CN213142287U - 一种高效率的碳化硅长晶装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种高效率的碳化硅长晶装置，属于晶体制备领域。该高效率的碳化硅长晶装置，包括：炉体；保温层，所述保温层设置在所述炉体内；坩埚，所述坩埚设置在所述保温层内部，所述坩埚内包括原料区和长晶区，所述保温层和所述坩埚的顶部形成产品区；籽晶托，所述籽晶托用于固定籽晶，所述籽晶托设置在所述长晶区；驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述籽晶托旋转，以使所述籽晶的长晶面朝向所述原料区。该长晶装置单炉次可产出两块晶体，提高了生产效率，节约了生产成本。

Description

一种高效率的碳化硅长晶装置

技术领域

本申请涉及一种高效率的碳化硅长晶装置，属于晶体制备领域。

背景技术

碳化硅晶体是目前碳化硅应用的最新技术产品，是继第一代半导体材料和第二代半导体材料砷化镓后发展起来的第三代半导体材料，与硅和砷化镓为代表的传统半导体材料相比，其具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、低介电常数、高载流子饱和浓度等特点，可应用在航空、航天探测，核能探测及开发，卫星、汽车发动机等高温及抗辐射领域。但无论是哪种碳化硅晶体的制备方法，都存在长晶速度慢、产能小等问题，使得碳化硅晶片的价格极其昂贵，因此如何提高碳化硅晶体的生产效率是降低生产成本的关键。

目前，碳化硅晶体最成熟的制备方法是物理气相传输(PVT)法，即在真空或惰性气体气氛保护的坩埚中，在一定的温度和压力下，固态原料碳化硅粉发生分解升华，从温度相对较高的生长原料区向温度相对较低的生长界面区运动，并在碳化硅籽晶上沉积结晶生成碳化硅晶体。PVT法生长碳化硅晶体需要建立一个合适的温场，从而确保从高温到低温形成稳定的气相碳化硅输运流，并确保气相碳化硅能够在籽晶上成核生长。现有的碳化硅长晶装置由于结构的限制，坩埚一次只能放置一个碳化硅籽晶，因此单炉次只能产出一块碳化硅晶体。如何提高单炉次的产出量是提高生产效率、降低生产成本的关键。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种高效率的碳化硅长晶装置，该长晶装置单炉次可产出两块晶体，提高了生产效率，节约了生产成本。

根据本申请的一个方面，提供了一种高效率的碳化硅长晶装置，其包括：

炉体；

保温层，所述保温层设置在所述炉体内；

坩埚，所述坩埚设置在所述保温层内部，所述坩埚内包括原料区和长晶区，所述保温层和所述坩埚的顶部形成产品区；

籽晶托，所述籽晶托用于固定籽晶，所述籽晶托设置在所述长晶区；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述籽晶托旋转，以使所述籽晶的长晶面朝向所述原料区。

优选的，所述籽晶托的中间设有圆柱形空腔，在所述圆柱形空腔内固定有第一籽晶和第二籽晶。

优选的，所述圆柱形空腔内设有阻隔件，所述阻隔件将所述圆柱形空腔分隔成两个籽晶容纳腔，所述第一籽晶和第二籽晶分别固定在两个籽晶容纳腔内的阻隔件上。

优选的，所述阻隔件为圆环形结构，所述阻隔件的直径与所述圆柱形空腔的直径相等。

优选的，所述阻隔件的两个面上分别设有一个圆环形的籽晶固定台，所述籽晶固定台用于固定第一籽晶或第二籽晶。

优选的，所述阻隔件的直径大于所述籽晶固定台的直径。

优选的，所述籽晶托的外侧面与所述坩埚的内侧壁贴合。

优选的，所述籽晶托整体呈圆钵型，与所述籽晶托外侧面贴合的所述坩埚的内侧壁设置成与圆钵型相适配的圆弧面。

优选的，所述籽晶托为顶、底直径相同的圆钵型结构。

优选的，所述坩埚内部的底部设置成原料区，所述坩埚内部的顶部设置成长晶区。

优选的，所述坩埚包括原料筒和坩埚筒，所述坩埚筒包括第一坩埚板和第二坩埚板，所述第一坩埚板和第二坩埚板形成了坩埚的内侧壁，所述原料筒形成所述坩埚的原料区。

优选的，所述坩埚筒的内部的上部形成长晶区。

优选的，所述原料筒和所述坩埚筒的材质均为石墨。

优选的，所述原料筒的壁厚与所述坩埚筒的壁厚相同。

优选的，所述第一坩埚板与所述第二坩埚板的底部形成螺纹连接结构，所述第一坩埚板、第二坩埚板与所述原料筒之间螺纹连接。

优选的，所述原料筒的顶部设置成内螺纹结构，所述第一坩埚筒的底部、第二坩埚筒的底部均设置成外螺纹结构。

优选的，所述驱动机构包括电机和旋转杆，所述旋转杆的一端连接电机，所述旋转杆的另一端穿设所述炉体、保温层及坩埚与所述籽晶托连接。

优选的，所述旋转杆包括连接杆和旋转轴，所述旋转轴设置在所述籽晶托的外侧壁上。

优选的，所述电机和旋转杆各设置两个。

优选的，两个所述电机、旋转杆对称设置。

优选的，所述旋转轴向外凸出设置。

优选的，所述旋转轴远离籽晶托外侧面的一端上设有供所述连接杆插接的通孔。

优选的，所述旋转轴穿设出所述坩埚筒的侧壁。

优选的，所述第一坩埚板、第二坩埚板上设有与所述旋转轴相适配的通孔。

优选的，所述保温层与所述籽晶托之间设有分隔件，所述分隔件与所述坩埚的顶部形成产品区。

优选的，所述分隔件为防尘罩，所述防尘罩与所述坩埚的顶部连接，所述防尘罩内设有空腔结构。

优选的，所述防尘罩的壁厚小于所述坩埚的壁厚。

优选的，所述防尘罩的底部与所述坩埚的顶部卡接。

优选的，所述炉体为石英炉；所述坩埚为石墨坩埚。

优选的，在所述炉体外侧设置加热部，所述加热部为感应线圈，所述感应线圈围绕所述炉体的外侧壁设置，所述感应线圈为中频感应线圈。

根据本申请的另一个方面，提供了一种碳化硅晶体的长晶方法，其使用上述任一所述的长晶装置；

高效率的碳化硅长晶方法，其包括如下步骤：

1)提供坩埚、籽晶托以及驱动籽晶托翻转的驱动机构；

2)将长晶原料放入坩埚底部的原料区，将第一籽晶和第二籽晶分别固定在籽晶托的两个面上，并将籽晶托安装在坩埚顶部的长晶区，使第一籽晶的长晶面朝向原料区，组装后放入内部安装保温层的炉体内，在坩埚的顶部与保温层之间设置产品区；

3)升高长晶炉的温度，使得长晶原料升华分解后的升华气体沿坩埚的轴向气相传输至第一籽晶的长晶面，进行长晶，制得第一碳化硅晶体，通过驱动机构驱动籽晶托旋转，使第一碳化硅晶体至产品区，使第二籽晶的长晶面朝向原料区，继续长晶，制得第二碳化硅晶体。

优选的，步骤3)具体包括如下步骤：

a)除杂：在压力不高于10^-5Pa和温度不低于1000℃的条件下，充入惰性气体保持至少1h，气体压力不低于3万Pa；

b)长晶：降低气体压力不高于10000Pa，升温至2000-2300℃，持续通入惰性气体，气体压力不高于10000Pa保持不低于40h，在第一籽晶的长晶面上进行长晶，制得第一碳化硅晶体，旋转籽晶托，使第一碳化硅晶体至产品区，使第二籽晶的长晶面朝向原料区，继续长晶，制得第二碳化硅晶体；

优选的，步骤3)具体包括如下步骤：

a)除杂：用1h将炉腔内的压力抽到10^-5Pa，在1h将炉温升到1400-1600℃，通入Ar气，压力是10^-5Pa在此温度上保持2h；

b)长晶：用2h将压力降为0-10000Pa，炉温升到2000-2200℃，后进入长晶阶段，该阶段持续50-200h，持续通入Ar气，长晶原料升华至第一籽晶的长晶面长晶，在到达预设的生长时间后，驱动装置驱动籽晶托旋转180°，制得的第一碳化硅晶体旋转出坩埚，第二籽晶的长晶面旋转进坩埚内，长晶原料继续升华至第二籽晶的长晶面上长晶，生长阶段结束。

优选的，所述步骤3)还包括冷却的步骤，在长晶结束后，10h将电流降到0，自然冷却。到达室温，取出两块碳化硅晶体。

本申请能产生的有益效果包括但不限于：

1.本申请所提供的高效率的碳化硅长晶装置，其提高了生产效率，降低了生产成本。

2.本申请所提供的高效率的碳化硅长晶装置，通过设置籽晶托以及驱动籽晶托旋转的驱动装置，使得单炉次生产出两块碳化硅晶体，省去了开装炉等中间环节花费的时间，提高了生产效率，节约了生产成本。

3.本申请所提供的高效率的碳化硅长晶装置，其通过在籽晶托的中间设置圆柱形空腔，可保证籽晶在生长的过程中沿着晶体的某一径向垂直向下生长。

4.本申请所提供的高效率的碳化硅长晶装置，其坩埚筒由两个相同的坩埚板组成，可方便对籽晶托进行装配和拆卸。

5.本申请所提供的高效率的碳化硅长晶装置，其通过将籽晶托设置成圆钵型，并将与籽晶托的外侧壁贴合的坩埚的内侧壁设置成圆弧面，籽晶托更容易旋转。

6.本申请所提供的高效率的碳化硅长晶装置，其通过在籽晶托与保温层之间设置分隔件，在保温层掉落颗粒状污染物时，可保护籽晶及制备出的碳化硅晶体免受污染，保证籽晶及制备出的碳化硅晶体的纯净度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例涉及的长晶炉的截面示意图；

图2为本申请实施例涉及的长晶炉的立体剖面示意图；

图3为本申请实施例涉及的籽晶托的示意图；

图4为本申请实施例涉及的坩埚筒的示意图；

图5为本申请实施例涉及的坩埚板的示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，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。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申请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是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。

本申请的长晶炉适用于物理气相传输法制备的晶体物质，可以用于长单晶或多晶；可以用于制备例如：硅、碳化硅、碳化矽和氮化铝的晶体，但不限于上述晶体的制备，优选用于制备碳化硅晶体，下述实施例以制备碳化硅晶体为例进行说明长晶炉和长晶方法。

制备碳化硅晶体的物理气相传输法(简称PVT法)的过程包括：通过中频感应加热放置于线圈中心的石墨坩埚，石墨坩埚壁感应发热后将热量传输至内部的长晶原料并使其分解升华。在石墨坩埚上侧的保温层中心设置贯通的测温孔，在通过测温孔进行测温的同时使热量通过圆孔散失，从而造成坩埚下部温度高、上部温度低的轴向温度梯度，驱动升华的气相从生长室内的粉料区传输至坩埚顶部的籽晶区结晶。

现有技术中的长晶炉将坩埚的底部设置原料区，在坩埚的顶部设置长晶区，由于坩埚的顶部一次只能设置一块籽晶，所以单炉次只能产出一块碳化硅晶体，限制了碳化硅晶体的生产速率。如何在单炉次中产出至少两块碳化硅晶体是提高碳化硅晶体的关键。

下面以碳化硅晶体为例来说明长晶炉的结构和使用方法。

参考图1、2，高效率的生长晶体的长晶装置从外至内依次包括加热部6、炉体1、保温层2和坩埚3。坩埚3内设置原料区和长晶区，坩埚3的顶部与保温层2之间形成产品区，在长晶区设置籽晶托4，籽晶托4用于固定籽晶，籽晶托4通过驱动机构的驱动而旋转，以使籽晶的长晶面朝向原料区。优选的，坩埚3内部的底部设置成原料区，坩埚3内部的顶部设置成长晶区；籽晶托4设置在坩埚3的顶部。

相较于现有技术在坩埚顶部设置籽晶，本申请在籽晶托4朝向原料区的侧面上固定第一籽晶，在籽晶托4朝向产品区的侧面上固定第二籽晶，第一籽晶和第二籽晶通过籽晶托4的旋转，分别完成生长，实现单炉次生长出两块晶体。

参考图3，作为一种实施方式，在籽晶托4的中间设置圆柱形空腔41，将第一籽晶和第二籽晶分别固定在圆柱形空腔41内。设置圆柱形空腔41，是为了使籽晶的长晶方向沿着其高度方向生长。先使第一籽晶的长晶面朝向原料区进行生长，生长完成后，通过旋转籽晶托4，使生长完成的第一碳化硅晶体旋转到产品区，使第二籽晶的生长面朝向原料区，继续完成第二籽晶的生长，实现了单炉次产出两块晶体，省去开装炉等中间环节的时间，提高生产效率，节约生产成本。

在圆柱形空腔41内设置阻隔件42，一方面，可以使第一籽晶和第二籽晶生长时均能形成密封空间，保证长晶原料升华到籽晶的长晶面上进行长晶，另一方面，阻隔件可以起到固定第一籽晶和第二籽晶的作用。阻隔件42将圆柱形空腔41分隔成两个不相通的籽晶容纳腔，将第一籽晶和第二籽晶分别固定在阻隔件42的两个面上。为了方便取下长成的晶体，在阻隔件42的两个面上分别设置一个圆环形的籽晶固定台43，并将籽晶固定台43的直径设置成小于阻隔件42的直径。籽晶可以通过粘贴在籽晶固定台43上进行固定，也可以通过设置籽晶的底部卡接在阻隔件42、籽晶固定台43和坩埚3内壁组成的缝隙中进行固定。

参考图3、4，作为一种实施方式，籽晶托4的外侧面与坩埚3的内侧壁贴合，使坩埚3与籽晶托4之间密封连接，籽晶托4相当于坩埚3的坩埚盖，保证坩埚3的密封性。优选的，将籽晶托4整体设置成圆钵型，籽晶托4的顶、底两个面的直径大小一致，将与籽晶托4的外侧面贴合的坩埚3的内侧壁设置成与籽晶托4外侧面的弧度一致的圆弧面。设置的籽晶托4的外侧面的圆弧面以及坩埚3内侧壁的圆弧面的结构，一方面可以保证坩埚3的密封性，另一方面，可以实现籽晶托4的自由旋转。

参考图4、5，作为一种实施方式，坩埚3包括原料筒32和坩埚筒31。坩埚筒31包括第一坩埚板311和第二坩埚板312，第一坩埚板311和第二坩埚板312形成坩埚3的内侧壁；原料筒32形成坩埚3的原料区，原料筒32内放置长晶原料321。优选的，第一坩埚筒板311与第二坩埚板312的大小与结构完全一致。将坩埚筒31设置成由第一坩埚板311和第二坩埚板312拼接组成的结构，有利于籽晶托4的安装和拆卸。原料筒32的壁厚与坩埚筒31的壁厚一致，可保证坩埚3的轴向温度梯度。在第一坩埚板311的底部和第二坩埚板312的底部均设置外螺纹连接结构，在原料筒32的顶部设置内螺纹连接结构，第一坩埚板311的底部、第二坩埚板312的底部与原料筒32的顶部螺纹连接。第一坩埚板311和第二坩埚板312的圆弧面上设有通孔313，通孔313供籽晶托的轴端穿设。在第一坩埚板311和第二坩埚板312的底部设置外螺纹314，同时将第一坩埚板311和第二坩埚板312的底部的外侧壁向其内侧壁的方向凹陷，外螺纹314设置在凹陷处。相应的，将原料筒32顶部的内侧壁向其外侧壁的方向凹陷，并在凹陷的位置处设置内螺纹。第一坩埚板311、第二坩埚板312的外螺纹314与原料筒32的内螺纹螺纹连接后，整个坩埚3的外侧壁整体呈圆柱形。本申请设置的第一坩埚板311、第二坩埚板312以及原料筒32的连接结构，在保证密封性良好的同时，拆卸和安装简单方便，节省时间。

加热部6为围绕设置在炉体1外侧壁的感应线圈。优选的，炉体为石英炉，感应线圈为中频感应线圈。

作为一种实施方式，驱动机构包括电机71和旋转杆，旋转杆的一端连接电机71，旋转杆的另一端穿设炉体1、保温层2以及坩埚3后与籽晶托4连接。本申请通过电机71驱动籽晶托4旋转，可实现对籽晶托4的自动驱动。旋转杆包括连接杆72和旋转轴73，旋转轴73设置在籽晶托4的外侧壁上，旋转轴73向外凸出设置，在第一坩埚板311和第二坩埚板312上设置供旋转轴73穿设的通孔，旋转轴73与籽晶托4的圆钵型结构相配合，保证坩埚3与籽晶托4之间的密封性，以及籽晶托4绕坩埚3旋转的流畅性。通过对称设置两个驱动机构，可保证籽晶托4旋转时的平稳性。

作为一种实施方式，在保温层2与籽晶托4之间设置分隔件，分隔件与坩埚3的顶部形成产品区，产品区可收纳长成的碳化硅晶体。在长晶装置加热的过程中，保温层上会脱落一些颗粒状的物质，这些物质会落到籽晶托上的籽晶上或者长成的碳化硅晶体上而造成污染，通过分隔件将保温层与籽晶托分隔开，可避免籽晶或者长成的碳化硅晶体受到污染。将分隔件设置成防尘罩5，防尘罩5的底部与坩埚3的顶部相连，将防尘罩5的内部设置成空腔的结构，该空腔结构形成产品区。将分隔件设置成防尘罩5的结构，有利于对籽晶或者碳化硅晶体的全方位保护，也可在籽晶托4上方的保温层2上设置防尘板，但防尘板的防尘效果不如防尘罩防护的全面。防尘罩5的壁厚小于坩埚3的壁厚，这样防尘罩5的空腔内也可形成轴向温度梯度，有利于长成的碳化硅晶体的冷却。防尘罩5与坩埚3的顶部通过卡接连接，方便防尘罩5与坩埚3之间的安装或拆卸，并将第一坩埚板311与第二坩埚板312两者连接的侧面设置成光滑的结构，两者通过与原料筒32的螺纹连接以及与防尘罩5之间的卡接，实现坩埚3的密封作用，以及方便拆卸和组装的作用。

在制备碳化硅晶体时，通过中频线圈感应加热石墨外侧壁并将热量传输至原料筒内的碳化硅粉原料处，热量进一步传输至坩埚筒内侧壁和籽晶处。该长晶炉通过加热线圈使得坩埚侧壁发热，沿坩埚轴向存在一定的温度梯度，在原料筒32内的长晶原料受热升华分解后，升华气体沿着坩埚3的轴向温度梯度传输至籽晶的长晶面有序排列生长。

碳化硅晶体的生长温度控制在2000-2300℃，压力控制在0-10000Pa，生长腔室内通入惰性气体如氩气或氦气作为保护气体，第一籽晶和第二籽晶的长晶时间可通过预定时间确定，优选的是在总生长时间的一半翻转籽晶托。

实施例1

作为由上述任一碳化硅长晶装置制备碳化硅晶体的方法，包括如下步骤：

1)提供坩埚、籽晶托以及驱动籽晶托翻转的驱动机构；

2)将长晶原料放入坩埚底部的原料区，将第一籽晶和第二籽晶分别固定在籽晶托的两个面上，并将籽晶托安装在坩埚顶部的长晶区，使第一籽晶的长晶面朝向原料区，组装后放入内部安装保温层的炉体内，在坩埚的顶部与保温层之间设置产品区；

3)升高长晶炉的温度至2000-2300℃，使得长晶原料升华分解后的升华气体沿坩埚的轴向气相传输至第一籽晶的长晶面，进行长晶，制得第一碳化硅晶体，通过驱动机构驱动籽晶托旋转，使第一碳化硅晶体至产品区，使第二籽晶的长晶面朝向原料区，继续长晶，制得第二碳化硅晶体；

步骤3)具体包括如下步骤：

a)除杂：在压力不高于10^-5Pa和温度不低于1000℃的条件下，充入惰性气体保持至少1h，气体压力不低于3万Pa；

b)长晶：降低气体压力不高于10000Pa，升温至2000-2300℃，持续通入惰性气体，气体压力不高于10000Pa保持不低于40h，在第一籽晶的长晶面上进行长晶，制得第一碳化硅晶体，旋转籽晶托，使第一碳化硅晶体至产品区，使第二籽晶的长晶面朝向原料区，继续进行长晶，制得第二碳化硅晶体。

实施例2

按照实施例1中的方法制备两块碳化硅晶体，第一籽晶和第二籽晶在长晶过程中均有形核阶段，在形核阶段压力控制在不高于8000Pa，温度控制在1800-2000℃。提前预设第一籽晶和第二籽晶总的生长时间，在总生长时间的一半时，电机带动籽晶托旋转180°，第二籽晶的长晶面朝向长晶区，第一碳化硅晶体旋转至产品区。

采用实施例2制备的两块碳化硅晶体的质量和尺寸无明显差别，将采用实施例2制备的两块碳化硅晶体与现有技术中单炉次生产的一块碳化硅晶体相比，采用实施例2制备的两块碳化硅晶体无论是尺寸还是质量均无明显差异。

由于本发明设计的碳化硅长晶装置一次可生产出两块碳化硅晶体，相较于单炉次生产一块碳化硅晶体的长晶装置，可节省开装炉等中间环节的时间，在采用本发明设计的碳化硅长晶装置生产的碳化硅晶体与现有的长晶装置生产的碳化硅晶体无差异的条件下，说明本发明设计的高效率的碳化硅长晶装置和方法可提高生产效率、降低生产成本。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种高效率的碳化硅长晶装置，包括炉体，其特征在于，还包括：

保温层，所述保温层设置在所述炉体内；

坩埚，所述坩埚设置在所述保温层内部，所述坩埚内包括原料区和长晶区，所述保温层和所述坩埚的顶部形成产品区；

籽晶托，所述籽晶托用于固定籽晶，所述籽晶托设置在所述长晶区；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述籽晶托旋转，以使所述籽晶的长晶面朝向所述原料区。

2.根据权利要求1所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述籽晶托的中间设有圆柱形空腔，在所述圆柱形空腔内固定有第一籽晶和第二籽晶。

3.根据权利要求2所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述圆柱形空腔内设有阻隔件，所述阻隔件将所述圆柱形空腔分隔成两个籽晶容纳腔，所述第一籽晶和第二籽晶分别固定在两个籽晶容纳腔内的阻隔件上。

4.根据权利要求3所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述阻隔件的两个面上分别设有一个圆环形的籽晶固定台，所述籽晶固定台用于固定第一籽晶或第二籽晶。

5.根据权利要求1所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述籽晶托的外侧面与所述坩埚的内侧壁贴合。

6.根据权利要求5所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述籽晶托整体呈圆钵型，与所述籽晶托外侧面贴合的所述坩埚的内侧壁设置成与圆钵型相适配的圆弧面。

7.根据权利要求1所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述坩埚包括原料筒和坩埚筒，所述坩埚筒包括第一坩埚板和第二坩埚板，所述第一坩埚板和第二坩埚板形成了坩埚的内侧壁，所述原料筒形成所述坩埚的原料区。

8.根据权利要求1所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机和旋转杆，所述旋转杆的一端连接电机，所述旋转杆的另一端穿设所述炉体、保温层及坩埚与所述籽晶托连接。

9.根据权利要求1所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述保温层与所述籽晶托之间设有分隔件，所述分隔件与所述坩埚的顶部形成产品区。

10.根据权利要求9所述的高效率的碳化硅长晶装置，其特征在于，所述分隔件为防尘罩，所述防尘罩与所述坩埚的顶部连接，所述防尘罩内设有空腔结构。

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