一种PVT法制备碳化硅装置及制备工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种PVT法制备碳化硅装置及制备工艺，涉及碳化硅生产技术领域，主要包括炉体、保温层、生长坩埚、原料坩埚和多孔透气层；炉体内设置有保温层，保温层内设置有生长坩埚，原料坩埚位于生长坩埚内，多孔透气层设置于原料坩埚的顶部敞口处；炉体与一炉体真空系统相连通，生长坩埚底部与一坩埚真空系统相连通。坩埚完全密封，保证富硅气氛不会刻蚀坩埚及外部保温材料，保证外来杂质不会进入生长坩埚，减少微管、碳包裹等缺陷产生；延长使用寿命的同时降低了成本；原料坩埚上部放置多孔透气层，将原料坩埚置于生长坩埚上部，吸附富硅气氛的同时保证进气均匀从生长坩埚两侧均匀扩散至原料坩埚上部，从而保证掺杂稳定性及电阻率分布均匀性。率分布均匀性。率分布均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种PVT法制备碳化硅装置及制备工艺


[0001]本专利技术涉及碳化硅生产
，特别是涉及一种PVT法制备碳化硅装置及制备工艺。

技术介绍

[0002]碳化硅作为第三代半导体材料，与第一代和第二代半导体材料相比，碳化硅等第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿场强、更高的热导率、更高的电子饱和率和更高的抗辐射能力，更适合制造高温、高频、大频率和抗辐射器件，可广泛应用于高压、高频、高温、高可靠性等领域，包括射频通信、雷达、卫星、电源管理、汽车电子、工业电力电子等。
[0003]碳化硅的制备方法主要为物理气相传输法(PVT)、液相法(LPE)、高温化学气相沉积(HTCVD)等，其中最成熟、最常用的方法为PVT，在典型的PVT制备碳化硅工艺中，坩埚由石墨制成，通过感应或电阻加热，放置适当的线圈和保温材料来建立和控制所需的温度梯度。原料粉末是碳化硅，籽晶也是碳化硅。坩埚垂直放置在籽晶下部，随着温度的升高，碳化硅粉料升华，气相组分在籽晶处凝结，最终长成碳化硅晶体。
[0004]目前利用PVT法制备的碳化硅单晶衬底结构仍然会存在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVT法制备碳化硅装置，其特征在于，包括炉体、保温层、生长坩埚、原料坩埚和多孔透气层；所述炉体内设置有所述保温层，所述保温层内设置有所述生长坩埚，所述原料坩埚位于所述生长坩埚内，所述多孔透气层设置于所述原料坩埚的顶部敞口处；所述炉体与一炉体真空系统相连通，所述生长坩埚底部与一坩埚真空系统相连通。2.根据权利要求1所述的PVT法制备碳化硅装置，其特征在于，所述炉体包括上炉盖、主炉体和下炉盖；所述主炉体为上下贯通的腔体结构；所述上炉盖设置于所述主炉体顶部，所述下炉盖设置于所述主炉体底部。3.根据权利要求2所述的PVT法制备碳化硅装置，其特征在于，所述主炉体为石英管，或，所述主炉体采用不锈钢材料制作，所述上炉盖和所述下炉盖均采用不锈钢制作。4.根据权利要求1所述的PVT法制备碳化硅装置，其特征在于，所述生长坩埚采用超高纯高密度等静压石墨制作，体积密度为1.84～1.95g/cm3，平均粒径为2～5μm；所述原料坩埚采用超高纯高密度等静压石墨或超高纯透气石墨制作，体积密度为小于或等于1.84g/cm3，平均粒径为3～10μm。5.根据权利要求1所述的PVT法制备碳化硅装置，其特征在于，所述多孔透气层为多孔石墨片和/或多孔金属碳化物片或表面设置有金属碳化物涂层的多孔石墨片，其中，所述多孔透气层为多孔石墨片和多孔金属碳化物片时，所述多孔石墨片和所述多孔金属碳化物片形状相同，所述多孔石墨片位于所述多孔金属碳化物片下方；所述多孔透气层厚度2～5mm，平均孔隙率20
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50％，平均孔径2～5μm。6.根据权利要求5所述的PVT法制备碳化硅装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，陈鹏飞，梁刚强，苗浩伟，
申请(专利权)人：北京清研半导科技有限公司，
类型：发明
国别省市：