[实用新型]一种碳化硅单晶生长装置

说明书

本实用新型提供了一种碳化硅单晶生长装置，涉及碳化硅晶体生长技术领域。该碳化硅单晶生长装置包括加热容器、加热装置和金属网。加热容器内部设有容置空间，容置空间底部用于装盛碳化硅原料，容置空间顶部设有籽晶。加热装置围绕加热容器设置，加热装置用于加热加热容器。金属网设于容置空间内部，且金属网用于设于容置空间内部碳化硅原料的上方。金属网上与籽晶粘接部对应的位置设有盛放部，盛放部用于铺设碳化硅晶块料。本实用新型中提供的碳化硅单晶生长装置可以改善现有技术中碳化硅晶体生长初期凸出率较大的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及碳化硅晶体生长技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅单晶生长装置。

背景技术

碳化硅单晶材料因其自身宽禁带、高热导率、高击穿电场、高抗辐射能力等特点，其制成的半导体器件能够满足对当今对高功率和强辐射器件的需求，是制备高温、高频、高功率和抗辐射器件的理想衬底材料，并在混合动力汽车、高压输电、LED照明和航天航空等领域崭露头角。目前商用的功率器件，比如MOSFET与SBDs均在N型4H-SiC衬底上进行外延生长。而由于SiC的低堆垛层错能，在生长过程中极易出现多型体的混合。因此，多型体控制是SiC晶体生长中重要的一环。

目前碳化硅单晶生长以物理气相沉积法(PVT)为主要生长方式，生长过程中保持生长界面为微凸形状有利于稳定晶型。

然而，现有物理气相沉积法(PVT)由于温度梯度分布特点，生长初期凸度逐渐增大，生长后期凸度逐渐降低；凸度变化幅度过大时，容易导致多型与SF的产生。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，提供了一种碳化硅单晶生长装置，其能够改善现有技术中碳化硅晶体生长初期凸出率较大的技术问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种碳化硅单晶生长装置，包括加热容器、加热装置和金属网；

所述加热容器内部设有容置空间，所述容置空间底部用于装盛碳化硅原料，所述容置空间顶部设有籽晶粘接部；

加热装置围绕所述加热容器设置，所述加热装置用于加热所述加热容器；

所述金属网设于所述容置空间内部，且所述金属网用于设于所述容置空间内部碳化硅原料的上方；

所述金属网上对应所述籽晶粘接部的位置设置有盛放部，所述盛放部用于铺设碳化硅晶块料。

本实用新型提供的碳化硅单晶生长装置相对于现有技术的有益效果包括：

在采用该碳化硅单晶生长装置进行晶体生长的过程中，通过加热装置向加热容器提供热量，热量传递至容置空间中的碳化硅粉末，使得碳化硅粉末开始升华。在容置空间中，金属网设置在碳化硅原料上方，使得金属网位于容置空间中的高温区。基于此，在碳化硅挥发的过程中，金属网吸附周围的碳原子形成耐高温的碳化物，可以避免容置空间中的气氛富碳导致形成碳包裹物的情况。与此同时，铺设在金属网上对应于籽晶粘接部的碳化硅晶块料也开设升华，由于温度与表面积的差异，碳化硅晶块料的升华速率低于碳化硅原料的升华速率，可以调整中心区域的升华速率，从而可以避免生长初期凸出率过大的问题。

可选地，所述金属网上的所述盛放部的面积与所述金属网的面积的比值取值范围为0.4-0.6。

可选地，所述碳化硅晶块料的最大截面的面积取值范围为1cm²-2cm²。

可选地，所述金属网上形成多个网孔，所述网孔的孔径取值范围为0.1mm-1mm。

可选地，所述金属网上形成多个网孔，所述网孔呈圆形、三角形或方形。

可选地，所述金属网与所述容置空间底部的碳化硅原料之间形成间隔。