[發明專利]碳化硅晶體生長裝置

有效

• 申請號: 202210135861.5
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114574968B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 李遠田;陳俊宏;吳亞娟
• 申請（專利權）人: 江蘇集芯半導體硅材料研究院有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B35/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 吳婷

1.一種碳化硅晶體生長裝置，其特征在于，包括：

轉盤組件，所述轉盤組件包括外轉盤和內轉盤，所述內轉盤設于所述外轉盤且適于相對所述外轉盤運動，至少一個籽晶設于所述內轉盤；

加熱機構，所述加熱機構包括多個熱處理單元，多個所述熱處理單元沿所述轉盤組件的周向方向間隔排布，且多個所述熱處理單元均設于所述外轉盤，其中，所述內轉盤適于帶動所述籽晶在多個所述熱處理單元之間移動，以依次通過多個所述熱處理單元對所述籽晶進行處理；

多個所述熱處理單元至少包括：

第一熱處理單元，所述第一熱處理單元用于將所述籽晶粘貼固化在所述內轉盤上，所述第一熱處理單元包括：

第一坩堝，所述第一坩堝的軸向一端與所述外轉盤相連，所述第一坩堝限定出安裝腔，所述安裝腔的靠近所述外轉盤的一端形成有第一敞開口，所述內轉盤適于轉動至封堵所述第一敞開口的第一位置；

推盤，所述推盤可移動地設于所述安裝腔，所述推盤適于推動所述籽晶與所述內轉盤抵接，以使所述籽晶粘貼在所述內轉盤上；

第一加熱裝置，所述第一加熱裝置用于以第一預設溫度加熱所述安裝腔；

第二熱處理單元，在所述內轉盤的轉動方向上，所述第二熱處理單元位于所述第一熱處理單元的下游，所述第二熱處理單元適于對所述籽晶進行生長前的預熱處理，所述第二熱處理單元包括：

第二坩堝，所述第二坩堝的軸向一端與所述外轉盤相連，所述第二坩堝限定出預熱腔，所述預熱腔的靠近所述外轉盤的一端形成有第二敞開口，所述內轉盤適于帶動所述籽晶轉動至第二位置，在所述第二位置，所述籽晶與所述第二敞開口正對；

第二加熱裝置，所述第二加熱裝置適于以第二預設溫度加熱所述預熱腔；

第三熱處理單元，在所述內轉盤的轉動方向上，所述第三熱處理單元位于所述第二熱處理單元的下游，所述第三熱處理單元為所述籽晶的生長提供碳化硅氣氛，所述第三熱處理單元包括：

第三坩堝，所述第三坩堝的軸向一端與所述外轉盤相連，所述第三坩堝限定出生長腔，所述生長腔的靠近所述外轉盤的一端形成有第三敞開口，所述生長腔內適于盛放碳化硅原料，所述內轉盤適于帶動所述籽晶轉動至第三位置，在所述第三位置，所述籽晶與所述第三敞開口正對；

第三加熱裝置，所述第三加熱裝置用于加熱所述生長腔，以使所述原料受熱升華產生碳化硅氣氛并在所述籽晶的表面生長。

2.根據權利要求1所述的碳化硅晶體生長裝置，其特征在于，所述第二坩堝內還限定出儲料腔，所述儲料腔和所述預熱腔沿所述第二坩堝的軸向布置，所述儲料腔設于所述預熱腔的遠離所述外轉盤的一側，所述儲料腔適于存儲硅原料或摻雜劑，其中，

在所述第二熱處理單元對所述籽晶進行生長前的預熱處理時，所述預熱腔與所述第三熱處理單元分隔開，在所述第二熱處理單元對所述籽晶進行生長過程中的氣氛補償時，所述預熱腔與所述第三熱處理單元以及所述儲料腔均連通，所述第二加熱裝置還適于以第三預設溫度加熱所述儲料腔。

3.根據權利要求2所述的碳化硅晶體生長裝置，其特征在于，所述第二加熱裝置包括：

第一子加熱裝置，所述第一子加熱裝置設在所述預熱腔的外壁上，所述第一子加熱裝置適于以所述第二預設溫度加熱所述預熱腔；

第二子加熱裝置，所述第二子加熱裝置與所述第一子加熱裝置沿所述第二坩堝軸向布置，且所述第二子加熱裝置與所述儲料腔正對，所述第二子加熱裝置適于以第三預設溫度加熱所述儲料腔，以使所述儲料腔內的硅原料或摻雜劑形成補償氣氛。

4.根據權利要求2所述的碳化硅晶體生長裝置，其特征在于，所述第二熱處理單元還包括：

分隔組件，所述分隔組件設于所述第二坩堝內，所述分隔組件將所述第二坩堝的內腔分隔為位于所述分隔組件上側的所述預熱腔和位于所述分隔組件下側的所述儲料腔，所述分隔組件上形成有連通口，

在所述第二熱處理單元對所述籽晶進行生長前的預熱處理時，所述連通口關閉以使所述儲料腔與所述預熱腔分隔開，在所述第二熱處理單元對所述籽晶進行生長中的氣氛補償時，所述連通口打開以使所述儲料腔與所述預熱腔連通。