[实用新型]石英表面熏碳装置

说明书

本实用新型提供了一种石英表面熏碳装置，该石英表面熏碳装置包括反应承载结构、加热器、第一蒸发瓶、保护气体气瓶和导流组件，所述反应承载结构内部具有容纳腔，用于盛放待熏石英件；所述加热器设置在所述反应承载结构的外部；所述第一蒸发瓶通过所述导流组件分别连通所述容纳腔和保护气体气瓶，并且所述导流组件延伸至所述容纳腔内部，所述导流组件上设有多个排气口，所述待熏石英件位于所述多个排气口的正下方。该石英表面熏碳装置通过设置排气口、加热器与待熏石英舟的相对位置，能定量可控的在较大尺寸的石英舟上熏制一层均匀致密的碳膜，有效隔绝了石英与晶体，高效可控。

技术领域

本实用新型涉及半导体制备技术领域，具体涉及一种石英表面熏碳装置。

背景技术

高纯度半导体晶体一般通过区域熔炼的方法提升原料的纯度，之后用直拉法生长单晶。在这两个过程中，区域熔炼能大幅度提高晶体的纯度。

作为区熔提纯容器的石英舟在提纯过程中起着至关重要的作用，因区熔过程也是一个材料的熔化凝固过程，半导体原料熔化时会与石英舟表面粘润。另外如InSb等半导体晶体和石英舟的膨胀系数相差很大，在凝固时易产生应力，导致石英舟的开裂。石英舟一旦开裂，熔融态晶体会流出，这时只能中断区熔提纯然后更换新的石英舟才能继续进行提纯。更换石英舟可能会引入新杂质从而降低了区熔后多晶锭条的电子迁移率等关键技术指标，而且还会提高生产成本。

目前主要采用的解决方法为在石英舟表面熏制一层碳层，起到隔绝石英与晶体的作用，但是现有的方法中仍存在碳层致密性不足的弊端。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种石英表面熏碳装置，该石英表面熏碳装置通过设置排气口、加热器与待熏石英舟的相对位置，能定量可控的在较大尺寸的石英舟上熏制一层均匀致密的碳膜，有效隔绝了石英与晶体，高效可控，以解决现有技术中晶体脱舟过程中晶体与石英不浸润而导致石英承载装置破损的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种石英表面熏碳装置。

该石英表面熏碳装置包括反应承载结构、加热器、第一蒸发瓶、保护气体气瓶和导流组件，其中：

所述反应承载结构内部具有容纳腔，用于盛放待熏石英件；所述加热器设置在所述反应承载结构的外部；

所述第一蒸发瓶通过所述导流组件分别连通所述容纳腔和保护气体气瓶，并且所述导流组件延伸至所述容纳腔内部，所述导流组件上设有多个排气口，所述待熏石英件位于所述多个排气口的正下方。

进一步的，所述反应承载结构为两端开口的承载管，所述反应承载结构的两端开口处分别设有真空法兰。

进一步的，所述加热器包括电炉丝，所述电炉丝沿周向设置在所述反应承载结构的外侧。

进一步的，还包括第二蒸发瓶，所述第二蒸发瓶为空瓶；所述第二蒸发瓶与所述第一蒸发瓶配合，并且所述第一蒸发瓶通过所述第二蒸发瓶外接所述保护气体气瓶。

进一步的，所述导流组件包括第一导流管、第二导流管和第三导流管，所述第一蒸发瓶通过所述第二导流管连通所述第二蒸发瓶，所述第二蒸发瓶通过所述第一导流管外接保护气体气瓶；所述第一蒸发瓶通过所述第三导流管连通所述容纳腔，所述多个排气口开设在延伸至所述容纳腔内的所述第三导流管上。

进一步的，所述第三导流管的进气端连接在所述第一蒸发瓶的顶部，所述第二导流管的出气端延伸至所述第一蒸发瓶的底部；所述第二导流管的进气端连接在所述第二蒸发瓶的顶部，所述第一导流管的出气端延伸至所述第二蒸发瓶的底部；所述第一导流管的进气端连通所述保护气体气瓶。

进一步的，所述的装置还包括真空泵，所述真空泵通过第四导流管连通所述容纳腔，并且所述真空泵位于与所述第一蒸发瓶相对的一侧。

进一步的，所述第一导流管上设有气体调节阀，所述气体调节阀与所述真空泵配合。