一种碳化硅单晶生长用坩埚结构制造技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅单晶生长用坩埚结构，包括：坩埚本体，所述坩埚本体的内腔底部中心设置有凸起的埚底凸台，所述埚底凸台的高度不凸出于碳化硅原料。本发明专利技术能够提高原料的利用率、有效的降低产品的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳化硅单晶生长用坩祸结构。
技术介绍
碳化硅单晶作为第三代半导体材料，相对于传统半导体如硅、砷化镓有非常优异的物理、化学性能。广泛应用于高压、高频、大功率领域。碳化硅单晶生长主要的生长方法为物理气相沉积法(PVT)，在2000°C以上的高温下低压生长，技术难度非常大，所以其产品价格也很高。高纯碳化硅原料作为碳化硅单晶生长中的重要原材料价格也非常高。提高原料的利用率可以有效的降低产品的成本，传统的坩祸结构的原料利用率一般在30%左右。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，专利技术人发现碳化硅晶体生长时原料的坩祸内温度分布为外高内低，所以中间部分的原料是不蒸发的，而且反而会沉积一部分蒸发的原料，是导致原料利用率低的主要原因。本专利技术的目的在于提供一种能够提高原料利用率的碳化硅单晶生长用坩祸结构。为实现上述目的本专利技术一种碳化硅单晶生长用坩祸结构，包括:坩祸本体，所述坩祸本体的内腔底部中心设置有凸起的祸底凸台，所述祸底凸台的高度不凸出于碳化硅原料。进一步，所述祸底凸台由石墨材料制成。进一步，所述祸底凸台为圆柱形或锥台形。进一步，所述祸底凸台的直径为坩祸本体内径的1%-90%，其高度为装碳化硅原料高度的1%-100%。进一步，所述坩祸本体由石墨材料制成。进一步，所述坩祸本体的底部不超出外侧的加热线圈，坩祸本体的底壁的厚度为l-200mmo进一步，所述祸底凸台与所述坩祸本体一体制成或者分体制成。本专利技术的不同之处在于碳化硅晶体生长时坩祸底部中心有突起的祸底凸台，利用锅底凸台替代了原来不蒸发的原料，同时利用石墨在高温下良好的热传导性，提高了原料中心的温度，实现了蒸发更多原料的目的。【附图说明】图1为本专利技术碳化硅单晶生长用坩祸结构的示意图； 其中，I祸底凸台、2坩祸本体、3碳化硅原料、4保温结构、5晶体、6加热线圈。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术的碳化硅单晶生长用坩祸结构包括:坩祸本体2，坩祸本体2由石墨制成，包含但不限于等静压石墨、模压石墨。晶体5固定在坩祸本体2内腔的顶壁上，碳化硅原料3放置在坩祸本体2内，由加热线圈6对坩祸本体2进行加热。坩祸本体2的底部不超出外侧的加热线圈6，坩祸本体2的底厚度为1-200_，增加厚度有助于提高导热效果。在坩祸本体2的内腔底部中心设置有凸起的祸底凸台I，祸底凸台I的高度不凸出于装入的碳化硅原料3。祸底凸台I为圆柱形或锥台形，祸底凸台I的直径为坩祸本体2内径的1%-90%，高度为装碳化硅原料3高度的1%-100%。祸底凸台I由石墨材料制成，包含但不限于等静压石墨、模压石墨。祸底凸台I与坩祸本体2—体制成或者分体制成。下面选取两组实验数据进行说明本专利技术的效果。实例I 条件1:内尺寸Φ94Χ60的坩祸装810g原料进行生长，生长出晶体重量245g、失重20g，原料的利用率((晶体重+失重)/装料量)为33%。条件2:内尺寸Φ94x60的坩祸中加了下尺寸Φ60x50的圆柱形祸底凸台，装料量为536g，与条件I同样的工艺条件下生长，晶体重量250g、失重26g，原料利用率为51%。实例2 条件1:内尺寸Φ94χ60、坩祸底的厚度为1mm的坩祸装SlOg原料进行生长，生长出晶体重量245g、失重20g，原料的利用率((晶体重+失重)/装料量)为33%。 条件2:内尺寸Φ94x60、坩祸底的厚度为30mm的坩祸中加了下尺寸Φ 55/65x50的锥台形祸底凸台(见图1)，装料量为540g，与条件I同样的工艺条件下生长，晶体重量270g、失重27g，原料利用率为55%。上述示例只是用于说明本专利技术，本专利技术的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本专利技术思想的各种【具体实施方式】都在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种碳化硅单晶生长用坩祸结构，其特征在于，包括:坩祸本体，所述坩祸本体的内腔底部中心设置有凸起的祸底凸台，所述祸底凸台的高度不凸出于碳化硅原料。2.如权利要求1所述的碳化硅单晶生长用坩祸结构，其特征在于，所述祸底凸台由石墨材料制成。3.如权利要求1所述的碳化硅单晶生长用坩祸结构，其特征在于，所述祸底凸台为圆柱形或锥台形。4.如权利要求1所述的碳化硅单晶生长用坩祸结构，其特征在于，所述祸底凸台的直径为坩祸本体内径的1%-90%，其高度为装碳化硅原料高度的1%-100%。5.如权利要求1所述的碳化硅单晶生长用坩祸结构，其特征在于，所述坩祸本体由石墨材料制成。6.如权利要求1所述的碳化硅单晶生长用坩祸结构，其特征在于，所述坩祸本体的底部不超出外侧的加热线圈，坩祸本体的底壁的厚度为l_200mm。7.如权利要求1所述的碳化硅单晶生长用坩祸结构，其特征在于，所述祸底凸台与所述坩祸本体一体制成或者分体制成。【专利摘要】本专利技术公开了一种碳化硅单晶生长用坩埚结构，包括：坩埚本体，所述坩埚本体的内腔底部中心设置有凸起的埚底凸台，所述埚底凸台的高度不凸出于碳化硅原料。本专利技术能够提高原料的利用率、有效的降低产品的成本。【IPC分类】C30B29/36, C30B23/00【公开号】CN105543965【申请号】CN201610071880【专利技术人】李龙远 【申请人】北京华进创威电子有限公司【公开日】2016年5月4日【申请日】2016年2月2日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅单晶生长用坩埚结构，其特征在于，包括：坩埚本体，所述坩埚本体的内腔底部中心设置有凸起的埚底凸台，所述埚底凸台的高度不凸出于碳化硅原料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙远，
申请(专利权)人：北京华进创威电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11