一种大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长装置，涉及碳化硅生产设备技术领域，包括上部石墨坩埚、下部石墨坩埚、多孔石墨圆筒、多孔石墨筒、籽晶提杆、石墨籽晶盖、保温毡和感应线圈；上部石墨坩埚设置于下部石墨坩埚的顶部，且上部石墨坩埚的底部与下部石墨坩埚相连通；上部石墨坩埚和下部石墨坩埚内分别设置有一多孔石墨圆筒，多孔石墨圆筒内设置有多孔石墨筒；保温毡外侧设置有感应线圈。可先通过PVT法，使用扩径机械装配式石墨盖来减少由于粘接不均导致的六方空洞缺陷，同时可实现晶体的扩径生长，再使用PVT法得到更大的直径籽晶作为LPE法的籽晶。由于有两套加热系统和生长腔室，可在同一块晶体上实现不同类型的掺杂。杂。杂。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长装置


[0001]本技术涉及碳化硅生产设备
，特别是涉及一种大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长装置。

技术介绍

[0002]SiC为代表的第三代半导体材料具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度等特点，在高温、高频、大功率、光电子及抗辐射等方面具有广阔的应用前景。目前生长大体积SiC晶体的多为改良的Lely法，即物理气相传输(physicalvaportransport，即PVT)法。高温下反应腔室下部的碳化硅固体粉料升华，得到非化学计量的SimCn气体，腔室上部粘有籽晶，设计的反应室具有一定温度梯度，符合条件的气体会在籽晶表面沉积结晶。虽然PVT法具有生长速率快，工艺条件和设备相对简单，但工艺稳定性和结晶质量难以保证。例如，籽晶粘接不稳定易形成六方空洞；粉料随着反应进行易形成富碳气氛进而形成碳包裹、微管甚至多型等晶体缺陷。而液相法(LPE)可以有效愈合碳化硅晶体的微管，但生长速率较慢且由于籽晶尺寸限制难以获得大直径、厚度的晶体，因此成本较高。
[0003]此外，常规PVT法或LPE法制备碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长装置，其特征在于，包括上部石墨坩埚、下部石墨坩埚、多孔石墨圆筒、多孔石墨筒、籽晶提杆、石墨籽晶盖、保温毡和感应线圈；所述上部石墨坩埚设置于所述下部石墨坩埚的顶部，且所述上部石墨坩埚的底部与所述下部石墨坩埚相连通；所述上部石墨坩埚和所述下部石墨坩埚内分别设置有一所述多孔石墨圆筒，所述多孔石墨圆筒内设置有所述多孔石墨筒；所述多孔石墨圆筒与所述上部石墨坩埚之间用于放置碳化硅粉料和N型掺杂剂混合物；所述多孔石墨圆筒与所述下部石墨坩埚之间用于放置硅、金属和P型掺杂剂的混合物；所述上部石墨坩埚和所述下部石墨坩埚的周围以及所述上部石墨坩埚的上方、所述下部石墨坩埚的底部均设置有所述保温毡；所述保温毡外侧设置有所述感应线圈。2.根据权利要求1所述的大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长装置，其特征在于，所述感应线圈包括上部感应线圈和下部感应线圈；所述上部感应线圈与所述上部石墨坩埚相对应，所述下部感应线圈与所述下部石墨坩埚相对应；且所述上部感应线圈和所述下部感应线圈独立控制。3.根据权利要求1所述的大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长装置，其特征在于，位于所述下部石墨坩埚底部的所述保温毡底部设置有石墨硬毡托底，所述石墨硬毡托底底部与旋杆相连接。4.根据权利要求1所述的大尺寸低缺陷碳化硅单晶生长...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晶莹，罗烨栋，浩瀚，赵新田，杨弥珺，章宣，都佳豪，
申请(专利权)人：宁波合盛新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：