專利名稱：一種SiC體單晶的生長裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于半導體材料制備技術領域，涉及晶體的生長裝置，具體
涉及一種SiC體單晶的生長裝置。
背景技術：
SiC休單晶具有禁帶寬度大、抗輻射能力強、熱導率大、擊穿場強高和
化學穩定性好等優點，被稱為第三代半導體材料。用于高頻、大功率及抗輻 射等電子元件的制造，廣泛應用于航空、航天、地質鉆探、火箭、雷達等重
要領域。SiC體單晶是在高溫狀態下采用升華法生長得到的，其生長過程難 以穩定控制，目前，在SiC體單晶的生長過程中，由于抽真空的作用，SiC 粉粒堆積于SiC籽晶附近，導致單晶表面衍生出SiC多晶體，影響了SiC體
單晶的生長及其品質。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種SiC體單晶的生長裝置，解決了抽真空時， SiC籽晶附近容易產生SiC粉料堆積的問題，保證了 SiC體單晶的正常生長。 本實用新'型所采用的技術方案是， 一種SiC體單晶的生長裝置，包括工
作室，工作室內豎直設置有托桿，托桿的下端自工作室的底部伸出，托桿的 上端固接有石墨坩堝，石墨坩堝上端面的內腔加工有凹臺，石墨坩堝的上面 固接有SiC籽晶座，SiC籽晶座的下端面加工有凸臺，SiC籽晶座的凸臺端. 面與石墨坩堝內腔凹臺的底面之間設置有接口，石墨坩堝與SiC籽晶座的外側包裹有保溫層，工作室與抽真空裝置相連接。 本實用新型的特征還在于， 石墨柑堝和SiC籽晶座通過螺紋固接。 .螺紋由石墨柑堝的內螺紋和SiC籽晶座的外螺紋構成。
接口為SiC籽晶座凸臺端面與石墨坩堝凹臺底面之間的空隙。 本實用新型裝置通過改變石墨坩堝與SiC籽晶座的結構，使得抽真空時，
產生的SiC粉料不會堆積在SiC籽晶附近，避免了SiC多晶體的衍生，保證
了 SiC體單晶的正常生長，得到高品質的SiC體單晶。
圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。
.圖中，l.石墨坩堝，2.境口， 3.螺紋，4.SiC籽晶，5.籽晶座，6.工作室， 7.SiC體單晶，8.感應線圈，9.SiC粉料，10.SiC原料，ll.保溫層，12.托桿。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 本實用新型生長裝置的結構，如圖1所示。包括工作室6，工作室6內 豎直設置有托桿12，托桿12的下端自工作室7的底部伸出，托桿12的上端 與石墨坩堝1的底部固接，石墨坩堝1的開口朝上，石墨坩堝1上端面的內 腔加工有凹臺，該凹臺的側壁加工有內螺紋，石墨坩堝1的上沿設置有開口 朝下的SiC籽座5， SiC籽晶座5的下端面加工有凸臺，該凸臺的側壁加工 有外螺紋，該SiC籽晶座5的外螺紋與石墨坩堝1的內螺紋配合構成螺紋3， 石墨塒堝1和SiC籽晶座5通過螺紋3固接。SiC籽晶座5凸臺的端面與石 墨坩堝1門臺底面之間留有空隙，該空隙為接口 2，石墨坩堝1的內腔與SiC' 籽晶座5的內腔形成一密閉腔體，該密閉腔體用于硅單晶的生長，SiC籽晶4放置在SiC籽晶座5內腔的頂面。石墨坩堝1和SiC籽晶座5的外側包裹 有保溫層ll。工作室6側壁的外圍環繞設置有感應線圈8。工作室6與工作 室6外的抽真空裝置相連接。
本實用新型生長裝置中的石墨坩堝1和SiC籽晶座5通過螺紋3相連接 后，'在石墨坩.堝體l的內表面形成接口2，接口2遠離SiC籽晶4。在對硅 單晶生長的密閉腔體抽真空時，SiC粉粒堆積在接口 2附近，而不會在SiC 籽晶4附近堆積，保證了 SiC體單晶7的理想生長。
'本實用新型裝置的工作過程；
將SiC原料10裝入石墨坩堝1內，SiC籽晶4安裝于SiC籽晶座5內。 將石墨坩堝1與SiC籽晶座5通過螺紋3連接，并在石墨坩堝1和SiC籽晶 座5的外圍包裹保溫層11，形成反應器，將該反應器放入工作室7內，并將 石墨坩堝1底部固接于托桿'12的頂端。密閉工作室7后，進行抽真空，在 此過程中，產生的SiC粉料9堆積于接口 2附近。然后，接通感應線圈8的 電源，感應線圈12對石墨坩堝1、 SiC籽晶座4和SiC原料10進行加熱， 通過加熱使石墨坩堝1中SiC原料10發生升華，升華后的SiC原料10附著 丁- SiC籽晶4的表面生長成SiC體單晶7。
本實用新型裝置結構簡單、裝料方便，采用石墨坩堝1上端面和SiC籽 晶座4下端面之間設置接口 2的結構，在抽真空狀態下晶體的生長過程中， 使產生的SiC粉粒9堆積在接口 2附近，不至于堆積于SiC籽晶4附近，避 免了 SiC粉粒9對SiC體單晶7生長的影響，滿足了高品質SiC體單晶7生 長的要求。
本實用新型裝置適用于SiC等高溫晶體的生長。
權利要求1.一種SiC體單晶的生長裝置，其特征在于，包括工作室(6)，工作室(6)內豎直設置有托桿(12)，托桿(12)的下端自工作室(6)的底部伸出，托桿(12)的上端固接有石墨坩堝(1)，石墨坩堝(1)上端面的內腔加工有凹臺，石墨坩堝(1)的上面固接有SiC籽晶座(5)，SiC籽晶座(5)的下端面加工有凸臺，SiC籽晶座(5)的凸臺端面與石墨坩堝(1)內腔凹臺的底面之間設置有接口(2)，石墨坩堝(1)與SiC籽晶座(5)的外側包裹有保溫層(11)，工作室(6)與抽真空裝置相連接。
2. 根據權利要求1所述的生長裝置，其特征在于，所述的石墨坩堝(1) 和SiC籽晶座(5)通過螺紋(3)固接。
3. 根據權利要求2所述的生長裝置，其特征在于，所述的螺紋(3)由 石場坩堝(1)的內螺紋和SiC籽晶座(5)的外螺紋構成。
4. 根據權利要求1所述的生長裝置，其特征在于，所述的接口 (2)為 SiC籽晶座(5)凸臺端面與石墨坩堝(1)凹臺底面之間的空隙。
專利摘要本實用新型公開了一種SiC體單晶的生長裝置，包括工作室，工作室內豎直設置有托桿，托桿的下端自工作室的底部伸出，托桿的上端固接有石墨坩堝，石墨坩堝的內腔加工有凹臺，石墨坩堝的上面固接有SiC籽晶座，SiC 籽晶座加工有凸臺，該凸臺端面與石墨坩堝內腔凹臺的底面之間設置有接口，石墨坩堝與SiC籽晶座的外側包裹有保溫層，工作室與抽真空裝置相連接。本實用新型生長裝置結構簡單、裝料方便，抽真空時產生的SiC粉粒不堆積于SiC籽晶附近，避免了SiC粉粒對SiC體單晶生長的影響，滿足了高品質SiC體單晶生長的要求。
文檔編號C30B29/36GK201420112SQ20092003302
公開日2010年3月10日 申請日期2009年5月11日 優先權日2009年5月11日
發明者李留臣, 陳治明 申請人:西安理工大學