【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶体生长，具体涉及一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置及其方法。
技术介绍
1、碳化硅（sic）为代表的第三代半导体大功率电力电子器件是目前在电力电子领域发展最快的功率半导体器件之一。碳化硅作为第三代半导体材料的典型代表，也是目前晶体生产技术和器件制造水平最成熟，应用最广泛的宽禁带半导体材料之一，目前在已经形成了全球的材料、器件和应用产业链。是高温、高频、抗辐射、大功率应用场合下极为理想的半导体材料。
2、在电阻法液相法生长sic晶体时，将硅和助溶剂装入石墨坩埚中，通过石墨电阻加热单元进行加热熔化，硅溶液溶解石墨中的碳形成含碳的硅溶液，再sic籽晶浸入溶液中，使得籽晶附近过冷获得碳过饱和状态，碳析出在籽晶上外延生长sic单晶。
3、常规的单加热单元电阻法单晶生长过程中：
4、一方面电阻加热单元无法进行上下升降去使单晶籽晶附近过冷获得碳过饱和状态，如果通过升降坩埚到加热单元的不同位置来达到单晶籽晶附近过冷的目的，同时不可避免的液面出现波动以及溶液温场的不稳定，造成溶液波动，生长界面不稳定，以及溶液内部出现温场，造成溶液出现浮晶，单晶生长出现包裹物或者多晶，杂晶的情况；
5、另一方面生长过程中，上下保温层的重复利用，保温性能下降，无法使之温度梯度满足我们的使用需求，重复性方面难以保障。因此需要找到一种液相电阻法碳化硅单晶生长期间操作简单，安全性高，高效寻找温度梯度且能保持生长界面温度稳定，溶液稳定，满足sic单晶高效率，高稳定性，高重复性的长时间生长的要求。因此，研发一
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置及其方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，包括：
3、反应仓、坩埚、第一加热单元、第二加热单元和测温件，所述反应仓内部中空，所述坩埚固定在所述反应仓内；
4、所述测温件可拆卸的设置在所述反应仓上，所述测温件适于监测坩埚内的温度；
5、所述第一加热单元固定在所述坩埚的外壁上部；
6、所述第二加热单元固定在所述坩埚的外壁下部，且所述第一加热单元设置在所述第二加热单元的上方；
7、其中，装配时，第二加热单元先固定在坩埚外部，再将第一加热单元固定在坩埚外部；
8、所述第一加热单元和所述第二加热单元能够单独对坩埚进行加热。
9、作为优选，所述第一加热单元包括：第一加热器、第一支撑脚、第一电极柱和第一反射板，所述第一电极柱竖直设置，所述第一支撑脚固定在所述第一电极柱上端，
10、所述第一加热器固定在所述第一支撑脚上，所述第一加热器与所述第一电极柱电连接，且所述第一加热器设置在所述坩埚外壁上部；
11、所述第一反射板固定在所述坩埚的上方，所述第一反射板适于将坩埚内散出的热量反射回到坩埚内溶液表面。
12、作为优选，所述第二加热单元包括：第二加热器、第二支撑脚、第二电极柱和第二反射板，所述第二电极柱竖直设置，且所述第二电极柱设置在所述第一电极柱的内侧；
13、所述第二支撑脚固定在所述第二电极柱的上，所述第二加热器固定在所述第二支撑脚上，所述第二加热器设置在所述坩埚的外壁下部；
14、所述第二反射板固定在所述坩埚的下方，所述第二反射板适于将坩埚散发的热量反射至坩埚底部。
15、作为优选，所述反应仓上端滑动设置有一固定筒，所述固定筒内部中空，所述固定筒竖直设置。
16、作为优选，所述固定筒外壁开设有若干限位槽，所述限位槽内滑动设置有若干联动清理件，所述联动清理件与所述测温件联动；
17、其中，测温件适于推动所述固定筒竖直向下滑动。
18、作为优选，所述反应仓上端开设有一锥形槽，所述锥形槽与所述联动清理件下端抵接。
19、作为优选，所述测温件内开设有一固定槽，所述联动清理件上端滑动设置在所述固定槽内。
20、作为优选，所述测温件内沿轴向方向开设有一升降槽，所述固定筒滑动设置在所述升降槽内。
21、作为优选，所述联动清理件上端设置有清理毛刷，所述清理毛刷朝向测温件的感光片，且所述联动清理件上端与感光片抵接。
22、作为优选，相邻两联动清理件之间固定有一连接件，所述连接件为柔性件。
23、作为优选，所述反应仓内转动设置有一驱动轴，所述驱动轴固定在所述坩埚下端，所述驱动轴适于驱动所述坩埚周向转动。
24、另一方面，本专利技术还提供了一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置的工作方法，包括如下步骤：
25、拆卸测温件时，按压所述测温件，测温件推动联动清理件和固定筒同步向下移动；
26、联动清理件向下移动至与升降槽侧壁抵接后，升降槽适于推动联动清理件使其向固定筒的轴心方向移动；
27、各联动清理件移动至内端抵接后，周向所述测温件，所述清理毛刷适于清理感光片底壁的杂质，
28、所述测温件适于与所述联动清理件脱离，以便于对测温件进行检测，以保证测温件测量的准确性；
29、工作时，将5000g硅与助溶剂依次放入坩埚中，此过程需要保证没有杂质进入坩埚内；
30、将坩埚放入反应仓内，调整坩埚位置，使得第一加热器对准坩埚上部，第二加热器对准坩埚下部，
31、对反应仓抽真空并用氩气置换，流动氩气下控制氩气流量10l，反应仓内压力在600mbar-800mbar，压力稳定后开始加热，第一加热器功率设定为5-10kw进行辅助化料，第二加热器功率设定为10-18kw进行主要化料；
32、完全化料后，调整第一加热器和第二加热器功率，测温件开始工作，温度稳定后，传动轴驱动坩埚周向转动，坩埚转速为20-30rpm，使溶液充分混合均匀，时长1h；
33、充分均匀后，籽晶进行接触，通过调整第一加热器和第二加热器功率，使坩埚下部温度为2000±10℃，坩埚上部温度为1950±10℃，籽晶托旋转速度为50-100rpm，并以0.25mm/h速度上升，碳和硅结合在籽晶上外延生长sic单晶。
34、本专利技术的有益效果是，本专利技术的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，通过第一加热单元和第二加热单元的设置，可以精确的调控轴向温度，保障径向梯度，有利于长时间增大单晶厚度以及提高单晶质量；减小了对于热场保温的决定性依赖，降低了保温毡的使用成本，提升了单晶生长的质量。而测温件和联动清理件的配合，不仅便于拆卸测温件，同时，在测温过程中，能够调节对坩埚内的测温范围，以使得测温件测温平均值更加准确。
35、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
36、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
4.如权利要求3所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
5.如权利要求4所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
6.如权利要求5所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
7.如权利要求6所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
8.如权利要求7所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
9.如权利要求8所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
10.如权利要求9所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
11.一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置的工作方法，其特征在于，使用如权利要求10所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热
...【技术特征摘要】
1.一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
4.如权利要求3所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
5.如权利要求4所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
6.如权利要求5所述的一种液相法生长碳化硅单晶的双加热器装置，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：王晗，陆敏，柯尊斌，张小勇，王欣，
申请(专利权)人：常州臻晶半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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