[發明專利]碳化硅晶體生長熱場裝置

在審

• 申請號: 202310393840.8
• 申請日: 2023-04-13
• 公開（公告）號: CN116516467A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 通威微電子有限公司
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B29/36
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 梁曉婷

本發明提供了一種碳化硅晶體生長熱場裝置，涉及碳化硅晶體生長技術領域，該碳化硅晶體生長熱場裝置，包括生長坩堝、籽晶載具、阻隔罩體以及保溫層，生長坩堝用于放置碳化硅粉料；籽晶載具設置在生長坩堝上，用于固定籽晶；阻隔罩體罩設在生長坩堝和籽晶載具外；保溫層設置在阻擋罩體外；其中，阻隔罩體的內側壁和生長坩堝的外側壁相間隔，以使阻隔罩體和生長坩堝之間形成緩沖腔，緩沖腔內填充有緩沖氣體，阻隔罩體用于阻擋緩沖腔內的氣體與保溫層接觸。相較于現有技術，本發明提供的碳化硅晶體生長熱場裝置，能夠有效抑制氣體對保溫層的腐蝕，保證保溫層的完整性，進而保障內部熱場的重復性和穩定性，從而保證碳化硅晶體生長的質量和性能。

技術領域

本發明涉及碳化硅晶體生長技術領域，具體而言，涉及一種碳化硅晶體生長熱場裝置。

背景技術

碳化硅(SiC)作為新興的第三代半導體核心材料，具有寬禁帶、高臨界擊穿電場強度、高電子遷移率以及良好的抗輻照性和化學穩定性等優異性，這使其成為一種廣泛應用的重要襯底晶片材料，在航空器件、新能源汽車、軌道交通和家用電器等領域展現了良好的應用前景。

目前主要用物理氣相輸運法生長碳化硅晶體，然而，經發明人研究發現，現有技術中保溫氈在生長碳化硅晶體的過程中容易被反應氣體腐蝕，從而影響熱場的重復性和穩定性，進而嚴重影響生長的碳化硅晶體的性能。

發明內容

本發明的目的包括，例如，提供了一種碳化硅晶體生長熱場裝置，其能夠有效抑制氣體對保溫氈的腐蝕，保障熱場的重復性和穩定性。

本發明的實施例可以這樣實現：

本發明實施例提供了一種碳化硅晶體生長熱場裝置，包括：

生長坩堝，所述生長坩堝用于放置碳化硅粉料；

籽晶載具，所述籽晶載具設置在所述生長坩堝上，用于固定籽晶；

阻隔罩體，所述阻隔罩體罩設在所述生長坩堝和所述籽晶載具外；

保溫層，所述保溫層設置在阻擋罩體外；

其中，所述阻隔罩體的內側壁和所述生長坩堝的外側壁相間隔，以使所述阻隔罩體和所述生長坩堝之間形成緩沖腔，所述緩沖腔內填充有緩沖氣體，所述阻隔罩體用于阻擋所述緩沖腔內的氣體與所述保溫層接觸。

在可選的實施方式中，所述緩沖氣體包括氬氣、氮氣、氫氣、氦氣中的至少一種。

在可選的實施方式中，所述緩沖腔內的氣體壓強在1-800mbar之間。

在可選的實施方式中，所述生長坩堝放置在所述阻隔罩體內，所述阻隔罩體上開設有放置開口，所述放置開口上活動設置有密封蓋，所述密封蓋用于打開或者關閉所述放置開口。

在可選的實施方式中，所述阻隔罩體的底壁上還設置有放置臺，所述放置臺上設置有固定結構，所述生長坩堝放置在所述放置臺上，并與所述固定結構可拆卸連接。

在可選的實施方式中，所述固定結構包括多個活動卡爪，多個所述活動卡爪沿一圓周方向分布在所述放置臺上，每個所述活動卡爪卡持在所述生長坩堝的底部邊緣，以使所述生長坩堝固定在所述放置臺上。

在可選的實施方式中，所述密封蓋上還設置有均與所述緩沖腔連通的第一氣體管和第二氣體管，所述第一氣體管用于向所述緩沖腔通入所述緩沖氣體，所述第二氣體管用于抽出所述緩沖腔內的氣體。

在可選的實施方式中，所述緩沖腔的寬度大于所述生長坩堝的寬度，且所述緩沖腔的寬度小于所述生長坩堝的寬度的10倍。

在可選的實施方式中，所述生長坩堝包括坩堝本體和設置在所述坩堝本體內側的生長環，所述坩堝本體用于放置所述碳化硅粉料，所述籽晶載具設置在所述坩堝本體的頂端，所述生長環的一端連接于所述坩堝本體的內側，另一端朝向所述籽晶載具傾斜延伸，并用于延伸至所述籽晶的邊緣。