一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置制造方法及图纸

本技术公开了一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，包括坩埚，所述坩埚外表面的上端螺纹连接有石墨盖，所述坩埚内腔的中端放置有支撑挡板，所述支撑挡板的底部与坩埚内腔的下端之间填充有碳化硅粉。本技术通过利用不同规格的第一长晶余料、第二长晶余料和第三长晶余料再次长晶，解决了余料处理成本高和回收难的问题，并且节约了碳化硅粉的用量，减少了原料的消耗，起到降低成本的效果，同时通过将不同规格的第一长晶余料、第二长晶余料、第三长晶余料和碳化硅粉、硅粉等按照一定的比例和位置搭配填充于坩埚内作为长晶原料，能平衡碳化硅粉长晶过程中气相组分里的Si/C的比例，保证长晶过程平稳进行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及碳化硅，具体为一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置。

技术介绍

1、碳化硅晶体是第三代宽带隙半导体材料，具有宽禁带、高热导率、高电子饱和迁移速率、高击穿电场等优秀特性，因此成为制造高温高频大功率器件及微电子器件的理想半导体材料，在高压电网、新能源汽车、大功率充电桩、5g通信等领域有广泛的应用前景，目前制备碳化硅晶体的主要方法是物理气相传输法(pvt)，碳化硅粉料高温下升华分解后，气相组分在温度梯度的作用下输运到位于上方低温区的籽晶上沉积结，pvt法长晶完成后，粉料剩余较多，而且余料的外层碳化严重，si/c比失衡，不能直接作为长晶原料二次利用，造成粉料的严重浪费，另外，由于温度梯度的作用，气相组分会在剩余粉料的上层中心处重结晶生成致密的碳化硅多晶块，这层多晶块虽然可以起到过滤气相组分中的碳颗粒的作用，但会降低粉料的分解速率，进一步降低碳化硅原料的利用率。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，具备能够对碳化硅余料进行有效的再利用，降低资源浪费的优点。

2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，包括坩埚，所述坩埚外表面的上端螺纹连接有石墨盖，所述坩埚内腔的中端放置有支撑挡板，所述支撑挡板的底部与坩埚内腔的下端之间填充有碳化硅粉，所述碳化硅粉的中端填充有硅粉，所述碳化硅粉底部的中端与坩埚内腔的底部之间填充有第一长晶余料，所述碳化硅粉的两侧与坩埚内腔两侧的下端之间均填充有第二长晶余料，所述碳化硅粉的顶部与支撑挡板的顶部之间放置有第三长晶余料。

3、作为优选方案，所述支撑挡板的形状为环形，所述支撑挡板为石墨材质。

4、作为优选方案，所述坩埚外表面的上端放置有金属密封垫，所述石墨盖的底部活动连接于金属密封垫的底部。

5、作为优选方案，所述石墨盖外表面的顶部固定连接有把手，所述把手的数量为两个。

6、作为优选方案，所述石墨盖内腔的顶部固定连接有晶托，所述晶托的底部固定连接有籽晶。

7、与现有技术相比，本技术的有益效果如下：

8、1、本技术通过利用不同规格的第一长晶余料、第二长晶余料和第三长晶余料再次长晶，解决了余料处理成本高和回收难的问题，并且节约了碳化硅粉的用量，减少了原料的消耗，起到降低成本的效果，同时通过将不同规格的第一长晶余料、第二长晶余料、第三长晶余料和碳化硅粉、硅粉等按照一定的比例和位置搭配填充于坩埚内作为长晶原料，能平衡碳化硅粉长晶过程中气相组分里的si/c的比例，保证长晶过程平稳进行，晶体质量得到保障，同时在支撑挡板上方所放置的第三长晶余料，能有效阻挡并减少碳化硅粉石墨化后的碳颗粒向上传输，对气相组分起到过滤作用，可以提高晶体生长的品质。

9、2、本技术通过金属密封垫的设置，有效的提高了石墨盖同坩埚之间接触的密封性，通过把手的设置，便于人员对石墨盖进行握持和开启，通过晶托的设置，便于对籽晶进行承托。

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【技术保护点】

1.一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，包括坩埚(1)，其特征在于：所述坩埚(1)外表面的上端螺纹连接有石墨盖(2)，所述坩埚(1)内腔的中端放置有支撑挡板(9)，所述支撑挡板(9)的底部与坩埚(1)内腔的下端之间填充有碳化硅粉(12)，所述碳化硅粉(12)的中端填充有硅粉(6)，所述碳化硅粉(12)底部的中端与坩埚(1)内腔的底部之间填充有第一长晶余料(7)，所述碳化硅粉(12)的两侧与坩埚(1)内腔两侧的下端之间均填充有第二长晶余料(8)，所述碳化硅粉(12)的顶部与支撑挡板(9)的顶部之间放置有第三长晶余料(10)。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，其特征在于：所述支撑挡板(9)的形状为环形，所述支撑挡板(9)为石墨材质。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，其特征在于：所述坩埚(1)外表面的上端放置有金属密封垫(4)，所述石墨盖(2)的底部活动连接于金属密封垫(4)的底部。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，其特征在于：所述石墨盖(2)外表面的顶部固定连接有把手(3)，所述把手(3)的数量为两个。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，其特征在于：所述石墨盖(2)内腔的顶部固定连接有晶托(11)，所述晶托(11)的底部固定连接有籽晶(5)。

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【技术特征摘要】

1.一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，包括坩埚(1)，其特征在于：所述坩埚(1)外表面的上端螺纹连接有石墨盖(2)，所述坩埚(1)内腔的中端放置有支撑挡板(9)，所述支撑挡板(9)的底部与坩埚(1)内腔的下端之间填充有碳化硅粉(12)，所述碳化硅粉(12)的中端填充有硅粉(6)，所述碳化硅粉(12)底部的中端与坩埚(1)内腔的底部之间填充有第一长晶余料(7)，所述碳化硅粉(12)的两侧与坩埚(1)内腔两侧的下端之间均填充有第二长晶余料(8)，所述碳化硅粉(12)的顶部与支撑挡板(9)的顶部之间放置有第三长晶余料(10)。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅长晶余料再利用的长晶装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周林，
申请(专利权)人：深圳市国碳半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：