[發明專利]一種可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝和方法

有效

• 申請號: 202011041383.9
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112160028B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 馬遠;陳豆;薛衛明
• 申請（專利權）人: 中電化合物半導體有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B23/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 夏苗苗

1.一種可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，包括：

坩堝主體；

原料腔，位于所述坩堝主體內，用于裝填碳化硅單晶的生長原料；

生長腔，位于所述坩堝主體內，并位于所述原料腔的上方，用于生長籽晶而獲得碳化硅單晶；

疏氣腔，位于所述坩堝主體內，并位于所述原料腔的下方，所述疏氣腔內具有疏氣組件，用于向所述原料腔內釋放鹵素氣體，以調節所述碳化硅單晶生長體系氣氛；

所述疏氣組件包括：

至少一個帶石墨托盤的石墨桿，動密封于所述坩堝主體上，并沿軸向運動，所述石墨托盤位于所述疏氣腔內，安置吸附所述鹵素氣體的物質；

復合擋板，位于所述帶石墨托盤的石墨桿的上方，并與所述坩堝主體的直徑相適應，所述復合擋板通過多個定滑輪和石墨線連接所述帶石墨托盤的石墨桿；

石墨蓋板，位于所述復合擋板的上方；

其中，所述石墨蓋板為多孔石墨板；所述復合擋板通過所述多個定滑輪和石墨線的牽引，隨所述帶石墨托盤的石墨桿的軸向運動而同步進行打開、閉合。

2.根據權利要求1所述的可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，所述動密封選自填料密封、填料函密封、波紋管密封中任意一種。

3.根據權利要求1所述的可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，所述吸附鹵素氣體的物質包括活性炭、絲光沸石、斜發沸石、菱沸石、毛沸石、Omega、Y型分子篩、硬碳氣凝膠、碳納米管中的任意一種或上述任意組合。

4.如權利要求1或2所述的可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，所述鹵素氣體選自氯氣、氟氣、氯化氫、氟化氫氣體中的任意一種或上述任意組合。

5.根據權利要求1所述的可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，所述復合擋板包括：

第一碳纖維板，連接所述石墨線，所述第一碳纖維板通過一支撐桿轉動連接于所述坩堝主體上；

石墨板，位于所述第一碳纖維板上；

第二碳纖維板，位于所述石墨板；

其中，所述第一碳纖維板、所述石墨板、所述第二碳纖維板通過所述多個定滑輪和石墨線的牽引而同步進行打開、閉合。

6.根據權利要求1所述的可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，所述復合擋板包括：

可轉動的石墨板，連接所述石墨線，所述可轉動的石墨板的下表面涂覆有一致密涂層；

炭纖維板，位于所述石墨板的上方，并位于所述石墨蓋板的下表面；

其中，所述石墨板上具有至少一轉動軸，所述石墨板通過所述多個定滑輪和石墨線的牽引繞所述轉動軸上下轉動。

7.根據權利要求1所述的可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，所述坩堝主體為石墨坩堝，所述石墨坩堝的外徑為160-180mm，壁厚為5-20mm。

8.根據權利要求1所述的可調節碳化硅單晶生長體系氣氛的生長坩堝，其特征在于，所述石墨蓋板的孔隙率為30％-60％(Vol.％)，和/或厚度為2-15mm。

9.一種通過權利要求1～8任意一項所述的碳化硅單晶生長坩堝調節碳化硅單晶生長體系氣氛的方法。