简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构制造技术

技术编号:41938368 阅读:12 留言:0更新日期:2024-07-05 14:31
本技术属于半导体材料生长技术领域,具体涉及一种简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,包括:坩埚、石墨套筒、籽晶杆和石墨头;所述石墨头的顶面与所述籽晶杆的一端连接,所述石墨头伸入所述坩埚内;所述籽晶杆的另一端伸出所述坩埚;所述石墨套筒设置在所述石墨头的顶面上,所述石墨套筒环绕所述籽晶杆设置;所述坩埚内适于盛放物料,所述石墨头适于漂浮在物料融化后的溶液表面,并在石墨头的底面设置有籽晶头;实现了单晶生长部分液面更加稳定,避免了生长不够稳定的情况;增加了轴向梯度,大大提高了单晶生长的速率,可重复使用大大降低使用成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体材料生长,具体涉及一种简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构


技术介绍

1、碳化硅作为第三代半导体高压领域理想材料的代表,它具有高能隙、高热导率、高电子饱和漂移速率等优异物理特性的第三代半导体材料,其在禁带宽度、热导率、介电常数、电子漂移速度方面的特性使其适合制作高温、高压、高功率、高频、抗辐射、高密度的集成电路,且应用广泛。然而,碳化硅也面临着一些挑战,如晶圆制造、器件制造、应用推广等方面也是目前晶体生产技术和器件制造水平最成熟,作为应用最广泛的宽禁带半导体材料之一,目前已经形成了全球的材料、器件和应用产业链。

2、目前sic单晶的生长方法主要包括以下三种:物理气相传输法、高温化学气相沉积法、液相法;前两种方法已经开始了产业化应用,液相法目前还不成熟,但是随着液相法生长sic晶体技术的不断成熟,未来其对整个sic行业的推进将表现出巨大潜力,很可能是sic晶体生长的新突破点。

3、碳化硅液相法生长单晶的过程中,首先需要对固体炉料熔融成液相,而炉料则需要放在坩埚内部,一般选择石墨坩埚,可以作为碳源持续进行熔碳,炉料从固态液态的化料过程中碳不断被溶解到溶液当中,形成碳硅饱和溶液,等待籽晶接触,在正向梯度的条件下,遇冷析出在籽晶表面,在籽晶表面有序排列。这一过程作为生长过程需要比较高的稳定性,而长时间维持一个稳定快速的生长界面至关重要。

4、因此在液相法中维持稳定快速的生长界面意义重大,在炉料充分供应的前提下,需要通过增加轴向梯度,缩小溶液径向梯度的情况下,才能实现长时间稳定快速的生长状态,在保证晶体质量情况下,以提高生长速度。

5、因此基于上述技术问题需要设计一种新的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,以解决单晶生长速度慢的技术问题。

2、为了解决上述技术问题,本技术提供了一种简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,包括:

3、坩埚、石墨套筒、籽晶杆和石墨头;

4、所述石墨头的顶面与所述籽晶杆的一端连接,所述石墨头伸入所述坩埚内;

5、所述籽晶杆的另一端伸出所述坩埚;

6、所述石墨套筒设置在所述石墨头的顶面上,所述石墨套筒环绕所述籽晶杆设置;

7、所述坩埚内适于盛放物料,所述石墨头适于漂浮在物料融化后的溶液表面,并在石墨头的底面设置有籽晶头。

8、进一步,所述石墨套筒的底面上设置有若干石墨套筒卡扣。

9、进一步,所述石墨头的顶面上设置有若干石墨头卡槽,所述石墨头卡槽与所述石墨套筒卡扣对应且适配。

10、进一步,所述石墨套筒卡扣和所述石墨头卡槽上均开设有螺纹孔。

11、进一步,通过石墨紧固螺栓穿过石墨头卡槽和石墨套筒卡扣上的螺纹孔将石墨套筒与石墨头连接。

12、进一步,所述石墨套筒的内壁上设置有石墨硬毡套筒,所述石墨硬毡套筒的底面与所述石墨头的顶面接触;

13、所述石墨硬毡套筒的外壁与所述石墨套筒的内壁接触。

14、进一步,所述籽晶杆上轴向开设有通孔。

15、进一步,所述石墨套筒的外壁上设置有隔热环,所述隔热环靠近所述石墨套筒的顶端设置。

16、进一步,所述坩埚上方设置有上保温硬毡,所述上保温硬毡设置在所述隔热环下方。

17、进一步,所述坩埚外设置有电阻加热器,所述电阻加热器设置在所述上保温硬毡下方。

18、本技术的有益效果是,本技术通过坩埚、石墨套筒、籽晶杆和石墨头;所述石墨头的顶面与所述籽晶杆的一端连接,所述石墨头伸入所述坩埚内;所述籽晶杆的另一端伸出所述坩埚;所述石墨套筒设置在所述石墨头的顶面上,所述石墨套筒环绕所述籽晶杆设置;所述坩埚内适于盛放物料,所述石墨头适于漂浮在物料融化后的溶液表面,并在石墨头的底面设置籽晶头;实现了单晶生长部分液面更加稳定,避免了生长不够稳定的情况;增加了轴向梯度,大大提高了单晶生长的速率,可重复使用大大降低使用成本。

19、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

20、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

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【技术保护点】

1.一种简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

3.如权利要求2所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

4.如权利要求3所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

5.如权利要求4所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

6.如权利要求1所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

7.如权利要求1所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

8.如权利要求1所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

9.如权利要求8所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

10.如权利要求9所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

3.如权利要求2所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

4.如权利要求3所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

5.如权利要求4所述的简易的液相电阻法增加碳化硅单晶生长速度的结构,其特征在于,

【专利技术属性】
技术研发人员:胡健涛吴信杠王晗陆敏
申请(专利权)人:常州臻晶半导体有限公司
类型:新型
国别省市:

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