碳化硅单晶生长装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种碳化硅单晶生长装置，包括：用于容纳碳化硅原料和碳化硅籽晶的坩埚，所述坩埚外周包裹有隔热层，所述坩埚包括上部的碳化硅原料区和下部的碳化硅单晶生长区；在所述的碳化硅原料区，坩埚内外壁之间设置有开口向上的碳化硅原料槽，碳化硅原料槽内侧槽壁上端与坩埚上端内壁形成石墨通道；在所述的碳化硅单晶生长区，坩埚内腔中设置有石墨管，石墨管的管壁上端与碳化硅原料区的坩埚内壁下端无缝对接，碳化硅籽晶位于坩埚底部且位于石墨管的内腔中，石墨管的内腔构成碳化硅单晶生长室；经加热，升华的碳化硅原料通过石墨通道沿重力方向移动至碳化硅单晶生长室。本发明专利技术提供缩短工艺时间和降低成本的方式制造高品质碳化硅晶的装置。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅单晶生长装置
本专利技术涉及半导体长晶领域，尤其涉及碳化硅单晶生长装置。
技术介绍
1960年以后至今硅(Si)为代表的半导体元件材料因物理特性表现出了自身局限性，为了克服其局限性业界在研究各种半导体元件材料的化合物半导体材料。在第三代半导体元件材料里普遍看好的有SiC，GaN，ZnO等宽禁带半导体材料。但是其第三代半导体材料中目前能够生长出单晶晶体(Ingot)并且能用在4英寸以上衬底晶圆上的材料只有SIC单晶晶体。特别是因为SiC在1500℃以下时热稳定性优秀，在氧化环境下稳定性也突出，而且有4.6W/cm℃左右的大热导率的特，所以需要在高温下长时间保持稳定性的环境下相比同是Ⅲ-Ⅴ族的GaAs和GaN等化合物半导体更加有优势，也借助其优势在电动汽车、宽禁带高速无线通信、新再生能源电力传送等领域积极的推广使用。SiC虽然电子迁移率相比硅(Si)较小，但禁带宽度是硅的2～3倍，而且动作极限温度是650℃，相比动作极限温度不到200℃的硅比起来有动作极限温度更高等优点。另外由于在化学及机械性能上强度较高，因此可以制作为在极限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳化硅单晶生长装置，包括：用于容纳碳化硅原料和碳化硅籽晶的坩埚，所述坩埚外周包裹有隔热层，其特征在于，所述坩埚包括上部的碳化硅原料区和下部的碳化硅单晶生长区；在所述的碳化硅原料区，坩埚内外壁之间设置有开口向上的碳化硅原料槽，碳化硅原料槽内侧槽壁上端与坩埚上端内壁形成石墨通道；在所述的碳化硅单晶生长区，坩埚内腔中设置有石墨管，石墨管的管壁上端与碳化硅原料区的坩埚内壁下端无缝对接，碳化硅籽晶位于坩埚底部且位于石墨管的内腔中，石墨管的内腔构成碳化硅单晶生长室；经加热，升华的碳化硅原料通过石墨通道沿重力方向移动至碳化硅单晶生长室。/n

【技术特征摘要】
1.碳化硅单晶生长装置，包括：用于容纳碳化硅原料和碳化硅籽晶的坩埚，所述坩埚外周包裹有隔热层，其特征在于，所述坩埚包括上部的碳化硅原料区和下部的碳化硅单晶生长区；在所述的碳化硅原料区，坩埚内外壁之间设置有开口向上的碳化硅原料槽，碳化硅原料槽内侧槽壁上端与坩埚上端内壁形成石墨通道；在所述的碳化硅单晶生长区，坩埚内腔中设置有石墨管，石墨管的管壁上端与碳化硅原料区的坩埚内壁下端无缝对接，碳化硅籽晶位于坩埚底部且位于石墨管的内腔中，石墨管的内腔构成碳化硅单晶生长室；经加热，升华的碳化硅原料通过石墨通道沿重力方向移动至碳化硅单晶生长室。


2.根据权利要求1所述的碳化硅单晶生长装置，其特征在于：所述的碳化硅单晶生长区对应的坩埚内腔纵向剖面为上边长小于下边长的等腰梯形。


3.根据权利要求1所述的碳化硅单晶生长装置，其特征在于：所述的碳化硅原料区周向设置有至少一个碳化硅原料槽，碳化硅原料槽内侧槽壁上端向内横向延伸与坩埚上端内壁形成石墨通道。


4.根据权利要求3所述的碳化硅单晶生长装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴悠松，徐洙莹，李钟海，
申请(专利权)人：山东国晶电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37