晶体生长装置的制作方法

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种晶体生长装置。

背景技术：

1、目前，用于晶体生长的长晶炉往往采用多段加热器，来使炉内具有良好的温度梯度，以便晶体生长。由于现有的控温方式需要控制各段加热器分别处于合适的温度，使得原料能够气化上升，然后在目标位置结晶。现有的控温手段比较繁琐，控制难度大。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种晶体生长装置，其能够使晶体生长装置的温度控制方式更加简单、高效。

2、本申请的实施例是这样实现的：

3、第一方面，本申请提供一种晶体生长装置，包括：

4、筒体；

5、加热组件，设置于所述筒体内，所述加热组件围绕所述筒体的轴线布置，所述加热组件围成加热空间；

6、隔热板，设置于所述加热组件上方，所述隔热板开设有避让孔，所述避让孔的轴线与所述筒体的轴线延伸方向一致，所述避让孔用于供坩埚穿过；

7、升降组件，与所述隔热板传动连接，用于驱动所述隔热板上下移动。

8、在本申请实施例中，可将容纳有原料的坩埚的下端(对应原料区)放置于加热组件围成的加热空间内，坩埚的上端(内部为长晶区)伸出于加热空间外，并穿过隔热板的避让孔。因隔热板对热辐射的阻隔效果，隔热板上方空间热辐射较少。将隔热板向上移动时，坩埚整体处于隔热板下方的部分增加，受到加热组件的热辐射量增加，因此坩埚顶部的长晶区温度上升；将隔热板向下移动靠近加热组件时，坩埚整体处于隔热板上方的部分增加，坩埚受到加热组件的热辐射量减少，坩埚顶部的长晶区温度下降。因此，在加热组件加热坩埚的过程中，可以通过升降组件驱动隔热板上下移动，来调整坩埚内部具有合适的温度梯度，相较于现有技术，本申请并不需要设置上下间隔分布的多段加热器并分别控制加热功率，使得晶体生长装置的加热方式变得简单高效。

9、在可选的实施方式中，所述隔热板的外缘与所述筒体的内壁间隙配合。

10、在本实施例中，隔热板的外缘与筒体的内壁保持较小的间隙，能够提高隔热板对热量的隔绝效果，减少加热组件对隔热板上方空间的热辐射，使得通过隔热板升降能够更好地控温，并且同时也不会影响隔热板的升降。

11、在可选的实施方式中，所述筒体的轴线与所述避让孔的轴线重合。通过将避让孔与筒体同轴，能够使坩埚位于整个筒体的中部，受热更加均匀。

12、在可选的实施方式中，所述隔热板包括石墨板以及贴设于所述石墨板的相对两面的石墨毡。使用两层石墨毡和夹持在石墨毡中间的石墨板，能够起到较好的隔热效果。

13、在可选的实施方式中，所述加热组件包括石墨加热器。

14、在可选的实施方式中，所述升降组件包括驱动件和传动件，所述驱动件通过所述传动件与所述隔热板传动连接，所述驱动件用于驱动所述升降组件上下移动。通过设置驱动件和传动件，能够实现隔热板的自动化控制。

15、在可选的实施方式中，所述驱动件设置于所述筒体外，所述筒体上开设有调节孔，所述传动件穿设于所述调节孔，所述传动件连接所述驱动件和所述隔热板。由于筒体内的空间在加热组件工作时温度较高，容易影响驱动件的工作，因此将驱动件设置在筒体外，减少驱动件因高温出现异常的风险。

16、在可选的实施方式中，所述驱动件为气缸、液压缸或直线电机，所述驱动件的驱动方向为竖直方向，所述调节孔为竖直方向延伸的条形孔，所述传动件一端连接于所述驱动件的输出端，另一端穿过所述调节孔连接于所述隔热板。

17、在可选的实施方式中，所述升降组件包括至少两个所述驱动件，至少两个所述驱动件围绕所述筒体的周向设置于所述筒体的外壁。在本实施例中，通过至少两个驱动件在多个位置推动隔热板升降，有利于提高隔热板升降的稳定性。

18、在可选的实施方式中，所述传动件为竖直方向延伸的丝杠，所述隔热板上设置有螺母，所述丝杠的一端伸出于所述筒体外，并与所述驱动件传动连接，所述丝杠的另一端与所述螺母配合，所述驱动件用于驱动所述丝杠转动。

技术特征：

1.一种晶体生长装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述隔热板(300)的外缘与所述筒体(100)的内壁间隙配合。

3.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述筒体(100)的轴线与所述避让孔(310)的轴线重合。

4.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述隔热板(300)包括石墨板以及贴设于所述石墨板的相对两面的石墨毡。

5.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述加热组件(200)包括石墨加热器。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的晶体生长装置，其特征在于，所述升降组件包括驱动件(400)和传动件(410)，所述驱动件(400)通过所述传动件(410)与所述隔热板(300)传动连接，所述驱动件(400)用于驱动所述升降组件上下移动。

7.根据权利要求6所述的晶体生长装置，其特征在于，所述驱动件(400)设置于所述筒体(100)外，所述筒体(100)上开设有调节孔(110)，所述传动件(410)穿设于所述调节孔(110)，所述传动件(410)连接所述驱动件(400)和所述隔热板(300)。

8.根据权利要求7所述的晶体生长装置，其特征在于，所述驱动件(400)的驱动方向为竖直方向，所述调节孔(110)为竖直方向延伸的条形孔，所述传动件(410)一端连接于所述驱动件(400)的输出端，另一端穿过所述调节孔(110)连接于所述隔热板(300)。

9.根据权利要求8所述的晶体生长装置，其特征在于，所述升降组件包括至少两个所述驱动件(400)，至少两个所述驱动件(400)围绕所述筒体(100)的周向设置于所述筒体(100)的外壁。

10.根据权利要求6所述的晶体生长装置，其特征在于，所述传动件(410)为竖直方向延伸的丝杠，所述隔热板(300)上设置有螺母，所述丝杠的一端伸出于所述筒体(100)外，并与所述驱动件(400)传动连接，所述丝杠的另一端与所述螺母配合，所述驱动件(400)用于驱动所述丝杠转动。

技术总结
本申请提供一种晶体生长装置，涉及半导体领域。在本申请实施例的晶体生长装置中，加热组件上方设置了带有避让孔的隔热板，隔热板可在升降机构的驱动下上下移动。因隔热板对热辐射的阻隔效果，隔热板上方空间热辐射较少。使用时令坩埚上端穿过隔热板的避让孔，通过升降组件驱动隔热板上下移动，可以调整坩埚内部具有合适的温度梯度，相较于现有技术，本申请并不需要设置上下间隔分布的多段加热器并分别控制加热功率，使得晶体生长装置的加热方式变得简单高效。

技术研发人员：刘曦,林育仪,徐红立,廖建成,侯磊
受保护的技术使用者：通威微电子有限公司
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/1/15