1.本发明属于半导体制造技术领域，涉及一种碳化硅籽晶，尤其涉及一种碳化硅复合籽晶及其制备方法与应用。
背景技术：
2.由碳化硅单晶衬底制作的器件具有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射、效率高等优势，在射频、新能源汽车等领域具有重要的应用价值。技术人员通常首先在籽晶上生长一定厚度的单晶晶锭，然后将晶锭切割成多片单晶衬底。其中，籽晶相当于晶体生长的种子，且籽晶中的微管、位错等缺陷会继承至生长的晶锭中。因此，晶锭生长对籽晶的质量要求极高，例如，其中的微管缺陷密度要求为零。
3.此外，籽晶的厚度也会影响晶体生长的质量。一方面，如果籽晶太薄，高温生长环境会使得籽晶表面蒸发形成孔洞，从而给晶体生长带来负面影响；另一方面，晶体生长过程中会形成很大的应力，如果籽晶过薄，籽晶会在应力作用下变形翘曲，也不利于晶体生长。因此，采用大厚度的籽晶可以避免上述问题，例如，采用500μm厚度甚至1000μm厚度的籽晶。然而，高质量的籽晶成本很高，随着籽晶厚度的增加，其制备成本也迅速提升。
4.cn 111733456a公开了一种用于aln单晶生长的复合籽晶及其制备方法，所述复合籽晶包括aln陶瓷基片、位于所述aln陶瓷基片之上的石墨烯薄层以及位于所述石墨烯薄层之上的aln薄膜。所述制备方法包括如下步骤：（1）在aln陶瓷基片上形成石墨烯薄层；（2）采用薄膜沉积技术在所述石墨烯薄层上制备aln薄膜，得到aln陶瓷/石墨烯/aln薄膜复合籽晶。然而，该发明在复合籽晶中间设置的石墨烯薄层降低了aln陶瓷基片和aln薄膜之间的接合强度，且aln薄膜的沉积成本高昂，最大厚度也仅限于10μm以内，在高温生长环境中极易发生烧损现象。此外，这种复合籽晶仅适用于生长氮化铝单晶晶锭，并不适用于生长碳化硅单晶晶锭。
5.由此可见，如何提供一种碳化硅籽晶，保证籽晶质量的同时尽可能提升籽晶厚度，降低制备成本，提升经济效益，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现要素：
6.本发明的目的在于提供一种碳化硅复合籽晶及其制备方法与应用，所述碳化硅复合籽晶用于生长碳化硅单晶晶锭时，碳化硅单晶晶锭生长于高质量碳化硅单晶籽晶层的表面，既保证了籽晶和晶锭的质量，又避免了因籽晶过薄而在高温生长环境中籽晶表面出现孔洞或籽晶发生翘曲变形的问题，同时降低了籽晶的制备成本，经济效益显著提升。
7.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：第一方面，本发明提供一种碳化硅复合籽晶，所述碳化硅复合籽晶包括层叠设置的高质量碳化硅单晶籽晶层、键合层和低质量碳化硅晶体层。
8.所述高质量碳化硅单晶籽晶层的微管密度≤0.1个/cm2，例如可以是0.01个/cm2、0.02个/cm2、0.03个/cm2、0.04个/cm2、0.05个/cm2、0.06个/cm2、0.07个/cm2、0.08个/cm2、
0.09个/cm2或0.1个/cm2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9.所述高质量碳化硅单晶籽晶层的位错密度≤1000个/cm2，例如可以是10个/cm2、20个/cm2、40个/cm2、60个/cm2、80个/cm2、100个/cm2、200个/cm2、400个/cm2、600个/cm2、800个/cm2或1000个/cm2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
10.所述低质量碳化硅晶体层的微管密度和位错密度分别对应地大于高质量碳化硅单晶籽晶层。
11.所述碳化硅复合籽晶的厚度≥1000μm，例如可以是1000μm、1100μm、1200μm、1300μm、1400μm、1500μm、1600μm、1700μm、1800μm、1900μm或2000μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
12.本发明将传统的单层籽晶改为含有多层结构的复合籽晶，一方面通过设置高质量碳化硅单晶籽晶层满足了晶体生长对籽晶质量的高要求，另一方面通过设置低质量碳化硅晶体层显著增加了籽晶的厚度（1000μm以上），避免了因籽晶过薄而在高温生长环境中籽晶表面出现孔洞或籽晶发生翘曲变形的问题，同时降低了籽晶的制备成本，经济效益显著提升。
13.本发明中，所述高质量碳化硅单晶籽晶层是指缺陷密度较少的碳化硅层，所述低质量碳化硅晶体层是指缺陷密度较多的碳化硅层，且所述缺陷密度具体指代微管密度和错位密度。
14.优选地，所述高质量碳化硅单晶籽晶层的晶型包括4h。
15.优选地，所述低质量碳化硅晶体层由单晶和/或多晶组成，且晶型包括4h、6h或3c中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括4h和6h的组合，6h和3c的组合，4h和3c的组合，或4h、6h和3c的组合。
16.优选地，所述高质量碳化硅单晶籽晶层的厚度≤150μm，例如可以是50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17.优选地，所述键合层的厚度≤50nm，例如可以是5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18.第二方面，本发明提供一种如第一方面所述碳化硅复合籽晶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）准备高质量碳化硅单晶籽晶基板，对籽晶基板的一侧表面进行离子注入或激光辐射，形成预埋的弱化层；（2）准备低质量碳化硅晶体基板，将晶体基板的一侧表面与步骤（1）所得籽晶基板的弱化层一侧表面进行键合，在晶体基板和籽晶基板之间形成键合层；（3）对步骤（2）所得复合基板进行热处理或施加压力，使得籽晶基板沿着弱化层剥离，得到包含高质量碳化硅单晶籽晶层、键合层和低质量碳化硅晶体层的碳化硅复合籽晶。
19.其中，所述高质量碳化硅单晶籽晶基板的微管密度≤0.1个/cm2，例如可以是0.01个/cm2、0.02个/cm2、0.03个/cm2、0.04个/cm2、0.05个/cm2、0.06个/cm2、0.07个/cm2、0.08个/cm2、0.09个/cm2或0.1个/cm2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的
数值同样适用。
20.所述高质量碳化硅单晶籽晶基板的位错密度≤1000个/cm2，例如可以是10个/cm2、20个/cm2、40个/cm2、60个/cm2、80个/cm2、100个/cm2、200个/cm2、400个/cm2、600个/cm2、800个/cm2或1000个/cm2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21.所述低质量碳化硅晶体基板的微管密度和位错密度分别对应地大于高质量碳化硅单晶籽晶基板。
22.优选地，步骤（1）所述高质量碳化硅单晶籽晶基板的厚度≥300μm，例如可以是300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm、380μm、390μm或400μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23.优选地，步骤（1）所述离子注入采用的离子包括氢离子和/或氦离子，且离子注入的深度≤150μm，例如可以是50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24.优选地，步骤（1）所述激光辐射采用的激光是脉冲激光，包括固态激光或光纤激光，且脉冲宽度为100-300fs，例如可以是100fs、120fs、140fs、160fs、180fs、200fs、220fs、240fs、260fs、280fs或300fs，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
25.优选地，步骤（1）所述激光辐射的深度≤150μm，例如可以是50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
26.优选地，步骤（2）所述低质量碳化硅晶体基板的厚度≥1000μm，例如可以是1000μm、1100μm、1200μm、1300μm、1400μm、1500μm、1600μm、1700μm、1800μm、1900μm或2000μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27.优选地，步骤（2）所述键合之前还包括对晶体基板和籽晶基板的待键合表面分别独立地依次进行研磨、抛光和粒子照射。
28.本发明中，所述研磨和抛光是为了待键合表面得以满足分子键合所需的粗糙度；所述粒子照射是为了去除待键合表面的氧化层和吸附层，使得价键得以露出，从而实现待键合表面在真空键合过程中处于活性状态。
29.优选地，步骤（2）所述键合在真空环境下进行，且绝对真空度为1
×
10-7-1
×
10-4
pa，例如可以是1
×
10-7
pa、5
×
10-7
pa、1
×
10-6
pa、5
×
10-6
pa、1
×
10-5
pa、5
×
10-5
pa或1
×
10-4
pa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30.优选地，步骤（3）所述热处理的温度为800-1500℃，例如可以是800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃或1500℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
31.优选地，步骤（3）所述施加压力的范围为10000-100000n，例如可以是10000n、20000n、30000n、40000n、50000n、60000n、70000n、80000n、90000n或100000n，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
32.优选地，步骤（3）所述剥离后得到的籽晶基板剩余部分作为待回收基板经过研磨和抛光后回用于步骤（1），从而避免了籽晶原材的浪费，进一步提升了经济效益。
33.第三方面，本发明提供一种如第一方面所述碳化硅复合籽晶的应用，所述碳化硅复合籽晶用于生长碳化硅单晶晶锭，且所述碳化硅单晶晶锭生长于高质量碳化硅单晶籽晶层的表面。
34.优选地，所述碳化硅单晶晶锭的生长方式包括物理气相传输法、溶液法或化学气相沉积法中的任意一种。
35.优选地，所述碳化硅单晶晶锭的生长过程中采用感应线圈或电阻加热器进行加热。
36.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明将传统的单层籽晶改为含有多层结构的复合籽晶，一方面通过设置高质量碳化硅单晶籽晶层满足了晶体生长对籽晶质量的高要求，另一方面通过设置低质量碳化硅晶体层显著增加了籽晶的厚度（1000μm以上），避免了因籽晶过薄而在高温生长环境中籽晶表面出现孔洞或籽晶发生翘曲变形的问题，同时降低了籽晶的制备成本，经济效益显著提升。
附图说明
37.图1是本发明提供的碳化硅复合籽晶结构示意图；图2是本发明提供的碳化硅复合籽晶的制备方法流程图；图3是本发明提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭的连接关系图；图4是应用例1采用碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭的装置示意图；图5是应用例2采用碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭的装置示意图；图6是应用例3采用碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭的装置示意图；图7是应用例4采用碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭的装置示意图；图8是应用例5采用碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭的装置示意图；图9是应用例6采用碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭的装置示意图。
38.其中：1-高质量碳化硅单晶籽晶层；2-键合层；3-低质量碳化硅晶体层；4-碳化硅单晶晶锭；10-碳化硅复合籽晶；20-碳化硅粉料；21-坩埚盖；22-助溶剂；30-石墨托；40-籽晶杆；50-坩埚；51-反应室；60-坩埚托；70-隔热箱；80-感应线圈；81-电阻加热器；90-腔室；100-高质量碳化硅单晶籽晶基板；100a-弱化层；100b-待回收基板；300-低质量碳化硅晶体基板。
具体实施方式
[0039] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0040]
实施例1本实施例提供一种碳化硅复合籽晶及其制备方法，如图1所示，所述碳化硅复合籽晶包括层叠设置的高质量碳化硅单晶籽晶层1、键合层2和低质量碳化硅晶体层3。所述高质量碳化硅单晶籽晶层1的微管密度为0.05个/cm2，位错密度为347个/cm2；所述低质量碳化硅晶体层3的微管密度为1.0个/cm2，位错密度为7236个/cm2；所述碳化硅复合籽晶的厚度为1500μm。
[0041]
本实施例中，所述高质量碳化硅单晶籽晶层1的晶型为4h，厚度为100μm；所述键合层的厚度为40nm；所述低质量碳化硅晶体层3由多晶组成，且晶型包括4h、6h和3c。
[0042]
如图2所示，本实施例提供的制备方法包括以下步骤：（1）准备厚度为300μm的高质量碳化硅单晶籽晶基板100，采用氢离子对籽晶基板的一侧表面进行离子注入，且注入深度为100μm，形成预埋的弱化层100a；（2）准备厚度为1400μm的低质量碳化硅晶体基板300，将晶体基板的一侧表面与步骤（1）所得籽晶基板的弱化层100a一侧表面分别独立地依次进行研磨、抛光和粒子照射，之后将两者在绝对真空度为8
×
10-6
pa的真空环境下进行键合，在晶体基板和籽晶基板之间形成键合层2；（3）对步骤（2）所得复合基板在800℃下进行热处理，使得籽晶基板沿着弱化层100a剥离，得到包含高质量碳化硅单晶籽晶层1、键合层2和低质量碳化硅晶体层3的碳化硅复合籽晶；所述剥离后得到的籽晶基板剩余部分作为待回收基板100b经过研磨和抛光后回用于步骤（1）。
[0043]
其中，所述高质量碳化硅单晶籽晶基板100的微管密度为0.05个/cm2，位错密度为347个/cm2；所述低质量碳化硅晶体基板300的微管密度为1.0个/cm2，位错密度为7236个/cm2。
[0044]
实施例2本实施例提供一种碳化硅复合籽晶及其制备方法，如图1所示，所述碳化硅复合籽晶包括层叠设置的高质量碳化硅单晶籽晶层1、键合层2和低质量碳化硅晶体层3。所述高质量碳化硅单晶籽晶层1的微管密度为0.08个/cm2，位错密度为974个/cm2；所述低质量碳化硅晶体层3的微管密度为5个/cm2，位错密度为11556个/cm2；所述碳化硅复合籽晶的厚度为1200μm。
[0045]
本实施例中，所述高质量碳化硅单晶籽晶层1的晶型为4h，厚度为120μm；所述键合层的厚度为30nm；所述低质量碳化硅晶体层3由单晶和多晶组成，且晶型包括4h和6h。
[0046]
如图2所示，本实施例提供的制备方法包括以下步骤：（1）准备厚度为350μm的高质量碳化硅单晶籽晶基板100，采用氦离子对籽晶基板的一侧表面进行离子注入，且注入深度为120μm，形成预埋的弱化层100a；（2）准备厚度为1080μm的低质量碳化硅晶体基板300，将晶体基板的一侧表面与步骤（1）所得籽晶基板的弱化层100a一侧表面分别独立地依次进行研磨、抛光和粒子照射，之后将两者在绝对真空度为5
×
10-5
pa的真空环境下进行键合，在晶体基板和籽晶基板之间形成键合层2；（3）对步骤（2）所得复合基板在1500℃下进行热处理，使得籽晶基板沿着弱化层100a剥离，得到包含高质量碳化硅单晶籽晶层1、键合层2和低质量碳化硅晶体层3的碳化硅复合籽晶；所述剥离后得到的籽晶基板剩余部分作为待回收基板100b经过研磨和抛光后回用于步骤（1）。
[0047]
其中，所述高质量碳化硅单晶籽晶基板100的微管密度为0.08个/cm2，位错密度为974个/cm2；所述低质量碳化硅晶体基板300的微管密度为5个/cm2，位错密度为11556个/cm2。
[0048]
实施例3
本实施例提供一种碳化硅复合籽晶及其制备方法，如图1所示，所述碳化硅复合籽晶包括层叠设置的高质量碳化硅单晶籽晶层1、键合层2和低质量碳化硅晶体层3。所述高质量碳化硅单晶籽晶层1的微管密度为0.1个/cm2，位错密度为566个/cm2；所述低质量碳化硅晶体层3的微管密度为2.0个/cm2，位错密度为6445个/cm2；所述碳化硅复合籽晶的厚度为1000μm。
[0049]
本实施例中，所述高质量碳化硅单晶籽晶层1的晶型为4h，厚度为150μm；所述键合层的厚度为50nm；所述低质量碳化硅晶体层3由多晶组成，且晶型为4h。
[0050]
如图2所示，本实施例提供的制备方法包括以下步骤：（1）准备厚度为500μm的高质量碳化硅单晶籽晶基板100，采用脉冲宽度为200fs的光纤激光对籽晶基板的一侧表面进行激光辐射，且辐射深度为150μm，形成预埋的弱化层100a；（2）准备厚度为850μm的低质量碳化硅晶体基板300，将晶体基板的一侧表面与步骤（1）所得籽晶基板的弱化层100a一侧表面分别独立地依次进行研磨、抛光和粒子照射，之后将两者在绝对真空度为2
×
10-6
pa的真空环境下进行键合，在晶体基板和籽晶基板之间形成键合层2；（3）对步骤（2）所得复合基板施加55000n的压力，使得籽晶基板沿着弱化层100a剥离，得到包含高质量碳化硅单晶籽晶层1、键合层2和低质量碳化硅晶体层3的碳化硅复合籽晶；所述剥离后得到的籽晶基板剩余部分作为待回收基板100b经过研磨和抛光后回用于步骤（1）。
[0051]
其中，所述高质量碳化硅单晶籽晶基板100的微管密度为0.1个/cm2，位错密度为566个/cm2；所述低质量碳化硅晶体基板300的微管密度为2.0个/cm2，位错密度为6445个/cm2。
[0052]
对比例1本对比例提供一种碳化硅复合籽晶，除了将高质量碳化硅单晶籽晶层1的微管密度改为0.2个/cm2，其余结构及条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
[0053]
对比例2本对比例提供一种碳化硅复合籽晶，除了将碳化硅复合籽晶的厚度改为800μm，其余结构及条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
[0054]
对比例3本对比例提供一种碳化硅单晶籽晶，所述碳化硅单晶籽晶的微管密度为0.05个/cm2，位错密度为386个/cm2，晶型为4h，厚度为1400μm。
[0055]
应用例1本应用例应用实施例1提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，如图3所示，碳化硅单晶晶锭4生长于高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面。
[0056]
如图4所示，本应用例采用物理气相传输法（pvt）生长碳化硅晶体，利用感应线圈80加热，且感应线圈80在腔室90外；坩埚50内装有碳化硅粉料20，且腔室90具有一个抽气口和一个进气口。
[0057]
具体地，坩埚盖21和碳化硅复合籽晶10连接，且碳化硅复合籽晶10的高质量碳化硅单晶籽晶层1与碳化硅粉料20相对。坩埚托60承托着坩埚50，可带动坩埚50旋转或在竖直
方向上运动，且坩埚托60穿过腔室90的壁。坩埚50外侧包围有隔热箱70，且隔热箱70在腔室90内，腔室90外周设置有感应线圈80。感应线圈80是螺旋状的，电流频率为7.5khz，线圈是中空的，可通水冷却；通电的感应线圈80加热坩埚50中的碳化硅粉料20，使得碳化硅粉料20升华，在高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面生长碳化硅单晶晶锭。
[0058]
应用例2本应用例应用实施例1提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，如图3所示，碳化硅单晶晶锭4生长于高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面。
[0059]
如图5所示，本应用例采用物理气相传输法（pvt）生长碳化硅晶体，利用电阻加热器81加热；坩埚50内装有碳化硅粉料20，且腔室90具有一个抽气口和一个进气口。
[0060]
具体地，坩埚盖21和碳化硅复合籽晶10连接，且碳化硅复合籽晶10的高质量碳化硅单晶籽晶层1与碳化硅粉料20相对。坩埚托60承托着坩埚50，可带动坩埚50旋转或在竖直方向上运动，且坩埚托60穿过腔室90的壁。坩埚50外侧设置有电阻加热器81，并被隔热箱70包围；所述电阻加热器81为石墨加热器，通电的石墨加热器加热坩埚50中的碳化硅粉料20，使得碳化硅粉料20升华，在高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面生长碳化硅单晶晶锭。
[0061]
应用例3本应用例应用实施例2提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，如图3所示，碳化硅单晶晶锭4生长于高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面。
[0062]
如图6所示，本应用例采用溶液法（lpe）生长碳化硅晶体，利用感应线圈80加热；石墨坩埚50内装有助溶剂22，且腔室90具有一个抽气口和一个进气口。
[0063]
具体地，籽晶杆40和石墨托30连接，石墨托30和碳化硅复合籽晶10连接，且碳化硅复合籽晶10的高质量碳化硅单晶籽晶层1与助溶剂22相对，籽晶杆40可旋转和在竖直方向上运动。坩埚托60承托着石墨坩埚50，可带动石墨坩埚50旋转或在竖直方向上运动，且籽晶杆40与坩埚托60分别穿过腔室90的壁。石墨坩埚50外侧包围有隔热箱70，隔热箱70外周设置有感应线圈80。感应线圈80是螺旋状的，电流频率为7.5khz，线圈是中空的，可通水冷却；通电的感应线圈80将石墨坩埚50中的助溶剂22加热熔化，腔室90为晶体生长提供气氛环境，在高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面生长碳化硅单晶晶锭。
[0064]
应用例4本应用例应用实施例2提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，如图3所示，碳化硅单晶晶锭4生长于高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面。
[0065]
如图7所示，本应用例采用溶液法（lpe）生长碳化硅晶体，利用电阻加热器81加热；石墨坩埚50内装有助溶剂22，且腔室90具有一个抽气口和一个进气口。
[0066]
具体地，籽晶杆40和石墨托30连接，石墨托30和碳化硅复合籽晶10连接，且碳化硅复合籽晶10的高质量碳化硅单晶籽晶层1与助溶剂22相对，籽晶杆40可旋转和在竖直方向上运动。坩埚托60承托着石墨坩埚50，可带动石墨坩埚50旋转或在竖直方向上运动，且籽晶杆40与坩埚托60分别穿过腔室90的壁。石墨坩埚50外侧设置有电阻加热器81，并被隔热箱70包围；所述电阻加热器81为石墨加热器，通电的石墨加热器将石墨坩埚50中的助溶剂22加热熔化，腔室90为晶体生长提供气氛环境，在高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面生长碳化硅单晶晶锭。
[0067]
应用例5
本应用例应用实施例3提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，如图3所示，碳化硅单晶晶锭4生长于高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面。
[0068]
如图8所示，本应用例采用高温化学气相沉积法（htcvd）生长碳化硅晶体，利用感应线圈80加热，腔室90具有一个抽气口和一个进气口。
[0069]
具体地，籽晶杆40和石墨托30连接，石墨托30和碳化硅复合籽晶10连接，且碳化硅复合籽晶10的高质量碳化硅单晶籽晶层1与进气口相对。籽晶杆40可旋转和在竖直方向上运动，且穿过腔室90的壁。反应室51材料为石墨，外侧包围有隔热箱70，隔热箱70在腔室90中，腔室90外周设置有感应线圈80。感应线圈80是螺旋状的，电流频率为7.5khz，线圈是中空的，可通水冷却；通电的感应线圈80将反应室51加热至晶体生长的温度。腔室90进气口充入反应气体硅烷和丙烷，反应气体在高温的反应室51中发生反应，在高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面生长碳化硅单晶晶锭。
[0070]
应用例6本应用例应用实施例3提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，如图3所示，碳化硅单晶晶锭4生长于高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面。
[0071]
如图9所示，本应用例采用高温化学气相沉积法（htcvd）生长碳化硅晶体，利用电阻加热器81加热，腔室90具有一个抽气口和一个进气口。
[0072]
具体地，籽晶杆40和石墨托30连接，石墨托30和碳化硅复合籽晶10连接，且碳化硅复合籽晶10的高质量碳化硅单晶籽晶层1与进气口相对。籽晶杆40可旋转和在竖直方向上运动，且穿过腔室90的壁。反应室51材料为石墨，外侧设置有电阻加热器81，并被隔热箱70包围；所述电阻加热器81为石墨加热器，通电的石墨加热器将反应室51加热至晶体生长的温度。腔室90进气口充入反应气体硅烷和丙烷，反应气体在高温的反应室51中发生反应，在高质量碳化硅单晶籽晶层1的表面生长碳化硅单晶晶锭。
[0073]
对比应用例1本对比应用例应用对比例1提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，具体装置结构及生长方法与应用例1相同，故在此不做赘述。
[0074]
对比应用例2本对比应用例应用对比例2提供的碳化硅复合籽晶生长碳化硅单晶晶锭，具体装置结构及生长方法与应用例1相同，故在此不做赘述。
[0075]
对比应用例3本对比应用例应用对比例3提供的碳化硅单晶籽晶生长碳化硅单晶晶锭，具体装置结构及生长方法与应用例1相同，故在此不做赘述。
[0076]
应用例1-6与对比应用例1-3连续生长100块碳化硅单晶晶锭，结果显示：应用例1-6在碳化硅单晶晶锭的生长过程中，籽晶表面均未出现孔洞或籽晶发生翘曲变形的问题，且成品率均为100%；对比应用例1所用籽晶因其微管密度较高，导致所得碳化硅单晶晶锭的质量不及应用例1；对比应用例2所用籽晶因其厚度较薄，导致在高温生长环境中出现了籽晶翘曲变形的问题，进而影响了所得碳化硅单晶晶锭的质量，且成品率为90%；对比应用例3所用籽晶并非复合籽晶，虽然避免了因籽晶过薄而在高温生长环境中籽晶表面出现孔洞或籽晶发生翘曲变形的问题，但厚度达1400μm的籽晶的制备成本是应用例1-6的10倍以上，经济效益显著降低。
[0077]
由此可见，本发明将传统的单层籽晶改为含有多层结构的复合籽晶，一方面通过设置高质量碳化硅单晶籽晶层满足了晶体生长对籽晶质量的高要求，另一方面通过设置低质量碳化硅晶体层显著增加了籽晶的厚度（1000μm以上），避免了因籽晶过薄而在高温生长环境中籽晶表面出现孔洞或籽晶发生翘曲变形的问题，同时降低了籽晶的制备成本，经济效益显著提升。
[0078]
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。