[发明专利]坩埚盖及坩埚

说明书

本发明提供了一种坩埚盖及坩埚，涉及晶体材料加工设备的技术领域，该坩埚盖包括盖板本体以及可更换的籽晶安装部，籽晶安装部与盖板本体可拆卸连接，籽晶安装部用于安装籽晶，本发明提供的坩埚盖通过将籽晶安装部与盖板本体可拆卸设置，这样在籽晶安装部安装籽晶后，如果籽晶粘结不合格，可只将籽晶安装部废弃，相比现有技术将石墨坩埚盖整体废弃的方式，本发明的盖板本体仍然可以使用，废弃的材料少，节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及晶体材料加工设备技术领域，尤其是涉及一种坩埚盖及坩埚。

背景技术

SiC(碳化硅)单晶材料因其自身宽禁带、高热导率、高击穿电场、高抗辐射能力等特点，其制成的半导体器件能够满足当今对高功率和强辐射器件的需求，是制备高温、高频、高功率和抗辐射器件的理想衬底材料，并在混合动力汽车、高压输电、LED照明和航天航空等领域崭露头角，而生长高质量的SiC单晶则是实现这些SiC基器件的优异性能的基础。

SiC单晶不会出现在大自然中，只能通过合成的方法来获得SiC单晶。目前碳化硅单晶的方法主要有物理气相沉积法、高温化学气相沉积法、液相外延法等。其中物理气相沉积法是发展最成熟的，也是应用最普遍的方法。具体的，物理气相沉积法(PVT)是采用加热碳化硅原料，使升华后碳化硅材料在SiC籽晶处沉积结晶成碳化硅单晶。现有，物理气相沉积法生长SiC单晶(例如，4H-SiC)普遍采用石墨坩埚进行，并采用碳(C)面作为生长面进行晶体生长，通常SiC籽晶安装在石墨的坩埚盖上，而籽晶的固定方式以粘合方式为主，具体而言是将籽晶与石墨盖以黏胶粘合在一起，并升温让黏胶固化，以防止籽晶片在晶体生长过程中剥离脱落。

在粘接或机械固定籽晶的过程中，由于石墨的坩埚盖表面机械加工精度较差、黏胶粘结不均匀以及黏胶等粘合剂在固化过程中的放气等因素，使得籽晶背面与石墨坩埚盖之间存在不均匀的间隙或一些气孔，相应的，使得籽晶常常在固化过程中脱落或者由于籽晶背面与石墨盖之间存在的间隙太大、气孔太多，不得不将籽晶剥落重新进行粘接。而剥落的石墨坩埚盖由于表面已经覆盖了一层黏胶，无法再次进行籽晶粘接，返工重抛又会有石墨坩埚盖高度达不到工艺要求的问题，此时的石墨坩埚盖就只能报废了，大大增加了生产的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坩埚盖，以缓解现有技术中石墨坩埚盖在粘结籽晶不合格后，难以重复利用，石墨坩埚盖就只能报废，大大增加了生产成本的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种坩埚，以缓解现有技术中石墨坩埚盖在粘结籽晶不合格后，难以重复利用，石墨坩埚盖就只能报废，大大增加了生产成本的技术问题。

基于本发明的第一目的，本发明提供坩埚盖，包括盖板本体以及可更换的籽晶安装部，所述籽晶安装部与所述盖板本体可拆卸连接，所述籽晶安装部用于安装籽晶。

进一步地，所述籽晶安装部相对所述盖板本体向下凸出设置。

进一步地，所述盖板本体设置为金属盖板，且所述金属盖板上设置有碳化层，所述碳化层至少覆盖所述金属盖板的下表面。

进一步地，所述金属盖板的材质为钽，所述碳化层为碳化钽层；或，

所述金属盖板的材质为铌，所述碳化层为碳化铌层；或，

所述金属盖板的材质为钨，所述碳化层为碳化钨层。

进一步地，所述碳化层为在所述金属盖板的表面通过碳化而形成。

进一步地，所述盖板本体的材质为碳化钽、碳化铌或碳化钨。

进一步地，所述盖板本体的中部设置有贯通的安装孔，所述籽晶安装部安装在所述安装孔内，且所述籽晶安装部能够与所述安装孔的孔壁密封连接。

进一步地，所述盖板本体的中部向下凸出有环壁，所述籽晶安装部套设在所述环壁内，所述籽晶安装部与所述环壁粘结，且所述籽晶安装部的下表面凸出所述环壁。