碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置，測(cè)溫孔自清理裝置采用高純石墨材質(zhì)、由不同直徑的內(nèi)有中心孔的、圓柱體組成，其總長(zhǎng)度略大于生長(zhǎng)坩堝底部至下法蘭上表面距離，一端圓柱體外徑與底層石墨保溫層測(cè)溫孔內(nèi)徑相同，另一端圓柱體外徑與下法蘭測(cè)溫孔內(nèi)徑相同,在直徑最大處對(duì)稱、均勻設(shè)置數(shù)個(gè)傾斜通槽，裝置頂端不與生長(zhǎng)坩堝底部接觸，底端伸入下法蘭盤測(cè)溫孔中。技術(shù)效果是有效杜絕了測(cè)溫孔堵塞的問題，使得碳化硅單晶的生長(zhǎng)始終處于有效地溫度控制下，克服了測(cè)溫不準(zhǔn)、可重復(fù)性差的缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過與Ar氣進(jìn)氣通道的結(jié)合，還改善了Ar氣進(jìn)氣路徑，使其正對(duì)生長(zhǎng)室中心，具有很好的同心度。
【專利說明】碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種碳化硅單晶生長(zhǎng)爐，特別涉及一種碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，PVT法(物理氣相傳輸法)是生長(zhǎng)碳化硅單晶最成熟的方法。在PVT法碳化硅單晶生長(zhǎng)過程中，通常采用碳化硅源粉做原料，其生長(zhǎng)裝置由石墨坩堝和在坩堝外部包裹的多孔絕緣石墨保溫層組成。碳化硅單晶生長(zhǎng)過程中生長(zhǎng)室內(nèi)溫度會(huì)達(dá)到2400°c甚至更高，為達(dá)到對(duì)生長(zhǎng)溫度的精確控制，只能對(duì)生長(zhǎng)坩堝頂部、底部進(jìn)行紅外測(cè)溫控溫。而石墨坩堝以在如此高溫下容易在其表面形成大量碳粉塵，石墨保溫層則會(huì)產(chǎn)生更多的粉塵甚至顆粒，飄落至爐體頂端的測(cè)溫孔上，堆積至一定程度后對(duì)測(cè)溫光路徑形成阻礙，嚴(yán)重影響溫度的精確控制，繼而影響晶體的正常生長(zhǎng)。
[0003]同時(shí)，碳化硅晶體生長(zhǎng)過程中，需要不斷向生長(zhǎng)室內(nèi)通入Ar氣，并結(jié)合抽氣泵使生長(zhǎng)室氣壓處于穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡中(一般為小于5mbar的低真空)，測(cè)溫孔一旦被堆積的顆粒、粉塵覆蓋，無法從外部對(duì)其進(jìn)行清理；而在生長(zhǎng)室內(nèi)設(shè)置可操控的清理裝置，不可避免的會(huì)向系統(tǒng)內(nèi)代入雜質(zhì)，這對(duì)于單晶制備是致命的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提出了一種碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置。要解決測(cè)溫孔堵塞問題，主要有以下幾種措施:一是從源頭入手，減少顆粒、粉塵向測(cè)溫孔的飄落，隔斷顆粒、粉塵向測(cè)溫孔的飄落路徑是最有效的手段；二是改變顆粒、粉塵的飄落路徑，使其遠(yuǎn)離測(cè)溫孔；三是實(shí)現(xiàn)對(duì)生長(zhǎng)室內(nèi)測(cè)溫孔表面顆粒、粉塵的內(nèi)部吹洗。將以上三者結(jié)合，可達(dá)到出色的測(cè)溫孔除塵效果，具體技術(shù)方案是，一種碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置，測(cè)溫孔自清理裝置采用高純石墨材質(zhì)、由不同直徑的、內(nèi)有中心孔的圓柱體組成，其特征在于:，其總長(zhǎng)度略大于生長(zhǎng)坩堝底部至下法蘭上表面距離，上端圓柱體外徑與底層石墨保溫層測(cè)溫孔內(nèi)徑相同，下端圓柱體外徑與下法蘭測(cè)溫孔內(nèi)徑相同，在直徑最大處對(duì)稱、均勻設(shè)置數(shù)個(gè)傾斜通槽，使用時(shí)，測(cè)溫孔自清理裝置上端直管插入底層石墨保溫層測(cè)溫孔中，頂端不與生長(zhǎng)坩堝底部接觸、底端伸入下法蘭盤測(cè)溫孔中。
[0005]技術(shù)效果是有效杜絕了測(cè)溫孔堵塞的問題，使得碳化硅單晶的生長(zhǎng)始終處于有效地溫度控制下，克服了測(cè)溫不準(zhǔn)、可重復(fù)性差的缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過與Ar氣進(jìn)氣通道的結(jié)合，還改善了 Ar氣進(jìn)氣路徑，使其正對(duì)生長(zhǎng)室中心，具有很好的同心度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的安裝圖。
[0007]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)正視圖。
[0008]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖2、3所示，一種碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置，測(cè)溫孔自清理裝置3采用高純石墨材質(zhì)、由不同直徑的、內(nèi)有中心孔3-1的圓柱體組成，其總長(zhǎng)度略大于生長(zhǎng)坩堝1底部至下法蘭4上表面距離，上端圓柱體外徑與底層石墨保溫層2測(cè)溫孔內(nèi)徑相同，下端圓柱體外徑與下法蘭4測(cè)溫孔內(nèi)徑相同，在直徑最大處對(duì)稱、均勻設(shè)置數(shù)個(gè)傾斜通槽3-2，使用時(shí)，晶體生長(zhǎng)前將測(cè)溫孔自清理裝置3上端直管插入底層石墨保溫層2測(cè)溫孔中，頂端與生長(zhǎng)坩堝1底部留有1_2_間隙，避免了由于石墨材料之間的接觸傳熱導(dǎo)致保溫系統(tǒng)保溫性能的降低，底端伸入下法蘭盤4測(cè)溫孔中，隔斷了保溫石墨層2表面顆粒、粉末向測(cè)溫孔飄落的路徑，生長(zhǎng)過程中，Ar氣由下法蘭4上的進(jìn)氣孔6通入，首先，可達(dá)到對(duì)測(cè)溫孔鏡片5表面的吹洗，同時(shí)氣體由測(cè)溫孔自清理裝置3中心孔3-1導(dǎo)向，沿a方向流動(dòng)，至傾斜通槽3-2后分為兩路:b路沿8個(gè)傾斜槽導(dǎo)出測(cè)溫孔自清理裝置3，同時(shí)帶走大量顆粒、粉塵，大大降低飄落到鏡片上的機(jī)率；c路垂直上升，直接通入生長(zhǎng)坩堝1正下方，較沒使用測(cè)溫孔自清理裝置3時(shí)氣體通道與生長(zhǎng)坩堝1的同心度有極大改善，最終確保PVT法碳化硅單晶爐測(cè)溫路徑的暢通，有力保障了碳化硅單晶的正常生長(zhǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種碳化硅單晶生長(zhǎng)爐的測(cè)溫孔自清理裝置，測(cè)溫孔自清理裝置(3)采用高純石墨材質(zhì)、由不同直徑的、內(nèi)有中心孔(3-1)的圓柱體組成，其特征在于:其總長(zhǎng)度略大于生長(zhǎng)坩堝(I)底部至下法蘭(4)上表面距離，上端圓柱體外徑與底層石墨保溫層(2)測(cè)溫孔內(nèi)徑相同，下端圓柱體外徑與下法蘭(4)測(cè)溫孔內(nèi)徑相同，在直徑最大處對(duì)稱、均勻設(shè)置數(shù)個(gè)傾斜通槽(3-2 )，使用時(shí)，測(cè)溫孔自清理裝置(3 )上端直管插入底層石墨保溫層(2 )測(cè)溫孔中，頂端不與生長(zhǎng)坩堝(I)底部接觸、底端伸入下法蘭盤(4)測(cè)溫孔中。
【文檔編號(hào)】C30B29/36GK204097596SQ201420551466
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】張皓, 徐永寬, 程紅娟, 孟大磊 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所