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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶体生长,具体地涉及一种用于碳化硅晶体生长的坩埚、一种碳化硅晶体的生长控制系统、一种碳化硅晶体的生长控制方法。
技术介绍
1、电子设备在生活中的大规模应用催生了半导体原材料的大量需求,其中就包括作为基底材料的碳化硅,随着科技的不断发展,碳化硅的生产制造方法也越来越多,其中物理气相输送法(pvt)是宽禁带半导体材料的主流制备方法。
2、在基于pvt方法制备碳化硅晶体时,主要采用感应法进行加热,然而在实际应用过程中,技术人员发现现有技术至少存在如下技术问题:
3、在采用现有的感应法制备碳化硅单晶时,由于工艺本身的特点以及石墨材质的特点,例如石墨材质在长晶过程中会和富si气氛反应、原料会分解产生细小c颗粒、轴向温梯会产生自下而上的拖拽力等原因,导致碳化硅晶体在生长过程中容易产生碳包裹物,从而大大降低了最终生成的碳化硅晶体的产品质量。
4、另一方面,受感应加热原理所限,进行碳化硅晶体生长的加热时,原材料中所有材料的受热并不均匀,中间部分原料不能完全分解而产生陶瓷化,该部分原料利用率较低,降低了企业的经营效益。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的上述技术问题,本专利技术实施例提供一种用于碳化硅晶体生长的坩埚、生长控制系统、控制方法,通过对现有的碳化硅生长装置进行改进,对碳化硅晶体生长过程中的碳颗粒进行过滤,从而有效减少碳包裹物的产生,提高生产效率、提高产品质量。
2、为了实现上述目的,本专利技术实施例提供一种用于碳化硅晶体
3、优选地,所述喇叭状通孔的侧壁上敷设合金薄膜,所述合金薄膜不与硅气流发生腐蚀反应。
4、优选地,所述导流环的底部设置旋涡状倒流结构。
5、优选地,所述第一碳化硅粉料的粒径小于所述第二碳化硅粉料的粒径。
6、优选地,所述多孔石墨筒的厚度根据加热温度确定。
7、优选地,所述多孔石墨筒的厚度为2-5mm,孔隙率为20-70%。
8、优选地,所述第二碳化硅粉料的厚度为5-20mm。
9、另一方面,本专利技术还提供一种碳化硅晶体的生长控制系统,所述生长控制系统包括本专利技术实施例提供的坩埚,所述生长控制系统还包括:保温部,包覆于所述坩埚的外侧;加热装置,配置于所述坩埚的中下部,所述加热装置作用于所述坩埚产生的高温线位于所述坩埚的中部以下;第一真空泵,用于将所述坩埚内的空气抽至第一真空度;第二真空泵,用于将所述坩埚内的空气抽至第二真空度;旋转装置,所述坩埚放置于所述旋转装置上,并在所述旋转装置的作用下执行旋转操作。
10、进一步的,本专利技术还提供一种碳化硅晶体的生长控制方法,应用于本专利技术实施例提供的生长控制系统,所述生长控制方法包括:在坩埚内执行粉料准备操作,获得初始坩埚;对所述初始坩埚的热场位置进行调整,以获得调整后坩埚;对所述调整后坩埚进行真空处理,获得处理后坩埚;按照预设温度和预设压力对所述处理后坩埚执行碳化硅晶体生长操作,获得生长坩埚;对所述生长坩埚执行旋转操作;判断所述碳化硅晶体生长操作是否执行完成,并在确定执行完成的情况下,停止所述旋转操作,执行退火操作,获得生长后的碳化硅晶体。
11、另一方面,本专利技术还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本专利技术提供的方法。
12、通过本专利技术提供的技术方案,本专利技术至少具有如下技术效果:
13、通过对现有的碳化硅晶体生长装置进行改进,采用具有多孔石墨筒的坩埚,对碳化硅晶体在生长过程中的碳颗粒进行过滤,从而有效减少碳包裹物的产生,提高碳化硅晶体的产量和产品质量;同时根据加热温度对多孔石墨筒的厚度进行调整,能够进一步提高原料的利用效率,进一步降低原料浪费,提高碳化硅晶体的产量,提高了企业的经营效益。
14、本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种用于碳化硅晶体生长的坩埚,其特征在于,所述坩埚包括:
2.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述喇叭状通孔的侧壁上敷设合金薄膜,所述合金薄膜不与硅气流发生腐蚀反应。
3.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述导流环(4)的底部设置旋涡状倒流结构。
4.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述第一碳化硅粉料(10)的粒径小于所述第二碳化硅粉料(9)的粒径。
5.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述多孔石墨筒(6)的厚度根据加热温度确定。
6.根据权利要求5所述的坩埚,其特征在于,所述多孔石墨筒(6)的厚度为2-5mm,孔隙率为20-70%。
7.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述第二碳化硅粉料(9)的厚度为5-20mm。
8.一种碳化硅晶体的生长控制系统,其特征在于,所述生长控制系统包括根据权利要求1-5中任一权利要求所述的坩埚,所述生长控制系统还包括:
9.一种碳化硅晶体的生长控制方法,应用于权利要求8所述的生长控制系统,其特征在于,所述生长控制方法包括
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求9所述的生长控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于碳化硅晶体生长的坩埚,其特征在于,所述坩埚包括:
2.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述喇叭状通孔的侧壁上敷设合金薄膜,所述合金薄膜不与硅气流发生腐蚀反应。
3.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述导流环(4)的底部设置旋涡状倒流结构。
4.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述第一碳化硅粉料(10)的粒径小于所述第二碳化硅粉料(9)的粒径。
5.根据权利要求1所述的坩埚,其特征在于,所述多孔石墨筒(6)的厚度根据加热温度确定。
6.根据权利要求5所述的坩埚,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄立文,王增泽,刘冬冬,杨帅,井琳,张皓,叶欣怡,刘振洲,张玮,鲍慧强,
申请(专利权)人:北京粤海金半导体技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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