[发明专利]一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置及晶体生长工艺

权利要求书

1.一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，其包括坩埚(4)、坩埚盖(1)、固定安装于所述坩埚(4)内壁上的环形石墨托(3)、边缘搭接在所述环形石墨托(3)上的耐高温支架环(2)；碳化硅籽晶(6)非生长面覆置有高纯石墨超微细粉胶膜(5)；所述高纯石墨超微细粉胶膜(5)上表面粘接于所述耐高温支架环(2)的下表面；

所述耐高温支架环(2)材质为石墨纸、钽箔、钼箔、钨片；

所述耐高温支架环(2)厚度为0.05-0.5mm；内径为19/20D-4/5D，外径为21/20D-6/5D；所述D为籽晶直径。

2.一种利用权利要求1所述的低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置进行的晶体生长工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a)利用喷涂胶的方式在籽晶(6)非生长面形成厚度均匀，交联致密的高纯石墨超微细粉胶膜(5)；

b)在压力0.08-0.12mbar以下、温度范围180-230℃的条件下预烧结2-2.2h，升温速率为1℃/min，以使高纯石墨超微细粉胶固化所产生的有机气体顺利排除；

c)在压力0.08-0.12mbar以下，环境温度为700-1000℃的条件下加热3-5h，使高纯石墨超微细粉胶膜(5)碳化；

d)在上述高纯石墨超微细粉胶膜(5)的上面粘接耐高温支架环(2)；

e)在坩埚(4)中加入碳化硅粉料(8)；

f)将耐高温支架环(2)搭接在所述环形石墨托(3)上，从而固定籽晶(6)；

g)加热使碳化硅粉料(8)升华，在籽晶(6)上进行碳化硅单晶(7)的结晶生长。

3.根据权利要求1所述的低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，所述高纯石墨超微细粉胶膜(5)包括高纯石墨超微细粉40-50重量份、表面活性剂18-23重量份、改性酚醛树脂3-8重量份。

4.根据权利要求1所述的低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，所述高纯石墨超微细粉胶膜(5)的制备方法如下，按照配比将高纯石墨超微细粉、表面活性剂、改性酚醛树脂混合均匀后制成高纯石墨超微细粉胶，然后用真空脱泡机处理7-8h。

5.根据权利要求2所述的晶体生长工艺，其特征在于，步骤d)中用聚酰亚胺粘接耐高温支架。

6.根据权利要求1所述的低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置，其特征在于，所述籽晶非生长面与坩埚盖(1)的距离5μm≤L≤20mm。