[发明专利]一种高效晶体退火装置及其退火方法

说明书

一种高效的晶体退火装置及其退火方法，它属于晶体生长加工领域。本发明包括坩埚本体，坩埚盖，坩埚本体内底部设置有支架卡槽、粉料筒卡槽，支架卡槽连接组合支架，粉料筒卡槽连接粉料筒，坩埚本体顶端设置有坩埚盖，粉料筒底部设置有第一定位键，组合支架包括第一支架、第二支架，第一支架为凹型支架，第一支架的顶端两侧设置有键槽，第一支架的中部内侧设置有第一凹槽，第二支架为桥形支架，第二支架的底端两侧设置有第二定位键，第二支架的顶端中心位置设置有第二凹槽，4个支架卡槽呈正方形分布，粉料筒卡槽位于坩埚本体底部中心位置。本发明可有效去除晶体中存在的热应力及机械加工应力，避免后续切割工艺过程中产生晶片翘曲和开裂问题。

技术领域

本发明属于晶体生长加工领域；具体涉及一种高效晶体退火装置及其退火方法。

背景技术

在使用PVT(Physical Vapor Transport，物理气相沉积)法进行晶体(碳化硅、氮化铝等)生长时，由于在生长过程中热场温度的变化，使得晶体内部存在较大的剪切热应力，并且高温会引发生长面附近较大的热应变，由于受到边界约束的制约，随着晶体的生长，热应力不断积累增大，当超过临界值时会产生大量位错或晶裂。晶锭在去平边及滚圆等机械加工过后，也会在晶体中产生热应力，如果应力得不到释放，在后续的切割、研磨、抛光等加工过程中，容易发生晶片翘曲，严重时发生开裂。普通去应力方法的效率低，且在高温状态下晶体表面容易发生反向升华，致使损失和表面的污染损伤。

发明内容

本发明目的是提供了一种高效的晶体退火装置及其退火方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种高效晶体退火装置，所述的高效晶体退火装置包括坩埚本体，坩埚盖，所述的坩埚本体内底部设置有支架卡槽和粉料筒卡槽，所述的支架卡槽连接组合支架，所述的粉料筒卡槽连接粉料筒，坩埚本体顶端设置有坩埚盖。

本发明所述的一种高效晶体退火装置，所述的粉料筒底部设置有第一定位键，所述的组合支架包括第一支架和第二支架，所述的第一支架为凹型支架，所述的第一支架的顶端两侧设置有键槽，所述的第一支架的中部内侧设置有第一凹槽，所述的第二支架为桥形支架，所述的第二支架的底端两侧设置有第二定位键，所述的第二支架的顶端中心位置设置有第二凹槽。

本发明所述的一种高效晶体退火装置，所述的第一凹槽的直径大于晶体直径0.1～0.2mm，所述的第一凹槽的宽度大于晶体厚度0.1～0.2mm，所述的第一凹槽的高度为晶体直径的1/6～1/2，所述的第二凹槽的直径大于晶体直径0.1～0.2mm，所述的第二凹槽的宽度大于晶体厚度0.1～0.2mm，所述的第二凹槽的高度为晶体直径的1/6～1/2倍。

本发明所述的一种高效晶体退火装置，所述的支架卡槽的个数为4个，4个支架卡槽呈正方形分布于坩埚本体底部，所述的粉料筒卡槽位于坩埚本体底部中心位置。

本发明所述的一种高效晶体退火装置，所述的坩埚本体与所述的坩埚盖通过螺纹连接，所述的坩埚本体的材质为石墨或者碳化钽，所述的坩埚盖的材质为石墨或者碳化钽，所述的第一支架、第二支架的材质为石墨或者碳化钽。

本发明所述的一种高效晶体退火装置，所述的粉料筒的材质为石墨或者碳化钽，所述的粉料筒的侧壁设置有网孔，所述的网孔的直径为0.1～1μm。

本发明所述的一种高效晶体退火装置的退火方法，包括如下步骤：

步骤1、将晶体分别置于第一支架的凹槽、第二支架的凹槽，第一支架、第二支架连接后得到的组合支架固定于坩埚本体的支架卡槽；

步骤2、将粉料筒内部装入粉料，将粉料筒固定于坩埚本体的粉料筒卡槽；

步骤3、将坩埚盖与坩埚本体螺纹连接，然后将坩埚本体置于晶体生长炉中；