一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置及晶体生长工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置及晶体生长工艺，安装装置包括坩埚、坩埚盖、固定安装于所述坩埚内壁上的环形石墨托、边缘搭接在所述环形石墨托上的耐高温支架环；碳化硅籽晶非生长面覆置有高纯石墨超微细粉胶膜；所述有高纯石墨超微细粉胶膜上表面粘接于所述耐高温支架环的下表面；然后通过加热坩埚内的粉体，使籽晶表面进行晶体的生长，形成碳化硅晶体；本发明专利技术通过改变籽晶处理工艺及籽晶的安装方法从而降低碳化硅晶体与坩埚盖之间及碳化硅晶体内部的应力，消除从坩埚盖中取晶体及晶体后续加工过程造成晶体开裂的问题，提高碳化硅晶体产率。

A seed mounting device and crystal growth technology for low stress silicon carbide single crystal

The invention provides a seed crystal installation device and a crystal growth process of a low stress silicon carbide single crystal, the installation device includes a crucible, a crucible cover, an annular graphite bracket fixed on the inner wall of the crucible, a high temperature resistant bracket ring whose edges are overlapped on the annular graphite bracket; the non growth surface of the silicon carbide seed crystal is covered with a high-purity graphite ultra-fine powder adhesive film; the ultra-fine graphite The upper surface of the fine powder adhesive film is adhered to the lower surface of the high temperature resistant support ring; then, the powder in the crucible is heated to make the seed crystal surface grow crystal and form silicon carbide crystal; the invention reduces the stress between the silicon carbide crystal and the crucible cover and inside the silicon carbide crystal by changing the seed crystal treatment process and the seed crystal installation method, so as to remove the crystal from the crucible cover and The subsequent processing of the crystal causes the problem of crystal cracking and improves the yield of SiC crystal.

【技术实现步骤摘要】
一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置及晶体生长工艺
本专利技术属于晶体生长
，具体涉及一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置及晶体生长工艺。
技术介绍
大直径SiC晶体制备的常用方法是物理气相传输法(PhysicalVaporTransport)，其典型的生长方法是籽晶粘接在上面的坩埚盖上，碳化硅原料装在下部的锅上，碳化硅原料升华后在籽晶处结晶形成碳化硅晶体。在碳化硅晶体生长过程中，通常需要晶体生长界面呈微凸状，这是为了扩大单晶尺寸、提高晶体质量和减少晶体缺陷等。由于生长界面微凸，导致晶体中心区域生长速度要比边缘区域生长速度大，也就是中心区域轴向温度梯度要大于边缘区域轴向温度梯度，结果就造成与籽晶平行的同一平面的晶体生长速度和生长时间不同，进而造成晶体内部产生应力，并且晶体生长界面越凸，晶体内部的应力越大。在晶体生长过程中，经常通过调整保温层结构，来改变晶体生长区域的径向和轴向温度梯度，从而保证晶体的生长界面外形。其次，在碳化硅单晶生长过程中由于籽晶需要粘接在上面的坩埚盖上，碳化硅晶体与坩埚盖之间热膨胀系数相差较大，无形中增加了碳化硅晶体内部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，其包括坩埚(4)、坩埚盖(1)、固定安装于所述坩埚(4)内壁上的环形石墨托(3)、边缘搭接在所述环形石墨托(3)上的耐高温支架环(2)；碳化硅籽晶(6)非生长面覆置有高纯石墨超微细粉胶膜(5)；所述有高纯石墨超微细粉胶膜(5)上表面粘接于所述耐高温支架环(2)的下表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，其包括坩埚(4)、坩埚盖(1)、固定安装于所述坩埚(4)内壁上的环形石墨托(3)、边缘搭接在所述环形石墨托(3)上的耐高温支架环(2)；碳化硅籽晶(6)非生长面覆置有高纯石墨超微细粉胶膜(5)；所述有高纯石墨超微细粉胶膜(5)上表面粘接于所述耐高温支架环(2)的下表面。


2.根据权利要求1所述的一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，所述耐高温支架环(2)材质为石墨纸、钽箔、钼箔、钨片。


3.根据权利要求所述的一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，所述耐高温支架环(2)厚度为0.05-0.5mm；内径为19/20D-4/5D，外径为21/20D-6/5D；所述D为籽晶直径。


4.一种利用权利要求1-3中任一项所述的低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置进行的晶体生长工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a)利用喷涂胶的方式在籽晶(6)非生长面形成厚度均匀，交联致密的高纯石墨超微细粉胶膜(5)；
b)在压力0.08-0.12mbar以下、温度范围180-230℃的条件下预烧结2-2.2h，升温速率为1℃/min，以使高纯石墨超微细粉胶固化所产生的有机气体顺...

【专利技术属性】
技术研发人员：路亚娟，杨昆，牛晓龙，刘新辉，张福生，
申请(专利权)人：河北同光晶体有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13