一種pvt法生長碳化硅晶體擴(kuò)大直徑控制界面的坩堝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種PVT法生長碳化硅晶體擴(kuò)大直徑控制界面的坩禍結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]PVT (physical vapor transport，物理氣相傳輸)法生長碳化娃晶體是現(xiàn)在企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)生產(chǎn)碳化硅單晶的普遍方法。其中生長坩禍的結(jié)構(gòu)對于晶錠的形成質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，現(xiàn)在常用的坩禍在生長過程中籽晶是鑲嵌在石墨托上的，一般均采用托大于籽晶的方式鑲嵌在底托上，這樣的結(jié)構(gòu)因籽晶邊緣存在裸露石墨，在生長過程中容易在這一區(qū)域先結(jié)晶，結(jié)晶為異質(zhì)結(jié)晶自由成核，生長速度快于籽晶結(jié)晶的生長速度。造成生長的晶體較差，成晶率及邊緣應(yīng)力突出。在后續(xù)的加工中容易產(chǎn)生開裂及平整度差等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種PVT法生長碳化硅晶體擴(kuò)大直徑控制界面的坩禍結(jié)構(gòu)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種PVT法生長碳化硅晶體擴(kuò)大直徑控制界面的坩禍結(jié)構(gòu)包括:坩禍本體、放肩蓋和籽晶托；在所述坩禍本體上扣合有所述放肩蓋，放肩蓋的中部設(shè)置有上下通透的空心區(qū)域，在空心區(qū)域的側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形肩臺，所述肩臺的內(nèi)徑小于籽晶直徑，所述籽晶托將籽晶壓置在肩臺上。
[0006]進(jìn)一步，所述肩臺下方的空心區(qū)域形成喇叭型擴(kuò)口，該擴(kuò)口的上、下兩部分錐度不同，擴(kuò)口上部的錐度大于下部的錐度。
[0007]進(jìn)一步，所述擴(kuò)口上部的頂角為37° -67°之間，擴(kuò)口下部的頂角為12° -14°。
[0008]進(jìn)一步，所述擴(kuò)口上部沿軸線延伸3-6mm，其直徑放徑至大于籽晶直徑4mm。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)有:采用變錐度錐形坩禍蓋結(jié)構(gòu)(放肩蓋)其肩臺內(nèi)徑小于籽晶直徑，利用肩臺遮蓋籽晶邊緣的石墨部分，避免異質(zhì)成核結(jié)晶造成的邊緣缺陷；利用不同錐度的擴(kuò)口，生長初期擴(kuò)口直徑快速放大，使籽晶軸向生長緩慢，徑向生長快速，其優(yōu)勢是沒有微管的缺陷；軸向生長高度控制在3-6mm之間、徑向生長擴(kuò)大到大于籽晶直徑4mm后轉(zhuǎn)為錐度較小放徑擴(kuò)口，這樣在后期的界面微凸控制較為有利，主要沿軸向生長；另外可以結(jié)合溫度梯度，很好的將生長速度調(diào)節(jié)在0.1-0.2mm /h之間；本結(jié)構(gòu)適用于晶體的擴(kuò)徑，具有便于控制生長速度、控制生長界面，優(yōu)化結(jié)晶質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型坩禍結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1中編號2放肩蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0013]如圖1和圖2所示為本實(shí)用新型一種PVT法生長碳化硅晶體擴(kuò)大直徑控制界面的坩禍結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例，在本實(shí)施例中包括:坩禍本體1、放肩蓋2和籽晶托4 ;在坩禍本體1上扣合有放肩蓋2，放肩蓋2的中部設(shè)置有上下通透的空心區(qū)域，在空心區(qū)域的側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形的肩臺2-1，肩臺2-1的內(nèi)徑小于籽晶3的直徑，籽晶托4將籽晶3壓置在肩臺2-1上，肩臺2-1下方的空心區(qū)域形成喇叭型擴(kuò)口，擴(kuò)口由錐度不同的上、下兩部分2-2、2-3構(gòu)成，擴(kuò)口上部2-2的錐度大于下部2-3的錐度，其中，擴(kuò)口上部2-2的頂角<^*37° -67°之間，在本實(shí)施例中優(yōu)選為48°，擴(kuò)口下部2-3的頂角α 2為12° -14°，在本實(shí)施例中α2優(yōu)選為14°，擴(kuò)口上部2-2沿軸線延伸3-6mm，在本實(shí)施例中優(yōu)選為4.5mm，擴(kuò)口上部2-2的直徑放徑至大于籽晶直徑4_。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)有:采用變錐度錐形坩禍蓋結(jié)構(gòu)(放肩蓋)其肩臺內(nèi)徑小于籽晶直徑，利用肩臺遮蓋籽晶邊緣的石墨部分，避免異質(zhì)成核結(jié)晶造成的邊緣缺陷；利用不同錐度的擴(kuò)口，生長初期擴(kuò)口直徑快速放大，使籽晶軸向生長緩慢，徑向生長快速，其優(yōu)勢是沒有微管的缺陷；軸向生長高度控制在3-6mm之間、徑向生長擴(kuò)大到大于籽晶直徑4mm后轉(zhuǎn)為錐度較小放徑擴(kuò)口，這樣在后期的界面微凸控制較為有利，主要沿軸向生長；另外可以結(jié)合溫度梯度，很好的將生長速度調(diào)節(jié)在0.1-0.2mm /h之間；本結(jié)構(gòu)適用于晶體的擴(kuò)徑，具有便于控制生長速度、控制生長界面，優(yōu)化結(jié)晶質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。
[0015]上述示例只是用于說明本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的實(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實(shí)用新型思想的各種【具體實(shí)施方式】都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種PVT法生長碳化硅晶體擴(kuò)大直徑控制界面的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，該坩禍結(jié)構(gòu)包括:坩禍本體、放肩蓋和籽晶托；在所述坩禍本體上扣合有所述放肩蓋，放肩蓋的中部設(shè)置有上下通透的空心區(qū)域，在空心區(qū)域的側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形肩臺，所述肩臺的內(nèi)徑小于籽晶直徑，所述籽晶托將籽晶壓置在肩臺上。2.如權(quán)利要求1所述的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述肩臺下方的空心區(qū)域形成喇叭型擴(kuò)口，該擴(kuò)口的上、下兩部分錐度不同，擴(kuò)口上部的錐度大于下部的錐度。3.如權(quán)利要求2所述的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擴(kuò)口上部的頂角為37°-67°之間，擴(kuò)口下部的頂角為12° -14°。4.如權(quán)利要求2所述的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擴(kuò)口上部沿軸線延伸3-6_，其直徑放徑至大于籽晶直徑4_。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種PVT法生長碳化硅晶體擴(kuò)大直徑控制界面的坩堝結(jié)構(gòu)包括：坩堝本體、放肩蓋和籽晶托；在所述坩堝本體上扣合有所述放肩蓋，放肩蓋的中部設(shè)置有上下通透的空心區(qū)域，在空心區(qū)域的側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形肩臺，所述肩臺的內(nèi)徑小于籽晶直徑，所述籽晶托將籽晶壓置在肩臺上。本實(shí)用新型采用變錐度錐形坩堝蓋結(jié)構(gòu)（放肩蓋）其肩臺內(nèi)徑小于籽晶直徑，利用肩臺遮蓋籽晶邊緣的石墨部分，避免異質(zhì)成核結(jié)晶造成的邊緣缺陷。
【IPC分類】C30B23/00, C30B29/36
【公開號】CN204982130
【申請?zhí)枴緾N201520529973
【發(fā)明人】張?jiān)苽? 靳麗婕
【申請人】北京世紀(jì)金光半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月21日