[发明专利]基于物理气相传输技术生长碳化硅体单晶方法及其装置

权利要求书

1.一种基于物理气相传输技术生长碳化硅体单晶方法，其特征在于，在碳化硅体单晶 的生长过程中，籽晶位于坩埚底部，且位于低温区，SiC多晶晶锭位于坩埚顶部，且位于高 温区，具体来说碳化硅单晶的生长过程分为两个阶段：第一阶段使用常规物理气相传输技 术生长SiC多晶晶锭：坩埚上部为低温区，下部为高温区，但不需在坩埚顶部粘贴或者固 定籽晶，通过晶体生长，在坩埚顶部形成SiC多晶晶锭作为第二阶段的原料；第二阶段将 坩埚内温度梯度倒转，使得坩埚上部为高温区，下部为低温区，并在坩埚底部放置籽晶， 以坩埚顶部的SiC多晶晶锭作为原料生长碳化硅体单晶。

2.如权利要求1所述的基于物理气相传输技术生长碳化硅体单晶方法，其特征在于， 所述碳化硅单晶生长过程中，在第一阶段结束后，第二阶段启动之前，还需进行如下操作： 保持SiC多晶晶锭与坩埚上半部分的完整性，将坩埚下半部分清理干净，或者更换为未使 用过的坩埚下半部分，并在坩埚底部放入籽晶，然后将顶部具有SiC多晶晶锭的坩埚上半 部分和清理干净或未使用过的坩埚下半部分组合在一起。

3.如权利要求2中所述的基于物理气相传输技术生长碳化硅体单晶方法，其特征在 于，所述第一阶段使用常规物理气相传输技术生长SiC多晶晶锭时，以碳化硅颗粒或者碳 粉与硅粉的混合物作为原料。

4.一种用于权利要求1～3中任一所述基于物理气相传输技术生长碳化硅体单晶方法 的装置，该装置包括坩埚体、坩埚顶盖和坩埚底盖；其特征在于，所述坩埚体从上到下分 为多段，每两段之间通过螺纹或者台阶口连接；且所述坩埚体的顶部设有坩埚顶盖，所述 坩埚的底部设有坩埚底盖；坩埚体分段后，最靠近坩埚顶盖的一段的长度与坩埚顶盖的厚 度之和超过所述装置总长度的20％，最靠近坩埚底盖的一段的长度与坩埚底盖的厚度之和 超过所述装置总长度的20％。

5.如权利要求4中所述的装置，其特征在于，所述坩埚体、坩埚顶盖和坩埚底盖的材 料为石墨、钽或碳化钽，且所述坩埚体为圆柱形，内径为50～100mm，所述坩埚体的壁厚为 5～20mm，坩埚体高度为50～90mm。