[发明专利]单晶长晶装置及长晶方法

权利要求书

1.一种单晶长晶装置，其特征在于：包括真空或非活性氛围腔体10；位于腔体10内部，为了培养籽晶A成长可按上下移动地设置的坩埚30；相对于坩埚30侧面整个周围、固定地设置的侧部加热器22；相对于坩埚30下部、固定地设置的下部加热器24；依次贯穿腔体10和下部加热器24到达坩埚30，可上下移动地设置的冷却棒40。

2.根据权利要求1所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述腔体10包括上部护板12，下部护板14及一体地结合在上部护板12和下部护板之间的圆筒状侧部护板16，内部装放有坩埚，侧部加热器22及下部加热器24；所述下部护板14具有从下面向外一体地突出形成，可防止由高温热迟滞引发的变形的形状维持用支撑条14a。

3.根据权利要求2所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述形状维持用支撑条14a的数量至少是一个以上，位于下部护板14下面的相向的部位。

4.根据权利要求3所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述形状维持用支撑条14a以长条形状长长地形成在下部护板14的下面。

5.根据权利要求3所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述形状维持用支撑条14a以与下部护板14外周面切线方向平行的方向延伸形成。

6.根据权利要求3至5的任意一项所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述形状维持用支撑条14a的自由端部分别与相邻的其他形状维持用支撑条14a自由端部相隔开。

7.根据权利要求1至5的任意一项所述的单晶长晶装置，其特征在于：

还包括驱动冷却棒40，让坩埚30按上下方向做往返运动的驱动单元50；对侧部加热器22和下部加热器24各自的加热条件，被驱动单元50上下移动的冷却棒40上下方向运动条件进行控制的配电设备7。

8.根据权利要求1所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述冷却棒40在内部具有可让热交换媒介循环的通路，向腔体10下部突出地设置；所述坩埚30的中央部位形成有用于装放所述冷却棒40的上部，向下突出、具有结合凹槽34a的结合部34。

9.根据权利要求8所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述坩埚30的底面32与内侧壁面36形成钝角。

10.根据权利要求9所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述底面32与所述内侧壁面36形成的角度为90°至135°。

11.根据权利要求9所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述坩埚30的底面32与结合部34相接的内侧部分形成曲面38。

12.根据权利要求11所述的单晶长晶装置，其特征在于：

所述曲面38的曲率半径为5mm至50mm。

13.一种单晶长晶方法，以单晶长晶炉1及结合在其下部的热交换器，通过热交换法培养蓝宝石单晶成长，其特征在于：包括

在位于单晶长晶炉1内的腔体10内，通过下部护板14把坩埚30的结合部34结合在冷却棒40的上部，把籽晶A安放在坩埚30底面32后，把蓝宝石原料投放到坩埚30内部的准备阶段；

让设置在腔体10内坩埚30侧部整个周围的侧部加热器22与设置在坩埚30下部的下部加热器24进行加热，熔融蓝宝石原料的同时，通过冷却棒40与熔融的蓝宝石原料进行热交换，并让坩埚20与冷却棒40上下往返运动，以熔融的蓝宝石原料培养蓝宝石单晶成长的长晶阶段。

14.根据权利要求13所述的单晶长晶方法，其特征在于：

所述长晶阶段包括在单晶长晶过程中进行的对侧部加热器22和下部加热器24的个别加热条件进行控制的阶段及对以驱动单元50让冷却棒40上下运动的运动条件进行控制的阶段。