[发明专利]坩埚组件和具有其的单晶生长装置有效
申请号: | 202111448447.1 | 申请日: | 2021-11-30 |
公开(公告)号: | CN114134571B | 公开(公告)日: | 2023-03-28 |
发明(设计)人: | 燕靖;陈俊宏 | 申请(专利权)人: | 江苏集芯半导体硅材料研究院有限公司 |
主分类号: | C30B29/36 | 分类号: | C30B29/36;C30B23/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 221004 江苏省徐州市*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 坩埚 组件 具有 生长 装置 | ||
1.一种坩埚组件,其特征在于,所述坩埚组件具有内外间隔且连通的第一腔室和第二腔室,所述第二腔室位于所述第一腔室的内侧,所述第二腔室用于盛放原料,所述第一腔室内适于放置籽晶,所述坩埚组件具有与所述第一腔室连通的进气口和出气口,所述进气口适于通入惰性气体以带动所述第二腔室内的原料受热产生的气体进入所述第一腔室并在所述籽晶上沉积,所述出气口适于将过剩气体排出;还包括
生长坩埚,所述进气口和所述出气口均形成于所述生长坩埚;
内坩埚,所述内坩埚设于所述生长坩埚内,所述内坩埚和所述生长坩埚共同限定出所述第一腔室,所述内坩埚的内侧限定出所述第二腔室,所述内坩埚上形成有至少一个连通口,至少一个所述连通口连通所述第一腔室和所述第二腔室,在所述第一腔室内的气流流动方向上,所述进气口位于所述连通口的上游侧,所述出气口位于所述连通口的下游侧;
气体通道,所述气体通道由所述生长坩埚的内周壁和所述内坩埚的外周壁共同限定出,在气体的流动方向上,所述气体通道的宽度逐渐减小;
籽晶安置空间,所述籽晶安置空间位于所述气体通道的下侧并与所述气体通道连通,所述籽晶设于所述籽晶安置空间;
所述气体通道的通道外壁的底端的延长线或切线与所述籽晶的上表面的周沿相交,所述通道外壁由所述生长坩埚的内周壁的至少部分构成。
2.根据权利要求1所述的坩埚组件,其特征在于,所述内坩埚和所述生长坩埚间隔设置,和/或,所述内坩埚和所述生长坩埚可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的坩埚组件,其特征在于,所述连通口包括多个,多个所述连通口沿所述内坩埚的轴向间隔布置,或多个所述连通口沿所述内坩埚的周向间隔布置。
4.根据权利要求2所述的坩埚组件,其特征在于,所述连通口位于所述内坩埚的周壁的从上至下的1/3-1/2高度的位置,和/或,所述连通口形成为圆形,所述连通口的直径的范围为:4mm-6mm。
5.根据权利要求4所述的坩埚组件,其特征在于,所述生长坩埚的内周壁和所述内坩埚的外周壁的最大间距d1的取值范围为:14mm≤d1≤18mm;
所述生长坩埚的内周壁和所述内坩埚的外周壁的最小间距d2的取值范围为:8mm≤d2≤12mm。
6.根据权利要求5所述的坩埚组件,其特征在于,所述进气口形成于所述生长坩埚的顶壁且与所述气体通道连通,所述出气口形成于所述生长坩埚的底壁且与所述籽晶安置空间连通,在从所述进气口至所述籽晶安置空间的方向上,所述气体通道形成为向外弯曲的弧形。
7.根据权利要求2所述的坩埚组件,其特征在于,所述内坩埚可转动地设于所述生长坩埚内,所述内坩埚的转动速率的取值范围为0.1rmp-10rmp;和/或,所述籽晶可转动地设于所述第一腔室,所述籽晶的转动速率的取值范围为0.1rmp-10rmp。
8.一种单晶生长装置,其特征在于,包括:
坩埚组件,所述坩埚组件为根据权利要求1-7中任一项所述的坩埚组件;
加热装置,所述加热装置适于加热所述原料以使原料升华产生气体。
9.根据权利要求8所述的单晶生长装置,其特征在于,还包括:吹扫装置,所述吹扫装置适于向所述进气口吹入惰性气体,以驱动所述第二腔室内的原料受热产生的气体从所述第二腔室流向所述第一腔室并在所述籽晶上沉积,并驱动过剩气体从所述出气口排出。
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