【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅单晶生长领域，尤其是涉及一种利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统。
技术介绍
1、pvt法是目前业界生长大直径sic晶体的主流方法，其原理是将碳化硅粉末加热到2000℃以上，高温升华后气相成分在温度梯度的作用下进行物质传输，最后在温度较低的籽晶表面重结晶，促使晶体长大。在目前研发与研究之中，由于感应加热式热场系统相比电阻加热式热场系统结构更为简单、热效率更高、且需定期更换的石墨部件较少，日常维护费用相对较低，因此被更加广泛的使用。
2、然而，相关技术中的感应加热式热场系统，为测量坩埚内籽晶区域的温度，一般在热场的顶部设置测温孔，在长晶时，导致坩埚中心的温度低，坩埚周壁的温度高，即坩埚内籽晶处的径向温度梯度过大，造成碳化硅晶体向下凸型生长，内部热应力大，导致位错密度大。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术在于提出一种利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，可以减少坩埚中心向外散热的通量，提高坩埚中心的温度，改善径向温度梯度，使得碳化硅晶体向下微凸生长，可减少热应力，有利于降低生长出的六英寸碳化硅单晶的位错密度，提高晶体质量。
2、根据本专利技术实施例的利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，包括：坩埚，所述坩埚包括坩埚盖和坩埚本体，所述坩埚盖与所述坩埚本体可拆卸相连，所述坩埚盖的底部粘贴有籽晶，在从所述坩埚盖的边缘到中心的方向上，所述坩埚盖与所述籽晶相对的部分的厚度逐渐增大；
3、根据本专利技术实施例的利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，通过使得在从坩埚盖的边缘到中心的方向上，坩埚盖与籽晶相对的部分的厚度逐渐增大，换言之，坩埚盖的边缘薄中间厚，可以减少坩埚中心通过测温孔向外散热的通量，提高坩埚中心的温度，改善径向温度梯度，可减少热应力，使得碳化硅晶体向下微凸生长，有利于降低生长出的六英寸碳化硅单晶的位错密度，提高晶体质量。
4、在本专利技术的一些实施例中，所述坩埚盖包括第一盖体部和第二盖体部，所述第一盖体部和所述第二盖体部在上下方向上排布，所述第一盖体部的直径大于所述第二盖体部的直径，所述第二盖体部的外周设有第一外螺纹段，所述坩埚本体的顶部的内周壁设有第一内螺纹段，所述第一外螺纹段与所述第一内螺纹段螺纹配合。
5、在本专利技术的一些实施例中，所述第一盖体部的顶部具有圆弧部，所述圆弧部上凸的高度为10mm-15mm，所述第一盖体部的直径为200mm-300mm，所述第二盖体部形成为圆板状，所述第二盖体部的厚度为15mm-20mm。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述坩埚本体包括石墨外环、石墨内环和下坩埚体，所述石墨外环的顶部通过所述第一内螺纹段与所述坩埚盖相连，所述石墨外环的底部与所述下坩埚体相连，所述石墨内环设于所述石墨外环内，所述石墨外环的内部设有适于支撑所述石墨内环的环形台阶部，所述石墨内环的外周壁与所述石墨内环之间的间距为t1，t1满足：0.5mm≤t1≤1mm。
7、在本专利技术的一些实施例中，所述石墨内环包括多个内环瓣，多个所述内环瓣由同一个石墨环切割而成，相邻两个所述内环瓣的去除量为t2，t2满足：0.2mm≤t2≤0.6mm。
8、在本专利技术的一些实施例中，相邻的两个所述内环瓣之间通过环氧树脂胶相连。
9、在本专利技术的一些实施例中，所述石墨外环具有导流孔，所述导流孔的中心轴线与所述坩埚的中心轴线重合，在从下到上的方向上，所述导流孔的孔壁朝向靠近所述坩埚的中心轴线的方向延伸，所述导流孔的孔壁与水平面之间的夹角为45°-80°。
10、在本专利技术的一些实施例中，所述热场系统还包括：石墨管，所述石墨管设于所述测温孔内，所述石墨管的中心轴线与所述测温孔的中心轴线重合，所述石墨管的内管壁设有碳化硅坦涂层。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述石墨管的壁厚为4mm-6mm，所述碳化硅涂层的厚度为0.01mm-0.08mm。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述热场系统还包括：石英管、上法兰、下法兰和感应线圈，所述石英管、所述上法兰和所述下法兰限定出适于放置所述石墨软毡和所述坩埚的容纳空间，所述上法兰设有与所述测温孔相对设置的过孔，所述石英管的内部具有适于冷却水通过的流道，所述感应线圈外绕于所述石英管的外侧，所述感应线圈的匝数为15匝-20匝。
13、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述坩埚盖包括第一盖体部和第二盖体部，所述第一盖体部和所述第二盖体部在上下方向上排布，所述第一盖体部的直径大于所述第二盖体部的直径，所述第二盖体部的外周设有第一外螺纹段，所述坩埚本体的顶部的内周壁设有第一内螺纹段，所述第一外螺纹段与所述第一内螺纹段螺纹配合。
3.根据权利要求2所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述第一盖体部的顶部具有圆弧部，所述圆弧部上凸的高度为10mm-15mm，所述第一盖体部的直径为200mm-300mm，所述第二盖体部形成为圆板状，所述第二盖体部的厚度为15mm-20mm。
4.根据权利要求2所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述坩埚本体包括石墨外环、石墨内环和下坩埚体，所述石墨外环的顶部通过所述第一内螺纹段与所述坩埚盖相连，所述石墨外环的底部与所述下坩埚体相连，所述石墨内环设于所述石墨外环内，所述石墨外环的内部设有
5.根据权利要求4所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述石墨内环包括多个内环瓣，多个所述内环瓣由同一个石墨环切割而成，相邻两个所述内环瓣的去除量为t2，t2满足：0.2mm≤t2≤0.6mm。
6.根据权利要求5所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，相邻的两个所述内环瓣之间通过环氧树脂胶相连。
7.根据权利要求4所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述石墨外环具有导流孔，所述导流孔的中心轴线与所述坩埚的中心轴线重合，在从下到上的方向上，所述导流孔的孔壁朝向靠近所述坩埚的中心轴线的方向延伸，所述导流孔的孔壁与水平面之间的夹角为45°-80°。
8.根据权利要求1所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述石墨管的壁厚为4mm-6mm，所述碳化硅涂层的厚度为0.01mm-0.08mm。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的利用PVT法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述坩埚盖包括第一盖体部和第二盖体部，所述第一盖体部和所述第二盖体部在上下方向上排布，所述第一盖体部的直径大于所述第二盖体部的直径，所述第二盖体部的外周设有第一外螺纹段，所述坩埚本体的顶部的内周壁设有第一内螺纹段，所述第一外螺纹段与所述第一内螺纹段螺纹配合。
3.根据权利要求2所述的利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述第一盖体部的顶部具有圆弧部，所述圆弧部上凸的高度为10mm-15mm，所述第一盖体部的直径为200mm-300mm，所述第二盖体部形成为圆板状，所述第二盖体部的厚度为15mm-20mm。
4.根据权利要求2所述的利用pvt法生长六英寸碳化硅单晶的热场系统，其特征在于，所述坩埚本体包括石墨外环、石墨内环和下坩埚体，所述石墨外环的顶部通过所述第一内螺纹段与所述坩埚盖相连，所述石墨外环的底部与所述下坩埚体相连，所述石墨内环设于所述石墨外环内，所述石墨外环的内部设有适于支撑所述石墨内环的环形台阶部，所述石墨内环的外周壁与所述石墨内环之间的间距为t1，t1满足...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈正，吴建，樊宇，李远田，
申请(专利权)人：江苏集芯先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。