[發明專利]一種碳化硅晶體的生長裝置和生長方法有效
| 申請號： | 202310348702.8 | 申請日： | 2023-04-04 |
| 公開（公告）號： | CN116136029B | 公開（公告）日： | 2023-06-09 |
| 發明（設計）人： | 黃秀松;郭超;母鳳文 | 申請（專利權）人： | 北京青禾晶元半導體科技有限責任公司 |
| 主分類號： | C30B29/36 | 分類號： | C30B29/36;C30B15/36;C30B15/30;C30B15/10 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 劉二艷 |
| 地址： | 100083 北京市海淀區花*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 碳化硅 晶體 生長 裝置 方法 | ||
1.一種碳化硅晶體的生長裝置，其特征在于，所述生長裝置包括坩堝、坩堝蓋、籽晶桿和籽晶托；
所述坩堝的頂部敞口處設置有所述坩堝蓋，所述籽晶桿的底端穿過所述坩堝蓋伸入所述坩堝的內腔中，所述籽晶桿的底端連接所述籽晶托，所述籽晶托的底面設置有籽晶；
所述坩堝的內腔底面設置有凸臺，所述凸臺的頂面低于所述籽晶的底面，所述凸臺的頂面與所述籽晶的底面平行設置，以所述凸臺的頂面為基準，所述籽晶的底面的投影面與所述凸臺的頂面存在部分重合；
所述坩堝的外周設置有加熱組件。
2.根據權利要求1所述的碳化硅晶體的生長裝置，其特征在于，所述凸臺的頂面與所述籽晶的底面之間的距離為1-50mm。
3.根據權利要求1所述的碳化硅晶體的生長裝置，其特征在于，所述凸臺的頂面面積小于所述籽晶的底面面積。
4.根據權利要求1所述的碳化硅晶體的生長裝置，其特征在于，所述凸臺的頂面面積與所述籽晶的底面面積的比值為0.0625-1；
所述凸臺的頂面的形狀為圓形或多邊形。
5.根據權利要求1所述的碳化硅晶體的生長裝置，其特征在于，以所述凸臺的頂面為基準，所述籽晶的底面的投影面與所述凸臺的頂面的重合部分的面積，與所述凸臺的頂面面積的比值為0.25-1；
所述凸臺的中軸線與所述籽晶的中軸線之間的距離，與所述籽晶的底面半徑的比值為0-1。
6.根據權利要求1所述的碳化硅晶體的生長裝置，其特征在于，所述加熱組件包括感應加熱線圈和/或電阻加熱器。
7.一種采用權利要求1-6任一項所述的碳化硅晶體的生長裝置生長碳化硅的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
（1）將碳化硅的原料加入坩堝中，加熱后得到合金溶液，所述合金溶液的液面高于所述凸臺的頂面；
（2）向靠近所述合金溶液的方向移動籽晶桿，使籽晶的底面接觸所述合金溶液，保溫后，再向遠離所述合金溶液的方向移動籽晶桿，使碳化硅在籽晶的底面進行生長，在碳化硅的生長過程中，籽晶桿與坩堝以相反的方向進行旋轉。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述合金溶液的液面與所述凸臺的頂面之間的距離為1-50mm；
向遠離所述合金溶液的方向移動籽晶桿后，所述籽晶的底面與所述合金溶液的液面的距離為0.5-4mm。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述籽晶桿的轉速為1-200rpm；
所述坩堝的轉速為1-50rpm。
10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
（Ⅰ）將碳化硅的原料加入坩堝中，加熱后得到合金溶液，所述合金溶液的液面高于所述凸臺的頂面，所述合金溶液的液面與所述凸臺的頂面之間的距離為1-50mm；
（Ⅱ）向靠近所述合金溶液的方向移動籽晶桿，使籽晶的底面接觸所述合金溶液，保溫后，再向遠離所述合金溶液的方向移動籽晶桿，使碳化硅在籽晶的底面進行生長，在碳化硅的生長過程中，籽晶桿與坩堝以相反的方向進行旋轉，所述籽晶桿的轉速為1-200rpm，所述坩堝的轉速為1-50rpm。
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