[发明专利]超高纯锗单晶制备工艺及专用设备

权利要求书

1.超高纯锗单晶制备工艺，包括多晶锭及拉晶设备的清洗以及单晶炉拉制单晶两个部分，其特征在于，

所述多晶锭清洗依次包括超声波清洗器的超净水清洗、超净工作台的化学清洗以及氮气吹干步骤；

所述拉晶设备清洗依次包括超声波清洗器的超净水清洗、超净工作台的化学清洗、氮气吹干步骤；

所述单晶炉拉制单晶包括将多晶锭装料至拉晶设备以及单晶炉拉制单晶的步骤。

2.根据权利要求1所述的超高纯锗单晶制备工艺，其特征在于，所述超净水纯度为18兆电阻率。

3.根据权利要求1所述的超高纯锗单晶制备工艺，其特征在于，所述化学清洗步骤为依次分别用硝酸、氢氟酸溶液和盐酸、双氧水溶液清洗，用超净水冲洗，然后用甲醇淋洗脱水，所述硝酸、氢氟酸溶液，盐酸、双氧水溶液以及甲醇纯度为MOS级。

4.根据权利要求1所述的超高纯锗单晶制备工艺，其特征在于，所述氮气吹干步骤所用氮气纯度为大于5N。

5.根据权利要求1所述的超高纯锗单晶制备工艺，其特征在于，所述单晶炉拉制单晶的步骤中石英管内通入氢气，所述氢气的纯度为大于6N，流量为0.5-2L/min。

6.一种超高纯锗单晶制备专用设备，包括固定装置、加热装置、冷却装置、通气装置以及拉晶装置，其特征在于，

所述固定装置为位于圆筒形隔热保温罩(22)上下两端的上法兰(16)，下法兰及底座(17)，以及上密封装置(14)及下密封装置(15)，隔热保温罩(22)腔体内由外至内依次设有所述加热装置、石英管(1)、石英保温环(4)以及所述拉晶装置；

所述加热装置包括连接至中高频电源接口(13)的感应线圈(7)，以及固定于感应线圈(7)与石英管(1)之间的石墨加热器(9)；

所述冷却装置包括设于上法兰(16)的上法兰进水口(20)以及上法兰出水口(21)，下法兰及底座(17)内同时通有冷却水；

所述通气装置包括设于隔热保温罩(22)上部的进气口(18)以及出气口(19)；

所述拉晶装置包括穿装于上密封装置(14)内的提拉部分以及固定于下法兰及底座(17)上的热熔部分，所述提拉部分上部为籽晶杆(11)，所述籽晶杆(11)上部穿装于上密封装置(14)内，其下部固定石英棒(5)，石英棒(5)前端固定籽晶夹具(6)，所述籽晶夹具(6)前端头是锗籽晶(24)；所述热熔部分固定于石英保温环(4)内，其通过坩埚杆(12)固定于下法兰及底座(17)上，坩埚杆(12)顶部固定石英坩埚(2)，所述石英坩埚(2)内盛装多晶锭(23)。

7.根据权利要求6所述的超高纯锗单晶制备专用设备，其特征在于，所述籽晶杆(11)及坩埚杆(12)内均通有冷却水。

8.根据权利要求6所述的超高纯锗单晶制备专用设备，其特征在于，所述感应线圈(7)下部固定感应线圈托架(8)。

9.根据权利要求6所述的超高纯锗单晶制备专用设备，其特征在于，所述石墨加热器(9)下部固定石墨加热器托架(10)。

10.根据权利要求6所述的超高纯锗单晶制备专用设备，其特征在于，所述坩埚杆(12)顶部固定石英坩埚托(3)，石英坩埚托(3)顶部固定石英坩埚(2)。