[发明专利]碳化硅单晶锭生长装置

说明书

本发明的实例提供如下的碳化硅单晶锭生长装置，即，收纳有晶锭的原料的原料收纳部的内部直径小于晶种的直径，从而可以在增加碳化硅单晶锭的直径的同时提升碳化硅单晶锭的品质。

技术领域

本发明的实例涉及收纳有晶锭的原料的原料收纳部的内部直径小于晶种的直径的碳化硅单晶锭生长装置。

背景技术

碳化硅(SiC)具有耐热性和机械强度优秀、耐辐射性强的性质，并且具有可生产大口径基板的优点，因此作为下一代功率半导体器件用基板正在积极进行研究。尤其，单晶碳化硅(single crystal SiC)的能带隙(energy band gap)大且最大击穿电压(break fieldvoltage)及导热率(thermal conductivity)优于硅(Si)。并且，单晶碳化硅的载流子迁移率与硅的不相上下，并且电子的饱和漂移速度及耐压也大。因此，预期单晶烃应用于需要高功率，高效率，高耐压及大容量的半导体设备。

最近，随着碳化硅单晶锭的大口径化，使碳化硅单晶锭生长的反应容器的大小也与其成比例地变大。然而，若反应容器的大小变大，则具有需要更多的能量来加热至使碳化硅单晶锭生长的温度，而且至反应容器的中央部的温度梯度不均匀的缺点。由此，因晶锭的边缘(Edge)部分与中央(Center)部分的温度差高而导致原料的供给不均匀，晶锭的中央部分呈凸出的形态或者晶锭的边缘部分受损等，可降低晶锭的质量。

发明内容

本发明的实例的目的在于，提供如下的碳化硅单晶锭生长装置，即，收纳有晶锭的原料的原料收纳部的内部直径小于晶种的直径，从而可以在增加碳化硅单晶锭的直径的同时提升碳化硅单晶锭的品质。

本发明的实例提供如下的碳化硅单晶锭生长装置，即，包括：晶种，具有规定的直径；以及反应容器，在上述晶种固定于内部的状态下，使晶锭在上述晶种的表面生长，上述反应容器包括：晶锭生长部，形成上述反应容器上部的至少一部分，上述晶种固定于其上端；以及原料收纳部，形成上述反应容器下部的至少一部分，在内部收纳上述晶锭的原料，上述原料收纳部的内部直径小于上述晶种的直径。

本发明实例的碳化硅单晶锭生长装置可以使未反应原料的量最小化，因此具有节减费用的效果。

并且，本发明实例的碳化硅单晶锭生长装置可通过使晶锭生长部的温度梯度的不均匀性最小化来制备形状、生长率及质量得到提高的碳化硅单晶锭。

进一步地，本发明实例的碳化硅单晶锭生长装置的大口径适合制备碳化硅单晶锭。

附图说明

图1为示出本发明实例的碳化硅单晶锭生长装置的剖视图。

图2为示出现有碳化硅单晶锭生长装置的剖视图。

图3示出实施例的碳化硅单晶锭。

图4为示出实施例的碳化硅单晶锭的紫外(UV)图像。

图5为示出实施例的碳化硅单晶锭的生长完成后的残留粉末的图像。

图6示出比较例的碳化硅单晶锭。

图7为示出比较例的碳化硅单晶锭的紫外图像。

图8为示出比较例的碳化硅单晶锭的生长完成后的残留粉末的图像。

附图标记的说明

100，100'：晶种

200，200'：晶锭生长部

300，300'：原料收纳部

400，400'：反应容器

500，500'：隔热部件

a：晶种的直径

b：原料收纳部的内部直径