[发明专利]坩埚

说明书

本发明提供了一种坩埚，涉及晶体生长装置技术领域。本发明提供的坩埚，其内在在原料区的上方设置有抑流网，抑流网能够抑制坩埚内的从坩埚顶部向坩埚底部流动的气流流向原料区，从而可降低坩埚内气流对底部原料区的冲击，相应的石墨化的细颗粒不会飞扬。采用本发明的坩埚生长碳化硅晶体时，由于坩埚内从坩埚顶部向坩埚底部流动的气流降低，能够防止坩埚内石墨化的原料的飞扬，从而避免了石墨化的原料在生长室内的气相蒸气的对流作用下带到晶体的生长界面，达到了避免石墨化的原料在碳化硅(SiC)晶体中产生碳(C)包裹物，而产生晶体微管缺陷的效果，提高了碳化硅(SiC)晶体的质量、保证了晶体的合格率。

技术领域

本发明涉及晶体生长装置技术领域，尤其是涉及一种坩埚。

背景技术

碳化硅(SiC)晶体，也称为碳化硅(SiC)单晶，因其自身的优异性能，在半导体器件的加工中得到普遍应用。而生长高质量的碳化硅(SiC)晶体则是实现碳化硅基器件的优异性能的基础。

碳化硅(SiC)晶体需要通过合成的方法来获得，目前碳化硅(SiC)晶体的制备方法主要有物理气相沉积法(PVT)、高温化学气相沉积法、液相外延法等。其中物理气相沉积法(PVT)是发展最成熟的，应用最为广泛。物理气相沉积法(PVT)一般采用高密度石墨坩埚作为发热体，具体生长碳化硅(SiC)晶体的大致操作为：碳化硅(SiC)粉料放置在石墨坩埚底部，碳化硅(SiC)籽晶处于石墨坩埚顶部坩埚盖上；通过调节坩埚外部的保温层使得碳化硅(SiC)原料区(坩埚底部)处温度较高，而顶部坩埚盖的碳化硅(SiC)籽晶处温度较低；然后必须在2100℃以上温度与低压环境下将碳化硅(SiC)粉料直接升华成硅(Si)、碳化二硅(Si₂C)、二碳化硅(SiC₂)等气体，并沿着温度梯度从高温区传输到较低温度区域的籽晶处沉积结晶成碳化硅(SiC)单晶。

物理气相沉积法(PVT)的碳化硅(SiC)晶体在生长过程中，坩埚内的气相蒸气压会逐渐升高，在坩埚内的蒸气压升高时，细颗粒的碳化硅(SiC)原料会出现石墨化，石墨化后的细颗粒有可能在坩埚形成的生长室内的气相蒸气的对流作用下带到晶体的生长界面，从而在碳化硅(SiC)晶体中开始产生碳(C)包裹物。碳包裹物会导致在晶体中形成微管，微管是碳化硅(SiC)晶体中的“杀手型”缺陷，该缺陷的存在将严重影响碳化硅(SiC)器的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坩埚，以缓解了现有技术中存在的在坩埚内的蒸气压升高时，石墨化后的细颗粒在气相蒸气的对流作用下容易在碳化硅(SiC)晶体中开始产生碳(C)包裹物，导致晶体出现微管缺陷的技术问题。

本发明提供的坩埚，所述坩埚内在原料区的上方设置有抑流网，所述抑流网用于抑制从坩埚顶部向坩埚底部流动的气流流向原料区。

进一步地，所述抑流网可拆卸安装在所述坩埚的内壁上。

进一步地，所述坩埚在内壁上设置有安装台，所述抑流网放置在所述安装台上。

进一步地，所述抑流网包括基板，所述基板呈波浪形，所述基板上在波峰位置上设置有多个第一通孔，在波谷位置上设置有多个第二通孔，在所述波谷与所述波峰之间的位置上设置有多个第三通孔；

多个所述第三通孔的大小从波谷到波峰的方向逐渐增大，所述第一通孔的大小大于第二通孔的大小，所述第二通孔的大小大于多个第三通孔中的最大的第三通孔的大小。

进一步地，所述第一通孔和第三通孔均为圆形，所述第二通孔为椭圆形；

多个所述第一通孔的孔径相同，多个所述第二通孔的孔径相同。

进一步地，所述基板呈波浪形延伸的方向为宽度方向，垂直于宽度方向的方向为长度方向；

多个所述第一通孔在基板的波峰位置的长度方向上依次等间距间隔设置；多个所述第二通孔在基板的波谷位置的长度方向上依次等间距设置。