制备碳化硅晶体的生长装置及碳化硅晶体的生长方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制备碳化硅晶体的生长装置及碳化硅晶体的生长方法，该装置包括：第一坩埚，第一坩埚限定形成反应腔；籽晶，籽晶设置于反应腔内，所述籽晶限定出在上下方向上延伸的生长空腔；第二坩埚，第二坩埚设置于反应腔内，第二坩埚内放置碳化硅粉料，籽晶的生长空腔朝向碳化硅粉料一侧敞开，第二坩埚延伸至生长空腔中，且延伸至生长空腔的部分设有连通生长空腔的导流孔，碳化硅粉料升华的碳化硅蒸气通过导流孔进入到生长空腔内，在籽晶的内表面缩径生长出碳化硅晶体。本发明专利技术通过采用环状籽晶和缩径生长的方式，籽晶中的多种缺陷由于生长方式的不同从而无法被遗传，从而减少晶体缺陷，升华气体被籽晶包裹用于生长，减少逸散。减少逸散。减少逸散。

【技术实现步骤摘要】
制备碳化硅晶体的生长装置及碳化硅晶体的生长方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅领域，尤其是涉及一种制备碳化硅晶体的生长装置及碳化硅晶体的生长方法。

技术介绍

[0002]半导体碳化硅单晶材料自上世纪90年代开始商业化以来，经过近30年的发展，已逐步成为功率电子器件和微波射频器件的优选基底材料。目前最为成熟的碳化硅单晶制备技术为物理气相输运法(简称PVT法)，其基本原理是通过中频感应加热放置于线圈中心的石墨坩埚，石墨坩埚壁感应发热后将热量传输至内部的碳化硅粉料并致其升华，同时在坩埚顶部设置籽晶作为晶体生长基点。传统设计存在一定程度的径向温度梯度，该温度梯度会导致晶体内部的热应力，进而导致晶体断裂。
[0003]传统的PVT法是使用片状籽晶进行晶体生长，在生长过程中，晶体高度约为15～25mm之间。现有的晶体生长的方法主要为等径生长和扩径生长，其有以下优缺点：
[0004](1)微管以及TSD等缺陷存在遗传性，传统籽晶生长过程中，若籽晶存在上述缺陷，该缺陷在生长过程中会贯穿整个晶锭，由此切出的晶片也会存在上述缺陷。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备碳化硅晶体的生长装置，其特征在于，包括：第一坩埚，所述第一坩埚限定形成反应腔；籽晶，所述籽晶设置于所述反应腔内，所述籽晶限定出在上下方向上延伸的生长空腔；第二坩埚，所述第二坩埚设置于所述反应腔内，所述第二坩埚内放置碳化硅粉料，所述生长空腔朝向所述碳化硅粉料一侧敞开，所述第二坩埚延伸至所述生长空腔中，且延伸至所述生长空腔的部分设有连通所述生长空腔的导流孔，所述碳化硅粉料升华的碳化硅蒸气通过所述导流孔进入到所述生长空腔内，在所述籽晶的内表面缩径生长出碳化硅晶体。2.根据权利要求1所述的制备碳化硅晶体的生长装置，其特征在于，所述籽晶包括第一籽晶部，所述第一籽晶部呈环形的筒状结构，所述生长空腔在上下方向上贯通所述第一籽晶部。3.根据权利要求2所述的制备碳化硅晶体的生长装置，其特征在于，所述籽晶还包括第二籽晶部，所述第二籽晶部密封设置于所述第一籽晶部的上端，所述第一籽晶部与所述第二籽晶部共同限定出所述生长空腔。4.根据权利要求1所述的制备碳化硅晶体的生长装置，其特征在于，所述第二坩埚包括坩埚主体和导流罩，所述坩埚主体的上端与所述导流罩可拆卸连接，所述坩埚主体用于盛放所述碳化硅粉料，所述导流罩形成气流通道并延伸至所述生长空腔中。5.根据权利要求4所述的制备碳化硅晶体的生长装置，其特征在于，所述导流罩包括导流管和引导管，所述引导管与所述坩埚主体可拆卸连接，所述导流管的径向截面积小于所述坩埚主体的径向截面积，所述导流管伸入至所述籽晶的生长空腔中，所述导流孔设置于所述导流管上。6.根据权利要求4所述的制备碳化硅晶体的生长装置，其特征在于，所述第二坩埚内设有气流控制件，所述气流控制件转动设置于所述气流通道内，用于控制从所述第二坩埚进入到所述生长空腔的碳化硅气体的流量；所述气流控制件包括挡片组件和内旋转轴，所述内旋转轴的贯穿所述坩埚主体，并伸入至所述导流罩的上部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许成凯，陈俊宏，
申请(专利权)人：江苏集芯半导体硅材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：