[发明专利]碳化硅单晶生长控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种碳化硅单晶生长控制装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内形成有反应腔室，所述反应腔室内设有碳化硅籽晶置放位；

加热装置，设于所述壳体，用以控制所述反应腔室的内部温度；以及，

硅源气体管道和碳源气体管道，均与所述反应腔室连通，所述硅源气体管道用以向所述反应腔室内通入硅源气体，所述碳源气体管道用以向所述反应腔室内通入碳源气体；其中，

所述硅源气体管道设有第一质量流量控制器，所述碳源气体管道设有第二质量流量控制器，所述第一质量流量控制器用以监测和控制硅源气体的流量，所述第二质量流量控制器用以监测和控制碳源气体的流量。

2.如权利要求1所述的碳化硅单晶生长控制装置，其特征在于，所述硅源气体管道与所述碳源气体管道的气流方向均由下至上。

3.如权利要求2所述的碳化硅单晶生长控制装置，其特征在于，所述碳化硅单晶生长控制装置还包括氢气管道，所述氢气管道与所述反应腔室连通，所述氢气管道用以向所述反应腔室内通入氢气；和/或，所述碳化硅单晶生长控制装置还包括金属去除剂管道，所述金属去除剂管道与所述反应腔室连通，所述金属去除剂管道用以向所述反应腔室内通入金属去除气体。

4.如权利要求2所述的碳化硅单晶生长控制装置，其特征在于，所述碳化硅籽晶置放位设置于所述反应腔室的顶壁中心处。

5.如权利要求2所述的碳化硅单晶生长控制装置，其特征在于，所述加热装置为加热线圈，所述加热线圈缠绕设置于所述反应腔室的周侧壁。

6.如权利要求5所述的碳化硅单晶生长控制装置，其特征在于，所述加热线圈包括多个从下到上并排设置的子线圈，多个所述子线圈的发热温度从下到上递减。

7.一种碳化硅单晶生长控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

将碳化硅籽晶放置于反应腔室内的碳化硅籽晶置放位；

通过加热装置控制反应腔室的内部温度；

通过硅源气体管道向所述反应腔室内通入硅源气体；

通过碳源气体管道向所述反应腔室内通入碳源气体；以及，

调节硅源气体管道处的第一质量流量控制器与碳源气体管道处的第二质量流量控制器，以控制硅源气体流量和碳源气体流量之比。

8.如权利要求7所述的碳化硅单晶生长控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：

通过氢气管道向所述反应腔室内通入氢气；和/或，通过金属去除剂管道向所述反应腔室内通入二氯乙烯气体。

9.如权利要求8所述的碳化硅单晶生长控制方法，其特征在于，所述硅源气体管道与所述碳源气体管道的气流方向均从下到上，所述加热装置为加热线圈，所述加热线圈缠绕设置于所述反应腔室的周侧壁，所述通过加热装置控制反应腔室的内部温度的步骤具体包括以下步骤：

控制所述加热线圈的发热温度从下到上递减；

控制硅源气体和碳源气体进入所述反应腔室时的温度范围为2300℃～2800℃；以及，

控制所述碳化硅籽晶置放位处的温度范围为1800℃～2200℃。

10.如权利要求7所述的碳化硅单晶生长控制方法，其特征在于，所述通过硅源气体管道向所述反应腔室内通入硅源气体的步骤中，所述硅源气体为SiH₄；

所述通过碳源气体管道向所述反应腔室内通入碳源气体的步骤中，所述碳源气体为烷烃、烯烃和炔烃中的任意一种。