一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚的制作方法

文档序号:10916600阅读:555来源:国知局
一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及物理气相沉积制备碳化硅晶体领域,特别涉一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,包括坩埚本体和坩埚上盖,所述坩埚上盖位于坩埚本体的上端,所述坩埚本体内的底部竖直设有多块导热片,且导热片之间相互平行,所述坩埚本体的内侧壁上设有凸块,所述凸块的上端设有圆形挡板,所述圆形挡板的上侧设有多个空心柱,所述圆形挡板的下部空间通过通孔与空心柱的内腔连通,所述空心柱远离圆形挡板的一端为封闭结构,所述空心柱以圆形挡板的轴线呈圆周对称。本实用新型可以通过置换不同空心柱数量的圆形挡板调整相互混合的浓度,可以使得晶体生长过程中沉积入晶体内的添加剂浓度保持基本恒定,提高生长的碳化硅晶体电阻率轴向和径向均匀性,值得推广。
【专利说明】
一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚
技术领域
[0001]本实用新型涉及制备碳化硅晶体技术领域,尤其涉及一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚。【背景技术】
[0002]碳化硅晶体作为高频、大功率、耐高温、抗辐照的半导体器件的优选材料,一般用于地面核反应堆系统的监控、原油勘探、环境监测及航空、航天、雷达、通讯系统和大功率的电子转换器及汽车马达等领域的极端环境中,物理气相沉积法生长碳化硅晶体过程中,通常是将碳化硅原料放置在坩埚底部,籽晶放置在坩埚顶部,原料位置温度高,籽晶位置温度低,原料受热升华并在籽晶表面沉积形成晶体,现有技术中,在制备碳化硅晶体过程中,需要将复合比例的合金和碳化硅原料进行混合,混合有合金的原料受热升华,并在籽晶表面沉积生长为碳化硅晶体,掺杂元素随这一过程进入晶体,从而调节晶体电阻率,但随着晶体的生长,晶体沿生长方向的掺杂量不均匀,最终造成电阻率均匀性满足不了使用要求,晶体电阻率径向均匀性不满足使用要求,且现有的坩埚不能调节合金升华气流,不能满足现有需求。【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种物理气相沉积制备碳化娃晶体的纟甘埚。
[0004]为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,包括坩埚本体和坩埚上盖,所述坩埚上盖位于坩埚本体的上端,所述坩埚本体内的底部竖直设有多块导热片,且导热片之间相互平行,所述坩埚本体的内侧壁上设有凸块,所述凸块的上端设有圆形挡板,所述圆形挡板的上侧设有多个空心柱,所述圆形挡板的下部空间通过通孔与空心柱的内腔连通,所述空心柱远离圆形挡板的一端为封闭结构,所述空心柱以圆形挡板的轴线呈圆周对称,所述空心柱的侧壁等间距设有透气孔,所述坩埚上盖的下端设有凹槽,所述凹槽内设有籽晶。
[0005]优选地,所述导热片的数量为3-6个,所述导热片为波浪形导热片,所述导热片和坩埚本体为一体成型。
[0006]优选地,所述空心柱的直径为1.2-1.8_,所述空心柱的数量为4-12个。
[0007]优选地,所述空心柱的直径为1.4-1.6_,所述空心柱的数量为7-9个。
[0008]优选地,所述籽晶为圆柱形籽晶。
[0009]本实用新型中,在坩埚本体内设置凸块,并在凸块上设置圆形挡板,通过在坩埚的底部放置添加剂,在圆形挡板的上端放置碳化硅原料,进行加热时,坩埚底部的导热片会将热量充分传导,使得底部的添加剂受热均匀,在并通过空心柱上的透气孔进行升华,并与碳化硅原料成分混合,最终实现晶体生长,本实用新型可以通过置换不同空心柱数量的圆形挡板调整相互混合的浓度,可以使得晶体生长过程中沉积入晶体内的添加剂浓度保持基本恒定,提高生长的碳化硅晶体电阻率轴向和径向均匀性,值得推广。【附图说明】[〇〇1〇]图1为结构不意图;
[0011]图2为圆形挡板俯视图;[〇〇12]图3为坩埚的底部俯视图;[0〇13]图4为空心柱结构不意图;
[0014]图中:1坩埚本体、2坩埚上盖、3籽晶、4碳化硅晶体、5圆形挡板、6凸块、7空心柱、8 透气孔、9碳化硅原料、10导热片、11添加剂。【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0016]参照图1-4,一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,包括坩埚本体1和坩埚上盖2,坩埚上盖2位于坩埚本体1的上端,坩埚本体1内的底部竖直设有多块导热片10,且导热片10之间相互平行,导热片10会将热量充分传导,使得底部的添加剂11受热均匀,且导热片 10竖直设置在底部利于清理残留的添加剂11,坩埚本体1的内侧壁上设有凸块6,凸块6为环形或弧形,凸块6的上端设有圆形挡板5,圆形挡板5的上侧设有多个空心柱7,圆形挡板5的下部空间通过通孔与空心柱7的内腔连通,空心柱7远离圆形挡板5的一端为封闭结构,空心柱7以圆形挡板5的轴线呈圆周对称,可以使得添加剂11和碳化硅原料9混合时更充分均匀, 空心柱7的侧壁等间距设有透气孔8,坩埚上盖2的下端设有凹槽,凹槽内设有籽晶3,碳化硅原料9升华后会在籽晶3的表面沉积。
[0017]本实用新型中,导热片10的数量为3-6个,导热片10为波浪形导热片,使得添加剂 11和导热片10接触面积增大,受热更均匀,导热片10和坩埚本体1为一体成型。空心柱7的直径为1.2-1.8mm,空心柱7的数量为4-12个。籽晶3为圆柱形籽晶。
[0018]本实用新型中,在坩埚本体1内设置凸块6,并在凸块6上设置圆形挡板5,通过在坩埚的底部放置添加剂11,在圆形挡板5的上端放置碳化硅原料9,进行加热时,坩埚底部的导热片10会将热量充分传导,使得底部的添加剂11受热均匀,在并通过空心柱7上的透气孔8 进行升华,并与碳化硅原料9成分混合,最终实现晶体生长。
[0019]以上所述,仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,包括坩埚本体(1)和坩埚上盖(2),所述 坩埚上盖(2)位于坩埚本体(1)的上端,其特征在于,所述坩埚本体(1)内的底部竖直设有多 块导热片(10),且导热片(10)之间相互平行,所述坩埚本体(1)的内侧壁上设有凸块(6),所 述凸块(6)的上端设有圆形挡板(5),所述圆形挡板(5)上设有通孔,所述圆形挡板(5)的上 侧设有多个空心柱(7),所述圆形挡板(5)的下部空间通过通孔与空心柱(7)的内腔连通,所 述空心柱(7)远离圆形挡板(5)的一端为封闭结构,所述空心柱(7)以圆形挡板(5)的轴线呈 圆周对称,所述空心柱(7)的侧壁等间距设有透气孔(8),所述坩埚上盖(2)的下端设有凹 槽,所述凹槽内设有籽晶(3)。2.根据权利要求1所述的一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,其特征在于,所述 导热片(10)的数量为3-6个,所述导热片(10)为波浪形导热片,所述导热片(10)和坩埚本体 (1)为一体成型。3.根据权利要求1所述的一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,其特征在于,所述 空心柱(7)的直径为1.2-1.8mm,所述空心柱(7)的数量为4-12个。4.根据权利要求3所述的一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,其特征在于,所述 空心柱(7 )的直径为1.4-1.6mm,所述空心柱(7 )的数量为7-9个。5.根据权利要求1所述的一种物理气相沉积制备碳化硅晶体的坩埚,其特征在于,所述 籽晶(3 )为圆柱形籽晶。
【文档编号】C30B29/36GK205603723SQ201620236731
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月27日
【发明人】张松林, 周君君
【申请人】成都超迈南光科技有限公司
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