[发明专利]晶体的生长装置及生长方法

权利要求书

1.一种晶体的生长方法，其特征在于，采用晶体的生长装置进行生长，在等径阶段，所述生长方法包括：

冷却套朝着靠近或远离坩埚的方向移动，调整所述晶体的量测直径，使得所述量测直径达到目标直径，

其中，所述量测直径为所述晶体生长中的实际直径，

所述目标直径为所述生长装置设定的直径,

所述晶体的生长装置，包括炉体、坩埚、冷却套及导流筒，

所述坩埚设置在所述炉体的内部，用于盛放熔汤；

所述冷却套设在所述炉体的内部并对晶体进行冷却，所述冷却套位于所述坩埚的上方，且在垂直于所述坩埚的中心轴线的水平面上，且所述冷却套的正投影和位于所述坩埚的正投影的外轮廓内；

所述导流筒设置在所述冷却套的外围，所述导流筒包括上导流筒部和下导流筒部，所述上导流筒部呈筒体状且环绕所述冷却套设置，所述下导流筒部设在上导流筒部的下端且位于所述冷却套的下侧，所述下导流筒部为一个中空的上大下小圆台结构，所述圆台结构内周壁上形成一个凹槽，所述凹槽的顶部贯穿所述圆台结构，所述凹槽的侧壁为柱面，所述凹槽的底壁为环面；

其中，所述冷却套沿着所述坩埚的轴向移动。

2.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，

当所述量测直径与所述目标直径的差值大于第一设定阈值，所述冷却套朝着远离所述坩埚的方向移动第一距离h1；

当所述量测直径与所述目标直径的差值小于第二设定阈值，所述冷却套朝着靠近所述坩埚的方向移动第二距离h2，

当所述量测直径与所述目标直径的差值大于等于所述第二设定阈值且小于所述第一设定阈值时，所述冷却套不移动，

其中，所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值。

3.根据权利要求2所述的生长方法，其特征在于，所述第一设定阈值为ΔD1，所述第二设定阈值为ΔD2，ΔD1、ΔD2满足：0.8mm≤ΔD1≤1.2mm、-1.2mm≤ΔD2≤-0.8mm。

4.根据权利要求3所述的生长方法，其特征在于，所述第一距离h1满足：4.5mm≤h1≤5.5mm，所述第二距离h2满足：4.5mm≤h2≤5.5mm。

5.根据权利要求2所述的生长方法，其特征在于，所述冷却套移动的速率小于400mm/min。

6.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述冷却套与所述凹槽的底壁在所述坩埚的轴向间距为13~93mm。

7.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述冷却套包括壳体及位于所述壳体内的水流通道，所述水流通道的宽度在5mm~15mm之间。

8.根据权利要求7所述的生长方法，其特征在于，所述下导流筒部形成为回转体结构，且所述下导流筒部的纵截面包括依次连接的第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段，其中，所述第一线段与所述圆台结构的外周壁对应，且形成为斜线段，所述第四线段与所述凹槽的底壁对应且与所述第二线段互相平行，所述第五线段与所述凹槽的侧壁对应，且与所述第三线段均竖直设置。

9.根据权利要求8所述的生长方法，其特征在于，所述第二线段和所述第四线段分别与所述第三线段垂直相交。

10.根据权利要求8所述的生长方法，其特征在于，所述第一线段与所述坩埚的中心轴线的夹角θ为40°~80°。

11.根据权利要求9所述的生长方法，其特征在于，

所述第二线段旋转形成的环状面与所述坩埚内固液界面的轴向距离为d1，所述第三线段的轴向长度为h，且满足h=(1.0~1.5)d1，所述第二线段旋转形成的环状面的径向宽度为w，在所述固液界面处晶体与所述坩埚之间的径向距离为d2，且满足w=(1/4~1/3) d2。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的生长方法，其特征在于，所述上导流筒部的外表面与所述坩埚内侧壁的径向距离D1在5-15mm之间，所述第三线段旋转形成的内表面与所述晶体的径向距离D2在7-15mm之间，所述上导流筒部的外表面与侧保温结构的径向距离D3在25-35mm之间，所述上导流筒部的内表面与所述冷却套的径向距离D4在3-10mm之间。