[發明專利]一種碳化硅晶體微管愈合用裝置及應用

有效

• 申請號: 202010725491.1
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112048769B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 王路平;許曉林;劉鵬飛;高超;張九陽;王宗玉
• 申請（專利權）人: 山東天岳先進科技股份有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B23/00;C30B33/00
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 王振南

本申請公開了一種碳化硅晶體微管愈合用裝置及應用。該裝置包括：真空生長室，內設開口朝上的坩堝，坩堝內能夠盛放高溫熔液；碳化硅晶體裝載裝置，位于真空生長室內、坩堝的上方，并且能夠上下移動；溫度調節裝置，能夠對真空生長室內部進行溫度調節；壓力調控裝置，能夠調節真空生長室內部的壓力，包括抽氣口和進氣口，抽氣口設于碳化硅晶體裝載裝置上方，進氣口設于碳化硅晶體裝載裝置下方。本申請裝置可以形成由下至上的氣體流動方向，更利于排除碳化硅晶體中貫穿微管內部氣體，提高貫穿微管中氣體排除效率，有利于使坩堝內的高溫熔液進入貫穿微管內部進行微管修復。

技術領域

本發明涉及碳化硅單晶生產領域，具體說是一種碳化硅晶體微管愈合用裝置及應用。

背景技術

碳化硅作為第三代半導體材料具有杰出的物理和電子學性能，作為具有高臨界擊穿電場和高熱導率的寬禁帶半導體材料，已經證明了具有廣闊的應用前景和巨大的商業價值。

目前，成熟的產業化生長碳化硅的方法是PVT法，但這種方法具有很多的不確定性。PVT法是在密閉的石墨坩堝中生長，生長過程不可見，而其中無論是碳硅比，坩堝的石墨化還是籽晶的缺陷，都會在生長過程中不可避免的帶來多晶、多型和微管等許多缺陷，這不僅限制了碳化硅產量的提升，同時對電子器件的性能也有著很大的影響。

在各種缺陷中，微管是對電子器件具有破壞性的缺陷，人們對微管的起源已有清晰的了解，但在碳化硅微管如何修復方面尚無成熟方法和裝置。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種碳化硅晶體微管愈合用裝置及應用。

本發明提供的碳化硅晶體微管愈合用裝置，包括：真空生長室，其內設開口朝上的坩堝，所述坩堝內能夠盛放高溫熔液；

所述熔液具體可為碳化硅熔液或硅熔液；所述碳化硅熔液的溫度為1650-1900℃；所述硅熔液的溫度為1350-1500℃；

碳化硅晶體裝載裝置，位于所述真空生長室內、所述坩堝的上方，并且能夠上下移動；

溫度調節裝置，能夠對所述真空生長室內部進行溫度調節；

壓力調控裝置，能夠調節所述真空生長室內部的壓力，包括抽氣口和進氣口，所述抽氣口設于所述碳化硅晶體裝載裝置上方，所述進氣口設于所述碳化硅晶體裝載裝置下方，所述進氣口具體可設于坩堝的側壁上；

該進氣口和抽氣口的設置可以形成由下至上的氣體流動方向，更利于排除碳化硅晶體中貫穿微管內部氣體，提高微管中氣體排除效率，有利于使坩堝內的高溫熔液上升并進入碳化硅晶體裝載裝置內的碳化硅晶體的貫穿微管內部進行微管修復。

本申請將微管分為三種類型，貫穿微管和非貫穿微管，所述貫穿微管的兩端貫穿至所述碳化硅晶體的表面，所述非貫穿微管還分為兩種情況：只有一端貫穿至碳化硅晶體表面的微管，以及位于碳化硅晶體內部的微管；

本申請的愈合裝置及其使用方法適用于所述貫穿微管的修復，當微管位于晶體內部時，熔液無法進入其內并進行生長結晶，當微管的一端通至晶體表面時，修復后會在微管中產生氣泡；如果晶體中大部分是所述非貫穿微管，可以通過切割晶體中間部分，使得大部分的所述非貫穿微管變為所述貫穿微管，以達到修復的目的。

在上述碳化硅晶體微管愈合用裝置中，所述碳化硅晶體裝載裝置包括開口朝下的上托盤和開口朝上的下托盤，

所述上托盤和所述下托盤之間為可拆卸式連接，且連接后能夠形成容納碳化硅晶體的腔體，所述腔體的上端設第一通孔，所述第一通孔與所述抽氣口之間氣相連通，所述腔體的下端設第二通孔，所述第二通孔能夠使所述坩堝內盛放的高溫熔液進入所述腔體內。

在上述碳化硅晶體微管愈合用裝置中，所述腔體的側壁設至少一個第三通孔，使所述腔體內部與所述腔體外部之間形成液相連通。