一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置，包括：石墨坩埚、隔热层、测温孔、转盘和红外测温仪，其中，所述隔热层设置在石墨坩埚外围，用于维持石墨坩埚内的温度，位于所述石墨坩埚上表面的所述隔热层上设有多个所述测温孔，所述转盘位于所述隔热层的上方，并且所述红外测温仪固定在转盘上，在转盘转动过程中，所述红外测温仪与所述多个测温孔中的每一个相对应，用于通过转动转盘改变红外测温仪所监控的测温孔，从而观察整个晶圆周围的温度变化。本实用新型专利技术实现了不对称生长炉内籽晶各处温度的检测，提高了制备的SiC单晶质量，结构简易可靠，使用灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置
本技术涉及碳化硅单晶制造设备领域，涉及一种SiC单晶生长炉温度监控装置，具体涉及一种SiC单晶生长炉上方设置旋转式温度监控装置。
技术介绍
作为第三代宽带隙半导体材料的一员，相对于常见Si和GaAs等半导体材料，碳化硅材料具有禁带宽度大、载流子饱和迁移速度高，热导率高、临界击穿场强高等诸多优异的性质。基于这些优良的特性，碳化硅材料是制备高温电子器件、高频、大功率器件更为理想的材料。特别是在极端条件和恶劣条件下应用时，SiC器件的特性远远超过了Si器件和GaAs器件。同时SiC另一种宽禁带半导体材料GaN最好的衬底材料，使用SiC衬底制备的GaN基白光LED发光效率远高于传统的Si及蓝宝石衬底。目前，现有技术中采用物理气相传输法制备SiC。这种方法通常是将SiC颗粒装入石墨坩埚的底部，在高温下使SiC颗粒高温升华，形成含有Si、Si2C或者SiC2等种类的蒸汽，这种蒸汽在籽晶的表面凝结，从而生长SiC。由于PVT生长炉由于射频线圈、保温材料以及生长条件等的限制，炉内的温度均匀性很难控制。然而生长SiC对于温度均匀性的要求非常高,不均匀的籽晶温度会引起各种位错缺陷。传统的生长炉中，温度的监控方法一般是将红外测温仪放置在生长炉的中心位置。然而由于炉体的不对称型，籽晶各处的温度会有一定的变化，只观察籽晶中心温度已经不能满足对于生长高质量的SiC外延层的要求。因此，如何设计一种能够监控籽晶各处温度的温度监控装置，成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置，实现了籽晶各处温度的监控，为生长更高质量的SiC单晶提供了条件，结构简易可靠、使用灵活。为解决上述问题，本技术采用的技术方案为：一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置，其特征在于，包括：石墨坩埚、隔热层、测温孔、转盘和红外测温仪，其中，所述隔热层设置在石墨坩埚外围，用于维持石墨坩埚内的温度，位于所述石墨坩埚上表面的所述隔热层上设有多个所述测温孔，所述转盘位于所述隔热层的上方，并且所述红外测温仪固定在转盘上，在转盘转动过程中，所述红外测温仪与所述多个测温孔中的每一个相对应，用于通过转动转盘改变红外测温仪所监控的测温孔，从而观察整个晶圆周围的温度变化。进一步的，所述的SiC单晶生长炉的旋转式温度监控的装置，还包括外壁、RF线圈和籽晶。进一步的，所述籽晶位于石墨坩埚内侧上部。进一步的，所述隔热层上的开孔，其形状为圆形，沿圆周方向均匀分布在隔热层上。进一步的，所述转盘位于外壁上方。本技术的有益效果在于：实现了不对称生长炉内籽晶各处温度的检测，提高了制备的SiC单晶质量，结构简易可靠，使用灵活。附图说明图1为本技术一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控的装置结构图。其中，1、石墨坩埚2、隔热层3、转盘4、红外测温仪5、测温孔6、籽晶7、生长的SiC单晶8、RF线圈9、外壁10、SiC颗粒。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置，图1为本技术一种SiC单晶生长炉上旋转式温度监控装置结构图，如图1所示,包括：石墨坩埚1、隔热层2、测温孔5、转盘3和红外测温仪4，其中，所述隔热层2设置在石墨坩埚1外围，用于维持石墨坩埚1内的温度，位于所述石墨坩埚1上表面的所述隔热层2上设有多个所述测温孔5，所述转盘3位于所述隔热层2的上方，并且所述红外测温仪4固定在转盘3上，在转盘3转动过程中，所述红外测温仪4与所述多个测温孔5中的每一个相对应，用于通过转动转盘3改变红外测温仪4所监控的测温孔5，从而观察整个晶圆周围的温度变化。根据本技术的具体实施例，如图1所示：外壁9在隔热层2外部，RF线圈8缠绕在外壁上，用于在SiC单晶制备的过程中控制生长炉内的热场分布。根据本技术的具体实施例，本技术中的籽晶6固定于坩埚1内侧上部，固定方式不受特别限制，允许采用任何适用方式来实现二者的连接，只要牢固即可，在SiC单晶制备过程中，SiC颗粒10受温度影响而向上升华，与位于顶部的籽晶6反应，得到生长的SiC单晶7。根据本技术的具体实施例，本技术中测温孔5至少为两个，形状、大小和分布状态不受特别限制，只要能检测圆晶周围的温度即可，优选的，可以为圆形，沿圆周方向均匀分布在隔热层上。根据本技术的具体实施例，本技术中的转盘3位于外壁9上方，在SiC单晶制备过程中，红外测温仪4随着位于外壁9上方的转盘转动，检测到各个测温孔5的温度，从而观察到整个晶圆周围的变化。综上所述本技术的SiC单晶生长炉上旋转式温度监控装置实用性高，实现了不对称生长炉内籽晶各处温度的检测，提高了制备的SiC单晶质量，结构简易可靠，使用灵活。以上对本技术所提供的一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置，其特征在于，包括：石墨坩埚、隔热层、测温孔、转盘和红外测温仪，其中，所述隔热层设置在石墨坩埚外围，用于维持石墨坩埚内的温度，位于所述石墨坩埚上表面的所述隔热层上设有多个所述测温孔，所述转盘位于所述隔热层的上方，并且所述红外测温仪固定在转盘上，在转盘转动过程中，所述红外测温仪与所述多个测温孔中的每一个相对应，用于通过转动转盘改变红外测温仪所监控的测温孔，从而观察整个晶圆周围的温度变化。

【技术特征摘要】
1.一种SiC单晶生长炉的旋转式温度监控装置，其特征在于，包括：石墨坩埚、隔热层、测温孔、转盘和红外测温仪，其中，所述隔热层设置在石墨坩埚外围，用于维持石墨坩埚内的温度，位于所述石墨坩埚上表面的所述隔热层上设有多个所述测温孔，所述转盘位于所述隔热层的上方，并且所述红外测温仪固定在转盘上，在转盘转动过程中，所述红外测温仪与所述多个测温孔中的每一个相对应，用于通过转动转盘改变红外测温仪所监控的测温孔，从而观察整个晶圆周围的温度变化。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继胜，杨昆，高宇，郑清超，
申请(专利权)人：河北同光晶体有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13