晶体生长装置的制作方法

本说明书涉及晶体生长，特别涉及一种晶体生长装置。

背景技术：

1、液相法是一种广泛用于单晶(例如，碳化硅)生长技术，以液相法制备碳化硅为例，其过程是将反应原料熔化后的高温硅熔液作为熔媒放置在坩埚中，随后被籽晶浸入其中，通过设置沿坩埚高度方向的温度梯度，硅熔液中的碳元素会在籽晶上结晶。在单晶生长过程中，通常会在反应原料中加入一定比例的辅料以改善晶体性能，如为了提高碳化硅的表面质量，会在反应原料中加入一定比例的铝以降低碳化硅的界面能。然而，在单晶生长过程中随着坩埚内温度升高，反应原料中的铝因饱和蒸气压低而容易挥发，不仅影响观察还改变了熔体组分，使得后续晶体生长控制变得更加困难。

2、因此，期望提供一种晶体生长装置，能够根据在晶体生长过程中晶体生长辅料的挥发情况将晶体生长辅料及时释放到坩埚内进行补充，提高晶体的生长质量和稳定性。

技术实现思路

1、本说明书一些实施例提供一种晶体生长装置，其特征在于，包括：坩埚，包括坩埚主体和盖体，所述坩埚主体和所述盖体围合出反应腔室；籽晶杆，至少部分所述籽晶杆穿过盖体伸入所述反应腔室，所述籽晶杆能够绕自身轴线方向相对所述盖体旋转；籽晶托，位于所述反应腔室内并与所述籽晶杆连接；其中，所述籽晶杆内部开设有存储腔，所述存储腔用于盛放晶体生长辅料，所述籽晶托开设有导流孔，所述导流孔导通所述存储腔。

2、在一些实施例中，沿所述籽晶托远离所述籽晶杆的一端到靠近所述籽晶杆的一端的方向上，所述籽晶托的横截面面积逐渐缩小，所述导流孔设于所述籽晶托的外侧面。

3、在一些实施例中，所述籽晶托远离所述籽晶杆的一端放置有籽晶；在所述晶体生长过程中，所述籽晶至少部分浸入所述反应腔室内的熔液中，所述导流孔位于所述熔液液面上方。

4、在一些实施例中，第一方向与所述导流孔的轴线之间的夹角在20°～135°范围内，所述第一方向为沿所述籽晶托的轴线方向，从所述籽晶托顶端指向所述籽晶托底端的方向。

5、在一些实施例中，所述导流孔的轴线由第二方向朝所述盖体倾斜，所述第二方向为所述籽晶托的轴线至所述籽晶托外侧面的方向。

6、在一些实施例中，所述导流孔的孔径在1mm～3mm范围内。

7、在一些实施例中，所述导流孔的轴线与第二方向平行，所述第二方向为所述籽晶托的轴线至所述籽晶托外侧面的方向，所述导流孔的孔径在2mm～3mm范围内，或者所述导流孔的轴线由所述第二方向背离所述盖体倾斜，所述第二方向为所述籽晶托的轴线至所述籽晶托外侧面的方向，所述导流孔的孔径在1mm～2mm范围内。

8、在一些实施例中，所述一个或多个导流孔与所述存储腔之间设有限流部，所述限流部被配置为限流熔化后的所述晶体生长辅料从所述存储腔流入所述导流孔。

9、在一些实施例中，所述籽晶杆位于所述坩埚外的部分开设有气压平衡孔，所述气压平衡孔与所述存储腔导通。

10、在一些实施例中，所述晶体生长装置还包括控压管道组件，所述控压管道组件与所述存储腔连接，所述控压管道组件被配置为调整所述存储腔内的压力。

11、在一些实施例中，所述籽晶杆包括杆体和杆盖，所述杆盖与所述杆体顶端可拆卸连接，在所述杆体的顶端所述存储腔贯穿所述杆体。

12、在一些实施例中，所述盖体上设有第二保温层，所述第二保温层的顶端高于所述存储腔的顶端。

13、在一些实施例中，所述晶体生长装置还包括加热组件，所述加热组件包括与所述第二保温层位置对应的辅料加热区，所述加热组件被配置为加热所述第二保温层，并在晶体生长的预设时间后，使所述存储腔被所述第二保温层包围的区域的温度不低于所述晶体生长辅料的熔点。

1.一种晶体生长装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，沿所述籽晶托远离所述籽晶杆的一端到靠近所述籽晶杆的一端的方向上，所述籽晶托的横截面面积逐渐缩小，所述导流孔设于所述籽晶托的外侧面。

3.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述籽晶托远离所述籽晶杆的一端放置有籽晶；在所述晶体生长过程中，所述籽晶至少部分浸入所述反应腔室内的熔液中，所述导流孔位于所述熔液液面上方。

4.根据权利要求3所述的晶体生长装置，其特征在于，第一方向与所述导流孔的轴线之间的夹角在20°～135°范围内，所述第一方向为沿所述籽晶托的轴线方向，从所述籽晶托顶端指向所述籽晶托底端的方向。

5.根据权利要求4所述的晶体生长装置，其特征在于，所述导流孔的轴线由第二方向朝所述盖体倾斜，所述第二方向为所述籽晶托的轴线至所述籽晶托外侧面的方向。

6.根据权利要求5所述的晶体生长装置，其特征在于，所述导流孔的孔径在1mm～3mm范围内。

7.根据权利要求4所述的晶体生长装置，其特征在于，所述导流孔的轴线与第二方向平行，所述第二方向为所述籽晶托的轴线至所述籽晶托外侧面的方向，所述导流孔的孔径在2mm～3mm范围内，或者所述导流孔的轴线由所述第二方向背离所述盖体倾斜，所述第二方向为所述籽晶托的轴线至所述籽晶托外侧面的方向，所述导流孔的孔径在1mm～2mm范围内。

8.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述一个或多个导流孔与所述存储腔之间设有限流部，所述限流部被配置为限流熔化后的所述晶体生长辅料从所述存储腔流入所述导流孔。

9.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述籽晶杆位于所述坩埚外的部分开设有气压平衡孔，所述气压平衡孔与所述存储腔导通。

10.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置还包括控压管道组件，所述控压管道组件与所述存储腔连接，所述控压管道组件被配置为调整所述存储腔内的压力。

11.根据权利要求10所述的晶体生长装置，其特征在于，所述籽晶杆包括杆体和杆盖，所述杆盖与所述杆体顶端可拆卸连接，在所述杆体的顶端所述存储腔贯穿所述杆体。

12.根据权利要求11所述的晶体生长装置，其特征在于，所述盖体上设有第二保温层，所述第二保温层的顶端高于所述存储腔的顶端。

13.根据权利要求12所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置还包括加热组件，所述加热组件包括与所述第二保温层位置对应的辅料加热区，所述加热组件被配置为加热所述第二保温层，并在晶体生长的预设时间后，使所述存储腔被所述第二保温层包围的区域的温度不低于所述晶体生长辅料的熔点。