一種pvt法生長(zhǎng)碳化硅單晶緩釋的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種PVT(物理氣相沉積)法生長(zhǎng)碳化硅單晶緩釋的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]PVTCphysical vapor transport，物理氣相沉積)法碳化娃(SiC)單晶生長(zhǎng)的基本過(guò)程包括原料分解升華、質(zhì)量傳輸和在籽晶上結(jié)晶三個(gè)過(guò)程。當(dāng)加熱到一定的溫度后原料主要分解為S1、Si2C、SiC2氣體。當(dāng)原料到籽晶的距離較小時(shí)(約1mm以下)，主要是原料面到籽晶的直接升華;當(dāng)距離較大時(shí)，生長(zhǎng)主要是由壁到籽晶的氣體傳輸。
[0003]生長(zhǎng)過(guò)程中，首要解決的是溫場(chǎng)的均勻分布問(wèn)題，以保證生長(zhǎng)界面的均勻性，為二維層狀生長(zhǎng)。另外一個(gè)問(wèn)題是Si的流失問(wèn)題，Si的蒸汽壓高，沸點(diǎn)低，很早就從料中升華并溢出坩禍。
[0004]通常根據(jù)溫場(chǎng)分布設(shè)計(jì)出的坩禍均為直通結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在生長(zhǎng)初期，距離籽晶較遠(yuǎn)的原料會(huì)完成大量的由壁到籽晶的氣體傳輸，但并不會(huì)生成碳化硅單晶，因?yàn)镾i的蒸汽壓要高于其他成分，氣體Si要與坩禍的石墨壁反應(yīng)生成Si2C、SiC2，并溢出坩禍，造成Si流失，最終造成Si/C比失衡影響生長(zhǎng)組分和溫場(chǎng)穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種PVT法生長(zhǎng)碳化硅單晶緩釋的裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明一種PVT法生長(zhǎng)碳化硅單晶緩釋的裝置，該裝置包括坩禍，所述坩禍上扣合有坩禍蓋，所述坩禍蓋的內(nèi)側(cè)固定有籽晶，坩禍內(nèi)裝有碳化硅粉源，坩禍內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將所述碳化硅粉源分隔成上下兩層，隔板上設(shè)置由若干個(gè)連通上下兩層碳化硅粉源的孔。
[0007]進(jìn)一步，所述坩禍由石墨制成。
[0008]進(jìn)一步，所述隔板由石墨制成但不僅限于石墨。
[0009]進(jìn)一步，所述隔板設(shè)置在坩禍高溫區(qū)處。
[0010]進(jìn)一步，所述隔板的外徑與所述坩禍內(nèi)徑等同。
[0011]本發(fā)明將直通的坩禍內(nèi)腔分為上下兩層，降低了由壁到籽晶的氣體傳輸速率，有效地解決了 Si的流失問(wèn)題，同時(shí)又不改變坩禍內(nèi)溫場(chǎng)分布，提高晶體生長(zhǎng)質(zhì)量，增加原料利用率，降低了原料成本，為企業(yè)帶來(lái)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明PVT法生長(zhǎng)碳化硅單晶的緩釋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，I坩禍蓋、2坩禍、3籽晶、4上層碳化硅粉源、5下層碳化硅粉源、6隔板。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]如圖1所示的PVT法生長(zhǎng)碳化硅單晶緩釋的裝置，包括由石墨制成的坩禍2，坩禍2上扣合有坩禍蓋I，坩禍蓋I的內(nèi)側(cè)固定有籽晶3，坩禍2內(nèi)設(shè)置有隔板6，隔板6由石墨制成，在隔板6上設(shè)置由若干個(gè)孔，用于連通上層碳化硅粉源4和下層碳化硅粉源5。優(yōu)選的，將隔板6設(shè)置在距離坩禍2底部1/3處，即坩禍高溫區(qū)處，此高溫區(qū)域的溫度于坩禍內(nèi)其他區(qū)域的溫度，此高溫區(qū)域內(nèi)的溫度在升華臨界溫度之上。
[0015]裝料時(shí)，先向坩禍2內(nèi)裝入原料至高溫區(qū)線下，放入下層碳化硅粉源5在下層碳化硅粉源5上放置多孔的隔板6，再將上層碳化硅粉源4裝入坩禍2。此種方法有效降低了生長(zhǎng)初期Si的流失率，有效控制生長(zhǎng)組分Si/C失衡，增加了原料利用率，提高了晶體生長(zhǎng)質(zhì)量。同時(shí)多孔石墨可更換，可重復(fù)使用，更換操作簡(jiǎn)便，降低了使用成本。
[0016]上述示例只是用于說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于這些示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的符合本發(fā)明思想的各種【具體實(shí)施方式】都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種PVT法生長(zhǎng)碳化硅單晶緩釋的裝置，該裝置包括坩禍，所述坩禍上扣合有坩禍蓋，所述坩禍蓋的內(nèi)側(cè)固定有籽晶，坩禍內(nèi)裝有碳化硅粉源，其特征在于，坩禍內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將所述碳化硅粉源分隔成上下兩層，隔板上設(shè)置由若干個(gè)連通上下兩層碳化硅粉源的孔。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述坩禍由石墨制成。3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔板由石墨制成但不僅限于石墨。4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔板設(shè)置在坩禍高溫區(qū)處。5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔板的外徑與所述坩禍內(nèi)徑等同。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種PVT法生長(zhǎng)碳化硅單晶緩釋的裝置，該裝置包括坩堝，所述坩堝上扣合有坩堝蓋，所述坩堝蓋的內(nèi)側(cè)固定有籽晶，坩堝內(nèi)裝有碳化硅粉源，坩堝內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將所述碳化硅粉源分隔成上下兩層，隔板上設(shè)置由若干個(gè)連通上下兩層碳化硅粉源的孔。本發(fā)明將直通的坩堝內(nèi)腔分為上下兩層，降低了由壁到籽晶的氣體傳輸速率，有效地解決了Si的流失問(wèn)題，同時(shí)又不改變坩堝內(nèi)溫場(chǎng)分布，提高晶體生長(zhǎng)質(zhì)量，增加原料利用率，降低了原料成本，為企業(yè)帶來(lái)效益。
【IPC分類(lèi)】C30B29/36, C30B23/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105671637
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610071878
【發(fā)明人】靳麗婕, 張?jiān)苽?
【申請(qǐng)人】北京華進(jìn)創(chuàng)威電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日