本發明涉及用于單晶的工藝安全制造的pvt方法和設備，該設備包括可高度加熱的生長單元、生長單元位于其中的工藝腔室、以及用于加熱生長單元的圍繞工藝腔室的加熱器。源材料和晶種可被引入到生長單元中，工藝腔室可被工藝氣體填充，并且生長單元可被加熱，使得源材料升華并且在晶種上再升華。

背景技術：

0、背景技術和
技術實現要素：

1、在工業環境中，所謂的物理氣相沉積(pvt)工藝被認為是用于生產單晶碳化硅(sic)晶體的標準方法。源材料通常是含有許多不同微晶的粉末。還有可能使用塊狀晶體。高溫化學氣相沉積(ht-cvd)工藝作為一種替代工藝是已知的。在pvt工藝中，晶體生長通常通過在高于2,000℃的溫度下sic源材料的升華和在預定sic晶種上結晶而在由石墨組成的生長單元內發生。晶體生長的驅動力是通過加熱裝置施加在生長單元上的溫度梯度。用于加熱pvt設備的常用方法使用電阻加熱器或感應加熱器。在感應加熱中，真空密封工藝腔室的生長單元(熱區)由非導電材料(通常為(石英)玻璃)包圍。工藝氣體被包含在或引入工藝腔室中，這些工藝氣體尤其用于影響晶體生長。工藝腔室可以是單壁或雙壁的，并且可以是空冷或水冷的。通常使用的工藝氣體是氬氣、氦氣、氮氣、氫氣以及可能的用于目標摻雜的其他氣體。工藝壓力的范圍可以從真空條件到大氣壓。在用于生產摻雜的sic單晶的常用工藝中，不使用氫氣或僅使用小濃度的氫氣。

2、sic單晶因其大帶隙和高熱導率而在半導體技術中具有廣泛的應用。因此，用于生產sic單晶的基礎方法已經是許多描述的主題。作為示例，參見us2011/0300323?a1。由此，使用惰性氣體作為工藝氣體，從安全角度來看沒有問題。關于現有技術，還參見ep?0811708a2、us2012/0086001a1、gb?772,691、de?602004001802?t2和ep?3760765?a1。

3、智能的起點和本發明的任務之一是使得尤其用于摻雜結合的目標影響或用于未摻雜的sic單晶的生產的方法成為可能。關于這個起點，在本發明的范圍內開發了確保安全過程，具有比現有技術中更好的結果和/或比已知更成本有效。如果必要的話，這甚至可使用反應氣體(即，可燃的和/或反應性的(還可能是有毒的)氣體)來進行，例如具有大于5％且最高達100％的濃度的作為工藝氣體的氫氣。

4、在這個工藝中，反應氣體的氣體分子(例如氫原子)自身附著于生長的單晶的表面，但立即被接下來升華的源材料的成分置換。在這種情況下，反應氣體分子(例如氫原子)短暫地用作占位符，使得可形成即使不是沒有缺陷，也只有很少缺陷的晶格。反應氣體分子也可與其他工藝氣體、源材料、或甚至熱區材料反應，以形成可進入工藝氣體氣氛且至少暫時附著于晶體的其他氣體種類。可能的反應氣體諸如硅烷、甲烷、丙烷等提供了元素硅和碳等，它們結合到晶體中。總體上，反應氣體的添加可以影響缺陷密度(期望的和/或不期望的)。然而，確切的影響取決于大量參數及其相互作用。反應氣體添加旨在影響晶體生長。

5、因此，本發明的任務可在提供使改進的或改變的晶體生長成為可能的設備和方法中看到。

6、在本發明的一個方面或本發明的進一步發展中，可認為該任務的一個方面是提供一種裝置和方法，其中，可使用反應氣體來改進晶體生長。

7、在本發明的又一方面或進一步發展中，該任務可以是提供一種裝置和方法，通過該裝置和方法可以以低努力或低(更低)成本提供改進的晶體。

8、然而，使用包含例如氫氣或其他反應元素的反應氣體代表了進行該工藝時的潛在危險。例如，反應氣體可以是易燃的或可燃的和/或有毒的。在例如氫氣的情況下，氫氧根反應可與空氣中的氧氣發生，這就是為什么在本說明書的上下文中氫氣被稱為反應氣體的原因。目前所考慮的反應氣體的其他示例包括，除了氫氣之外，含碳和硅的前體或者烴和它們的衍生物(示例：硅烷或甲烷、丙烷等)。

9、此外，在現今的設備中，工藝腔室通常由熔融的二氧化硅形成，該二氧化硅固有地易碎且易于破裂。然而，特別優選的是使用石英玻璃，因為其可耐受生長單元的高溫，并且因為其不屏蔽感應線圈的電磁場或電阻加熱器的輻射。類似地，可提供感應加熱器和電阻加熱器的組合。例如，底板或頂板輔助加熱器可被設計成電阻加熱器，而主加熱器被設計成感應加熱器。然而，原則上，至少在石英玻璃的情況下，安全要求也以類似的方式應用于提供工藝腔室的其他構造材料。

10、然而，如果工藝腔室受損或泄漏，例如如果石英玻璃破裂，則氫氣可與環境中的氧氣混合，并產生氫氧根氣體，氫氧根氣體由加熱裝置(熱區的熱組件，通常為工藝腔室內的石墨部件)點燃并爆炸。如果使用反應氣體，則不可能用已知的配件安全地進行該工藝。

11、在本說明書中提及的反應氣體(例如氫氣)并不等同于已知的摻雜氣體。已知的一般的摻雜氣體不是在本文所期望的濃度下使用，和/或在本說明書中使用的意義上既不易燃也不另外反應。在晶體周圍凈化摻雜氣體，因此工藝完全發生在工藝腔室內。例如，在該背景中，還可用諸如氬氣之類的惰性氣體來凈化工藝腔室以直接改變pvt工藝。總體上，摻雜氣體旨在被結合到晶體或晶體結構中(從其衍生出名稱“摻雜氣體”)以影響晶體的物理和/或化學特性，諸如電導率。換言之，摻雜氣體的分子或組分形成晶體的后期整體建筑材料。摻雜氣體的這種分子或組分保留在晶體中，并且后續可在那里檢測到。

12、相反，反應氣體(例如氫氣)可影響晶體生長和作為氣體氣氛的反應組分的摻雜劑結合，但是不結合到類晶體摻雜氣體中以影響晶體的物理和化學性質。由于反應氣體的潛在危險，例如點火、燃盡、爆燃或甚至中毒，迄今為止，尚未考慮將反應氣體用于改進晶體生長，或者在任何情況下，尚未充分考慮如上所述的在此環境中處理反應氣體的安全方面。此外，所使用的反應氣體在嚴格意義上不是膨脹材料。在一般的pvt工藝中，膨脹材料是sic粉末。在諸如ht-cvd的經典pvt工藝的變體中，氫氣可被用作載氣，其傳輸實際的源材料，通常是氣態的含c或si前體。因此，氣體用作載氣，即用作前體和摻雜劑的傳輸介質。摻雜劑可以是固體、液體或氣體元素或化合物，通常包含氮、磷、鋁、硼或釩。

13、在此進一步發展和改進的背景下，本說明書描述并限定了包圍工藝腔室的安全容器的各個方面，該安全容器是由申請人(pvatepla)內部開發的。此外，研究在工藝腔室與容器壁之間的區域中提供保護氣氛(例如用惰性氣體)。安全容器的一個特定目的是在工藝腔室損壞(例如破裂)的情況下防止或抑制爆炸性氣體混合物。

14、為了實現工藝可靠性，用于執行該工藝的設備可布置在真空單元中。然而，這種單元將必須是絕對真空密封的，并因此制造起來是相對復雜的，因為需要大量的饋通件來對該設備供應電力、氣體以及(如果必要的話)冷卻流體，它們各自必須被準備成真空密封的。此外，真空單元幾乎不可能維護或修理，或者其必須首先以高昂費用打開，然后在完成工作或改變之后再次以高昂費用關閉。

15、另一方面，將有利的是呈現用于可靠生產單晶的pvt工藝，該工藝可在能用很少的代價和/或以低成本生產的設備中進行。

16、該問題由在獨立權利要求中限定的發明解決。從屬權利要求給出了本發明的另外的實施例和優選實施例。

17、為了解決所存在的該問題的方面中的一個、多個或全部問題，提出了一種用于在設備中工藝安全生產單晶的pvt方法，其中，設備包括用于接收可高度加熱的生長單元的工藝腔室和用于加熱該生長單元的加熱裝置，其中，生長單元被適配成用于接收源材料和晶種，并且其中，工藝腔室可填充有工藝氣體，并且生長單元是可加熱的。該設備包括封閉工藝腔室的安全容器，用于以氣密或基本上氣密的方式封閉工藝腔室。因此，安全容器具有周向容器壁，使得在安全容器的容器壁與工藝腔室之間形成空間。換言之，從容器壁的內部延伸到工藝腔室外部的區域可被稱為中間空間。例如，如果工藝腔室為圓形且安全容器也為圓形，則空隙空間限定壁厚為b的具有內半徑r(對應于例如工藝腔室的壁)、外半徑r(對應于例如安全容器的壁)和高度h(例如從底部至蓋體測量)的環形部段(視為平面)或中空圓柱體。

18、這里所提出的方法包括如下步驟：在空隙空間中提供保護氣氛，并且用保護氣氛充滿空隙空間，并且在工藝腔室中提供工藝氣體。工藝氣體可包含例如反應氣體或由反應氣體組成。換言之，該工藝限定，首先中間空間填充有保護氣氛，例如以使得先前可能存在的任何空氣已經盡可能完全地被替換，并且只有當安全容器準備好通過填充保護氣氛(并且例如將其作為信號輸出)來使用時，才開始進一步的工藝順序。

19、原則上，如果腔室尚未達到工藝腔室泄漏時可能點燃工藝氣體的熱，則可在安全容器準備使用之前將工藝氣體引入工藝腔室中。同樣地，如果沒有工藝氣體或至少還沒有反應氣體被引入，可在安全容器準備使用之前將工藝腔室加熱至例如操作溫度。提供安全容器和開始操作工藝腔室之間的過渡可以是平穩的。然而，如果在將工藝氣體引入工藝腔室和/或將生長單元加熱至部署溫度之前完成空隙空間中安全容器氣氛的供應，則總體是優選的。換言之，如果在空隙空間充滿保護氣體之后完成在工藝腔室中工藝氣體的供應，則是優選的。因此，還優選的是，用保護氣氛充滿空隙空間(特別地，用第一保護氣氛初始充滿空隙空間或充滿空隙空間)還包括置換存在于空隙空間中的空氣，即在引發源材料的升華之前。

20、因此，如果至少在發生源材料的升華時發生或完成安全容器的充滿，這是特別有利的，因為此時存在能夠點燃反應氣體的高溫。出于安全原因，如果在反應氣體被引入工藝腔室之前發生安全容器的充滿，則是有利的。

21、如果工藝腔室在這種布置中出現損壞(諸如破裂)，則工藝腔室的反應氣體與在安全容器中的保護氣氛中例如與惰性氣體混合以形成非爆炸性氣體混合物，使得即使在熱環境中也不能發生爆炸。如果反應氣體易燃或趨于爆燃，諸如氫氣，則這種安全措施是特別重要的。

22、該方法進一步包括通過加熱裝置加熱生長單元，使得膨脹材料在晶種處升華或重新升華。優選地，可從所有徑向側面進行加熱生長單元。為此目的，加熱裝置可環形地圍繞工藝腔室。

23、在空隙空間中提供保護氣氛時，優選相對于環境壓力設定正壓。例如，保護容器(安全容器)中的過壓可設定為例如比環境壓力高至少1mbar或更高，優選比環境壓力高3mbar或更高，更優選比環境壓力高5mbar或更高。當相對于環境在保護容器中設定正壓時，只有微量的或沒有來自環境的氣體可進入保護容器。這確保了，例如，沒有氧氣進入保護容器，并且避免在工藝氣體被排放到保護容器中的情況下可能在保護容器中發生反應。

24、如果安全容器被構造成使得允許氣體泄露到外部，特別是在很小的程度上，即其只是近似氣密的，那么其就特別容易實施。這使得安全容器的設計更加成本有效，因為對特別高的氣密性的要求不必考慮在內，并且在工藝腔室之外不會發生不希望的反應氣體反應。例如，該容器可具有大于0l/min的可允許的泄漏速率。因此，出于成本原因以及不成問題的原因(特別是由于設計的選擇和幾何形狀)，允許泄漏速率是在0≤泄漏速率≤5l/min的范圍內、或者甚至在0≤泄漏速率≤30l/min的范圍內可以是有利的。例如，所允許的泄漏速率可大于2ml/min，次更優選大于5ml/min，甚至更次優選大于10ml/分鐘，甚至更次優選大于50ml/min，或甚至大于100ml/min。另一方面，出于經濟原因和可能的工作場所安全的原因，允許容器的泄漏速率過高是不合理的。例如，可能希望將泄漏速率限制為小于30l/min，優選小于10l/min，進一步優選小于4l/min，還更優選小于1l/min，進一步優選小于500ml/min，并且還進一步優選小于150ml/min。目的是實現從2ml/min到50ml/min、優選為從10ml/min到20ml/min范圍內的泄漏速率。

25、例如，安全容器可具有大于50l、優選大于100l的總體積，和/或小于500l、優選小于250l的總體積。換言之，泄漏速度與總體積的比率可設置在小于或等于1％，優選小于或等于2％，更優選小于或等于5％每分鐘的范圍內。

26、為了維持保護氣氛，例如，可供應惰性氣體以補償氣體損失并積累和/或維持安全容器中的過壓。過壓防止大氣氧氣從外部進入安全容器。因此，可通過壓力控制系統將安全容器中的相對過壓維持在例如高于環境壓力1mbar或更高、優選為高于環境壓力3mbar或更高、更優選為高于環境壓力從5mbar或更高，至高于環境壓力50mbar或更低、優選高于環境壓力30mbar或更低的范圍內。然而，具有0ml/min的泄漏速率或不可測量地低的泄漏速率的完全氣密的密封件也基本上被這所涵蓋，其中過壓也可維持在該密封件中。

27、為了確保盡可能完全地從安全容器替換空氣，本說明書可進一步提供允許第一惰性氣體進入安全容器以充滿該安全容器。第一惰性氣體可以比空氣重，使得其進入安全容器的下部區域，向上移動空氣。為此目的，例如，位于安全容器的上端處的可關閉的出口可保持打開直到空氣已經逸出。

28、優選地，保護氣氛包含惰性氣體，諸如氬氣。由于氬氣的高密度，其收集在安全容器的底部并緩慢向上移動空氣而不與其混合。目前以經濟上可行的方式可獲得的保護氣氛構造的其他示例包括氙氣、氮氣或二氧化碳。原則上，保護氣氛可包括任何流體，不論是單獨流體還是混合物流體，其能夠提供保護功能，因為其在過多或不可接受的從工藝腔室逸出的情況下中和反應氣體和/或防止負面效應，諸如爆燃。保護氣氛還可例如在標準氣氛的正常條件下以液態或固態存在。

29、當空氣已經被第一惰性氣體移除時，其可被另一種惰性氣體替換，例如一種更便宜的惰性氣體。因此，本發明進一步提供了在安全容器已經被第一惰性氣體充滿一次或若干次之后，第一惰性氣體被第二惰性氣體(例如氮氣)替換。

30、為了確保在工藝腔室破裂的情況下不進一步將反應氣體引入設備中，規定安全容器具有能夠檢測安全容器中反應氣體的存在的氣體傳感器。還可提供的是，當氣體傳感器檢測到安全容器中的反應氣體時，中斷到工藝腔室的工藝氣體供應。

31、在進一步的發展中，如果在損壞(例如石英玻璃的破裂)的情況下檢測到較低的壓力，則可通過監測工藝腔室內的壓力的另外的壓力傳感器或壓力開關來中斷氣體供應。例如，可檢測降至低于絕對壓力p≤980mbar(絕對值)、優選p≤950mbar(絕對值)、更優選p≤920mbar(絕對值)，以用于監測。因此，獨立于在工藝腔室與冷卻夾套之間的空間中檢測反應氣體(諸如氫氣)，也可發生反應氣體供應的中斷。

32、例如在石英玻璃破裂的情況下，工藝腔室的開口可通過例如以下標準之一來檢測或指示。反應氣體/氫氣的檢測可通過安全容器中的氣體傳感器來進行。在這種情況下，氣體傳感器被設置成具體地檢測安全容器中的工藝氣體或工藝氣體含量。可替代地或累積地，可檢測安全容器中的過壓ps，并且如果該過壓消失，則可斷定工藝故障或密封件泄漏(例如，與大氣相比，過壓ps≤約2mbar)。如果在安全容器中設定相對于大氣的(甚至低的)過壓，這是可能的，這是容易檢測的。因此這種容器過壓也代表了工廠運行的安全標準。因此，壓力測試可代表工廠的安全檢查中的步驟。

33、因此，本文所呈現的方法中的步驟可通過安全容器的安全檢查來限定。這種安全檢查可通過測量安全容器中的可調節的過壓ps來實現。換言之，例如在開始生產晶體之前，可關于泄漏速度或密度檢查密封性，使得如果泄漏速度太高，就會假定或指示安全狀態。即例如無法操作或發出警報。

34、此外，可替代地或累積地，可測量工藝腔室中的壓力pp，并且只要保持壓力pp≤950mbar(絕對值)、或pp≤920mbar(絕對值)、或例如pp≤980mbar(絕對值)，就不會檢測到工藝干擾，而超過該壓力閾值則可指示工藝干擾。此外，可替代地或累積地，可檢測工藝腔室中的突然壓力激增/壓力升高(壓力升高速率大于由于待引入的氣體引起的最大可能的或允許的壓力升高速率)，并且指示工藝干擾，例如石英玻璃破裂。上述標準有利地彼此獨立，并且可單獨地或彼此組合地使用，以實現關閉工藝氣體或氫氣供應，并因此例如確保設備的安全標準。換言之，通過在該工藝之前和/或在該工藝中對pp的壓力測量，可更快地檢測工藝氣體是否將進入安全容器或進入安全容器。

35、安全容器可有利地提供冷卻功能。冷卻功能例如可設計成使得冷卻介質(諸如水)圍繞或穿過安全容器循環。例如，為此目的，安全容器可具有至少一個冷卻介質管線，冷卻介質流經該至少一個冷卻介質管線。至少一個冷卻介質管線可附接至安全容器的容器壁或至少以導熱方式連接至該容器壁，可能借助導熱膏。例如，冷卻介質管線被焊接至容器壁。例如，冷卻介質管線包括銅，該銅易于加工和/或被設計為特別導熱的。

36、可裝備安全容器以提供工藝條件的溫度控制。例如，通過以此方式設計的安全容器，可以一直維持恒定的溫度(或類似的溫度范圍)，而無論環境條件如何，這些環境條件可顯著地變化。例如，環境可包括每日溫度曲線或甚至季節性溫度波動，或者還可受到附近發生的可能的熱工藝的影響，由此有利地設計的安全容器能夠保持這些環境條件遠離該工藝。可替代地或累積地，冷卻功能還可響應于工藝參數(例如工藝腔室中的溫度)而受到影響，以便實現培養過程的溫度控制。例如，可響應于環境條件和/或工藝參數來更改通過至少一個冷卻介質導管的冷卻介質流量，以便更改散熱。例如，當環境和/或工藝溫度更暖時，可部署更多的冷卻介質，和/或可使用更冷的冷卻介質，和/或可引入替代的冷卻介質。

37、冷卻介質管線可布置在容器壁的外側、優選導熱地連接至容器壁或者在任何情況下被布置成鄰近容器壁。然后，冷卻介質管線可冷卻容器壁并確保熱量不會輻射到設備的直接環境中，而是被溫度控制裝置帶走。冷卻介質管線的外部布置具有以下優點：由于冷卻流體不滲透到內部中，因此需要提供進入保護氣氛或安全容器內部的較少滲透。例如，容器壁可以是雙壁的，即具有內壁和外壁，由此冷卻介質管線可布置在容器壁的內壁和外壁之間。然后，冷卻介質管線與用于冷卻介質管線的緊固件一起被隱藏起來，并且被保護免于機械損壞。由于溫度控制裝置能夠將從工藝腔室輸出的熱量的大部分散熱，因此容器壁的外壁不會變熱，在材料選擇或防止接觸方面不受制約或少量制約。

38、本說明書還涉及一種用于例如通過pvt方法進行單晶的工藝安全生產的設備，該設備包括用于容納可高度加熱的生長單元的工藝腔室以及用于加熱該生長單元的加熱裝置。工藝腔室具有工藝氣體連接件，該工藝氣體連接件用于用可從工藝氣體源提供的工藝氣體填充工藝腔室。準備生長單元以接收源材料和晶種。

39、設備包括用于封閉工藝腔室的安全容器，優選地以氣密或基本上氣密的方式封閉工藝腔室。例如，安全容器能夠以反應氣體作為工藝氣體進行工藝安全操作。安全容器具有容器壁，使得在安全容器的容器壁與工藝腔室之間產生中間空間，該中間空間被布置成使得該中間空間可被充滿保護氣氛。工藝腔室被布置在安全容器內。此外，安全容器可具有到保護氣體源的連接件，使得安全容器的容器壁與工藝腔室之間的中間空間可例如在進行pvt工藝之前充滿保護氣體。

40、容器壁可以是至少在所有側面上徑向地包圍工藝腔室的分段容器壁，容器壁包括至少兩個壁部段。通過分段容器壁，保護容器的外壁可形成為用于封閉工藝腔室，優選地以氣密或基本上氣密的方式封閉工藝腔室。容器壁可包括壁部段，例如饋通部段、測試或檢查部段、冷卻部段、蓋體部段(其可被設計為例如多個部分)、和/或底部部段。

41、容器壁優選地被設計成還從上方和/或下方封閉工藝腔室。優選地，容器壁可被設計成在所有側面上完全封閉工藝腔室。然而，這不是在每種情況下都是必要的。例如，如果工藝腔室凹陷在底板中，則工藝腔室的部分或區段也可被設計成沒有安全容器形式的直接保護套，并且工藝腔室的部分可由位于底板上方的安全容器包圍。以此方式，保護容器可被設計成遠至底板，并且如果必要的話被緊密地密封在那里。

42、在另一實施例中，容器壁可包括工藝腔室適配器，用于在同一容器壁上容納不同尺寸的工藝腔室。因此，容器壁的部件可以以一個尺寸或幾個尺寸提供，以覆蓋各種不同的工藝腔室或工藝腔室尺寸。

43、容器壁可具有雙壁設計。容器壁的雙壁構造可具有設計優點或簡單地實現令人愉悅的外部，而從外部看不到安全容器的部件。

44、例如，可在雙壁容器壁的中間區域中布置冷卻裝置。該設計具有許多優點。例如，冷卻裝置本身被保護免受工藝腔室的直接熱輻射，并且被隱藏在容器壁的內壁后面。此外，在這種情況下，冷卻裝置的組裝特別簡單，因為其可附接至容器壁的內壁，例如通過膠合、釬焊或通過連接器擰緊。然后，外罩覆蓋中間區域，使得其被保護免受外部干擾或無意損壞，如果冷卻裝置位于那里，這是特別有利的。

45、安全容器可被構造成允許氣體逸出到外部。其可具有壓力傳感器，由此壓力傳感器被信號連接至控制裝置，并且該控制裝置被設計成使得基于這些壓力傳感器信號在保護容器中設定過壓(相對于環境或大氣)。

46、壓力傳感器還可包括壓力開關或由壓力開關形成。例如，壓力傳感器可由測量保護容器中的惰性氣體與大氣或環境之間的壓力差的壓差開關形成。如果必要，當壓力超過或低于可調節壓力差時，壓力傳感器可觸發電路，例如作為安全電路或關斷。

47、關于設備的安裝定向，如果惰性氣體連接件位于保護容器的下部區域中且可關閉的出口位于其上部區域中，會是有利的。這允許保護容器中的空氣被從底部流入到出口的頂部的惰性氣體完全置換，然后其離開保護容器。

48、安全容器優選地具有用于兩種不同惰性氣體的兩個惰性氣體連接件。在第一惰性氣體已從安全容器移除空氣之后，低成本流體(諸如氮氣)可經由第二惰性氣體連接件作為第二流體填充，由此替換第一惰性氣體。

49、優選地，安全容器具有響應于反應氣體的氣體傳感器。以這種方式，例如在工藝腔室破裂的情況下，可確定反應氣體(例如，氫氣)已經進入安全容器。

50、如上所述，該設備可例如用于通過pvt工藝產生sic單晶。為此目的，生長單元配備有si碳化硅作為源材料，并且除了其他工藝氣體之外(例如，氬氣)，工藝腔室還可充滿作為反應氣體的氫氣。

51、在另外的實施例中，該設備可進一步包括支撐框架，該支撐框架用于將至少兩個壁部段固持在該支撐框架上。在這種情況下，容器壁因此被分段并且具有至少兩個壁部段。這些壁部段一起形成容器壁。例如，一個壁部段可被設置為固定的壁部段，而另一壁部段可被設計為可拆卸地連接，使得其是容易移除的。

52、因此，支撐框架形成用于接收支撐框架上的壁部段的固持結構，使得支撐框架和壁部段一起形成安全容器(8)的容器壁，以用于優選地以氣密或基本上氣密的方式封閉工藝腔室。

53、至少一個密封元件可布置在支撐框架上或支撐框架中，用于將支撐框架與至少兩個容器部段密封和/或用于將安全容器與環境密封。換言之，支撐框架可被設計成密封的，以減少從安全容器到環境的氣體泄漏。

54、可替代地或累積地，一個或更多個壁部段可具有對應形成的密封接收座。換言之，密封元件可布置在壁部段上。這種密封接收座可形成為材料卷邊或邊緣，密封元件可抵靠該材料卷邊或邊緣放置或插入。通常，在這種布置中，密封元件將優選地通過粘合劑粘合。可替代地，壁部段可被設計成具有較大的材料厚度，使得可為密封元件提供凹槽，由此其可能必須考慮到這可能增加對應的壁部段的成本。如果由于更大的材料厚度而更重，則也可能更難以處理。

55、通過將多部分保護殼與密封元件結合來實現特定的優點，因為這使得可將諸如金屬或鋼的普通構造材料用于壁元件，并且仍然實現保護容器的足夠的整體密封性。然而，在核心溫度超過2000℃的環境中，這種設計帶了一些挑戰，這些挑戰可利用本說明書實施例解釋和實施例示例以驚人的容易度來解決。

56、優選地，支撐框架在外側上具有用于接收密封元件的至少一個縱向凹槽。換言之，密封元件被拉入支撐框架的縱向凹槽中。在這種情況下，縱向凹槽可形成為保持凹槽。保持凹槽的優點在于，密封元件被牢固地固持在保持凹槽中，并且僅可在保持凹槽中移除，例如通過施加脫出力。在本案中，使用梯形凹槽作為保持凹槽是可能的，因為這些密封元件可被重復使用若干次，并且可保留在這種保持凹槽中。密封元件可被設計成o形環或唇形密封件的形式。

57、本文所述的密封元件的受保護安裝確保密封元件在極熱環境下不會快速燃燒或老化。例如，密封元件被布置成免受輻射影響。這種布置進而協同地使得能夠將永久可再使用的材料用于這些密封元件。進而，由于這些密封元件是永久可再使用的且不會被操作破壞，它們可再次有利地被布置在保持凹槽中，這在最終分析中進一步簡化了對保護容器的處理(在這種情況下，當將這些壁部段與支撐框架組裝時)。以此方式，這些密封元件被保護免于灰塵和損壞，并且在受保護的安裝位置中保持在這些有利的固持凹槽中，在該受保護的安裝位置中，這些密封元件在工作期間被保護免于受輻射熱。

58、可替代地或被適配成支撐框架上的至少一個密封元件的情況，至少一個壁部段可具有密封接收座，即特殊形狀，用于將密封元件緊固在支撐框架上，如上所述。為此目的，壁部段的邊緣可相對于支撐框架的邊緣在外部重疊，并且密封元件可被附接至邊緣伸出部分。另一實施例在窄側上提供了用于接收密封元件的縱向凹槽。在這種情況下，壁部段至少在邊緣附近可具有更大的整體壁厚或壁增強件。

59、支撐框架可被配置成接收部段密封件、和/或接收蓋密封件、和/或接收底部密封件。換言之，支撐框架可被設計成容納具有不同目的的一個或更多個密封件。

60、支撐框架可例如通過基部密封件抵靠基板密封。支撐框架可相對于適配器可替代地或累積地密封，例如通過適配器密封件。支撐框架可相對于這些容器段可替代地或累積地密封，例如通過部段密封件。

61、每個容器段可以被分配單獨的周向部段密封件。例如，如果使用四個容器部段，可提供四個分開的部段密封件，使得這些容器部段被單獨地密封。實際上，已經表明，如果容器部段彼此不電連接，則是有利的。然而，如果它們由導電材料(這也是優選的)制成，因為這些容器部段是導熱的、并且存在廉價的、導熱且導電的材料，那么將這些容器部段彼此電絕緣可能是有利的。如果使用感應加熱，情況尤其如此。該絕熱體可通過經由支撐框架的連接件來提供，使得這些容器部段可被安裝成彼此相距一定距離。在這種情況下，有利的是如果給每個容器部段分配其自己的部段密封件，如果必要的話，密封件采取隔熱功能。

62、支撐框架可被構造成若干部分。支撐框架可包括至少兩個框架元件，該至少兩個框架元件可釋放地彼此附接。支撐框架可替代地或累積地包括頂板元件、優選地豎直布置的多個桿元件、和/或底板元件中的至少一個。支撐框架的多部分結構簡化了設備的總體設置，并且還可以幫助進一步降低設備的成本。此外，支撐框架的多部分設計對于可能需要的任何維護工作和/或當晶體已完成生長且同一容器將用于保護另一工藝腔室或另一生長過程時更換工藝腔室提供了優點。

63、換言之，該安全容器被設計成是可重復使用的，并且可用于使用pvt工藝來生產大量晶體，這可產生相當大的節省，特別是在成本方面。可在執行生長工藝之前圍繞工藝腔室模塊化地建立安全容器，并且可在已執行晶體生長之后以簡單的方式再次拆卸安全容器。在特別有利的實施例中，所有部件均可重新使用，使得在執行另一生長工藝之前，可在新工藝腔室周圍再次模塊化地建立保護容器。多部件設計意味著保護容器可容易且不費力地組裝在另外的工藝腔室周圍，并且可提供安全氣氛。

64、支撐框架元件還可被設計成抵靠彼此密封，使得即使在單獨的支撐框架元件之間的接觸或相切區域之間，沒有或僅有少量惰性氣體逸出到環境中。可替代地或累積地，可包括框架密封件，用于抵靠第二框架構件密封一個框架構件。框架密封件可例如布置在框架密封件平面中，該框架密封件平面沒有布置在與部段密封件相同的平面中。

65、例如，一個實施例可使得每個部段密封件穿過蓋元件、穿過兩個桿元件、并且穿過底部元件。可替代地或累積地，蓋密封件可布置在蓋元件的上表面上，以用于密封蓋。進一步可替代地或累積地，底部密封件可布置在底部元件的底側上，以用于相對于底部密封底部元件。底部可作為制造部件或作為安裝板來提供。

66、蓋元件可在部段側面上具有部段密封凹槽。這些桿元件各自可具有至少一個部段密封凹槽，優選每個桿元件具有兩個部段密封凹槽。底板元件可具有部段密封凹槽。例如，這些桿元件之一的這些部段密封凹槽中的至少一個可被設計成與蓋元件的部段密封凹槽和基部元件的部段密封凹槽對準，使得部段密封件可插入這些相互對準的部段密封凹槽中，以用于壁部段的周向密封。

67、此外，該設備可包括支撐框架，該支撐框架用于將至少兩個壁部段固持到該支撐框架上。支撐框架可以是多部分構造。可替代地或累積地，支撐框架可包括至少兩個框架構件，這些框架構件可釋放地彼此附接。可替代地或累積地，支撐框架可包括以下各項中的至少一項：頂板元件、多個(例如豎直的)桿元件、和/或底板元件。

68、支撐框架可在外側上具有用于接收密封元件的至少一個縱向凹槽。可替代地或累積地，支撐框架可被設計成用于容納部段密封件、和/或用于容納蓋密封件、和/或用于容納底部密封件。可替代地或累積地，蓋元件可整體地形成，例如用于安裝在桿元件上。可替代地或累積地，蓋元件可經由桿元件連接至該底部元件。可替代地或累積地，支撐框架的這些元件可以可拆卸地彼此連接，例如螺釘連接，以便一方面提供穩定的結構，另一方面可拆卸，例如用于維護或打開目的。

69、底板元件可被設計成若干部件，并且具有多個底板緊固段和中間段，并且被制備成使得桿元件可放置在這些底板緊固區段之間以及中間區段上。可替代地或累積地，底板元件可被設計成一個部件，并且桿元件可插入到底板元件的凹部中。可替代地或累積地，蓋元件可形成為一件式，并且桿元件可插入蓋元件的凹部中。進一步可替代地或累積地，蓋元件可形成側向伸出的套環，使得壁元件可位于蓋元件下方，而這些壁元件沒有側向伸出超過該蓋元件。

70、支撐框架可被設計成電絕緣體。這確保壁部段彼此電絕緣。可替代地或累積地，支撐框架可以是非磁性的。這可確保壁部段不能形成可能干擾加熱裝置的磁體。此外可替代地或累積地，支撐框架可由耐溫材料形成。進一步可替換地或者累積地，支撐框架可由導熱和/或非導電材料形成。此外可替代地或累積地，支撐框架可包括陶瓷、塑料或復合材料或其組合或由其組成。

71、優選地，支撐框架可形成保持結構，該保持結構用于接收支撐框架上的壁部段，使得支撐框架和壁部段一起形成安全容器的容器壁，優選地，用于以氣密或基本上氣密的方式封閉工藝腔室。可在安全容器的容器壁與工藝腔室之間產生中間空間，該中間空間被布置成使得該中間空間可充滿保護氣氛。可替代地或累積地，安全容器可在所有側面上封閉工藝腔室。

72、加熱裝置可被設計成圍繞工藝腔室。可替代地或累積地，加熱裝置可圍繞工藝腔室環形地形成。

73、在下文中，將通過實施例示例并參見附圖更詳細地描述本發明，其中，相同和相似的元件部分地設置有相同的附圖標記，并且不同實施例示例的特征可以彼此組合。

技術實現思路