[实用新型]一种碳化硅长晶设备

说明书

本申请涉及一种碳化硅长晶设备，属于晶体生长设备领域。该碳化硅长晶设备包括：石墨坩埚，所述石墨坩埚内相对设置用于装载原料的装料桶和籽晶，所述装料桶包括至少一个气体出口，所述装料桶可通过调节机构向籽晶方向往复移动；加热装置，通过感应加热方式加热石墨坩埚使得升华原料从气体出口流出后气相传输至籽晶表面长晶；以及保温结构，所述石墨坩埚设置在保温结构腔内，用于控制石墨坩埚散热；炉体，所述保温结构设置在炉体内，所述加热装置环绕设置在炉体外。该碳化硅长晶设备可精确自动控制装料桶在热场中的位置，长晶环境稳定，生长的晶体的质量高，可充分挥发长晶原料，提高了长晶原料的利用率，节约了生产成本。

技术领域

本申请涉及一种用于碳化硅长晶设备，属于晶体生长设备领域。

背景技术

碳化硅作为一种新型半导体材料，具有高耐压、假损耗、高导热率、低漏电流等优异的性能。被普遍认为是替代硅基功率器件最理想的新型半导体器件。物理气相传输法(Physical Vapor Transport-PVT)是用于生长碳化硅晶体的常用方法，该方法将碳化硅籽晶设置在石墨石墨坩埚盖上或顶端，石墨坩埚内装有作为生长原料的碳化硅粉末，控制生长温度使得生长原料分解成气相组分后在石墨坩埚内部轴向温度梯度的驱动下输运到籽晶处结晶生长碳化硅晶体。

中国专利申请CN1069299123A提供了一种分体式碳化硅晶体生长用石墨坩埚，包括：用于盛放SiC晶体生长用原料的原料腔；相对移动地嵌套于所述原料腔的上部以形成晶体结晶区域的生长腔，所述生长在具备生长室、和设于所述生长室的顶壁上的籽晶托；所述生长室的侧壁形成为由内桶与外桶构成的双层结构。该发明申请中的分体石墨坩埚是移动主体石墨坩埚的装料腔室，该分体石墨坩埚的设置方式的晶体生长环境稳定性差，影响长晶质量，并且该分体石墨坩埚内的升华原料易进入嵌套部分的缝隙处冷却后易造成堵塞，使得石墨坩埚移动的稳定性、精确度和灵活性差，进而影响生长晶体的质量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种碳化硅长晶设备，该碳化硅长晶设备不移动籽晶和石墨坩埚，在石墨坩埚内设置可移动的装料桶，还可以在装料桶上设置盖部，稳定晶体生长环境，提高长晶的质量，可充分挥发长晶原料，提高了长晶原料的利用率，节约生产成本。

根据本申请的一个方面，提供了一种碳化硅长晶设备，该碳化硅长晶设备包括：石墨坩埚，所述石墨坩埚内设置用于装载原料的装料桶和籽晶，所述装料桶包括至少一个气体出口，所述装料桶可通过调节机构向籽晶方向往复移动；

加热装置，通过感应加热方式加热石墨坩埚使得升华原料从气体出口流出后气相传输至籽晶表面长晶；

保温结构，所述石墨坩埚设置在保温结构腔内，用于控制石墨坩埚散热；以及

炉体，所述保温结构设置在炉体内，所述加热装置环绕设置在炉体外。

可选地，所述石墨坩埚内相对设置用于装载原料的装料桶和籽晶。

可选地，所述装料桶包括装料主体和设置在其开口上方的盖部，所述盖部与装料主体形成所述气体出口。

优选地，所述盖部向所述装料主体开口方向的投影面积大于所述装料主体开口的面积。

优选地，所述装料主体为装料桶。

可选地，所述盖部包括盖本体和支撑件，所述支撑件设置在盖本体与装料主体之间。

优选地，所述支撑件与所述盖本体和/或所述装料主体可拆卸的连接。

优选地，所述支撑件包括第一端和第二端，所述第一端与所述盖本体固定连接，所述装料主体与所述第二端可拆卸的连接。

优选地，所述支撑件的第二端插接在所述装料主体开口的壁部顶端面的凹槽内。