一种上吊装式坩埚设备及使用方法与流程

本发明涉及人工晶体生长，具体而言，涉及一种上吊装式坩埚设备及使用方法。

背景技术：

1、目前，物理气相输运法（pvt法）是生长碳化硅单晶的主流工艺技术，此技术的特点是将碳化硅多晶原料装在石墨坩埚底部，碳化硅籽晶片粘接在石墨籽晶座上，并安装在石墨坩埚上部，通过加热石墨坩埚底部的碳化硅多晶原料并使其升华，从而在碳化硅籽晶上生长碳化硅单晶；在碳化硅晶体生长工艺过程中需要保证石墨坩埚上面温度低下面温度高的温度梯度，以便实现碳化硅晶体的稳定生长，减小籽晶径向的温度梯度，减少碳化硅晶体凸起环程度，有利于减少碳化硅晶体表面应力，提高晶体质量。

2、相关技术中的坩埚设备存在散热效果不佳，坩埚内温度控制不够精准的技术问题，限制了碳化硅晶体的稳定生长和质量提高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种上吊装式坩埚设备及使用方法，其能够调节坩埚的散热能力，从而精准控制坩埚内的温度，确保晶体生长的稳定性。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、本发明的实施例提供了一种上吊装式坩埚设备，其包括：

4、坩埚本体；

5、坩埚轴，坩埚轴设置于所述坩埚本体的上方；

6、连接套，所述连接套可活动地设置于所述坩埚本体的顶部，并与所述坩埚轴连接，所述连接套设有散热孔，所述连接套和所述坩埚本体之间形成空腔，所述散热孔和所述空腔连通；

7、活动套，所述活动套和所述连接套可活动地连接，所述活动套设有活动孔；其中，所述活动套用于相对于所述连接套活动，以调整所述活动孔与所述散热孔的重叠区域的大小。

8、可选地，所述活动套包括上套和外套，所述上套可活动地设置于所述连接套的上方，所述外套可活动地设置于所述连接套的侧面，所述上套和所述外套上均设有所述活动孔。

9、可选地，所述活动孔包括第一活动孔和第二活动孔，所述第一活动孔设置于所述外套，所述第二活动孔设置于所述上套。

10、可选地，所述第一活动孔沿水平方向设置，所述第二活动孔沿竖直方向设置。

11、可选地，所述散热孔包括第一散热孔和第二散热孔，所述第一散热孔贯穿所述连接套的侧面，所述第二散热孔贯穿所述连接套的顶面，所述第一散热孔和所述第一活动孔配合，所述第二散热孔和所述第二活动孔配合。

12、可选地，所述连接套的外壁设有外螺纹，所述外套和所述连接套螺纹连接。

13、可选地，所述上吊装式坩埚设备还包括锁紧件，所述活动套通过所述锁紧件和所述连接套连接，且所述活动套通过所述锁紧件和所述坩埚轴连接。

14、可选地，所述坩埚本体的顶面设有凸起环，所述凸起环的位置与所述坩埚本体内的籽晶的边缘位置相对应。

15、可选地，所述凸起环的截面为矩形、梯形或三角形，所述凸起环为一环或多环结构。

16、本发明的实施例还提供了一种上吊装式坩埚设备的使用方法，利用上吊装式坩埚设备进行工作，所述上吊装式坩埚设备的使用方法包括：

17、将所述连接套设置在所述坩埚本体的顶部；

18、转动外套，调节第一活动孔和第一散热孔的重叠区域，接着通过锁紧件连接所述外套和所述连接套；

19、转动上套，调节第二活动孔和第二散热孔的重叠区域，接着通过锁紧件连接所述上套和所述坩埚轴。

20、可选地，所述上吊装式坩埚设备的使用方法还包括：

21、旋转所述外套，使得所述外套上下移动，从而沿竖直方向调节所述第一活动孔和所述第一散热孔的重叠区域。

22、本发明实施例的上吊装式坩埚设备及使用方法的有益效果包括，例如：

23、该上吊装式坩埚设备包括坩埚本体、坩埚轴、连接套以及活动套，坩埚轴设置于所述坩埚本体的上方，所述连接套可活动地设置于所述坩埚本体的顶部，并与所述坩埚轴连接，所述连接套设有散热孔，所述连接套和所述坩埚本体之间形成空腔，所述散热孔和所述空腔连通，所述活动套和所述连接套可活动地连接，所述活动套设有活动孔；其中，所述活动套用于相对于所述连接套活动，以调整所述活动孔与所述散热孔的重叠区域的大小。该上吊装式坩埚设备在使用时，连接套可活动地设置在坩埚本体的顶部，坩埚轴和连接套连接，连接套设有散热孔，用于对坩埚本体进行散热，活动套和连接套可活动地连接，活动套设有活动孔，活动孔能够和散热孔配合，活动套能够相对于连接套活动，从而调整活动孔和散热孔的重叠区域的大小，从而调整散热区域的大小，实现对坩埚本体的散热能力的调节，从而精准控制坩埚内的温度，尤其是可针对籽晶中心及边缘的温度差进行有效调节，改善籽晶径向温度梯度，确保晶体生长的稳定性，提高晶体质量。

24、该上吊装式坩埚设备的使用方法利用上吊装式坩埚设备进行工作，所述上吊装式坩埚设备使用方法包括：将所述连接套设置在所述坩埚本体的顶部；转动外套，调节第一活动孔和第一散热孔的重叠区域，接着通过锁紧件连接所述外套和所述连接套；转动上套，调节第二活动孔和第二散热孔的重叠区域，接着通过锁紧件连接所述上套和所述坩埚轴。该上吊装式坩埚设备的使用方法能够实现对坩埚本体的散热能力的调节，从而精准控制坩埚内的温度，尤其是可针对籽晶中心及边缘的温度差进行有效调节，改善籽晶径向温度梯度，确保晶体生长的稳定性，提高晶体质量。

技术特征：

1.一种上吊装式坩埚设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述活动套（50）包括上套（51）和外套（52），所述上套（51）可活动地设置于所述连接套（30）的上方，所述外套（52）可活动地设置于所述连接套（30）的侧面，所述上套（51）和所述外套（52）上均设有所述活动孔（60）。

3.根据权利要求2所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述活动孔（60）包括第一活动孔（61）和第二活动孔（62），所述第一活动孔（61）设置于所述外套（52），所述第二活动孔（62）设置于所述上套（51）。

4.根据权利要求3所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述第一活动孔（61）沿水平方向设置，所述第二活动孔（62）沿竖直方向设置。

5.根据权利要求3所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述散热孔（40）包括第一散热孔（41）和第二散热孔（42），所述第一散热孔（41）贯穿所述连接套（30）的侧面，所述第二散热孔（42）贯穿所述连接套（30）的顶面，所述第一散热孔（41）和所述第一活动孔（61）配合，所述第二散热孔（42）和所述第二活动孔（62）配合。

6.根据权利要求2-5任一项所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述连接套（30）的外壁设有外螺纹，所述外套（52）和所述连接套（30）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述上吊装式坩埚设备（100）还包括锁紧件（70），所述活动套（50）通过所述锁紧件（70）和所述连接套（30）连接，且所述活动套（50）通过所述锁紧件（70）和所述坩埚轴（20）连接。

8.根据权利要求1所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述坩埚本体（10）的顶面设有凸起环（80），所述凸起环（80）的位置与所述坩埚本体（10）内的籽晶的边缘位置相对应。

9.根据权利要求8所述的上吊装式坩埚设备，其特征在于，所述凸起环（80）的截面为矩形、梯形或三角形，所述凸起环（80）为一环或多环结构。

10.一种上吊装式坩埚设备的使用方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的上吊装式坩埚设备进行工作，所述上吊装式坩埚设备的使用方法包括：

11.根据权利要求10所述的上吊装式坩埚设备的使用方法，其特征在于，所述上吊装式坩埚设备的使用方法还包括：

技术总结
本发明的实施例提供了一种上吊装式坩埚设备及使用方法，涉及人工晶体生长技术领域。该上吊装式坩埚设备包括坩埚本体、坩埚轴、连接套以及活动套，坩埚轴设置于坩埚本体的上方，连接套可活动地设置于坩埚本体的顶部，并与坩埚轴连接，连接套设有散热孔，连接套和坩埚本体之间形成空腔，散热孔和空腔连通，活动套和连接套可活动地连接，活动套设有活动孔；其中，活动套用于相对于连接套活动，以调整活动孔与散热孔的重叠区域的大小。从而调整散热区域的大小，实现对坩埚本体的散热能力的调节，从而精准控制坩埚内的温度，尤其是可针对籽晶中心及边缘的温度差进行有效调节，改善籽晶径向温度梯度，确保晶体生长的稳定性，提高晶体质量。

技术研发人员：蔡金荣,陈建明,赵文超,刘显华,张江涛
受保护的技术使用者：苏州优晶半导体科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23