一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置及其生长方法，它属于碳化硅晶体生长装置领域。本发明专利技术要解决的技术问题为如何提供稳定的长晶热场。本发明专利技术装置包括坩埚底，所述的坩埚底连接坩埚体，所述的坩埚体的上端设置有坩埚支架，坩埚支架的上层放置有籽晶，坩埚支架的下层放置有碳化硅多晶块，坩埚体内底部放置有碳化硅粉料，坩埚盖与所述的坩埚体盖合。本发明专利技术装置的模块化、能够根据实际需要适当组合，能够保获得更为精确的坩埚，实现随着单晶生长，实现反应室内气体导流，坩埚中碳化硅多晶块可调整，可反复使用，实现坩埚热场的环境稳定。本发明专利技术用于碳化硅晶体生长。
【技术实现步骤摘要】
一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置及其生长方法
本专利技术属于碳化硅晶体生长装置领域；具体涉及一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置及其生长方法。
技术介绍
在使用PVT法制备碳化硅(SiC)单晶时，耐高温材料构成的坩埚为气相组分反应和沉积提供相对密闭的空间，坩埚往往需要被加热到2000℃以上超过100个小时，利用碳化硅粉料获得碳化硅晶体，坩埚内的原料随着单晶的生成而逐渐减少，而导致热场的环境发生变化，无法获得稳定的长晶热场，导致气相组分反应和沉积不均匀，无法满足工艺优化对热场进行随时调整的需求，一定程度上限制了工艺优化的速率，不利于制备高品质的单晶。
技术实现思路
本专利技术目的是提供了一种稳定的长晶热场的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置及其生长方法。本专利技术通过以下技术方案实现：一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置包括坩埚底，所述的坩埚底连接坩埚体，所述的坩埚体的上端设置有坩埚支架，坩埚支架的上层放置有籽晶，坩埚支架的下层放置有碳化硅多晶块，坩埚体内底部放置有碳化硅粉料，坩埚盖与所述的坩埚体盖合。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的坩埚底和所述的坩埚体通过螺栓连接，所述的坩埚体和所述的坩埚支架通过螺栓连接，所述的坩埚盖与所述的坩埚体通过螺栓连接。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的螺栓的材质为石墨。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的碳化硅多晶体块的厚度为1～3mm，所述的碳化硅多晶体块与与碳化硅粉料上表面的垂直距离保持在为15～25mm，所述的碳化硅多晶体块与所述的籽晶下表面的垂直距离为35～65mm。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的籽晶的直径为50～200mm；所述的籽晶的晶型为4H、6H、15R中的一种。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的碳化硅粉料为碳化硅高纯粉料，纯度为99.999wt％。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的碳化硅晶体生长方法，包容如下步骤：步骤1、组装一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置；步骤2、将步骤1组装好的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置置于PVT法反应炉中，通入氮气保护，设置炉体温度2200℃，压力控制在1800pa，加热时间100h，碳化硅高纯粉料升华后在碳化硅晶体块处结晶，生成碳化硅迭代层，所述碳化硅迭代层升华后在籽晶处结晶，生长得到碳化硅单晶。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的碳化硅晶体生长方法，步骤1中一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的坩埚底和坩埚体通过石墨螺栓紧密连接，然后将碳化硅粉料装入所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置中，然后将所述的坩埚体和坩埚支架通过石墨螺栓紧密连接，然后将碳化硅多晶块放置于坩埚支架的下层，将籽晶放置于坩埚支架的上层，然后将坩埚盖与所述的坩埚体通过石墨螺栓紧密连接。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，便于加工，且可以反复应用。坩埚支架，即可以起到固定多晶块的作用，又可以用来托起籽晶，籽晶通过坩埚盖固定。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的模块化、能够根据实际需要适当组合，能够保获得更为精确的坩埚，实现随着单晶生长，实现反应室内气体导流，坩埚中碳化硅多晶块可调整，可反复使用，实现坩埚热场的环境稳定。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的碳化硅晶体生长方法，确保各温场中碳化硅粉料至碳化硅过渡层、碳化硅过渡层至碳化硅籽晶的温度和垂直高度保持一致性，实现各温场的温度精确控制。本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，实现坩埚结构模块化、可组合，热场结构某一部分损耗只需更换相应部分即可，不影响其他材料重复使用，提高材料利用率，降低实验生产成本；本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，坩埚内模块化，可以根据需要调整碳化硅块与坩埚中粉料的距离，实现不同长径比的热场，坩埚支架自由组合，可用于不同直径籽晶进行单晶制备，特别是尺寸较小的籽晶，和进行扩径长晶实验，实现晶体直径持续变化。附图说明图1为本专利技术所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置包括坩埚底1，所述的坩埚底连接坩埚体3，所述的坩埚体的上端设置有坩埚支架6，坩埚支架的上层放置有籽晶5，坩埚支架的下层放置有碳化硅多晶块4，坩埚体内底部放置有碳化硅粉料2，坩埚盖7与所述的坩埚体盖合。本实施方式所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的坩埚底和所述的坩埚体通过螺栓连接，所述的坩埚体和所述的坩埚支架通过螺栓连接，所述的坩埚盖与所述的坩埚体通过螺栓连接。本实施方式所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的螺栓的材质为石墨。本实施方式所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的碳化硅多晶体块的厚度为1mm，所述的碳化硅多晶体块与与碳化硅粉料上表面的垂直距离保持在为15mm，所述的碳化硅多晶体块与所述的籽晶下表面的垂直距离为35mm。本实施方式所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的籽晶的直径为50mm；所述的籽晶的晶型为4H。本实施方式所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的碳化硅粉料为碳化硅高纯粉料，纯度为99.999wt％。本实施方式明所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，便于加工，且可以反复应用。坩埚支架，即可以起到固定多晶块的作用，又可以用来托起籽晶，籽晶通过坩埚盖固定。本实施方式所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的模块化、能够根据实际需要适当组合，能够保获得更为精确的坩埚，实现随着单晶生长，实现反应室内气体导流，坩埚中碳化硅多晶块可调整，可反复使用，实现坩埚热场的环境稳定。具体实施方式二：根据具体实施方式一所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的碳化硅晶体生长方法，包容如下步骤：步骤1、组装一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置的坩埚底和坩埚体通过石墨螺栓紧密连接，然后将碳化硅粉料装入所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置中，然后将所述的坩埚体和坩埚支架通过石墨螺栓紧密连接，然后将碳化硅多晶块放置于坩埚支架的下层，将籽晶放置于坩埚支架的上层，然后将坩埚盖与所述的坩埚体通过石墨螺栓紧密连接；步骤2、将步骤1组装好的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置置于PVT法反应炉中，通入氮气保护，设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，其特征在于：所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置包括坩埚底(1)，所述的坩埚底(1)连接坩埚体(3)，所述的坩埚体(3)的上端设置有坩埚支架(6)，坩埚支架(6)的上层放置有籽晶(5)，坩埚支架(6)的下层放置有碳化硅多晶块(4)，坩埚体(3)内底部放置有碳化硅粉料(2)，坩埚盖(7)与所述的坩埚体(3)盖合。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，其特征在于：所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置包括坩埚底(1)，所述的坩埚底(1)连接坩埚体(3)，所述的坩埚体(3)的上端设置有坩埚支架(6)，坩埚支架(6)的上层放置有籽晶(5)，坩埚支架(6)的下层放置有碳化硅多晶块(4)，坩埚体(3)内底部放置有碳化硅粉料(2)，坩埚盖(7)与所述的坩埚体(3)盖合。
2.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，其特征在于：所述的坩埚底(1)和所述的坩埚体(3)通过螺栓连接，所述的坩埚体(3)和所述的坩埚支架(6)通过螺栓连接，所述的坩埚盖(7)与所述的坩埚体(3)通过螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，其特征在于：所述的螺栓的材质为石墨。
4.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，其特征在于：所述的碳化硅多晶体块(4)的厚度为1～3mm，所述的碳化硅多晶体块(4)与与碳化硅粉料(2)上表面的垂直距离保持在为15～25mm，所述的碳化硅多晶体块(4)与所述的籽晶(5)下表面的垂直距离为35～65mm。
5.根据权利要求4所述的一种用于碳化硅晶体生长的模块化坩埚装置，其特征在于：所述的籽晶(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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