一种碳化硅单晶锭生长设备的制作方法

技术特征：
1.一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：包括投料装置、预热处理装置、升华分离装置和晶锭生长装置；所述投料装置、预热处理装置和升华分离装置在竖直方向依次连通，升华分离装置和晶锭生长装置在水平方向连通；所述投料装置包括用于存放源料的料槽、用于封闭料槽进口的封盖、设置在料槽底部出口的出料管以及将料槽和外部真空泵气体系统连通的第一气管；所述出料管上自上而下依次设置有出料阀和真空开关阀；所述预热处理装置包括加热通道、设置在加热通道上的投料阀以及与加热通道连通且置于投料阀下端的第二气管；所述第二气管用于通载气；所述升华分离装置包括腔体，所述腔体内设有用于对加热通道排出的源料加热升华的激光模块、用于促进和维持源料升华的石墨坩埚、用于回收固态源料的回收槽、用于通载气的若干第三气管以及用于对石墨坩埚和第三气管加热的第一加热机构；所述晶锭生长装置包括石墨腔、用于对石墨腔加热的第二加热机构、设置在石墨腔内部的籽晶拖；所述石墨腔一端与石墨坩埚连通，另一端与外部真空泵气体系统连通。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：所述投料阀包括壳体、中心柱和旋转轴，所述壳体内部设有一圆柱形的空腔，且壳体上设有贯穿孔；所述中心柱与内腔紧密配合并在内腔中转动，中心柱封堵所述贯穿孔；所述中心柱的柱面垂直方向开有若干凹槽，转动中心柱，凹槽可正对所述贯穿孔；所述旋转轴与中心柱连接且旋转轴延伸至壳体外部。3.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：所述预热处理装置还包括加热槽和螺旋加热器，所述投料阀设置在加热槽和螺旋加热器之间，加热槽、投料阀和螺旋加热器配合形成所述加热通道；所述加热槽呈斗状，加热槽内设有若干散热片；加热槽由固体导电材料制成，其上下两端分别连接第一交流电源的两极形成第一加热体；所述螺旋加热器包括圆管以及设置在圆管内的螺旋体，所述螺旋体由固体导电材料制成，其上下两端分别连接第二交流电源的两极形成第二加热体。4.根据权利要求3所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：还包括两组电磁铁机构，所述电磁铁机构包括磁铁芯以及盘绕在其外周的线圈，线圈的两端分别连接直流电源的两极；两组所述电磁铁机构分别与预热填料槽和螺旋体产生电磁感应，使得预热填料槽和螺旋体发生振动。5.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：所述加热通道伸入腔体内部，加热通道的出口位置设有与所述激光模块配合的反射板，所述反射板与水平面呈45
°
夹角。6.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：所述石墨坩埚的底部设有一斜坡，该斜坡置于所述加热通道的下方，斜坡与水平面呈30
‑
60
°
夹角；所述斜坡的坡底位置设有与回收槽连通的排料口。7.根据权利要求6所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：所述第三气管为两根，两根第三气管上下对齐并分别设置在斜坡的顶部和斜坡的中间位置；所述第三气管为与石墨坩埚一体成型的石墨管。8.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：所述石墨腔包括一
体成型的小石墨腔和大石墨腔，所述石墨坩埚上设有气孔，所述小石墨腔与气孔连通；所述小石墨腔的管径等于气孔的孔径，所述大石墨腔的管径比小石墨腔的管径大一倍以上；所述籽晶托设置在大石墨腔内。9.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：所述第一加热机构和第二加热机构均包括射频线圈和射频电源。10.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶锭生长设备，其特征在于：还包括用于包裹所述加热通道、石墨坩埚、第三气管和石墨腔的保温层。

技术总结
本实用新型涉及一种碳化硅单晶锭生长设备，其包括投料装置、预热处理装置、升华分离装置和晶锭生长装置；所述投料装置、预热处理装置和升华分离装置在竖直方向依次连通，升华分离装置和晶锭生长装置在水平方向连通。本实用新型可以实现晶锭生长过程中的不间断加料，为制备大尺寸晶锭提供充足的源料准备。将颗粒粉状的源料移动式加热，可以避免源料的石墨陶瓷化，避免生长源枯竭，利于制备大尺寸晶锭。另外，系统回收晶锭生长过程中的碳化硅固定物质和气相物质，经过简单处理即可重复利用，生产源料成本低，此外，本实用新型没有复杂的机械设计，设备成本低，尤为适用于大尺寸晶锭生长，产品更具竞争力。产品更具竞争力。产品更具竞争力。


技术研发人员：叶宏伦 蔡斯元 蔡期开 洪天河 钟其龙 刘崇志
受保护的技术使用者：芯璨半导体科技（山东）有限公司
技术研发日：2021.04.19
技术公布日：2021/11/17