一种掺杂碳化硅单晶制备设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种掺杂碳化硅单晶制备设备，包括下保温层，下保温层上端滑动配合有上保温层，下保温层以及上保温层内均设置有保温腔，两个保温腔相互连通，保温腔内设置有坩埚体，坩埚体上端滑动配合有坩埚盖，坩埚盖下端面固定有周向分布的夹块座，本实用新型专利技术通过定位环定位坩埚体，从而便于进气插管插入导流管内，并将掺杂气体通过进气插管以及导流管直接导入晶体生长腔内，使掺杂气体同生长组分一起生长，实现均匀可控掺杂，进而获得高掺杂均匀性的单晶，同时周向分布的夹块座以及夹块，可快速固定籽晶，而且在晶体生长结束后可通过夹块座与夹块座之间的缺口快速取下晶体，以此提高晶体制备效率。以此提高晶体制备效率。以此提高晶体制备效率。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂碳化硅单晶制备设备


[0001]本技术涉及单晶硅
，具体为一种掺杂碳化硅单晶制备设备。

技术介绍

[0002]大直径碳化硅晶体制备常用方法是物理气相传输法。将碳化硅料放在密闭的石墨坩埚底部，坩埚顶部固定一个籽晶，坩埚外部放置石墨保温材料。采用中频感应将坩埚加热，粉料达到升华点，其在轴向温度梯度的驱动下从源料表面传输到籽晶表面，在籽晶表面凝结，缓慢结晶，达到生长晶体的目的。
[0003]PVT生长方法常用的掺杂方式包括粉料掺杂和气体掺杂，其中气体掺杂是将掺杂气体通到炉子里面，在坩埚的外部，掺杂气体通过坩埚壁上的微孔渗入进去。不论是粉料掺杂还是气体掺杂，都存在可控性及均匀性差的问题，影响碳化硅衬底的杂质浓度分布，增加电阻率不均匀性，进而影响后续使用。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种掺杂碳化硅单晶制备设备，用于克服现有技术中的上述缺陷。
[0005]根据本技术的一种掺杂碳化硅单晶制备设备，包括下保温层，所述下保温层上端滑动配合有上保温层，所述下保温层以及所述上保温层内均设置有保温腔，两个所述保温腔相互连通，所述保温腔内设置有坩埚体，所述坩埚体上端滑动配合有坩埚盖，所述坩埚盖下端面固定有周向分布的夹块座，所述夹块座内侧面均固定有夹块，所述坩埚体内设置有导流管，周向分布的所述夹块可快速固定籽晶。
[0006]优选地，所述坩埚体内设有开口向上的晶体生长腔，所述导流管固定于所述晶体生长腔底壁上，上侧的所述保温腔上侧连通设有开口向上的测温口。
[0007]优选地，所述导流管内设有插管腔，所述插管腔下端开口设置，所述插管腔上侧连通设有导流口，所述导流口上端与开口设置。
[0008]优选地，所述坩埚盖内设有周向分布的排气口，所述排气口上下两端开口设置。
[0009]优选地，下侧的所述保温腔底壁上固定有定位环，所述定位环与所述坩埚体下端滑动配合，所述定位环可快速定位所述坩埚体，并固定所述坩埚体。
[0010]优选地，下侧的所述保温腔下侧连通设有进气口，所述进气口下端开口设置。
[0011]优选地，下侧的所述保温腔底壁上固定有进气插管，所述进气插管与所述插管腔滑动配合，通过所述进气插管和所述插管腔，可将掺杂气体导入所述晶体生长腔内，进而获得高掺杂均匀性的单晶。
[0012]优选地，所述进气插管下端与所述进气口连通设置，所述进气插管上端与所述插管腔连通设置。
[0013]本技术的有益效果是：本技术通过定位环定位坩埚体，从而便于进气插管插入导流管内，并将掺杂气体通过进气插管以及导流管直接导入晶体生长腔内，使掺杂
气体同生长组分一起生长，实现均匀可控掺杂，进而获得高掺杂均匀性的单晶，同时周向分布的夹块座以及夹块，可快速固定籽晶，而且在晶体生长结束后可通过夹块座与夹块座之间的缺口快速取下晶体，以此提高晶体制备效率。
附图说明
[0014]图1是本技术的外观示意图；
[0015]图2是本技术图1的主视图；
[0016]图3是本技术图1的俯视图；
[0017]图4是本技术图3中A
‑
A的示意图；
[0018]图5是本技术图4中B
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B的示意图；
[0019]图6是本技术图4中夹块座部件的局部放大示意图；
[0020]图7是本技术图4中定位环部件的局部放大示意图。
[0021]图中：
[0022]10、下保温层；11、上保温层；12、测温口；13、保温腔；14、坩埚盖；15、夹块座；16、排气口；17、坩埚体；18、进气插管；19、进气口；20、定位环；21、晶体生长腔；22、导流管；23、导流口；24、夹块；25、插管腔。
具体实施方式
[0023]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的简化描述，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。
[0024]为了使本技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本技术进行具体说明，应当理解为以下文字仅仅用以描述本技术的一种或几种具体的实施方式，并不对本技术具体请求的保护范围进行严格限定，如在本文中所使用，术语上下和左右不限于其严格的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限，下面详尽说明该一种掺杂碳化硅单晶制备设备的具体特征：
[0025]参照图1
‑
图7，根据本技术的实施例的一种掺杂碳化硅单晶制备设备，包括下保温层10，下保温层10上端滑动配合有上保温层11，下保温层10以及上保温层11内均设置有保温腔13，两个保温腔13相互连通，保温腔13内设置有坩埚体17，坩埚体17上端滑动配合有坩埚盖14，坩埚盖14下端面固定有周向分布的夹块座15，夹块座15内侧面均固定有夹块24，夹块24具有弹性，可夹持籽晶，坩埚体17内设置有导流管22。
[0026]坩埚体17内设有开口向上的晶体生长腔21，导流管22固定于晶体生长腔21底壁上，上侧的保温腔13上侧连通设有开口向上的测温口12。
[0027]导流管22内设有插管腔25，插管腔25下端开口设置，插管腔25上侧连通设有导流口23，导流口23上端与开口设置。
[0028]坩埚盖14内设有周向分布的排气口16，排气口16上下两端开口设置。
[0029]下侧的保温腔13底壁上固定有定位环20，定位环20与坩埚体17下端滑动配合，定位环20内侧面上端为向外扩张的斜面，以便于坩埚体17卡入定位环20内。
[0030]下侧的保温腔13下侧连通设有进气口19，进气口19下端开口设置。
[0031]下侧的保温腔13底壁上固定有进气插管18，进气插管18与插管腔25滑动配合。
[0032]进气插管18下端与进气口19连通设置，进气插管18上端与插管腔25连通设置。
[0033]本技术具体使用过程：
[0034]1、在晶体生长腔21内底部填充碳化硅结晶物料，而后将籽晶卡入夹块24内，再将坩埚盖14盖在坩埚体17上端；
[0035]2、将插管腔25对齐进气插管18，并将坩埚体17下端卡入定位环20内，从而实现将坩埚体17固定在保温腔13底壁上，进气口19下端与进气管道连接；
[0036]3、将上保温层11盖在下保温层10上端，从而对坩埚体17进行保温；
[0037]4、将本技术放入单晶生长炉，并封闭单晶生长炉；
[0038]5、而后对单晶生长炉进行抽真空并对本技术进行加热，并通过测温装置通过测温口12检测保温腔13内的温度；
[0039]6、通过进气管道、进气插管18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺杂碳化硅单晶制备设备，包括下保温层（10），其特征在于：所述下保温层（10）上端滑动配合有上保温层（11），所述下保温层（10）以及所述上保温层（11）内均设置有保温腔（13），两个所述保温腔（13）相互连通，所述保温腔（13）内设置有坩埚体（17），所述坩埚体（17）上端滑动配合有坩埚盖（14），所述坩埚盖（14）下端面固定有周向分布的夹块座（15），所述夹块座（15）内侧面均固定有夹块（24），所述坩埚体（17）内设置有导流管（22）。2.根据权利要求1所述的一种掺杂碳化硅单晶制备设备，其特征在于：所述坩埚体（17）内设有开口向上的晶体生长腔（21），所述导流管（22）固定于所述晶体生长腔（21）底壁上，上侧的所述保温腔（13）上侧连通设有开口向上的测温口（12）。3.根据权利要求2所述的一种掺杂碳化硅单晶制备设备，其特征在于：所述导流管（22）内设有插管腔（25），所述插管腔（25）下端开口设置，所述插管腔（25）上侧连通设有导流口（...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏汝省，李天，毛栋梁，李斌，毛开礼，靳霄曦，
申请(专利权)人：山西烁科晶体有限公司，
类型：新型
国别省市：