一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及物理氣相沉積制備碳化硅晶體領域，特別涉一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，包括坩堝本體和坩堝上蓋，所述坩堝上蓋位于坩堝本體的上端，所述坩堝本體內的底部豎直設有多塊導熱片，且導熱片之間相互平行，所述坩堝本體的內側壁上設有凸塊，所述凸塊的上端設有圓形擋板，所述圓形擋板的上側設有多個空心柱，所述圓形擋板的下部空間通過通孔與空心柱的內腔連通，所述空心柱遠離圓形擋板的一端為封閉結構，所述空心柱以圓形擋板的軸線呈圓周對稱。本實用新型可以通過置換不同空心柱數量的圓形擋板調整相互混合的濃度，可以使得晶體生長過程中沉積入晶體內的添加劑濃度保持基本恒定，提高生長的碳化硅晶體電阻率軸向和徑向均勻性，值得推廣。
【專利說明】
一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝
技術領域
[0001]本實用新型涉及制備碳化硅晶體技術領域，尤其涉及一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝。【背景技術】
[0002]碳化硅晶體作為高頻、大功率、耐高溫、抗輻照的半導體器件的優選材料，一般用于地面核反應堆系統的監控、原油勘探、環境監測及航空、航天、雷達、通訊系統和大功率的電子轉換器及汽車馬達等領域的極端環境中，物理氣相沉積法生長碳化硅晶體過程中，通常是將碳化硅原料放置在坩堝底部，籽晶放置在坩堝頂部，原料位置溫度高，籽晶位置溫度低，原料受熱升華并在籽晶表面沉積形成晶體，現有技術中，在制備碳化硅晶體過程中，需要將復合比例的合金和碳化硅原料進行混合，混合有合金的原料受熱升華，并在籽晶表面沉積生長為碳化硅晶體，摻雜元素隨這一過程進入晶體，從而調節晶體電阻率，但隨著晶體的生長，晶體沿生長方向的摻雜量不均勻，最終造成電阻率均勻性滿足不了使用要求，晶體電阻率徑向均勻性不滿足使用要求，且現有的坩堝不能調節合金升華氣流，不能滿足現有需求。【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種物理氣相沉積制備碳化娃晶體的纟甘堝。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案:一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，包括坩堝本體和坩堝上蓋，所述坩堝上蓋位于坩堝本體的上端，所述坩堝本體內的底部豎直設有多塊導熱片，且導熱片之間相互平行，所述坩堝本體的內側壁上設有凸塊，所述凸塊的上端設有圓形擋板，所述圓形擋板的上側設有多個空心柱，所述圓形擋板的下部空間通過通孔與空心柱的內腔連通，所述空心柱遠離圓形擋板的一端為封閉結構，所述空心柱以圓形擋板的軸線呈圓周對稱，所述空心柱的側壁等間距設有透氣孔，所述坩堝上蓋的下端設有凹槽，所述凹槽內設有籽晶。
[0005]優選地，所述導熱片的數量為3-6個，所述導熱片為波浪形導熱片，所述導熱片和坩堝本體為一體成型。
[0006]優選地，所述空心柱的直徑為1.2-1.8_，所述空心柱的數量為4-12個。
[0007]優選地，所述空心柱的直徑為1.4-1.6_，所述空心柱的數量為7-9個。
[0008]優選地，所述籽晶為圓柱形籽晶。
[0009]本實用新型中，在坩堝本體內設置凸塊，并在凸塊上設置圓形擋板，通過在坩堝的底部放置添加劑，在圓形擋板的上端放置碳化硅原料，進行加熱時，坩堝底部的導熱片會將熱量充分傳導，使得底部的添加劑受熱均勻，在并通過空心柱上的透氣孔進行升華，并與碳化硅原料成分混合，最終實現晶體生長，本實用新型可以通過置換不同空心柱數量的圓形擋板調整相互混合的濃度，可以使得晶體生長過程中沉積入晶體內的添加劑濃度保持基本恒定，提高生長的碳化硅晶體電阻率軸向和徑向均勻性，值得推廣。【附圖說明】[〇〇1〇]圖1為結構不意圖；
[0011]圖2為圓形擋板俯視圖；[〇〇12]圖3為坩堝的底部俯視圖；[0〇13]圖4為空心柱結構不意圖；
[0014]圖中:1坩堝本體、2坩堝上蓋、3籽晶、4碳化硅晶體、5圓形擋板、6凸塊、7空心柱、8 透氣孔、9碳化硅原料、10導熱片、11添加劑。【具體實施方式】
[0015]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0016]參照圖1-4,一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，包括坩堝本體1和坩堝上蓋2,坩堝上蓋2位于坩堝本體1的上端，坩堝本體1內的底部豎直設有多塊導熱片10,且導熱片10之間相互平行，導熱片10會將熱量充分傳導，使得底部的添加劑11受熱均勻，且導熱片 10豎直設置在底部利于清理殘留的添加劑11，坩堝本體1的內側壁上設有凸塊6,凸塊6為環形或弧形，凸塊6的上端設有圓形擋板5,圓形擋板5的上側設有多個空心柱7,圓形擋板5的下部空間通過通孔與空心柱7的內腔連通，空心柱7遠離圓形擋板5的一端為封閉結構，空心柱7以圓形擋板5的軸線呈圓周對稱，可以使得添加劑11和碳化硅原料9混合時更充分均勻， 空心柱7的側壁等間距設有透氣孔8,坩堝上蓋2的下端設有凹槽，凹槽內設有籽晶3,碳化硅原料9升華后會在籽晶3的表面沉積。
[0017]本實用新型中，導熱片10的數量為3-6個，導熱片10為波浪形導熱片，使得添加劑 11和導熱片10接觸面積增大，受熱更均勻，導熱片10和坩堝本體1為一體成型。空心柱7的直徑為1.2-1.8mm，空心柱7的數量為4-12個。籽晶3為圓柱形籽晶。
[0018]本實用新型中，在坩堝本體1內設置凸塊6,并在凸塊6上設置圓形擋板5,通過在坩堝的底部放置添加劑11，在圓形擋板5的上端放置碳化硅原料9,進行加熱時，坩堝底部的導熱片10會將熱量充分傳導，使得底部的添加劑11受熱均勻，在并通過空心柱7上的透氣孔8 進行升華，并與碳化硅原料9成分混合，最終實現晶體生長。
[0019]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，包括坩堝本體(1)和坩堝上蓋(2)，所述 坩堝上蓋(2)位于坩堝本體(1)的上端，其特征在于，所述坩堝本體(1)內的底部豎直設有多 塊導熱片(10)，且導熱片(10)之間相互平行，所述坩堝本體(1)的內側壁上設有凸塊(6)，所 述凸塊(6)的上端設有圓形擋板(5)，所述圓形擋板(5)上設有通孔，所述圓形擋板(5)的上 側設有多個空心柱(7)，所述圓形擋板(5)的下部空間通過通孔與空心柱(7)的內腔連通，所 述空心柱(7)遠離圓形擋板(5)的一端為封閉結構，所述空心柱(7)以圓形擋板(5)的軸線呈 圓周對稱，所述空心柱(7)的側壁等間距設有透氣孔(8)，所述坩堝上蓋(2)的下端設有凹 槽，所述凹槽內設有籽晶(3)。2.根據權利要求1所述的一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，其特征在于，所述 導熱片(10)的數量為3-6個，所述導熱片(10)為波浪形導熱片，所述導熱片(10)和坩堝本體 (1)為一體成型。3.根據權利要求1所述的一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，其特征在于，所述 空心柱(7)的直徑為1.2-1.8mm，所述空心柱(7)的數量為4-12個。4.根據權利要求3所述的一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，其特征在于，所述 空心柱(7 )的直徑為1.4-1.6mm，所述空心柱(7 )的數量為7-9個。5.根據權利要求1所述的一種物理氣相沉積制備碳化硅晶體的坩堝，其特征在于，所述 籽晶(3 )為圓柱形籽晶。
【文檔編號】C30B29/36GK205603723SQ201620236731
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月27日
【發明人】張松林, 周君君
【申請人】成都超邁南光科技有限公司