，坩埚110的材质可以包括氮化硼、碳化钽、碳化铌中的一种或多种。前述材料具有良好的耐热性以及耐磨性，不与熔体反应，高温不易断裂，导热性好。前述材料可以直接制成坩埚，也可以作为涂层涂覆在坩埚上。当晶体生长过程中，第一石墨环131由于前述原因造成污染或损坏时，可以仅对第一石墨环131进行更换，无需对坩埚110进行更换，保障坩埚110可重复利用。可以理解的是，第一石墨环131的体积明显小于坩埚110的体积，故更换第一石墨环131所消耗的石墨材料小于更换坩埚110所消耗的石墨材料，从而可以减少石墨材料的浪费，降低晶体生长成本。

在一些实施例中，如图2所示，第一石墨环131可以包括环形结构1311和设于环形结构1311的底部的搅拌臂1312。

环形结构1311可以用于连接搅拌臂1312。前述环形结构1311的形状与坩埚110的形状相适应，环形结构1311的外径可以略小于坩埚110的内径，例如，环形结构1311的外径比坩埚110的内径小20mm，以便第一石墨环131可以在坩埚110内运动。通过环形结构1311可以将位于其底部，即位于环形结构1311距离坩埚110内熔体较近的一端的搅拌臂1312伸入熔体中，远离晶体生长设备10其他结构(例如，籽晶杆150、籽晶托140等)，避免运动时与晶体生长设备10其他结构发生碰撞。如图2所示，通过环形结构1311可以将搅拌臂1312设置在籽晶托140下方，以保障两者在运动时互不接触，避免碰撞。

搅拌臂1312可以用于对坩埚110内的熔体进行搅拌。在一些实施例中，旋转驱动机构可以驱动第一石墨环131绕籽晶杆150的轴向旋转，从而驱动搅拌臂1312旋转以对坩埚110内的熔体进行搅拌。关于旋转驱动机构的更多内容可以参见本说明书下文相关描述。晶体生长中所需的熔体黏度较大，溶质传输有一定阻碍，第一石墨环131可以提供溶质，同时第一石墨环131上的搅拌臂1312能够对坩埚110内的熔体进行搅拌，以改善溶质分布，提高熔体均匀性，提升晶体生成的质量。

在一些实施例中，晶体生长设备10还可以包括旋转驱动机构和提拉驱动机构。

提拉驱动机构可以用于驱动籽晶杆150带动籽晶托140沿坩埚110的轴向运动。可以理解的是，籽晶杆150的轴向可以与坩埚110的轴向平行，从而当晶体生长设备10中的某一部件(例如，第一石墨环131)沿坩埚110轴向移动的同时也是沿籽晶杆150的轴向移动。通过提拉驱动机构带动籽晶托140沿坩埚110的轴向运动，可以控制籽晶托140上的籽晶与熔体液面的接触状态，控制保障晶体生长的正常运行。例如，提拉驱动机构可以控制籽晶与熔体液面接触，以开始晶体生长。再例如，提拉驱动机构还可以控制生长完成后的晶体离开熔液。

在一些实施例中，提拉驱动机构还可以驱动第一石墨环131沿坩埚110的轴向运动。

本说明书一些实施例通过驱动第一石墨环131沿籽晶杆150的轴向移动，例如，在晶体生长时提拉驱动机构驱动第一石墨环131进入坩埚110内的熔体，再例如，在晶体生长结束后提拉驱动机构驱动第一石墨环131离开坩埚110内的熔体，可以避免与熔体粘连，减少了熔体对第一石墨环131的污染，减小第一石墨环131的损耗。基于此，第一石墨环131可以重复被利用，减少石墨浪费，降低晶体生长的成本。

在一些实施例中，提拉驱动机构可以驱动籽晶杆150以及第一石墨环131同步或非同步沿籽晶杆150的轴向移动。例如，提拉驱动机构可以包括两个直线电机，籽晶杆150以及第一石墨环131可以分别与一个直线电机连接，两个直线电机可以分别驱动籽晶杆150以及第一石墨环131沿籽晶杆150的轴向移动。关于提拉驱动机构驱动籽晶杆150以及第一石墨环131同步沿籽晶杆150的轴向移动的更多内容可以参见本说明书下文相关描述。

旋转驱动机构可以用于驱动籽晶杆150带动籽晶托140绕籽晶杆150的轴向旋转。可以理解的是，坩埚110内熔体中的杂质和温度分布可能会不均匀，通过籽晶托140带动籽晶的旋转，可以减少局部过热或冷凝导致的缺陷形成，如螺旋位错、孪晶等，确保熔体与籽晶接触面的温度和成分均匀性。同时还可以促进熔体中的原子或分子沿籽晶表面更有效地扩散，避免籽晶和坩埚110之间形成稳定的接触层，提高晶体生成的质量。

在一些实施例中，旋转驱动机构还可以驱动第一石墨环131绕籽晶杆150的轴向旋转，以带动第一石墨环131搅拌臂1312对坩埚110内的熔体进行搅拌，从而改善溶质分布，提高熔体均匀性，提升晶体生成的质量。

在一些实施例中，旋转驱动机构可以驱动籽晶杆150以及第一石墨环131同步或非同步绕籽晶杆150的轴向旋转。例如，旋转驱动机构可以包括两个步进电机，籽晶杆150以及第一石墨环131可以分别与一个步进电机连接，两个步进电机可以分别驱动籽晶杆150以及第一石墨环131绕籽晶杆150的轴向旋转。关于旋转驱动机构驱动籽晶杆150以及第一石墨环131同步绕籽晶杆150的轴向旋转的更多内容可以参见本说明书下文相关描述。

在一些实施例中，旋转驱动机构与提拉驱动机构可以为两个分离的部件，分别控制对应组件(例如，籽晶杆150以及第一石墨环131)进行运动。在一些实施例中，旋转驱动机构与提拉驱动机构还可以被整合为一个部件，该部件可以同时控制对应组件沿籽晶杆150的轴向移动以及绕籽晶杆150的轴向旋转。例如，图2以及图3所示的驱动电机160中可以整合线性马达以及伺服电机，以使该驱动电机160既可以驱动对应组件沿籽晶杆150的轴向移动，又可以驱动对应组件绕籽晶杆150的轴向旋转。

在一些实施例中，提拉驱动机构可以驱动籽晶杆150以及第一石墨环131同步运动，旋转驱动机构可以驱动籽晶杆150以及第一石墨环131同步绕籽晶杆150的轴向旋转。

在一些实施例中，第一石墨环131通过第一连接结构170实现与籽晶杆150的传动连接，当提拉驱动机构以及旋转驱动机构驱动籽晶杆150运动时，通过第一连接结构170带动第一石墨环运动。第一连接结构170可以包括第一连接件171、连接杆172以及第二连接件173，其中，第一连接件171连接在籽晶杆150上，连接杆172的一端与第一连接件171连接，连接杆172的另一端与第二连接件173连接，第二连接件173与第一石墨环131连接。前述第一连接件171可以通过多种方式与籽晶杆150连接，例如，胶接或通过结构连接(例如，螺纹连接)。类似的，第二连接件173也可以通过多种方式与第一石墨环131连接。例如，图2所示的第二连接件173通过卡扣件174与第一石墨环131连接。

如图2所示，驱动电机160可以驱动籽晶杆150沿籽晶杆150的轴向移动，又可以驱动籽晶杆150绕籽晶杆150的轴向旋转，第一连接件171可以与籽晶杆150连接，连接杆172的一端与第一连接件171连接，连接杆172的另一端与第二连接件173连接，第二连接件173与第一石墨环131连接，通过前述结构可以实现第一石墨环131与籽晶杆150的传动连接，以使驱动电机160驱动籽晶杆150沿籽晶杆150的轴向移动时，同步驱动第一石墨环131沿籽晶杆150的轴向移动，以及驱动籽晶杆150绕籽晶杆150的轴向旋转时，同步驱动第一石墨环131绕籽晶杆150的轴向旋转。

本说明书的一些实施例可以通过第一连接结构170实现第一石墨环131与籽晶杆150的传动连接，简化晶体生长设备10的结构，降低晶体生长设备10的生产成本。

在一些实施例中，如图2所示，晶体生长设备10还包括保温盖180，保温盖180可以通过第二连接结构190与籽晶杆150连接，保温盖180位于第一石墨环131内的远离籽晶托140的一端，保温盖180环绕籽晶杆150设置。

第二连接结构190可以通过多种方式与籽晶杆150连接。例如，胶接。再例如，图2所示的第二连接结构190可以通过套设(例如，通过螺纹套设)在籽晶杆150上，第二连接结构190中距离熔体较近的一端可以设置有卡扣结构，保温盖180可以通过前述卡扣结构固定在第二连接结构190上。

本说明书一些实施例通过第二连接结构190将保温盖180与籽晶杆150连接，可以使得保温盖180与籽晶杆150同步运动，以控制晶体生长过程中不同阶段的保温效果，简化晶体生长设备10的结构设置。例如，当籽晶杆150带动籽晶托140上的籽晶与熔体液面接触时，同步带动保温盖180移动至坩埚110上方，可以对晶体生长设备10进行保温。再例如，当籽晶杆150带动籽晶托140离开熔体时，同步带动保温盖180远离坩埚110，此时无需对晶体生长设备10进行保温。

本说明书下文将对包含有第二石墨环132的晶体生长设备10进行说明。

在一些实施例中，石墨环结构130可以包括第二石墨环132。如图4所示，第二石墨环132可以设置在坩埚110外，并环绕坩埚110设置。

晶体生长设备10可以包括多个发热源。

在一些实施例中，晶体生长设备10可以包括感应线圈(图4未示出)，前述感应线圈可以设置在保温层120外侧，通过感应线圈可以实现对石墨材质的坩埚110进行加热。

在一些实施例中，第二石墨环132可以包括石墨电阻，该石墨电阻可以连接电源，且石墨电阻能够在通电的情况下发热，从而实现对石墨材质的坩埚110进行加热。如图4所示，第二石墨环132上方可以设置有紫铜电阻210。紫铜电阻210可以通过石墨连接杆220与第二石墨环132连接以对第二石墨环132进行供电，以使其能够对坩埚110进行加热。本说明书一些实施例通过设置石墨电阻，可以通过调节电流的大小来调节石墨电阻的加热量，从而实现对温度更精准的调控。

本说明书一些实施例通过前述多个发热源，提高整个晶体生长过程的稳定性和可靠性，同时还可以对发热源类型、数量进行自由地变换，且各个发热源的发热量可通过电流或功率大小调节，从而实现可控的温度梯度。

在一些实施例中，如图4所示，晶体生长设备10还包括上盖200，上盖200可以设置在第二石墨环132的上端，并被设置为可沿第二石墨环132的轴向滑动。例如，第二石墨环132沿其轴向可以设置有滑轨(图4未示出)，上盖200设于前述滑轨上可沿第二石墨环132的轴向滑动。通过在晶体生长设备10设置可滑动地上盖200，可以在晶体生长过程中根据需要对保温的效果进行调整，满足晶体生长过程中不同阶段对温度梯度的需求。

在一些实施例中，坩埚110、保温层120以及第二石墨环132中的至少一个被设置为可沿坩埚110的轴向运动。在一些实施例中，晶体生长设备10可以包括多个升降台，前述各个升降台可以独立地沿坩埚110的轴向运动，坩埚110、保温层120以及第二石墨环132分别可以与升降台连接，以沿坩埚110的轴向运动。

如图4所示，晶体生长设备10可以包括第一升降台230、第二升降台240以及第三升降台250，坩埚110、第二石墨环132以及保温层120可以分别设置在第一升降台230、第二升降台240以及第三升降台250上，第一升降台230、第二升降台240以及第三升降台250可独立地沿坩埚110的轴向运动，以分别带动坩埚110、第二石墨环132以及保温层120沿坩埚110的轴向运动。示例性地，第二升降台240带动第二石墨环132由图4所示的位置沿坩埚110的轴向运动运动至图5所示的位置。

在一些实施例中，晶体生长设备10可以通过其他结构实现坩埚110、保温层120以及第二石墨环132沿坩埚110的轴向运动。例如，晶体生长设备10包括多个滑轮件，前述多个滑轮件可以驱动坩埚110、保温层120以及第二石墨环132沿坩埚110的轴向运动。以第二石墨环132为例，滑轮件可以包括滑轮、链条以及电机，前所滑轮可以设置在晶体生长设备10中，第二石墨环132可以与该滑轮件的链条的一端连接，链条的另一端穿过滑轮件并与电机连接，前述电机可以调节设置在滑轮件上的链条的长度，从而驱使第二石墨环132沿坩埚110的轴向运动。再例如，坩埚110、保温层120以及第二石墨环132上还可以沿坩埚110的轴向运动设置有外螺纹，晶体生长设备10沿坩埚110的轴向运动可以对应设置有内螺纹，晶体生长设备10可以通过驱动实现坩埚110、保温层120以及第二石墨环132绕坩埚110的轴向旋转，可以实现坩埚110、保温层120以及第二石墨环132沿坩埚110的轴向运动。

本说明书一些实施例可以通过控制晶体生长设备10中的各个部件的高度，以实现对晶体生长设备10内温度梯度的调整，以保障晶体生成的质量。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同时应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

Claims (10)

1.一种晶体生长设备，其特征在于，包括坩埚、保温层和石墨环结构，其中，所述保温层环绕设置在所述坩埚外，

所述石墨环结构设于所述保温层内，所述石墨环结构被构造为能够沿所述坩埚轴向移动，所述石墨环结构能够为所述坩埚内的熔体提供热量。

2.如权利要求1所述的晶体生长设备，其特征在于，所述石墨环结构包括第一石墨环，所述第一石墨环位于所述坩埚内。

3.如权利要求2所述的晶体生长设备，其特征在于，所述晶体生长设备还包括籽晶托、籽晶杆、旋转驱动机构和提拉驱动机构，所述籽晶托设置在所述籽晶杆中距离所述熔体更近的一端，

所述旋转驱动机构驱动所述籽晶杆带动所述籽晶托绕所述籽晶杆的轴向旋转以及驱动所述第一石墨环绕所述籽晶杆的轴向旋转；

所述提拉驱动机构驱动所述籽晶杆带动所述籽晶托沿所述坩埚的轴向运动以及驱动所述第一石墨环沿所述坩埚的轴向运动。

4.如权利要求3所述的晶体生长设备，其特征在于，所述第一石墨环通过第一连接结构与所述籽晶杆的传动连接，当所述旋转驱动机构以及所述提拉驱动机构驱动所述籽晶杆运动时，通过所述第一连接结构带动所述第一石墨环运动；

所述第一连接结构包括第一连接件、连接杆以及第二连接件，其中，所述第一连接件连接在所述籽晶杆上，所述连接杆的一端与所述第一连接件连接，所述连接杆的另一端与所述第二连接件连接，所述第二连接件与所述第一石墨环连接。

5.如权利要求3所述的晶体生长设备，其特征在于，所述晶体生长设备还包括保温盖，所述保温盖通过第二连接结构与所述籽晶杆连接，所述保温盖位于所述第一石墨环内的远离所述籽晶托的一端，所述保温盖环绕所述籽晶杆设置。

6.如权利要求2所述的晶体生长设备，其特征在于，所述第一石墨环包括环形结构和设于所述环形结构的底部的搅拌臂。

7.如权利要求2所述的晶体生长设备，其特征在于，所述坩埚的材质包括氮化硼、碳化钽、碳化铌中的一种或多种。

8.如权利要求1～7中任一项所述的晶体生长设备，其特征在于，所述石墨环结构包括第二石墨环，所述第二石墨环位于所述坩埚外，并环绕所述坩埚设置，所述第二石墨环包括石墨电阻，所述石墨电阻连接电源，且所述石墨电阻能够在通电的情况下发热。

9.如权利要求8所述的晶体生长设备，其特征在于，所述晶体生长设备还包括上盖，所述上盖设置在所述第二石墨环的上端，并被设置为可沿所述第二石墨环的轴向滑动。

10.如权利要求8所述的晶体生长设备，其特征在于，所述坩埚、所述保温层以及所述第二石墨环中的至少一个被设置为可沿所述坩埚的轴向运动。