一种碳化硅单晶的生长装置及生长方法制造方法及图纸

技术编号:40879863 阅读:44 留言:0更新日期:2024-04-08 16:50
本发明专利技术属于碳化硅晶体生长领域,具体涉及一种碳化硅单晶的生长装置及生长方法,包括:坩埚筒体,其底部中央设置有环形凹部,环形凹部的底部中部向下设置有第一通孔;坩埚底,其设置于环形凹部中,其与环形凹部之间留有缝隙;第一转轴,其一端的端部通过第一通孔与坩埚筒体螺纹连接,其内部具有第二转轴容纳腔,第二转轴容纳腔靠近坩埚底的一端设置有开口;第二转轴,其位于第二转轴容纳腔中,其与第二转轴容纳腔的内表面之间留有导通气体的第一间隔,其相对第一转轴独立旋转,其通过开口固定连接于坩埚底的底部中央,第一间隔与缝隙相连通;搅拌部,其设置于坩埚底的上部。生长装置的使用能均匀原料,提高晶体质量和原料利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳化硅晶体生长,具体涉及一种碳化硅单晶的生长装置及生长方法


技术介绍

1、物理气相输运法(pvt)是目前工业化生长碳化硅晶体的主要方法,具体为使高纯碳化硅原料在石墨坩埚中受热气化,原料的气体分子上升遇到籽晶完成结晶、扩径和退火处理等程序,以得到碳化硅晶体。

2、电阻加热的pvt法生长碳化硅单晶时,加热器位于石墨坩埚的侧面,原料靠近外侧的区域温度较高,硅元素和富硅的原子团优先从原料中逸出,原料逐渐碳化(原料内c含量高于si含量),碳化严重的原料会产生碳粉尘,碳粉尘跟随气流沉积在晶体生长界面上会形成包裹体缺陷,包裹体缺陷会进一步成长为螺旋位错、层错和微管等更大范围的缺陷,严重影响碳化硅晶体的质量,原料靠近内侧的区域温度较低,原料升华速度慢,且从高温区挥发出来的气体在低温区容易重新结晶,影响碳化硅原料的利用率。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术生长碳化硅单晶,高温区的碳化严重的原料产生碳粉尘,影响晶体质量,低温区的原料结晶,碳化硅原料的利用率较低的缺陷,提供一种碳化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅单晶的生长装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的生长装置,其特征在于,所述环形凹部(101)的底面上设置有与石墨滚珠适配的第一环形圆弧凹槽(1011),所述坩埚底(2)的下部设置有与石墨滚珠适配的第二环形圆弧凹槽(201),所述第一环形圆弧凹槽(1011)与所述第二环形圆弧凹槽(201)对应设置。

3.根据权利要求2所述的生长装置,其特征在于,所述生长装置还包括分隔滚珠的滚珠支架(6),其形状为圆环形,其沿周向分布有与石墨滚珠适配的圆孔(601),所述圆孔(601)的数量与石墨滚珠的数量一致,其设置于所述坩埚底(2)与所述环形凹部(101...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅单晶的生长装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的生长装置,其特征在于,所述环形凹部(101)的底面上设置有与石墨滚珠适配的第一环形圆弧凹槽(1011),所述坩埚底(2)的下部设置有与石墨滚珠适配的第二环形圆弧凹槽(201),所述第一环形圆弧凹槽(1011)与所述第二环形圆弧凹槽(201)对应设置。

3.根据权利要求2所述的生长装置,其特征在于,所述生长装置还包括分隔滚珠的滚珠支架(6),其形状为圆环形,其沿周向分布有与石墨滚珠适配的圆孔(601),所述圆孔(601)的数量与石墨滚珠的数量一致,其设置于所述坩埚底(2)与所述环形凹部(101)的底面之间的环形缝隙中,套设于所述第二转轴(4)的周向。

4.根据权利要求1或2所述的生长装置,其特征在于,所述生长装置还包括环形的坩埚底盖体(7),所述坩埚底盖体(7)包括顶盖(701)和侧盖(702),所述顶盖(701)覆盖所述坩埚底(2)的上表面边部,所述侧盖(702)位于所述坩埚底(2)的侧面与所述环形凹部(101)的侧面之间的缝隙中,所述侧盖(702)的外侧面设置有外螺纹,所述侧盖(702)与所述环形凹部(101)的侧面螺纹连接,所述顶盖(701)的下表面和所述侧盖(702)的内侧面与所述坩埚底(2)的上表面和侧面之间分别留有缝隙。

5.根据权利要求4所述的生长装置,其特征在于,所述坩埚底(2)的上表面边部设置有环形凸起(202);所述顶盖(701)的下表面设置有环形凹槽(7011),所述环形凸起(202)与所述环形凹槽(7011)间隙配合。

6.根据权利要求5所述的生长装置,其特征在于,所述环形凸起(202)的上表面设置有与石墨滑辊适配的第一环状滑槽(2021),所述环形凹槽(7011)的顶面上设置有与石墨滑辊适配的第二环状滑槽(7012)。

7.根据权利要求1所述的生长装置,其特征在于,所述第一转轴(3)与旋转电机(8)相连接,所述第二转轴容纳腔(301)中设置有变速器(9),所述变速器(9)包括输入轴(...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵文超陈建明杨洪雨范子龙张江涛
申请(专利权)人:苏州优晶半导体科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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