碳化硅晶体生长热场装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种碳化硅晶体生长热场装置，涉及碳化硅晶体生长技术领域，该碳化硅晶体生长热场装置，包括生长坩埚、籽晶载具、阻隔罩体以及保温层，生长坩埚用于放置碳化硅粉料；籽晶载具设置在生长坩埚上，用于固定籽晶；阻隔罩体罩设在生长坩埚和籽晶载具外；保温层设置在阻挡罩体外；其中，阻隔罩体的内侧壁和生长坩埚的外侧壁相间隔，以使阻隔罩体和生长坩埚之间形成缓冲腔，缓冲腔内填充有缓冲气体，阻隔罩体用于阻挡缓冲腔内的气体与保温层接触。相较于现有技术，本发明专利技术提供的碳化硅晶体生长热场装置，能够有效抑制气体对保温层的腐蚀，保证保温层的完整性，进而保障内部热场的重复性和稳定性，从而保证碳化硅晶体生长的质量和性能。质量和性能。质量和性能。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅晶体生长热场装置


[0001]本专利技术涉及碳化硅晶体生长
，具体而言，涉及一种碳化硅晶体生长热场装置。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)作为新兴的第三代半导体核心材料，具有宽禁带、高临界击穿电场强度、高电子迁移率以及良好的抗辐照性和化学稳定性等优异性，这使其成为一种广泛应用的重要衬底晶片材料，在航空器件、新能源汽车、轨道交通和家用电器等领域展现了良好的应用前景。
[0003]目前主要用物理气相输运法生长碳化硅晶体，然而，经专利技术人研究发现，现有技术中保温毡在生长碳化硅晶体的过程中容易被反应气体腐蚀，从而影响热场的重复性和稳定性，进而严重影响生长的碳化硅晶体的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种碳化硅晶体生长热场装置，其能够有效抑制气体对保温毡的腐蚀，保障热场的重复性和稳定性。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]本专利技术实施例提供了一种碳化硅晶体生长热场装置，包括：
[0007]生长坩埚，所述生长坩埚用于放置碳化硅粉料；
[0008]籽晶载具，所述籽晶载具设置在所述生长坩埚上，用于固定籽晶；
[0009]阻隔罩体，所述阻隔罩体罩设在所述生长坩埚和所述籽晶载具外；
[0010]保温层，所述保温层设置在阻挡罩体外；
[0011]其中，所述阻隔罩体的内侧壁和所述生长坩埚的外侧壁相间隔，以使所述阻隔罩体和所述生长坩埚之间形成缓冲腔，所述缓冲腔内填充有缓冲气体，所述阻隔罩体用于阻挡所述缓冲腔内的气体与所述保温层接触。
[0012]在可选的实施方式中，所述缓冲气体包括氩气、氮气、氢气、氦气中的至少一种。
[0013]在可选的实施方式中，所述缓冲腔内的气体压强在1
‑
800mbar之间。
[0014]在可选的实施方式中，所述生长坩埚放置在所述阻隔罩体内，所述阻隔罩体上开设有放置开口，所述放置开口上活动设置有密封盖，所述密封盖用于打开或者关闭所述放置开口。
[0015]在可选的实施方式中，所述阻隔罩体的底壁上还设置有放置台，所述放置台上设置有固定结构，所述生长坩埚放置在所述放置台上，并与所述固定结构可拆卸连接。
[0016]在可选的实施方式中，所述固定结构包括多个活动卡爪，多个所述活动卡爪沿一圆周方向分布在所述放置台上，每个所述活动卡爪卡持在所述生长坩埚的底部边缘，以使所述生长坩埚固定在所述放置台上。
[0017]在可选的实施方式中，所述密封盖上还设置有均与所述缓冲腔连通的第一气体管
和第二气体管，所述第一气体管用于向所述缓冲腔通入所述缓冲气体，所述第二气体管用于抽出所述缓冲腔内的气体。
[0018]在可选的实施方式中，所述缓冲腔的宽度大于所述生长坩埚的宽度，且所述缓冲腔的宽度小于所述生长坩埚的宽度的10倍。
[0019]在可选的实施方式中，所述生长坩埚包括坩埚本体和设置在所述坩埚本体内侧的生长环，所述坩埚本体用于放置所述碳化硅粉料，所述籽晶载具设置在所述坩埚本体的顶端，所述生长环的一端连接于所述坩埚本体的内侧，另一端朝向所述籽晶载具倾斜延伸，并用于延伸至所述籽晶的边缘。
[0020]在可选的实施方式中，所述坩埚本体的顶端的内侧边缘设置有第一密封凸环，所述籽晶载具的底端的外侧边缘设置有第二密封凸环，所述第一密封凸环和所述第二密封凸环相互扣合，以使所述坩埚本体的顶端和所述籽晶载具的底端之间形成迷宫密封结构。
[0021]本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
[0022]本专利技术实施例提供的碳化硅生长装置，将籽晶载具设置在生长坩埚上，实现固定籽晶的作用，同时在生长坩埚和籽晶载具外罩设有阻隔罩体，在阻隔罩体外设置有保温层，其中，阻隔罩体的内侧壁和生长坩埚的外侧壁相间隔，以使阻隔罩体和生长坩埚之间形成缓冲腔，阻隔罩体用于阻挡缓冲腔内的气体与保温层接触。在实际生长时，利用外部热源加热生长坩埚，生长坩埚内的碳化硅粉料升华形成气体，由于缓冲腔和阻隔罩体的存在，少许逃逸出生长坩埚的反应气体被阻隔罩体阻挡，抑制反应气体腐蚀外部的保温层，从而能够保证保温层的完整性。相较于现有技术，本专利技术提供的碳化硅晶体生长热场装置，能够有效抑制气体对保温层的腐蚀，保证保温层的完整性，进而保障内部热场的重复性和稳定性，从而保证碳化硅晶体生长的质量和性能。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利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专利技术的某些实施例，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。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的碳化硅生长装置的组装结构示意图；
[0025]图2为图1中阻隔罩体在另一视角下的剖面结构示意图；
[0026]图3为图2中活动卡爪的装配结构示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的碳化硅生长装置的局部结构示意图；
[0028]图5为图4中
Ⅴ
的局部放大示意图。
[0029]图标：100
‑
碳化硅晶体生长热场装置；110
‑
生长坩埚；111
‑
坩埚本体；113
‑
生长环；115
‑
第一密封凸环；117
‑
第二密封凸环；130
‑
籽晶载具；150
‑
阻隔罩体；151
‑
密封盖；1511
‑
第一气体管；1513
‑
第二气体管；1515
‑
第一单向阀；1517
‑
第二单向阀；153
‑
放置台；155
‑
活动卡爪；1551
‑
第一折弯弹片；1553
‑
第二折弯弹片；157
‑
转轴；159
‑
连接槽；170
‑
保温层；190
‑
缓冲腔；200
‑
籽晶；300
‑
碳化硅粉料。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]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，一旦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶体生长热场装置，其特征在于，包括：生长坩埚，所述生长坩埚用于放置碳化硅粉料；籽晶载具，所述籽晶载具设置在所述生长坩埚上，用于固定籽晶；阻隔罩体，所述阻隔罩体罩设在所述生长坩埚和所述籽晶载具外；保温层，所述保温层设置在阻挡罩体外；其中，所述阻隔罩体的内侧壁和所述生长坩埚的外侧壁相间隔，以使所述阻隔罩体和所述生长坩埚之间形成缓冲腔，所述阻隔罩体用于阻挡所述缓冲腔内的气体与所述保温层接触。2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体生长热场装置，其特征在于，所述缓冲腔内填充有缓冲气体，所述缓冲气体包括氩气、氮气、氢气、氦气中的至少一种。3.根据权利要求2所述的碳化硅晶体生长热场装置，其特征在于，所述缓冲腔内的气体压强在1
‑
800mbar之间。4.根据权利要求2所述的碳化硅晶体生长热场装置，其特征在于，所述生长坩埚放置在所述阻隔罩体内，所述阻隔罩体上开设有放置开口，所述放置开口上活动设置有密封盖，所述密封盖用于打开或者关闭所述放置开口。5.根据权利要求4所述的碳化硅晶体生长热场装置，其特征在于，所述阻隔罩体的底壁上还设置有放置台，所述放置台上设置有固定结构，所述生长坩埚放置在所述放置台上，并与所述固定结构可拆卸连接。6.根据权利要求5所述的碳化硅晶体生长热场装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：通威微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：