[发明专利]一种控制碳化硅单晶生长装置

权利要求书

1.一种基于碳化硅单晶生长装置，包括真空腔室(12)、感应线圈(1)、坩埚(2)和气路系统，其特征在于：所述的单晶生长装置还包括升降旋转控制系统；所述的感应线圈(1)、坩埚(2)、气路系统和升降旋转控制系统均位于真空腔室(12)内；坩埚(2)位于升降旋转控制系统的上托盘(8)和下托盘(10)之间，放置在感应线圈(1)内的中央位置；坩埚(2)外包覆有保温层(4)；感应线圈(1)位于真空腔室(12)中心位置，用以加热坩埚(2)；坩埚(2)为发热体，内装有碳化硅粉料和籽晶，用于碳化硅晶体生长；气路系统连接在真空腔室(12)侧壁上，用于提供碳化硅晶体生长时所需要的气氛。

2.按照权利要求1所述的基于碳化硅单晶生长装置，其特征在于：所述的升降旋转控制系统包括上托盘(8)、下托盘(10)、上旋转轴(7)和下旋转轴(9)；上托盘(8)和下托盘(10)分别固定在上旋转轴(7)和下旋转轴(9)上；上旋转轴(7)和下旋转轴(9)位于托盘的中心，通过伺服控制电机控制上旋转轴、下旋转轴的上下移动和圆周运动，以带动上托盘(8)和下托盘(10)的升降和圆周旋转。

3.按照权利要求1所述的基于碳化硅单晶生长装置，其特征在于：所述的坩埚(2)的底部固定在下托盘(10)上，坩埚埚盖(3)固定在上托盘(8)的下表面；坩埚(2)和坩埚埚盖(3)分体能够整体垂直上下移动和沿圆周方向水平360°转动，也能够分别跟随上托盘(8)和下托盘(10)升降或沿圆周水平转动。

4.按照权利要求2或3所述的基于碳化硅单晶生长装置，其特征在于：所述的坩埚(2)、上托盘(8)、下托盘(10)、感应线圈(1)与上旋转轴(7)、下旋转轴(9)同轴，轴向方向上，上旋转轴(7)和下旋转轴(9)在感应线圈(1)的外部；径向方向上，上旋转轴(7)和下旋转轴(9)在感应线圈(1)内部；上、下托盘、坩埚(2)和保温层(4)同轴，位于感应线圈垂直投影中心位置。

5.按照权利要求1所述的基于碳化硅单晶生长装置，其特征在于：坩埚埚盖(3)粘结有籽晶，籽晶表面为晶体生长区，生长碳化硅单晶；原料区位于坩埚(2)内的底部；在碳化硅单晶生长过程中，所述的感应线圈(1)固定不动，通过控制上托盘(8)和下托盘(10)的转速及上下升降移动的速度，控制跟随上托盘(8)和下托盘(10)上下移动的坩埚(2)和坩埚锅盖(3)的相互运动，使坩埚(2)内底部原料区的中部位置始终处于感应线圈(1)的中央，也即加热温度的最高点；通过坩埚锅盖(3)的升降，使坩埚(2)内气相区的高度始终保持不变，同时原料区到晶体生长区表面的温度梯度保持不变。