[实用新型]一种可移动的碳化硅生长坩埚平台

说明书

本实用新型提供一种可移动的碳化硅生长坩埚平台，该坩埚通过传送机构运输碳化硅原料装置,实现了碳化硅坩埚的半自动化,根据所述碳热还原反应室内的红外高温测温计显示大小来调整精准控制所述感应线圈的加热功率，以及根据所述碳化硅晶体生长室的气体温度计显示大小来调整所述铜管内通以循环冷却水的量，继而控制所述碳热还原反应室和所述碳化硅晶体生长室内温度。

技术领域

本实用新型属于半导体机械设备技术领域，具体涉及一种可移动的碳化硅生长坩埚平台装置。

背景技术

碳化硅晶体具有禁带宽度大、临界击穿场强大、饱和漂移速度高、热膨胀系数低、抗辐射能力强等一系列优点，是备受关注的新一代半导体材料，在微波射频、功率器件、LED衬底等应用方面具有广泛的应用前景。尤其是近十几年来，无论是SiC晶体材料还是相关器件应用研究都取得了长足发展，SiC晶体器件逐步进入电子、新能源汽车、LED照明等产业。

目前制造碳化硅晶体的常规方法是升华法和CVD法，升华法一般采用中频感应加热方式，即对坩埚内的碳化硅进行加热升华，并在坩埚上方设置籽晶，上升的气态碳化硅接触到籽晶后凝结并形成碳化硅单晶。加热器对坩埚整体加热，难以对晶体生长的温度进行精准控制，且目前采用的方法是直接将晶体生长面的温度设置在2250℃左右，但是直接在该温度下生长的碳化硅单晶在后续的机械加工过程中容易出现破损，为了提高碳化硅单晶的品质，只能降低生长速度，减小生长口径，为了保证碳化硅晶体品质而降低生长速度以及减少生长口径也导致碳化硅单晶的成本过高。

大量实验发现，在晶体生长早期，由于升温与降压工艺控制的必然过程，坩埚内部存在一定的温度梯度不稳定和气相组分输运不足的问题，导致籽晶升华破坏，在晶体生长中引入大量缺陷。另外，随着晶体生长过程的进行，晶体逐渐增厚，晶体表面与原料表面的间距随之缩小，这也导致坩埚内部温度梯度改变，往往引起多型衍生及其它晶体缺陷产生。该生长方法的实现过程是：将碳化硅籽晶和碳化硅源粉分别置于同一个密闭坩埚的顶部和底部，底部的碳化硅源粉处于高温区，顶部的碳化硅籽晶处于低温区，在2200℃以上的高温下，底部的碳化硅源粉升华并向上输运，在低温的碳化硅籽晶处结晶。由此可见，单晶炉系统的加热能力的大小对于实施碳化硅单晶的生长是非常重要的，而对于特定晶型的碳化硅来说，其生长温度的区间是极为狭窄，因此，对于生长系统温度的精确控制是急需解决的一个问题。

化学气相沉积法（CVD）也是制备碳化硅单晶的常用方法，如中国发明专利申请（申请号：201110431762.3）公开了一种制造碳化硅单晶的装置，通过从籽晶的下面供应原料气体来在籽晶上生长碳化硅单晶，该装置包括加热容器和定位于加热容器中的基部，籽晶安装于基部上，该装置还包括用于引起净化气体沿着加热容器的内壁表面流动的第一入口，用于将净化气体供应至第一入口的净化气体源、用于引起净化气体沿着基部的外壁表面流动的第二入口、以及用于支撑基部以及用于将净化气体从基部的下面供应至基部的机构，该装置是高温CVD法制作碳化硅单晶的设备，通过气体作为原料并通过SiH₄来制作碳化硅单晶，不使用粉末，气体污染大，与通过物理的升华法制作碳化硅单晶是完全不同的制作原理。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种可移动的碳化硅生长坩埚平台，该坩埚通过传送机构运输碳化硅原料装置,实现了碳化硅坩埚的半自动化,根据所述碳热还原反应室内的红外高温测温计显示大小来调整精准控制所述感应线圈的加热功率，以及根据所述碳化硅晶体生长室的气体温度计显示大小来调整所述铜管内通以循环冷却水的量，继而控制所述碳热还原反应室和所述碳化硅晶体生长室内温度。

本实用新型提供一种可移动的碳化硅生长坩埚装置，其中，所述可移动的碳化硅生长坩埚装置包括：

传送机构，所述传送机构包括传送带，所述传送带上装有碳化硅原料装置，所述传送带由双向运转的步进电机驱动；