[发明专利]一种PVT法生长碳化硅晶体的方法及装置

权利要求书

1.一种PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）组装阶段：将籽晶置于坩埚的顶部，碳化硅原料填充于坩埚的底部；将填充后的坩埚置于保温筒内，所述保温筒的顶端设置有保温盖，所述保温盖的侧壁与保温筒的顶端侧壁抵接，所述保温盖能够沿着保温筒的侧壁移动；所述保温盖上开设有散热孔；

（2）升温阶段：将组装好的坩埚置于炉体内，对所述坩埚进行加热，控制坩埚顶端中心的温度与坩埚顶端边缘的温度差为△T1，△T1为15~55℃；

（3）长晶阶段：保持坩埚顶端中心的温度不变，控制保温盖沿着保温筒侧壁向上移动，控制保温盖沿着保温筒侧壁向上移动的速率为0.1~10mm/h，同时控制坩埚顶端中心的温度与坩埚顶端边缘的温度差减少至△T2，△T2为0~25℃，且△T2＜△T1，使得碳化硅原料气相传输至籽晶处进行长晶，还包括控制保温盖的旋转，所述保温盖旋转的转速为0.3~30r/h；

所述长晶阶段包括第一长晶阶段和第二长晶阶段；

所述第一长晶阶段中，控制坩埚中心的温度为T1，控制坩埚顶端中心的温度与坩埚顶端边缘的温度差为△T1；

所述第二长晶阶段中，保持坩埚中心的温度为T2，T2＞T1，控制保温盖向上移动，控制坩埚顶端中心的温度与坩埚顶端边缘的温度差减少至△T2，T1为1900~2400℃，T2为2000~2500℃，且T2＞T1。

2.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，△T1为20~50℃，△T2为2~20℃，且△T2＜△T1。

3.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，△T1为30~40℃，△T2为5~15℃。

4.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，步骤（3）中，长晶阶段中，控制保温盖沿着保温筒侧壁向上移动的速率为1~5mm/h。

5.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，步骤（3）中，长晶阶段中，控制保温盖沿着保温筒侧壁向上移动的距离为10~500mm。

6.根据权利要求5所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，步骤（3）中，长晶阶段中，控制保温盖沿着保温筒侧壁向上移动的距离为50~200mm。

7.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，步骤（3）中，长晶阶段中，坩埚顶端中心的温度为2000~2500℃，长晶压力为0~200mbar，时间为40~100h。

8.根据权利要求7所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，步骤（3）中，长晶阶段中，坩埚顶端中心的温度为2100~2400℃，长晶压力为20~100mbar，时间为50~80h。

9.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，所述保温盖旋转的转速为1~20r/h。

10.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，T1为2000~2300℃，T2为2100~2400℃，且T2＞T1。

11.根据权利要求1所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，所述第一长晶阶段中，长晶压力为20~250mbar，长晶时间为10~60h；所述第二长晶阶段中，长晶压力为0~200mbar，长晶时间为10~60h。

12.根据权利要求11所述的PVT法生长碳化硅晶体的方法，其特征在于，所述第一长晶阶段中，长晶压力为30~200mbar，长晶时间为20~50h；所述第二长晶阶段中，长晶压力为20~100mbar，长晶时间为20~50h。