[发明专利]晶体生长装置及晶体生长方法

权利要求书

1.一种晶体生长装置，其特征在于，包括石墨坩埚(1)、密封罩(2)、第一坩埚(3)、第一密封盖(4)、第二坩埚(5)和加热件(6)，

所述密封罩(2)具有第一密封空间(S1)和用于对第一密封空间(S1)抽真空的第一通孔(231)，所述石墨坩埚(1)收容于所述第一密封空间(S1)中，所述密封罩(2)还围成朝上开口的收容槽(21)；

所述第一密封盖(4)密封盖设于所述第一坩埚(3)的上端并与第一坩埚(3)形成第二密封空间(S2)，所述第一密封盖(4)设有第二通孔(41)和第三通孔(42)，所述第二通孔(41)供籽晶杆(R)穿过；

所述第一坩埚(3)悬设于收容槽(21)内且能够沿上下方向进出所述收容槽(21)；

所述第二坩埚(5)设置于所述第二密封空间(S2)中，所述第二坩埚(5)用于盛放原料；

所述加热件(6)套设在所述密封罩(2)的外周。

2.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述密封罩(2)包括罩体(22)和第二密封盖(23)，所述第二密封盖(23)密封盖设于所述罩体(22)的下端。

3.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述第一密封盖(4)还设有第四通孔(43)。

4.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置还包括基座(7)，所述基座(7)设置于所述第二密封盖(23)的上表面，所述石墨坩埚(1)支撑在所述基座(7)的上端。

5.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述加热件(6)的直径与所述石墨坩埚(1)的直径的比值范围为1.2-2。

6.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置还包括磁流体密封装置(9)，所述籽晶杆(R)与所述第二通孔(41)之间经由磁流体密封装置(9)密封。

7.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述加热件(6)沿上下方向覆盖石墨坩埚(1)。

8.一种晶体生长方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项所述的晶体生长装置生长晶体，包括步骤：

(A1)：在第二坩埚(5)内装入晶体原料，将籽晶杆(R)密封穿过第二通孔(41)并将籽晶(R1)装在籽晶杆(R)的下端，将第一坩埚(3)下降到密封罩(2)的收容槽(21)内且不与罩体(22)接触；

(A2)：经由第一通孔(231)对第一密封空间(S1)进行抽真空，经由第三通孔(42)对第二密封空间(S2)进行抽真空，然后经由第三通孔(42)向第二密封空间(S2)通入氢气；

(A3)：开启加热件(6)对石墨坩埚(1)加热，使得第二坩埚(5)内的原料熔化，将籽晶(R1)与熔化的原料接触，然后生长晶体。

9.根据权利要求8所述的晶体生长方法，其特征在于，

所述加热件(6)沿上下方向覆盖石墨坩埚(1)；

在步骤(A3)中，当原料熔化后，调整第一坩埚(3)的高度直到熔化的原料的液面高度沿上下方向处于石墨坩埚(1)的中部。

10.根据权利要求8所述的晶体生长方法，其特征在于，在步骤(A2)中，对所述第一密封空间(S1)抽真空直到气压达到10-3Pa；对所述第二密封空间(S2)抽真空直到气压达到10-3Pa，然后通入氢气并将气压维持在10-3Pa。

11.根据权利要求8所述的晶体生长方法，其特征在于，在步骤(A2)中，通入氢气的纯度不小于7N，且氢气流量为0.1L-5L/min。