一種碳化硅單晶生長用坩堝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]碳化硅單晶作為第三代半導(dǎo)體材料，相對于傳統(tǒng)半導(dǎo)體如硅、砷化鎵有非常優(yōu)異的物理、化學(xué)性能。廣泛應(yīng)用于高壓、高頻、大功率領(lǐng)域。
[0003]碳化硅單晶生長主要的生長方法為物理氣相沉積法(PVT)，在2000°C以上的高溫下低壓生長，技術(shù)難度非常大，所以其產(chǎn)品價格也很高。高純碳化硅原料作為碳化硅單晶生長中的重要原材料價格也非常高。提高原料的利用率可以有效的降低產(chǎn)品的成本，傳統(tǒng)的坩禍結(jié)構(gòu)的原料利用率一般在30%左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)碳化硅晶體生長時原料的坩禍內(nèi)溫度分布為外高內(nèi)低，所以中間部分的原料是不蒸發(fā)的，而且反而會沉積一部分蒸發(fā)的原料，是導(dǎo)致原料利用率低的主要原因。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高原料利用率的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明一種碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，包括:坩禍本體，所述坩禍本體的內(nèi)腔底部中心設(shè)置有凸起的禍底凸臺，所述禍底凸臺的高度不凸出于碳化硅原料。
[0006]進(jìn)一步，所述禍底凸臺由石墨材料制成。
[0007]進(jìn)一步，所述禍底凸臺為圓柱形或錐臺形。
[0008]進(jìn)一步，所述禍底凸臺的直徑為坩禍本體內(nèi)徑的1%-90%，其高度為裝碳化硅原料高度的1%-100%。
[0009]進(jìn)一步，所述坩禍本體由石墨材料制成。
[0010]進(jìn)一步，所述坩禍本體的底部不超出外側(cè)的加熱線圈，坩禍本體的底壁的厚度為l-200mmo
[0011]進(jìn)一步，所述禍底凸臺與所述坩禍本體一體制成或者分體制成。
[0012]本發(fā)明的不同之處在于碳化硅晶體生長時坩禍底部中心有突起的禍底凸臺，利用鍋底凸臺替代了原來不蒸發(fā)的原料，同時利用石墨在高溫下良好的熱傳導(dǎo)性，提高了原料中心的溫度，實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)更多原料的目的。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)的示意圖；
其中，I禍底凸臺、2坩禍本體、3碳化硅原料、4保溫結(jié)構(gòu)、5晶體、6加熱線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)包括:坩禍本體2，坩禍本體2由石墨制成，包含但不限于等靜壓石墨、模壓石墨。晶體5固定在坩禍本體2內(nèi)腔的頂壁上，碳化硅原料3放置在坩禍本體2內(nèi)，由加熱線圈6對坩禍本體2進(jìn)行加熱。坩禍本體2的底部不超出外側(cè)的加熱線圈6，坩禍本體2的底厚度為1-200_，增加厚度有助于提高導(dǎo)熱效果。
[0016]在坩禍本體2的內(nèi)腔底部中心設(shè)置有凸起的禍底凸臺I，禍底凸臺I的高度不凸出于裝入的碳化硅原料3。禍底凸臺I為圓柱形或錐臺形，禍底凸臺I的直徑為坩禍本體2內(nèi)徑的1%-90%，高度為裝碳化硅原料3高度的1%-100%。禍底凸臺I由石墨材料制成，包含但不限于等靜壓石墨、模壓石墨。禍底凸臺I與坩禍本體2—體制成或者分體制成。
[0017]下面選取兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行說明本發(fā)明的效果。
[0018]實(shí)例I
條件1:內(nèi)尺寸Φ94Χ60的坩禍裝810g原料進(jìn)行生長，生長出晶體重量245g、失重20g，原料的利用率((晶體重+失重)/裝料量)為33%。
[0019]條件2:內(nèi)尺寸Φ94x60的坩禍中加了下尺寸Φ60x50的圓柱形禍底凸臺，裝料量為536g，與條件I同樣的工藝條件下生長，晶體重量250g、失重26g，原料利用率為51%。
[0020]實(shí)例2
條件1:內(nèi)尺寸Φ94χ60、坩禍底的厚度為1mm的坩禍裝SlOg原料進(jìn)行生長，生長出晶體重量245g、失重20g，原料的利用率((晶體重+失重)/裝料量)為33%。
[0021 ] 條件2:內(nèi)尺寸Φ94x60、坩禍底的厚度為30mm的坩禍中加了下尺寸Φ 55/65x50的錐臺形禍底凸臺(見圖1)，裝料量為540g，與條件I同樣的工藝條件下生長，晶體重量270g、失重27g，原料利用率為55%。
[0022]上述示例只是用于說明本發(fā)明，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于這些示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的符合本發(fā)明思想的各種【具體實(shí)施方式】都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:坩禍本體，所述坩禍本體的內(nèi)腔底部中心設(shè)置有凸起的禍底凸臺，所述禍底凸臺的高度不凸出于碳化硅原料。2.如權(quán)利要求1所述的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述禍底凸臺由石墨材料制成。3.如權(quán)利要求1所述的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述禍底凸臺為圓柱形或錐臺形。4.如權(quán)利要求1所述的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述禍底凸臺的直徑為坩禍本體內(nèi)徑的1%-90%，其高度為裝碳化硅原料高度的1%-100%。5.如權(quán)利要求1所述的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述坩禍本體由石墨材料制成。6.如權(quán)利要求1所述的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述坩禍本體的底部不超出外側(cè)的加熱線圈，坩禍本體的底壁的厚度為l_200mm。7.如權(quán)利要求1所述的碳化硅單晶生長用坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述禍底凸臺與所述坩禍本體一體制成或者分體制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳化硅單晶生長用坩堝結(jié)構(gòu)，包括：坩堝本體，所述坩堝本體的內(nèi)腔底部中心設(shè)置有凸起的堝底凸臺，所述堝底凸臺的高度不凸出于碳化硅原料。本發(fā)明能夠提高原料的利用率、有效的降低產(chǎn)品的成本。
【IPC分類】C30B29/36, C30B23/00
【公開號】CN105543965
【申請?zhí)枴緾N201610071880
【發(fā)明人】李龍遠(yuǎn)
【申請人】北京華進(jìn)創(chuàng)威電子有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月2日