[实用新型]一种用于长晶的坩埚组件及长晶炉

说明书

本申请公开了一种用于长晶的坩埚组件，属于半导体材料制备领域。该用于长晶的坩埚组件，包括：反应腔，所述反应腔用于装载原料；长晶腔，所述长晶腔可拆卸的连接在所述反应腔上方，并与所述反应腔通过气相传输通道连通，所述气相传输通道内设置多孔隔板，所述反应腔内的原料升华产生的原料气通过所述气相传输通道的多孔隔板传输至所述长晶腔内长晶。该坩埚组件的气相传输通道内设置多孔隔板，能够阻挡气相组分中的细微颗粒参与长晶，并改变细微颗粒的传输方向，延长传输路径，使其进一步受热升华，提高碳化硅晶体的晶体质量。

技术领域

本申请涉及一种用于长晶的坩埚组件，属于半导体材料制备领域。

背景技术

碳化硅材料由于禁带宽度较大，能承受更大的电场强度，从而被称为宽禁带半导体材料，是目前最具有代表性第三代半导体材料之一。由于碳化硅具有具有高热导率、高饱和电子迁移率和高抗辐射性，能适应更恶劣的应用环境，如高温、高磁场、腐蚀性、高频率等场所。

目前碳化硅晶体的制备主要使用物理气相传输(简称PVT法)技术，该技术通过将碳化硅原料升华分解成气相组分Si_mC_n后，在轴向温度梯度的驱动下，传输至籽晶处结晶生长为碳化硅晶体。PVT法是一个复杂过程，必须对许多参数综合加以控制，任何一个参数未能得到很好地控制，晶体生长的稳定性将会被破坏。另外，气相组分中还会掺杂细微的原料颗粒，该细微颗粒传输至籽晶处晶体就会出现缺陷，导致晶体无法应用，提高生产成本。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种用于长晶的坩埚组件，该坩埚组件的气相传输通道内设置多孔隔板，能够阻挡气相组分中的细微颗粒参与长晶，提高碳化硅晶体的晶体质量。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于长晶的坩埚组件，该坩埚组件将长晶腔设置在反应腔上方，气体通过气相传输通道自下而上传输至长晶腔进行长晶，在气相传输通道内设置多孔隔板，不仅能阻挡气相组分中的细微颗粒，还能改变细微颗粒的传输方向，使其向下传输，延长传输路径，继续受热升华后再进行长晶，提高了原料的利用率和晶体的质量，节约生产成本。

该用于长晶的坩埚组件，其特征在于，包括：

反应腔，所述反应腔用于装载原料；

长晶腔，所述长晶腔可拆卸的连接在所述反应腔上方，并与所述反应腔通过气相传输通道连通，所述气相传输通道内设置多孔隔板，所述反应腔内的原料升华产生的原料气通过所述气相传输通道的多孔隔板传输至所述长晶腔内长晶。

可选地，所述反应腔和所述长晶腔为圆筒形，所述长晶腔的直径与所述反应腔的直径的比值为1.1-1.8：1。

可选地，所述长晶腔和所述反应腔共中心轴线设置，所述反应腔和所述长晶腔通过螺纹或卡扣连接，且所述反应腔和所述长晶腔的连接处设置有密封件。

可选地，所述多孔隔板与所述原料气的传输方向垂直；

所述反应腔的顶部开设有凹槽，所述多孔隔板通过所述凹槽设置于所述反应腔的顶部。

可选地，所述多孔隔板与所述反应腔为圆筒形，所述凹槽为L形，所述多孔隔板的下端面与所述凹槽的上端面相抵接，所述多孔隔板外侧面与所述凹槽的内侧壁相抵靠，以使得所述多孔隔板卡合在所述凹槽内。

可选地，所述多孔隔板的高度为5-20mm，且所述多孔隔板的高度大于所述凹槽的高度。

可选地，所述多孔隔板与所述反应腔底部的距离和所述多孔隔板与所述长晶腔顶部的距离的比值为20-45：10-15。

可选地，所述长晶腔底部的内侧壁上设置有凸起，所述长晶腔与所述反应腔扣合，所述凸起用于将所述多孔隔板限制在所述反应腔的顶部。