[发明专利]4H-SiC晶体生长设备及方法

权利要求书

1.一种4H-SiC晶体生长设备，其特征在于，所述4H-SiC晶体生长设备包括：

晶体生长炉；

石墨坩埚，位于所述晶体生长炉内；所述石墨坩埚适于放置4H-SiC晶体生长所需的碳源及硅源；

碳源及硅源供给系统，包括气体源及输气管；所述输气管一端与所述气体源相连接，另一端自所述晶体生长炉的顶部延伸至所述石墨坩埚内的碳源及硅源上方；所述碳源及硅源供给系统适于在晶体生长过程中向所述晶体生长炉内通入碳源气体及硅源气体，以在所述碳源及硅源表面形成SiC；

加热器，位于所述晶体生长炉内，且位于所述石墨坩埚的外围，适于在晶体生长过程中为所述石墨坩埚内的所述碳源及硅源加热以使其熔化，并为所述碳源气体及所述硅源气体提供反应所需的温度。

2.根据权利要求1所述的4H-SiC晶体生长设备，其特征在于：所述碳源气体为含碳化合物。

3.根据权利要求2所述的4H-SiC晶体生长设备，其特征在于：所述碳源气体为CnHn+2，其中，n≥1。

4.根据权利要求1所述的4H-SiC晶体生长设备，其特征在于：所述硅源气体包括SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、Si2Cl6。

5.根据权利要求1所述的4H-SiC晶体生长设备，其特征在于：所述4H-SiC晶体生长设备还包括第一排气孔，所述第一排气孔位于所述晶体生长炉的底部。

6.根据权利要求1所述的4H-SiC晶体生长设备，其特征在于：所述石墨坩埚包括坩埚主体及盖体；所述盖体扣置于所述坩埚主体顶部，所述碳源及所述硅源位于所述坩埚主体内，所述输气管穿过所述盖体延伸至所述坩埚主体内；所述盖体内设有上下贯通的第二排气孔。

7.根据权利要求1所述的4H-SiC晶体生长设备，其特征在于：所述加热器包括RF加热器、电阻加热器或IR加热器中的至少一种。

8.根据权利要求1所述4H-SiC晶体生长设备，其特征在于，所述4H-SiC晶体生长设备还包括冷却壁，所述冷却壁位于所述晶体生长炉内，且位于所述加热器与所述石墨坩埚之间。

9.根据权利要求1所述4H-SiC晶体生长设备，其特征在于，所述4H-SiC晶体生长设备还包括支撑架，所述支撑架位于所述晶体生长炉内，所述石墨坩埚位于所述支撑架的顶部。

10.一种4H-SiC晶体的生长方法，其特征在于，在生长4H-SiC晶体的同时向晶体生长炉内通入碳源气体及硅源气体，以在用于生长4H-SiC晶体的碳源及硅源表面形成SiC。

11.根据权利要求10所述的4H-SiC晶体的生长方法，其特征在于：采用顶部籽晶提拉法生长所述4H-SiC晶体。

12.根据权利要求10所述的4H-SiC晶体的生长方法，其特征在于：所述碳源气体与所述硅源气体反应形成形成所述SiC的温度为1000℃～1800℃。