一种单晶生长装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种单晶生长装置，涉及碳化硅晶体生长技术领域。该单晶生长装置包括容器主体、导流筒和盖体。容器主体内设有容置空间以容纳碳化硅原料。导流筒设于容置空间内的顶部，且形成自下而上的第一导向通道和第二导向通道；第一导向通道的内径自下而上逐渐减小，第二导向通道的内径自下而上逐渐增大。盖体设于第二导向通道内的顶部；盖体内侧设有籽晶；籽晶的直径大于第一导向通道的最小内径，且大于第二导向通道的最小内径。本实用新型专利技术提供的单晶生长装置可以改善现有技术中碳化硅晶体生长边缘竞争生长所形成的杂晶裂纹以及应力导致微管的问题，达到提高晶体整体质量以及增加碳化硅晶体可用直径的目的。及增加碳化硅晶体可用直径的目的。及增加碳化硅晶体可用直径的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶生长装置


[0001]本技术涉及碳化硅单晶生长
，具体而言，涉及一种单晶生长装置。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)是一种宽禁带半导体材料，已广泛应用在高功率器件、微波器件的相关领域。物理气相传输法(PVT)是碳化硅衬底单晶生长的主流方法，大致过程是在包裹好的热场中放至石墨坩埚，坩埚底部的粉料处于热场的高温区，通过升华的方式到达温度相对较低的籽晶位置，在籽晶处结晶形成碳化硅单晶材料。在碳化硅单晶生长过程中，籽晶提供了一个稳定而连续的生长界面，使上升的气氛能在籽晶处逐渐堆积形成碳化硅晶体，籽晶的缺陷也会在晶体中形成连续性的继承，可以说籽晶质量直接决定晶体质量已经成为了业内的普遍共识。
[0003]但是，在现有技术中，在籽晶上碳化硅晶体生长的初期，碳化硅生长边缘出现竞争生长所形成的杂晶裂纹、应力导致微管的情况，影响了碳化硅晶体的可用直径，降低生长的碳化硅晶体的品质。

技术实现思路

[0004]本技术的目的包括，提供了一种单晶生长装置，其能够改善现有技术中碳化硅晶体生长边缘竞争生长所形成的杂晶裂纹、应力导致微管的问题，达到提高晶体整体质量以及增加碳化硅晶体可用直径的目的。
[0005]本技术的实施例可以这样实现：
[0006]本技术的实施例提供了一种单晶生长装置，包括：
[0007]容器主体，内设有容置空间以容纳碳化硅原料；
[0008]导流筒，设于所述容置空间的上方，且形成自下而上的第一导向通道和第二导向通道；所述第一导向通道的内径自下而上逐渐减小，所述第二导向通道的内径自下而上逐渐增大；以及，
[0009]盖体，设于所述第二导向通道内的顶部；所述盖体内侧用于设置籽晶；所述籽晶的直径大于所述第一导向通道的最小内径，且大于所述第二导向通道的最小内径。
[0010]可选地，所述第一导向通道内侧具有第一导向面，所述第一导向面相对所述容置空间内壁倾斜的角度为0
‑
30
°
。
[0011]可选地，所述第二导向通道内侧具有第二导向面，所述第二导向面相对所述容置空间内壁倾斜的角度为0
‑
30
°
。
[0012]可选地，所述第一导向通道沿所述容置空间轴向的长度大于所述第二导向通道沿所述容置空间轴向的长度。
[0013]可选地，所述容置空间的顶部内壁上开设有容置槽，所述导流筒装配于所述容置槽。
[0014]可选地，所述导流筒沿所述容置空间径向的高度小于或等于所述容置槽沿所述容
置空间径向的深度。
[0015]可选地，所述籽晶与所述第二导向通道的内壁之间形成间隙。
[0016]可选地，所述间隙的宽度为1mm
‑
10mm。
[0017]可选地，所述导流筒由石墨、钽、钨和铌中至少一种材料制成。
[0018]可选地，所述单晶生长装置还包括保温件；所述保温件设于所述盖体外侧中部。
[0019]本技术提供的单晶生长装置相对于现有技术的有益效果包括：
[0020]在该单晶生长装置中，碳化硅原料受热挥发，产生的碳化硅气氛向上流动，在达到第一导向通道和第二导向通道处时，通过第一导向通道和第二导向通道向碳化硅气氛提供导向作用。由于第一导向通道自下而上的内径逐渐缩小，而第二导向通道的内径自下而上逐渐增大，以向碳化硅气氛提供先聚拢再发散的导向作用，进而使得在边缘位置的碳化硅气氛减少，弱化在籽晶上生长的碳化硅晶体的边缘竞争生长的情况，便能改善现有技术中碳化硅晶体生长边缘竞争生长所形成的杂晶裂纹、应力导致微管的问题，达到提高晶体整体质量以及增加碳化硅晶体可用直径的目的。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本申请实施例中提供的单晶生长装置的结构示意图；
[0023]图2为图1中D处的放大结构示意图。
[0024]图标：10
‑
单晶生长装置；11
‑
碳化硅原料；100
‑
容器主体；110
‑
容置空间；111
‑
容置槽；200
‑
导流筒；210
‑
第一导向通道；211
‑
第一导向面；220
‑
第二导向通道；221
‑
第二导向面；300
‑
盖体；310
‑
籽晶；311
‑
间隙；320
‑
保温件；330
‑
定位部。
具体实施方式
[0025]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0026]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所
指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例中的特征可以相互结合。
[0031]请参阅图1，本申请实施例中提供了一种单晶生长装置10，该单晶生长装置10用于向碳化硅生长提供生长环境，换言之，可以将碳化硅原料11放置于单晶生长装置10中，单晶生长装置10可以在加热的情况下实现碳化硅晶体的生长，从而获得碳化硅晶体。
[0032]在现有技术中，在碳化硅晶体在生长初期阶段，由于碳化硅晶体边缘竞争生长的情况，导致碳化硅晶体的边缘出现杂晶裂纹以及应力导致微管的缺陷，从而影响碳化硅晶体的品质，减少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶生长装置，其特征在于，包括：容器主体，内设有容置空间以容纳碳化硅原料；导流筒，设于所述容置空间的上方，且形成自下而上的第一导向通道和第二导向通道；所述第一导向通道的内径自下而上逐渐减小，所述第二导向通道的内径自下而上逐渐增大；以及，盖体，设于所述第二导向通道内的顶部；所述盖体内侧用于设置籽晶；所述籽晶的直径大于所述第一导向通道的最小内径，且大于所述第二导向通道的最小内径。2.根据权利要求1所述的单晶生长装置，其特征在于，所述第一导向通道内侧具有第一导向面，所述第一导向面相对所述容置空间内壁倾斜的角度为0
‑
30
°
。3.根据权利要求1所述的单晶生长装置，其特征在于，所述第二导向通道内侧具有第二导向面，所述第二导向面相对所述容置空间内壁倾斜的角度为0
‑
30
°
。4.根据权利要求1所述的单晶生长装置，其特征在于，所述第一导向通道沿所述容置空间轴向的长度大于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许耿森，张洁，
申请(专利权)人：湖南三安半导体有限责任公司，
类型：新型
国别省市：