反应容器及碳化硅合成装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种反应容器及碳化硅合成装置，该反应容器包括用于容纳粉料的容器本体和至少一个用于传递热量的导热件，容器本体和导热件均为石墨材质；导热件设置于容器本体的底壁上，且导热件可拆卸地设置于容器本体的中心区域。应用本发明专利技术可以增大碳化硅原料的粒径，提高大粒径原料的占比。提高大粒径原料的占比。提高大粒径原料的占比。

【技术实现步骤摘要】
反应容器及碳化硅合成装置


[0001]本专利技术涉及半导体工艺
，具体地，涉及一种反应容器及碳化硅合成装置。

技术介绍

[0002]在碳化硅(SiC)的单晶生长过程中，碳化硅原料的各项参数(如纯度、颗粒尺寸等)在PVT(物理气相传输)法生长半导体SiC单晶时具有重要作用，可能直接影响生长单晶的结晶质量和电学性质。其中，碳化硅原料的粒径是非常重要的参数，因为它对生长过程中产生的气相成分影响较大，用于碳化硅晶体生长的原料粒径基本在几十微米至几百微米，目前，小粒径原料占比较大。但是，小粒径原料与晶体中包裹物有密切联系，小粒径的碳化硅原料在完全石墨化后由于重量较轻，更容易被升华气体带至晶体表面，导致晶体中产生碳粒子包裹物。碳粒子包裹物不仅影响SiC基器件的效率、使用寿命，同时会衍生其它缺陷，极大的影响了碳化硅晶体的质量，故需要增大碳化硅原料的粒径，提高大粒径原料的占比。
[0003]因此，亟需一种用于碳化硅原料合成的装置，以能够在碳化硅原料合成过程中增大碳化硅原料的粒径，提高大粒径原料的占比。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应容器及碳化硅合成装置，以增大碳化硅原料的粒径，提高大粒径原料的占比。
[0005]为实现本专利技术的目的，第一方面提供一种反应容器，用于粉料的合成反应，所述反应容器包括用于容纳粉料的容器本体和至少一个用于传递热量的导热件，所述容器本体和所述导热件均为石墨材质；
[0006]所述导热件设置于所述容器本体的底壁上，且所述导热件可拆卸地设置于所述容器本体的中心区域。
[0007]可选地，所述导热件为柱状件，且所述导热件上形成有沿所述导热件的轴线方向延伸的第一通孔，所述导热件的轴线方向与所述容器本体的轴线方向一致。
[0008]可选地，所述第一通孔的远离所述底壁的一端为渐扩开口，所述渐扩开口的孔径沿背离所述底壁的方向尺寸逐渐增加。
[0009]可选地，所述导热件的底面上设置有第一凸台，所述底壁上设置有第一凹槽，所述第一凸台和所述第一凹槽插接配合，且所述导热件的底面覆盖所述第一凹槽的开口。
[0010]可选地，所述反应容器还包括盖板，所述盖板可拆卸地设置于所述容器本体中，并位于所述导热件的上方，所述盖板、所述导热件和所述容器本体的内壁围设成用于容纳所述粉料的空间。
[0011]可选地，所述盖板和所述导热件的顶部连接，所述盖板上设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相连通。
[0012]可选地，所述第二通孔的横截面的形状与所述第一通孔顶端部分的形状相似，且所述第二通孔的横截面的轮廓尺寸不小于所述第一通孔顶端的轮廓尺寸。
[0013]可选地，所述盖板的底面设有环绕所述第二通孔的第二凸台，所述第二凸台向靠近所述底壁的方向凸出，所述导热件的顶面设有第二凹槽，所述第二凸台插入所述第二凹槽中。
[0014]可选地，所述盖板为多孔材料制成，所述盖板的孔隙率大于或等于40％。
[0015]为实现本专利技术的目的，第二方面提供一种碳化硅合成装置，包括外护管和加热装置，所述加热装置设置于所述外护管的外侧，还包括第一方面所述的反应容器，所述反应容器设置于所述外护管的内部。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术提供的反应容器及碳化硅合成装置，在容器本体的内部设置有导热件，容器本体和导热件均为石墨材质，通过将导热件可拆卸地设置在反应容器的底壁的中心区域，可以对反应容器内部靠近轴线的碳粉和硅粉进行加热，使盛放在导热件与容器本体的侧壁之间的间隙的所有粉料(碳粉和硅粉)受热更加均匀，反应速度更快，反应更加充分，从而可以增大合成的碳化硅粒径，提高合成的碳化硅原料中的大粒径占比。同时，导热件的设置可以增加合成碳化硅的混合料面面积，因为SiC合成过程中，在轴向及径向温度梯度的作用下，越靠近混合料料面的SiC颗粒越大，因此应用本实施例提供的反应容器可制备出更多的大粒径SiC。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的反应容器的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的导热件的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的盖板的主视结构示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的盖板的俯视结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例提供的盖板的装配结构放大示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例提供的碳化硅合成装置示意图；
[0024]图7a为采用本专利技术实施例提供的反应容器及碳化硅合成装置获得的碳化硅中的各粒径料量占比及采用现有的的反应容器及碳化硅合成装置获得的碳化硅中的各粒径料量占比的对比图一；
[0025]图7b为采用本专利技术实施例提供的反应容器及碳化硅合成装置获得的碳化硅中的各粒径料量占比及采用现有的的反应容器及碳化硅合成装置获得的碳化硅中的各粒径料量占比的对比图二。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术，本专利技术的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本专利技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0027]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的
意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0028]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0029]下面结合附图以具体的实施例对本专利技术的技术方案以及本专利技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
[0030]为了提高大粒径原料的占比，本实施例做了两方面研究：一是改变碳化硅原料的合成参数，二是二次合成法。其中，改变合成参数：是指在直接反应合成碳化硅原料的过程中，改变合成温度或合成时间来达到优化原料的方法；二次合成：是碳粉和硅粉经过一次反应合成碳化硅粉体后，进行研磨破碎，然后重新放入炉体内进行二次合成反应，以提高碳化硅原料的颗粒尺寸和纯度等。研究过程中发现：通过改变合成参数，可使合成后得到的碳化硅原料的粒径增大，但增长有限，且大粒径占比量增长不大，而生成的SiC原料中碳的比例会明显增加，碳的增加会导致晶体中包裹物缺陷的增多。而采用二次合成法，虽能有效得到大颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应容器，用于粉料的合成反应，其特征在于，所述反应容器包括用于容纳粉料的容器本体和至少一个用于传递热量的导热件，所述容器本体和所述导热件均为石墨材质；所述导热件设置于所述容器本体的底壁上，且所述导热件可拆卸地设置于所述容器本体的中心区域。2.根据权利要求1所述的反应容器，其特征在于，所述导热件为柱状件，且所述导热件上形成有沿所述导热件的轴线方向延伸的第一通孔，所述导热件的轴线方向与所述容器本体的轴线方向一致。3.根据权利要求2所述的反应容器，其特征在于，所述第一通孔的远离所述底壁的一端为渐扩开口，所述渐扩开口的孔径沿背离所述底壁的方向尺寸逐渐增加。4.根据权利要求1所述的反应容器，其特征在于，所述导热件的底面上设置有第一凸台，所述底壁上设置有第一凹槽，所述第一凸台和所述第一凹槽插接配合，且所述导热件的底面覆盖所述第一凹槽的开口。5.根据权利要求2-4中任意一项所述的反应容器，其特征在于，所述反应容器还包括盖板，所述盖板可拆卸地设置于所述容器本体中，并位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦芳，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：