[实用新型]一种温场可调的碳化硅晶体生长炉

说明书

技术领域

本实用新型属于晶体生长技术领域，具体涉及一种温场可调的碳化硅晶体生长炉。

背景技术

在晶体生长技术中，晶体的生长都是在晶体炉内生长，晶体生长方法主要有火焰法、提拉法、导模法、坩埚下降法、泡生法、定向凝固法等，无论哪种方法，对温场的要求都很高，而且晶体生长过程中会有挥发物挥发到观察窗晶片上，在5-10h之内，观察窗就会被挥发物遮挡，从而看不清楚炉内的晶体生长情况，进而无法保证炉内晶体生长质量。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种温场可调的碳化硅晶体生长炉，采用本实用新型不仅可以实现温场的调节，而且有效解决了观察窗容易被遮挡的问题，延长了观察窗的使用时间。

本实用新型采用以下技术方案：一种温场可调的碳化硅晶体生长炉，包括炉体和上炉盖以及下炉盖，炉体内设有坩埚，坩埚上方设有籽晶轴，上炉盖上设有观察窗，观察窗上设有冷却夹套，冷却夹套上设有气体进口和气体出口；上炉盖、下炉盖以及炉体的内壁均设有反射层；坩埚外部设有首尾连接的上加热体、侧加热体和下加热体，所述的上加热体、侧加热体和下加热体均连接有汽缸。

具体使用时，观察窗上设有冷却夹套，冷却夹套上设有气体进口和气体出口，冷却气体可以对炉内的挥发物实现冷却，避免其沉积到观察窗上。坩埚外部设有首尾连接的上加热体、侧加热体和下加热体，所述的上加热体、侧加热体和下加热体均连接有汽缸，当需要温度较高时，上加热体、侧加热体和下加热体首尾连接，将坩埚围绕在一个密闭的加热环境中，使得加热体集中对其加热，而且上炉盖、下炉盖以及炉体的内壁的反射层可以将热量反射，实现热量的充分利用；当后期晶体生长过程中需要温度需要降低时，可以通过调节汽缸调节各个加热体与坩埚之间的距离，而且各个加热体之间也逐渐分离，使得热量慢慢散出，实现温度的缓慢稳定降低。

所述的气体出口位于炉体内部，排出的气体可以由炉体的真空系统带走。

进一步的，所述的籽晶轴粘贴籽晶的面上设有凹槽。将碳粘合剂或者含碳的有机物均匀涂抹于粘贴籽晶的面上时，要保证只有粘贴籽晶的面上贴有碳粘合剂或者含碳的有机物，而凹槽内没有碳粘合剂或者含碳的有机物。将籽晶粘贴在粘贴籽晶的面上，使之贴合紧密；对籽晶托进行烧结，将碳粘合剂或者含碳的有机物烧结固化。由于有凹槽的存在，碳粘合剂或者含碳的有机物中的气体可以沿着这些流通通道不受限制的排出，使碳粘合剂或者含碳的有机物固化均匀，防止了籽晶脱落或者因为应力过大导致晶体开裂，有效的提高了粘贴籽晶的合格率，有利于籽晶更好的生长，保证了生产，降低了加工生产成本。所述的凹槽II深度为1-5mm，宽度为0.1-2mm。所述的凹槽II呈米字型排布或平行排布。

所述的观察窗上设有滤光片，可以避免人眼观察时强光对人眼造成的伤害。

综上所述，本实用新型结构简单，具有以下优点：

(1)通过汽缸实现加热体与坩埚之间的距离调节，进而实现了温场的调节；

(2)有效解决了观察窗容易被挥发物质遮挡的问题，延长了观察窗的使用时间；

(3)避免人工肉眼观察时，强光对人眼的伤害；

(4)提高了粘贴籽晶的合格率，保证了后期晶体的生长质量。

附图说明

图1为本实用新型各个加热体与坩埚距离最近时的结构示意图；

图2为本实用新型各个加热体与坩埚距离具有一定距离时的结构示意图；

图中：1、炉体，2、上炉盖，3、下炉盖，4、坩埚，5、籽晶轴，6、观察窗，7、冷却夹套，8、气体进口，9、气体出口，10、反射层，11、上加热体，12、侧加热体，13、下加热体，14、汽缸，15、籽晶，16、凹槽，17、滤光片。

具体实施方式

一种温场可调的碳化硅晶体生长炉，包括炉体1和上炉盖2以及下炉盖3，炉体1内设有坩埚4，坩埚4上方设有籽晶轴5，上炉盖2上设有观察窗6，观察窗6上设有冷却夹套7，冷却夹套7上设有气体进口8和气体出口9；上炉盖2、下炉盖3以及炉体1的内壁均设有反射层10；坩埚4外部设有首尾连接的上加热体11、侧加热体12和下加热体13，所述的上加热体11、侧加热体12和下加热体13均连接有汽缸14。

所述的气体出口9位于炉体1内部。

所述的籽晶轴5粘贴籽晶的面上设有凹槽16。

所述的观察窗6上设有滤光片17。