本技术涉及晶体生长技术领域，具体而言，涉及一种过滤装置和晶体生长设备。过滤装置包括过滤管和过滤件；过滤管的第一端设有第一开口，过滤管的第二端设有第二开口，过滤管内设有过滤区，过滤区位于第一开口与第二开口之间，过滤区具有入口和出口，入口朝向过滤管的内壁设置并向第一开口倾斜，入口与第一开口连通，出口朝向过滤区管的内壁设置并向第二开口倾斜，出口与第二开口连通；过滤件设置在过滤区，过滤件分别与入口和出口连通；过滤管用于设置在晶体生长区，第一开口用于朝向原料堆放区设置，第二开口用于朝向籽晶连接区设置。如此能够较少晶体碳包裹物的产生，从而保障碳化硅晶体的生长速度和产品品质。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及晶体生长，具体而言，涉及一种过滤装置和晶体生长设备。
技术介绍
1、随着现代电子电力产业的不断发展，第一代半导体si和第二代半导体gaas受限于材料本身的固有属性，逐渐不能满足高温、高频、大功率和强辐射器件的需求，而碳化硅材料因其具有宽禁带、高击穿电场、高热导率和高饱和电子迁移速率等优异的理化性能，而被视作为半导体领域最有前景的材料之一，成为国内外研究的重点。
2、物理气相传输法(physical vapor transport method,pvt法)是目前制备sic单晶最为成熟的方法。主要是利用碳化硅粉末在2200℃左右发生分解升华后产生大量的气相混合物simcn并在轴向温度梯度的驱动下扩散至晶体生长界面，在生长界面发生吸附、迁移、结晶等过程，使生长界面向原料区稳定的推移，制备碳化硅单晶。
3、然而，在晶体生长过程中，经常能观察到碳化硅原料粉末的石墨化现象，即碳化硅粉体颗粒发生非化学计量比的分解，更多的硅原子以各种气相富硅组分(m＞n)的形式进入气相中，从而导致生长原料中的碳过量。
4、因此，在发生分解升华的碳化硅颗粒表面存在两个凝聚相，分别是固态的碳与固态的碳化硅。其中，较小的碳颗粒可能在温度梯度和气相组分的驱动下，附着在生长面，从而在晶体中形成碳包裹物等缺陷，影响晶体质量。
技术实现思路
1、本技术的目的包括，例如，提供了一种过滤装置和晶体生长设备，其能够较少晶体碳包裹物的产生，从而保障碳化硅晶体的生长速度和产品品质。
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p>2、本技术的实施例可以这样实现：3、第一方面，本技术提供一种过滤装置，应用于坩埚，所述坩埚包括坩埚体和坩埚盖，所述坩埚体具有一腔室，所述坩埚盖盖设于所述坩埚体的一端以封闭所述腔室，所述腔室被配置为相互连通的原料堆放区和晶体生长区，所述晶体生长区位于所述原料堆放区与所述坩埚盖之间，所述坩埚盖的内表面设籽晶连接区。
4、所述过滤装置包括过滤管和过滤件；
5、所述过滤管包括相对设置的第一端和第二端，所述过滤管的第一端设有第一开口，所述过滤管的第二端设有第二开口，所述过滤管内设有过滤区，所述过滤区位于所述第一开口与所述第二开口之间，所述过滤区具有入口和出口，所述入口朝向所述过滤管的内壁设置并向所述第一开口倾斜，所述入口与所述第一开口连通，所述出口朝向所述过滤区管的内壁设置并向所述第二开口倾斜，所述出口与所述第二开口连通；
6、所述过滤件设置在所述过滤区，所述过滤件分别与所述入口和所述出口连通；
7、其中，所述过滤管用于设置在所述晶体生长区，所述第一开口用于朝向所述原料堆放区设置，所述第二开口用于朝向所述籽晶连接区设置。
8、本方案的过滤装置包括过滤管和过滤件，过滤管的第一开口和第二开口之间具有过滤区，过滤件设置在过滤区。因为坩埚中具有原料堆放区和晶体生长区，过滤管用于设置在晶体生长区，第一开口用于朝向原料堆放区设置，第二开口用于朝向籽晶连接区设置。当坩埚受热时，sic粉料分解升华后产生大量的气相混合物，该气相混合物能够顺着过滤管朝向籽晶连接区的方向上升。而过滤管中设置有过滤件，气相混合物通过过滤件时，气相混合物中的碳颗粒能够被过滤件进行过滤吸附，而气态的生长气氛则通过过滤件后最终到达晶体生长面，以实现制成高质量的无碳包裹物的碳化硅单晶。进一步的，因为过滤件所处的过滤区为倾斜布置，如此使得气相混合物的移动方向并不是沿过滤管高度方向直上直下，而是会偏转预设角度后再上升至籽晶连接区处。这样的好处能够使得改变气相组分改变传输方向，从而使得气相混合物的移动行程变长，保障气相混合物能够与过滤件充分接触，进而将气相混合物中的碳颗粒充分吸附。综上，这样的过滤装置能够将sic粉料升华后形成气相混合物中的碳颗粒充分吸附，以现有抑制晶体生长前沿界面碳包裹缺陷物的产生。
9、在可选地实施方式中，所述过滤装置还包括导流筒，所述导流筒包括相对设置的第一端和第二端，所述导流筒的第一端与所述过滤管的第一开口处连接并与所述第一开口连通，所述导流筒的内径由所述导流筒的第一端向所述导流筒的第二端增大；
10、其中，所述导流筒用于设置在所述第一开口与所述原料堆放区之间。
11、在可选地实施方式中，所述导流筒的第二端的端部的周缘用于与所述坩埚体的内壁密闭连接；
12、和/或，所述导流筒的内壁面为平面或者弧面。
13、在可选地实施方式中，所述过滤管包括主管和支管；
14、所述主管包括相对设置的第一端和第二端，所述第一开口设置于所述主管的第一端，所述第二开口设置于所述主管的第二端，所述主管的侧壁上设有一通孔；
15、所述支管的第一端与所述主管的所述通孔处连接并通过所述通孔与所述主管连通，在从所述主管的第一端至所述主管的第二端的方向上，所述支管的第一端相较于所述支管的第二端更靠近所述第一开口设置；
16、所述主管的内壁上设有凸起部，所述凸起部朝向所支管延伸并与所述支管的内壁间隔设置，所述凸起部与所述通孔的孔壁间隔设置，且所述凸起部的靠近所述支管的第一端在所述主管的侧壁上的正投影位于所述通孔在所述主管的侧壁上的正投影内；
17、所述支管的内壁与所述凸起部的第一端之间设置所述过滤区；所述凸起部的第一端的第一侧与所述通孔之间形成所述出口；所述凸起部的第一端的第二侧与所述通孔之间形成所述入口。
18、在可选地实施方式中，在所述主管的长度延伸方向上，所述凸起部的厚度由远离所述支管的第二端向靠近所述支管的第一端减小。
19、在可选地实施方式中，在所述通孔的径向方向上，所述凸起部的第一端与所述通孔的孔壁间隔设置；所述入口大于所述出口；
20、在所述通孔的中轴线方向上，所述凸起部与所述通孔间隔设置。
21、在可选地实施方式中，所述支管的第二端的端部设第三开口；
22、所述过滤管还包括盖体，所述盖体可拆卸连接于所述支管的第二端的所述第三开口处，以打开或封堵所述第三开口；
23、所述过滤区位于所述盖体、所述支管的内壁以及所述凸起部的第一端之间。
24、在可选地实施方式中，所述过滤件可拆卸地安装于所述盖体的内表面。
25、在可选地实施方式中，所述主管的长度延伸方向与所述支管的长度延伸方向之间形成第一夹角α，所述第一夹角α为锐角。
26、在可选地实施方式中，所述过滤件的材质为多孔石墨；
27、和/或，所述过滤件上设有陶瓷涂层。
28、第二方面，本技术提供一种晶体生长设备，包括：
29、坩埚，所述坩埚包括坩埚体和坩埚盖，所述坩埚体具有一腔室，所述坩埚盖盖设于所述坩埚体的一端以封闭所述腔室，所述腔室被配置为相互连通的原料堆放区和晶体生长区，所述晶体生长区位于所述原料堆放区与所述坩埚盖之间，所述坩埚盖的内表面设籽晶连接区；
30、过滤装置，所述过滤装置包括过滤管和过本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种过滤装置，应用于坩埚，所述坩埚包括坩埚体和坩埚盖，所述坩埚体具有一腔室，所述坩埚盖盖设于所述坩埚体的一端以封闭所述腔室，所述腔室被配置为相互连通的原料堆放区和晶体生长区，所述晶体生长区位于所述原料堆放区与所述坩埚盖之间，所述坩埚盖的内表面设籽晶连接区，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的过滤装置，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于：
8.根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：
10.一种晶体生长设备，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种过滤装置，应用于坩埚，所述坩埚包括坩埚体和坩埚盖，所述坩埚体具有一腔室，所述坩埚盖盖设于所述坩埚体的一端以封闭所述腔室，所述腔室被配置为相互连通的原料堆放区和晶体生长区，所述晶体生长区位于所述原料堆放区与所述坩埚盖之间，所述坩埚盖的内表面设籽晶连接区，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：王友芳，张洁，
申请(专利权)人：湖南三安半导体有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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