[發明專利]一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置及其生長方法

在審

• 申請號: 202010743008.2
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111850693A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 哈爾濱科友半導體產業裝備與技術研究院有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B23/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 趙君

1.一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置，其特征在于：所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置包括坩堝底(1)，所述的坩堝底(1)連接坩堝體(3)，所述的坩堝體(3)的上端設置有坩堝支架(6)，坩堝支架(6)的上層放置有籽晶(5)，坩堝支架(6)的下層放置有碳化硅多晶塊(4)，坩堝體(3)內底部放置有碳化硅粉料(2)，坩堝蓋(7)與所述的坩堝體(3)蓋合。

2.根據權利要求1所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置，其特征在于：所述的坩堝底(1)和所述的坩堝體(3)通過螺栓連接，所述的坩堝體(3)和所述的坩堝支架(6)通過螺栓連接，所述的坩堝蓋(7)與所述的坩堝體(3)通過螺栓連接。

3.根據權利要求2所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置，其特征在于：所述的螺栓的材質為石墨。

4.根據權利要求1所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置，其特征在于：所述的碳化硅多晶體塊(4)的厚度為1～3mm，所述的碳化硅多晶體塊(4)與與碳化硅粉料(2)上表面的垂直距離保持在為15～25mm，所述的碳化硅多晶體塊(4)與所述的籽晶(5)下表面的垂直距離為35～65mm。

5.根據權利要求4所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置，其特征在于：所述的籽晶(5)的直徑為50～200mm；所述的籽晶(5)的晶型為4H、6H、15R中的一種。

6.根據權利要求1所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置，其特征在于：所述的碳化硅粉料(2)為碳化硅高純粉料，純度為99.999wt％。

7.一種權利要求1-6所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置的碳化硅晶體生長方法，其特征在于：包容如下步驟：

步驟1、組裝一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置；

步驟2、將步驟1組裝好的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置置于PVT法反應爐中，通入氮氣保護，設置爐體溫度2200℃，壓力控制在1800pa，加熱時間100h，碳化硅高純粉料升華后在碳化硅晶體塊處結晶，生成碳化硅迭代層，所述碳化硅迭代層升華后在籽晶處結晶，生長得到碳化硅單晶。

8.根據權利要求7所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置的碳化硅晶體生長方法，其特征在于：步驟1中一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置的坩堝底和坩堝體通過石墨螺栓緊密連接，然后將碳化硅粉料裝入所述的一種用于碳化硅晶體生長的模塊化坩堝裝置中，然后將所述的坩堝體和坩堝支架通過石墨螺栓緊密連接，然后將碳化硅多晶塊放置于坩堝支架的下層，將籽晶放置于坩堝支架的上層，然后將坩堝蓋與所述的坩堝體通過石墨螺栓緊密連接。