[实用新型]一种氮化硼坩埚氧化装置及氮化硼坩埚的安装结构

说明书

本实用新型公开了一种氮化硼坩埚氧化装置，包括加热套、加热管、惰性气体进管、管塞、氧气进管、氧气出管和支架；加热套安装在支架上；加热管水平地设置在加热套内；加热管一端为封端结构、另一端为敞口结构，管塞活动设置在加热管敞口一端内侧、且管塞与加热管内侧壁之间留有间隙，加热管内底部设有坩埚支撑座；惰性气体进管的进气端位于加热管外、出气端从加热管的封端一端伸入加热管内，氧气进管的进气端位于加热管外、出气端穿过管塞伸入加热管内，氧气出管的出气端位于加热管外、进气端从加热管的封端一端伸入加热管内。上述装置可以有效氧化氮化硼坩埚内壁，同时有效防止氮化硼坩埚外壁被氧化，延长了坩埚的使用寿命，节省了成本，方便了脱模。

技术领域

本实用新型涉及一种氮化硼坩埚氧化装置及氮化硼坩埚的安装结构，属于氮化硼坩埚氧化领域。

背景技术

氮化硼坩埚是生长Ⅲ、Ⅴ族化合物半导体晶圆棒的最常用的设备，但存在造价高昂、壁薄，易损坏、使用寿命短的特点。

为了确保生长晶体的质量和后续便于脱模，氮化硼坩埚不能直接使用，需要先在内部氧化一层薄薄的氧化膜。现有的氧化设备，会在氧化腔体内直接通入氧气，导致氮化硼坩埚内外壁都会被氧化，壁厚进一步缩减，并破坏了坩埚的硬度，大大减少了使用寿命，只能使用3-5次就会损坏，而一个氮化硼坩埚造价约5000-8000元，造成大量的成本浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种氮化硼坩埚氧化装置及氮化硼坩埚的安装结构，可只氧化氮化硼坩埚内壁，外壁在惰性气体(氮气等)的保护下，不被氧化，有效增加了坩埚的使用寿命和晶体生长的成晶率，并为后续脱模做好准备；结构简单，方便操作，可控性好。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种氮化硼坩埚氧化装置，包括加热套、加热管、惰性气体进管、管塞、氧气进管、氧气出管和支架；加热套安装在支架上；加热管水平地设置在加热套内；加热管一端为封端结构、另一端为敞口结构，管塞活动设置在加热管敞口一端内侧、且管塞与加热管内侧壁之间留有间隙，加热管内底部设有坩埚支撑座；惰性气体进管、氧气进管和氧气出管均为一端为进气端、另一端为出气端，惰性气体进管的进气端位于加热管外、出气端从加热管的封端一端伸入加热管内，氧气进管的进气端位于加热管外、出气端穿过管塞伸入加热管内，氧气出管的出气端位于加热管外、进气端从加热管的封端一端伸入加热管内。

加热管水平地设置在加热套内，也即加热管的轴向与水平方向平行。

氮化硼坩埚为漏斗状，氮化硼坩埚口径大的一端为大端、口径小的一端为小端，氧化时，将氮化硼坩埚置于加热管内的坩埚支撑座上，盖体活动盖设在氮化硼坩埚的大端上，盖体的外侧设有与氮化硼坩埚内部相通的连接管，氧气进管的出气端与盖体上的连接管对接连通，氮化硼坩埚的小端与氧气出管的进气端对接连通。通过氧气进管向氮化硼坩埚内通入氧气、对内壁进行氧化，通过惰性气体进管向加热管内通入氮气等惰性气体、保护氮化硼坩埚的外侧壁不被污染，氧气从氧气进管流入、从氧气出管流出，惰性气体从惰性气体进管流入，从管塞与加热管内侧壁之间的间隙流出；加热套用于加热升温。

采用上述装置可只氧化氮化硼坩埚内壁，外壁在惰性气体(氮气等)的保护下，不被氧化，有效增加了坩埚的使用寿命和晶体生长的成晶率，并为后续脱模做好准备。

为了提高氧化效率，加热管内底部设有沿轴向设置的两个以上的坩埚支撑座。

为了提高装置的热稳定性，加热管、惰性气体进管、氧气进管和氧气出管均为石英管。

上述支架包括支撑面和支撑腿，支撑腿有两组、且相对设置在支撑面底部两端；加热套安装在支撑面上。