[发明专利]一种减少碳化硅晶体包裹物的方法有效
| 申请号： | 202011511628.X | 申请日： | 2020-12-18 |
| 公开（公告）号： | CN112746316B | 公开（公告）日： | 2022-08-23 |
| 发明（设计）人： | 王增泽;鲍慧强;张岩;赵子强;李龙远;葛明明 | 申请（专利权）人： | 国宏中宇科技发展有限公司 |
| 主分类号： | C30B23/00 | 分类号： | C30B23/00;C30B29/36 |
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| 地址： | 100089 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 减少 碳化硅 晶体 包裹 方法 | ||
1.一种减少碳化硅晶体中碳包裹物的方法，针对一种减少碳化硅晶体中碳包裹物的坩埚结构以实施，其特征在于:
所述减少碳化硅晶体包裹物的坩埚结构，包括以下部分：
凸形坩埚(1)、晶体生长原料(2)、籽晶托(3)；
所述凸形坩埚(1)剖视形如“凸”字形，由圆柱状的底部(11)和圆柱状的上部(12)，以及上部(12)顶端的原片形顶盖(13)组成；
所述晶体生长原料(2)基本充满底部(11)；
所述籽晶托(3)粘贴在顶盖(13)下方，且在籽晶托(3)的裸露部分均涂覆一层涂层(31)；
μm所述籽晶托(3)的俯视面积大于4-8寸碳化硅晶体的平均底面面积；
所述上部(12)的外径为底部(11)外径的50％；
底部(11)的一圈肩部的下表面均与晶体生长原料(2)接触；
所述涂层材料是碳化钨涂层，涂层厚度为30或35μm；
坩埚制备和晶体生长包括以下步骤：
(1)坯料选用：选用块状高纯度的等静压石墨为原料，纯度优于50ppm,孔隙率为5-15％；
(2)成型步骤：采用机械加工的方式，圆柱状的底部(11)和圆柱状的上部(12)形成一体的坯料，以及上部(12)顶端的原片形顶盖(13)形成坯料；
(3)纯化阶段：在氟化氢气氛下，经过2000℃以上高温纯化，最终得到坩埚；
(4)为粘接在坩埚内的籽晶托(3)涂覆一层涂层，将其与石墨坩埚一起进行预烧；
(5)在籽晶托(3)表面进行充分地籽晶粘接，向坩埚中填装碳化硅生长原料，直至所述晶体生长原料(2)基本充满底部(11)，且底部(11)的一圈肩部的下表面均与晶体生长原料(2)接触。
2.一种碳化硅晶体生长方法，其利用一种减少碳化硅晶体中碳包裹物的坩埚结构以实施，其特征在于:所述减少碳化硅晶体包裹物的坩埚结构，包括以下部分：
凸形坩埚(1)、晶体生长原料(2)、籽晶托(3)；
所述凸形坩埚(1)剖视形如“凸”字形，由圆柱状的底部(11)和圆柱状的上部(12)，以及上部(12)顶端的原片形顶盖(13)组成；
所述晶体生长原料(2)基本充满底部(11)；
所述籽晶托(3)粘贴在顶盖(13)下方，且在籽晶托(3)的裸露部分均涂覆一层涂层(31)；
所述籽晶托(3)的俯视面积大于4-8寸碳化硅晶体的平均底面面积；
所述上部(12)的外径为底部(11)外径的50％；
底部(11)的一圈肩部的下表面均与晶体生长原料(2)接触；
所述涂层材料是碳化钨涂层，涂层厚度为30或35μm；
晶体生长包括以下步骤：
(1)为粘接在坩埚内的籽晶托(3)涂覆一层涂层，将其与石墨坩埚一起进行预烧；
(2)在籽晶托(3)表面进行充分地籽晶粘接，向坩埚中填装碳化硅生长原料，直至所述晶体生长原料(2)基本充满底部(11)，且底部(11)的一圈肩部的下表面均与晶体生长原料(2)接触；
(3)调节生长压力为18Torr，生长温度为2200-2240℃，生长120小时，得到碳化硅晶体。
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