A graphite resistance heating SiC crystal growth furnace consists of a furnace chamber, a crucible and a heating unit. The upper and lower ends of the furnace cavity are provided with an upper flange cover and a lower flange cover respectively. The upper flange cover is set with a top furnace cover; the crucible is set in the furnace cavity, the upper part of the crucible is set with a seed cap, and a heat insulation felt is set above and below the crucible. The crucible is set with a heat insulation felt and a crucible. The heating unit of the graphite heating unit is heated by graphite resistance. The heating power control device is set up independently for each section of the graphite heating unit, and the heat insulation layer on the periphery of each section of the heating unit is set. The growth furnace is heated by multistage graphite resistance, which can easily regulate the temperature field of crystal growth, including the temperature gradient at the front of the growth interface and the length of the growth constant temperature range. It can be used for the growth of high quality and large size SiC crystal, which can greatly improve the diameter and thickness of the product, and greatly improve the utilization of SiC crystal. Thus, the growth cost of SiC crystal is reduced.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨电阻加热SiC晶体生长炉
本专利技术涉及一种石墨电阻加热SiC晶体生长炉,属于半导体晶体生长设备
技术介绍
SiC(碳化硅)是第三代宽禁带半导体代表,其禁带宽度大、临界击穿电场强度高、载流子饱和迁移速度高、热导率高,抗辐照和耐腐蚀,并具有极好的化学热学稳定性,成为制作高频、大功率、耐高温和抗辐射器件的理想半导体材料,在白光照明、雷达通讯、航空航天、核反应堆系统及军事装备等电力电子器件、大功率固体微波器件和固体传感器等领域具有非常重要的应用,随着SiC半导体技术的进一步发展,SiC材料与器件的应用越来越广阔。这也就对SiC晶体的尺寸、质量、成品率提出了更高的要求,发展直径6英寸以上、厚度3厘米以上的大尺寸SiC晶体对于将来适用半导体工艺要求,降低产品成本具有重要的意义。SiC晶体生长过程中,SiC原料放在石墨坩埚中,SiC籽晶固定于石墨坩埚上部的籽晶托上,SiC籽晶和原料之间保留一定的距离,原料和籽晶之间的空腔成为生长腔,该生长腔的温度梯度和恒温区至关重要,直接决定了生长SiC晶体的尺寸、厚度和晶体质量。高温生长阶段,SiC原料发生分解-升华反应,Si(g)、SiC2和Si2C等气相组份在温度梯度的驱动下向籽晶输运,在籽晶表面处于过饱和状态的各气相组分结晶生成SiC晶体。SiC晶体生长过程中最关键的工艺条件一方面是控制轴向温度梯度以及恒温生长区的长度,轴向温度梯度作为晶体生长驱动力,生长腔恒温区的长度也直接决定了能够生长的SiC晶体的厚度;另一方面,生长腔恒温区内的径向温度梯度,较小的径向温度梯度有利于晶体生长界面呈近平微凸界面,对于生长高 ...
【技术保护点】
1.一种石墨电阻加热SiC晶体生长炉,包括炉腔、坩埚和加热单元,其特征是:坩埚设置在炉腔中,坩埚上部设有籽晶盖,坩埚的外部自下至上设置至少一段石墨加热单元,石墨加热单元为石墨电阻加热,每段石墨加热单元独立设置加热功率控制装置,各段加热单元的外围设置有保温层。
【技术特征摘要】
1.一种石墨电阻加热SiC晶体生长炉,包括炉腔、坩埚和加热单元,其特征是:坩埚设置在炉腔中,坩埚上部设有籽晶盖,坩埚的外部自下至上设置至少一段石墨加热单元,石墨加热单元为石墨电阻加热,每段石墨加热单元独立设置加热功率控制装置,各段加热单元的外围设置有保温层。2.根据权利要求1所述的石墨电阻加热SiC晶体生长炉,其特征是:所述炉腔的上端和下端分别设置有上法兰盖和下法兰盖,上法兰盖上设置有上炉盖。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:董春明,
申请(专利权)人:济南金曼顿自动化技术有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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