CN204417652U - 用于生长SiC晶体的石墨坩埚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于生长SiC晶体的石墨坩埚，包括盖体和带底的筒体，所述盖体具有向下弯折的边沿，所述边沿的内壁与所述筒体的外壁贴合，所述盖体上设有SiC籽晶放置腔，所述盖体的顶部设有提拉杆，所述提拉杆与坩埚外炉体上的第一升降装置固定连接，所述第一升降装置通过提拉杆带动盖体上下运动。本实用新型通过对上盖和/或筒体的移动，实现晶体生长面和原料面之间的距离基本保持不变，进而实现晶体生长环境基本不变，因此提高了晶体生长速度和质量；光滑面的设置方便提拉升降及密封配合；定位升降装置方便调整后的定位。
Description
技术领域
本实用新型属于碳化硅晶体生长技术领域，尤其涉及一种用于生长SiC晶体的石墨坩埚。
背景技术
通常用于碳化硅衬底的晶体生长方法是PVT法(物理气象传输法)。通过将放置在石墨坩埚底部的碳化硅粉料加热到2200度以上在合适的压力条件下升华后重结晶在位于石墨坩埚顶部的籽晶上，经过100小时的生长后晶体通常能长到20mm厚。此时，晶体生长界面与粉料的距离已经很近了，一般情况下就不能继续生长，必须得将晶体取出。
从已知的资料可知通常使用的用于pvt法生长碳化硅晶体的石墨坩埚有多种不同的设计，但总体来说都是包含一个用于盛放碳化硅粉料的石墨坩埚下部和用于放置籽晶的石墨坩埚上部。石墨坩埚下部与放置籽晶的石墨坩埚上部通过螺纹或者螺丝固定，不能相互移动，在晶体生长过程中晶体的生长面和原料面距离不断接近，晶体生长环境有巨大的变化，晶体生长环境的巨大变化对于晶体生长速度和质量都有较大影响，如何设计一种提高晶体生长速度和质量的装置成为本领域技术人员研究的课题。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种可以提高晶体生长速度和质量的石墨坩埚。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案：一种用于生长SiC晶体的石墨坩埚，包括盖体和带底的筒体，所述盖体具有向下弯折的边沿，所述边沿的内壁与所述筒体的外壁贴合，所述盖体上设有SiC籽晶放置腔，所述盖体的顶部设有提拉杆，所述提拉杆与坩埚外炉体上的第一升降装置固定连接，所述第一升降装置通过提拉杆带动盖体上下运动。
所述筒体的底部设有下拉杆，所述下拉杆与坩埚外炉体上的第二升降装置固定连接，所述第二升降装置通过下拉杆带动筒体上下运动。
所述盖体边沿的内壁为光滑面，所述筒体的外壁与所述盖体边沿配合的部分为光滑面。
所述第一升降装置为可定位升降装置。
所述第二升降装置为可定位升降装置。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型通过对上盖和/或筒体的移动，实现晶体生长面和原料面之间的距离基本保持不变，进而实现晶体生长环境基本不变，因此提高了晶体生长速度和质量；光滑面的设置方便提拉升降及密封配合；定位升降装置方便调整后的定位。
附图说明
图1是本实用新型与坩埚配合生长晶体的结构原理图；
图中：1-提拉杆，2-上盖，3-籽晶，4-碳化硅原料，5-筒体，6-下拉杆。
具体实施方式
现根据附图对本实用新型进行较详细的说明，如图1所示，一种用于生长SiC晶体的石墨坩埚，包括盖体和带底的筒体5，所述盖体具有向下弯折的边沿，所述边沿的内壁与所述筒体5的外壁贴合，所述盖体上设有SiC籽晶3放置腔，所述盖体的顶部设有提拉杆1，所述提拉杆1与坩埚外炉体上的第一升降装置固定连接，所述第一升降装置通过提拉杆1带动盖体上下运动。
进一步，为方便调整，所述筒体5的底部设有下拉杆6，所述下拉杆6与坩埚外炉体上的第二升降装置固定连接，所述第二升降装置通过下拉杆6带动筒体5上下运动。
进一步，为方便提拉升降及密封配合，所述盖体边沿的内壁为光滑面，所述筒体5的外壁与所述盖体边沿配合的部分为光滑面。
进一步，为方便调整后的定位，所述第一升降装置为可定位升降装置。
所述第二升降装置为可定位升降装置。
石墨坩埚上部(上盖2)为有顶的圆柱状结构，顶部内壁安装籽晶3，内部四周精细研磨成光滑的正圆。
石墨坩埚下部(筒体5)为有底的圆柱状结构，内部装有碳化硅粉料，外壁精细研磨成光滑的正圆。
石墨坩埚上部的内壁和石墨坩埚下部外壁尺寸相近，使石墨坩埚下部刚好可以插入石墨坩埚的上部，要求加工误差极小。
石墨坩埚上部使用提拉杆1固定位置，与炉体机械结构配合后可以实现上升下降，或者在热场中固定位置。
石墨坩埚下部使用支撑杆固定位置，与炉体机械结构配合后可以实现上升下降，或者在热场中固定位置。
晶体生长过程中，保持石墨坩埚下部位置不变的情况下，可以使用上部提拉杆1将石墨坩埚上部缓慢提拉，使提拉速度与晶体生长速度一致，可以保证晶体的生长界面与原料面距离一致。
晶体生长过程中，保持石墨坩埚上部位置不变的情况下，可以使用下部支撑杆将石墨坩埚下部缓慢提拉，使提拉速度与晶体生长速度一致，可以保证晶体的生长界面与原料面距离一致。
晶体生长过程中，可以使上部提拉杆1和下部支撑杆同时缓慢提拉，使提拉速度与晶体生长速度一致，可以保证晶体的生长界面与碳化硅原料4面距离一致。
本实用新型使用这种结构可以在晶体生长过程中，石墨坩埚中装有原料的的下半部分与安装有籽晶3的石墨上部可以相互发生位移。在晶体生长过程中，通过将石墨盖与坩埚不断拉开，可以实现晶体生长界面与原料面的距离保持一致。此坩埚结构可以保证在生长厚度较大的晶体时，使晶体生长界面与原料面保持合适的料晶距，有助于提高晶体生长速度和晶体质量。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种用于生长SiC晶体的石墨坩埚，其特征在于:包括盖体和带底的筒体，所述盖体具有向下弯折的边沿，所述边沿的内壁与所述筒体的外壁贴合，所述盖体上设有SiC籽晶放置腔，所述盖体的顶部设有提拉杆，所述提拉杆与坩埚外炉体上的第一升降装置固定连接，所述第一升降装置通过提拉杆带动盖体上下运动。
2.根据权利要求1所述的用于生长SiC晶体的石墨坩埚，其特征在于：所述筒体的底部设有下拉杆，所述下拉杆与坩埚外炉体上的第二升降装置固定连接，所述第二升降装置通过下拉杆带动筒体上下运动。
3.根据权利要求1或2所述的用于生长SiC晶体的石墨坩埚，其特征在于：所述盖体边沿的内壁为光滑面，所述筒体的外壁与所述盖体边沿配合的部分为光滑面。
4.根据权利要求1所述的用于生长SiC晶体的石墨坩埚，其特征在于：所述第一升降装置为可定位升降装置。
5.根据权利要求2所述的用于生长SiC晶体的石墨坩埚，其特征在于：所述第二升降装置为可定位升降装置。
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Legal Events
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Denomination of utility model: Graphite crucible for SiC crystal growth Effective date of registration: 20160826 Granted publication date: 20150624 Pledgee: Chinese for key construction fund limited Pledgor: Hebei Tongguang Crystal Co., Ltd. Registration number: 2016990000669 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20201207 Granted publication date: 20150624 Pledgee: Chinese for key construction fund Ltd. Pledgor: HEBEI TONGGUANG CRYSTAL Co.,Ltd. Registration number: 2016990000669 |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 071066 No. 6001, North Third Ring Road, Baoding City, Hebei Province Patentee after: Hebei Tongguang Semiconductor Co.,Ltd. Address before: 071051 room A007, 4th floor, block B, building 6, University Science Park, 5699 Second Ring Road, Baoding City, Hebei Province Patentee before: HEBEI TONGGUANG CRYSTAL Co.,Ltd. |