一种低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法技术

本发明专利技术公开了一种低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，包括下述步骤：（1）对石墨生长环和导流筒这两个石墨件进行预处理；（2）对石墨件进行高温碳化处理；（3）往生长容器的内腔中装入高纯碳化硅粉；将整个生长容器装入生长炉中；（4）对生长容器的内腔进行抽真空，并中途置换高纯氩气两次；开始慢速升温；再慢速将生长温度升到2300℃以上，并慢速降压至单晶的生长压力，使高纯碳化硅粉自下至上依次经过粉料过滤网、导流筒、石墨生长环、石墨托后，在籽晶片上生长成低应力碳化硅单晶。本发明专利技术的成本较低，操作简单，能够提高晶体的生长速率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料，特别涉及一种低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法。

技术介绍

1、在高效快节奏的信息社会，高温、高压、高频、大功率成了我们发展前行必须逾越的一道门槛，而作为第三代宽禁带半导体材料的代表--碳化硅，由于其材料的结构特性，应用上几乎可以完美契合以上诸多优点，尤其是近年来异军突起的新能源市场，更是初步见证了它的高光时刻。

2、由于碳化硅在常温常压下不存在化学计量比的熔体，因此无法用成熟高效的提拉法来制备和生产。目前，国内外制备碳化硅单晶最常用也是最成熟的方法是物理气相输运（physical vapor transport，pvt）法。它是在高纯动态惰性气体保护下，在感应加热或石墨电阻加热所建立合适温度场中，高纯碳化硅粉料在生长腔体高温源料区分解升华后，在热场温度梯度和物质气相浓度梯度的作用力下，输运到低温籽晶引导区，在低温籽晶引导区重新进行原子级规则排列并结晶生长。

3、整个pvt单晶生长过程是在高温低压密闭腔体中进行，随着高温时间的持续，高纯碳化硅粉料会分解升华出集中于晶片附近的高温动态sixcy气体，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于包括下述步骤：

2.如权利要求1所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于：所述步骤（1-1）中采用10目-200目的金钢砂和1atm-5atm压缩空气对石墨生长环的内表面进行喷砂处理。

3.如权利要求2所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于：所述步骤（1-1）中的表面喷砂处理如下：采用60目-80目的金钢砂和2atm-3atm的压缩空气对石墨生长环的内表面均匀进行喷砂处理。

4.如权利要求1所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于包括下述步骤：

2.如权利要求1所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于：所述步骤（1-1）中采用10目-200目的金钢砂和1atm-5atm压缩空气对石墨生长环的内表面进行喷砂处理。

3.如权利要求2所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于：所述步骤（1-1）中的表面喷砂处理如下：采用60目-80目的金钢砂和2atm-3atm的压缩空气对石墨生长环的内表面均匀进行喷砂处理。

4.如权利要求1所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于：所述步骤（1-2）中，将石墨件放入高温炉中，在真空环境下引入氩气，在2500℃-2800℃的高温条件下进行碳化处理60min-120min。

5.如权利要求1所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于：

6.如权利要求1所述的低应力石墨生长环、导流筒与碳化硅单晶生长方法，其特征在于：所述步骤（1-3）中的渗涂固化装置包括真空储胶室、沥胶篮、吹风机和气体加热器，真空储胶室的顶部设有注胶口和泄压口，真空储胶室的底部设有漏胶口和进气口，真空储胶室的侧壁上设有抽真空口和出气口，注胶口、泄压口、漏胶口、进气口、抽真空口、出气口均与真空储胶室的内腔连通，注胶口、泄压口、漏胶口、进气口、抽真空口、出气口处均设有第一开关阀；吹风机、气体加热器均设置在真空储胶室的外侧并依次连接在出气口与进气口之间，气体加热器上设有第一进风口，第一进风口处设有第二开关阀；沥胶篮安装在真空储胶室的内腔下部，沥胶篮的底部及侧壁上均设有多个沥胶孔；先打开真空储胶室，将石墨件放入沥胶篮上并关闭真空储胶室；然后，打开第一开关阀，采用外设的真空泵通过抽真空口对整...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文江，杨巍，王利杰，夏慈军，徐伟，
申请(专利权)人：汕头天意半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：