[发明专利]碳化硅籽晶粘接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体生长领域，特别涉及一种碳化硅籽晶粘接装置。

背景技术

作为第三代半导体材料，碳化硅具有非常优异的物理、化学性能，这就决定了碳化硅在高端光电、大功率、微波射频等领域具有广阔的应用前景和市场空间。但是碳化硅单晶衬底中含有的高密度缺陷会极大地影响碳化硅基各类器件的实际性能，甚至导致器件失效。因此对碳化硅单晶衬底存在的缺陷进行研究是非常必要和重要的。

碳化硅材料是弹性模量很大的晶体，PVT（物理气相传输方法）法生长碳化硅晶体需在2000℃以上，一般晶体生长是籽晶直接粘接在石墨盖上，进行生长，这样的结构在冷却中因为石墨和碳化硅单晶的膨胀系数的不同产生严重的应力，晶体直径越大、晶体厚度越厚厚、籽晶粘接石墨板越厚，晶体应力越大，特别是4英寸以上的大尺寸晶体，经常会产生晶体裂的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种碳化硅籽晶粘接装置，解决在晶体生长的冷却过程中因为石墨和碳化硅单晶的膨胀系数的不同，产生严重的应力，造成晶体裂的问题。

为解决上述技术问题，一种碳化硅籽晶粘接装置，包括石墨盖和籽晶粘接板，籽晶与所述籽晶粘接板粘接，所述石墨盖和所述籽晶粘接板固定连接，所述籽晶粘接板厚度小于等于2mm。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，籽晶粘接板厚度为0.5mm。

进一步的，籽晶粘接板材质为石墨。

进一步的，所述石墨为模压石墨或等静压石墨。

进一步的，所述石墨盖和所述籽晶粘接板粘接或螺纹连接。

本发明不同之处在于把原籽晶粘接石墨板分成两个部分，一是石墨盖，二为籽晶粘接板；使用厚度较小的籽晶粘接板粘接籽晶，晶体生长完成降温后，因籽晶粘接板薄，且可以产生变形，可以有效释放晶体中的应力。

附图说明

图1为本发明一种籽晶粘接装置第一种具体实施方式的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、石墨盖，2、籽晶粘接板，3、籽晶，4、石墨坩埚，5、原料。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明一种籽晶粘接装置的第一种具体实施方式的结构示意图，如图1所示，在第一种具体实施方式中，本发明提供的籽晶粘接装置，包括包括石墨盖（1）和籽晶粘接板（2），籽晶（3）与所述籽晶粘接板（2）粘接，石墨盖（1）和籽晶粘接板（2）粘接，籽晶粘接板（2）厚度等于2mm，籽晶粘接板（2）材质为石墨，在本实施例中，籽晶粘接板（2）为模压石墨，在其它实施例中，籽晶粘接板（2）可以为等静压石墨。

应用所述碳化硅籽晶粘接装置进行碳化硅籽晶生长，具体操作如下：

步骤一，把厚度2mm的籽晶粘接板（2）粘接在石墨盖（1）上；

步骤二，把籽晶（3）粘接在籽晶粘接板（2）；

步骤三，把原料（5）装在石墨坩埚（4）；

步骤四，把步骤1、2粘接的整体盖在坩埚上；

步骤五，把整套装置放置在2000℃以上高温、10000Pa以下低压环境下进行晶体生长；

步骤六，生长完成后降温。

实施结果：晶体与晶片的破碎率降低10%，能够实现本发明的目的。

第二种具体实施方式提供的碳化硅籽晶粘接装置与上述第一种具体实施方式基本相同，不同之处在于籽晶粘接板（2）厚度等于1mm，实施结果：晶体与晶片的破碎率降低30%，能够实现本发明的目的。

第三种具体实施方式提供的碳化硅籽晶粘接装置与上述第一种具体实施方式基本相同，不同之处在于籽晶粘接板（2）厚度等于0.5mm，实施结果：晶体与晶片的破碎率降低36%，达到了有效降低晶体与晶片破碎率的目的。

本发明将原籽晶粘接石墨板分成两个部分，使用厚度较小的籽晶粘接板（小于等于2mm）粘接籽晶，晶体生长完成降温后，因籽晶粘接板薄，且可以产生变形，可以有效释放晶体中的应力，降低晶体与晶片的破碎率。

以上所述实施步骤和方法仅仅表达了本发明的一种实施方式，描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。在不脱离本发明专利构思的前提下，所作的变形和改进应当都属于本发明专利的保护范围。