液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置及其方法制造方法及图纸

技术编号:43471010 阅读:24 留言:0更新日期:2024-11-27 13:09
本发明专利技术公开了一种液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置及其方法,通过在液相法生长炉内的主籽晶提拉杆上使用一个分籽晶杆固定片连接多个分籽晶杆从而粘接多片籽晶实现一炉多组晶体生长,相同的生长时间其生产效率提高数倍。此外,所述分籽晶杆固定片的使用能够减缓溶液组分的蒸发,所述多籽晶杆的搅拌作用能够增强溶液中碳的输运,本发明专利技术在实现多晶体生长的同时也能够减小晶体中熔剂夹杂的形成频率,尽可能的增大晶体生长时间,利用本发明专利技术所述的装置与方法能够解决液相法碳化硅单晶生产效率较低的问题,达到了降本增效的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,具体涉及一种用于液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置及其方法


技术介绍

1、碳化硅是典型的宽禁带半导体材料,是继硅、砷化镓之后的第三代半导体材料。与硅、砷化镓相比,碳化硅材料因为其高临界击穿场强、高热导性和化学稳定性等优点在电子器件中扮演着重要角色,适合制作高密度功率的微电子器件和工作环境为高温、高频、高压、大功率等极端条件下的电子器件。以高纯半绝缘碳化硅为衬底的氮化镓射频器件,主要应用于5g通讯领域;以导电型碳化硅为衬底的高压大电流电力电子器件,可应用于大型变电系统,电动汽车,充电桩等领域。

2、顶部籽晶溶液生长(tssg)法碳化硅晶体生长技术作为液相法的代表,其相比于物理气相传输(pvt)法生长温度相对更低,更接近于热力学平衡,是一种具有生长高质量碳化硅单晶潜力的方法,其基本生长原理是利用石墨坩埚作为盛装原料的容器同时作为碳的来源,在晶体生长时,碳在坩埚壁处(高温区)溶解,通过溶液的输运,传输到籽晶处(低温区)与硅结合析出形成碳化硅单晶。

3、但是,目前tssg法碳化硅晶体生长存在生产效率低的问题,一方面单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,包括单晶生长炉的炉体,其特征在于:炉体内部设置有:

2.根据权利要求1所述的液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,其特征在于:所述的分籽晶杆固定片包括石墨环形外圈,石墨环形外圈内部设置有石墨支撑架,主籽晶杆连接于石墨支撑架中心,各分籽晶杆均匀布置于石墨支撑架中心的周围。

3.根据权利要求1所述的液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,其特征在于:所述的分籽晶杆固定片包括石墨圆盘,主籽晶杆连接于石墨圆盘中心,各分籽晶杆均匀布置于石墨圆盘中心的周围。

4.根据权利要求1、2或3所述的液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,...

【技术特征摘要】

1.一种液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,包括单晶生长炉的炉体,其特征在于:炉体内部设置有:

2.根据权利要求1所述的液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,其特征在于:所述的分籽晶杆固定片包括石墨环形外圈,石墨环形外圈内部设置有石墨支撑架,主籽晶杆连接于石墨支撑架中心,各分籽晶杆均匀布置于石墨支撑架中心的周围。

3.根据权利要求1所述的液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,其特征在于:所述的分籽晶杆固定片包括石墨圆盘,主籽晶杆连接于石墨圆盘中心,各分籽晶杆均匀布置于石墨圆盘中心的周围。

4.根据权利要求1、2或3所述的液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,其特征在于:所述炉体包括保温层、线圈和石英筒;线圈设置于石英筒外壁,保温层包括上保温层、侧保温层和下保温层,其中,侧保温层设置于石英筒内壁,上保温层和下保温层分别支撑设置于石英筒和侧保温层的顶部和底部。

5.根据权利要求4所述的液相法一炉多组碳化硅单晶生长的装置,其特征在于:所述分籽晶杆固定片的外径为50-700 mm,所述分籽晶杆的长度为50-200 mm...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐永宽柳宇辉齐小方马文成
申请(专利权)人:天津理工大学
类型:发明
国别省市:

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