[发明专利]一种用于碳化硅单晶取锭的水平式外圆锯装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于碳化硅单晶取锭的水平式外圆锯装置。

背景技术

碳化硅（SiC）作为目前发展最成熟的宽带隙半导体材料，具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，其优异的性能可以满足现代电子技术对高温、高频、高功率、高压以及抗辐射的新要求，因而被看作是半导体材科领域最有前景的材料之一。

PVT（物理气相沉积）法是目前生长大尺寸、高质量碳化硅单晶的唯一成熟方法。目前国际上只有少数几个机构掌握了PVT法生长单晶的关键技术，其原因在于PVT法生长过程难于控制，这主要包括四个方面：第一，单晶生长涉及到多个生长参数的动态控制问题，而这些工艺参数之间是相互制约的；第二，影响生长室内气相过饱和度的因素较多；第三，在界面稳定性控制问题上，迄今为止气相法界面稳定性理论远未成熟；第四，生长过程中碳化硅粉料被碳化并结晶长大，对气相组成以及生长过饱和度造成一定的影响。因此，碳化硅单晶片价格较高，其使用范围在一定程度上受到了制约。

现在常用的坩埚在生长过程中籽晶是镶嵌在石墨托上的，一般均采用托大于籽晶的方式镶嵌在底托上。这样的结构因籽晶边缘存在裸露石墨，在生长过程中容易在这一区域先结晶，结晶为异质结晶自由成核，生长速度快于籽晶结晶的生长速度，造成生长的晶体边缘与石墨托长在一起且边缘应力突出。碳化硅单晶生结束后，如何把晶锭从石墨托上完整的取下来是决定单晶生长是否成功的至关重要的一步。由于生长出的单晶锭边缘结晶问题及取锭操作失误问题造成大量碳化硅单晶锭的碎裂，浪费了资源，造成公司的损失。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于碳化硅单晶取锭的水平式外圆锯装置。

为实现上述目的本发明一种用于碳化硅单晶取锭的水平式外圆锯装置,包括:操作平台,所述操作平台的上表面水平,带有待取碳化硅单晶锭的石墨托自由放置在操作平台的上表面,操作平台上方设置有水平切割的电圆锯,所述电圆锯的驱动轴穿过操作平台与动力装置连接,操作平台高度可调地固定在所述驱动轴外的轴套上。

进一步，所述电圆锯的圆锯片为金刚石材质。

进一步，所述操作平台通过卡固件限定操作平台在所述轴套上的移动高度。

进一步，所述轴套上带有高度标尺。

进一步，所述电圆锯在远离被切割物的一侧设置有圆锯片的安全保护罩。

该水平式外圆锯装置使用比碳化硅硬的金刚石锯片利用机械传动的方式对碳化硅晶锭进行切割，保证了晶锭处于水平面上，避免了人工竖立晶锭时不能保证垂直而使晶锭受力不均裂开的风险；由于生长出的单晶锭应力较大，使用固定装置容易使晶锭裂开，故操作平台上不设置固定晶锭装置。

附图说明

图1为本发明用于碳化硅单晶取锭的水平式外圆锯装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

其中，1操作平台、2石墨托、3待取碳化硅单晶锭、4圆锯片、5驱动轴、6安全保护罩、7卡固件、8高度标尺。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示的碳化硅单晶取锭的水平式外圆锯装置包括:操作平台1,操作平台1的上表面水平,带有待取碳化硅单晶锭3的石墨托2自由放置在操作平台1的上表面,操作平台1上方设置有水平切割的电圆锯,电圆锯选用比碳化硅硬的金刚石圆锯片4进行切割，并且在远离被切割物的一侧设置有圆锯片4的安全保护罩6。电圆锯的驱动轴5穿过操作平台1与动力装置连接,操作平台1下方设置由卡固件8，通过卡固件8限定操作平台1在驱动轴5的轴套上的移动高度，为了更加直观地获知操作平台1与电圆锯之间的距离，轴套上带有高度标尺。操作平台1可以设置独立的支撑结构，也可以利用卡固件8的限位固定在驱动轴5的轴套上。

使用本发明装置，将待取碳化硅单晶3连同石墨托2一同放置在操作平台1上，调节操作平台1的高度使金刚石圆锯片4与籽晶粘接位置处于同一水平线，取锭时轻轻按压晶锭调整与圆锯片4的位置，然后有人工逆时针旋转晶锭使其由边缘均匀进刀直至中心，得到与石墨托2分离的晶锭，操作简单。此种方法避免了单一人为操作的失误，提高了产品合格率，操作简便，为公司节约了人力物力，增加了效益。

上述示例只是用于说明本发明，本发明的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本发明思想的各种具体实施方式都在本发明的保护范围之内。