[发明专利]一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置及方法

摘要

本发明公布了一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置及工艺，涉及半导体制造技术。生长装置包括：加热系统、红外测温系统、籽晶、生长坩埚、坩埚隔板和双层嵌套式坩埚；加热系统置于最外侧；坩埚底部与顶部具有温度差；坩埚置于保温材料内；在坩埚的底部放置籽晶；双层嵌套式坩埚竖直放置在坩埚隔板的上侧，包括内层坩埚和外层坩埚；内外层坩埚的壁的高度保持相同；内外层坩埚的侧壁之间填充高纯氮化铝粉。本发明可减小氮化铝单晶杂质元素的掺入，提高其晶体质量，增加单晶可用面积，同时简单易用，有利于实现低成本的氮化铝单晶的制备，能够避免使用粘接籽晶技术从而影响氮化铝单晶生长。

主权项

一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置，包括：加热系统、红外测温系统、籽晶、生长坩埚、坩埚隔板和双层嵌套式坩埚；加热系统置于所述生长装置的最外侧，加热系统由感应线圈和石墨构成；加热系统的顶部保温材料厚度大于底部保温材料，使得底部保温性能弱于顶部，温度梯度倒置，坩埚底部与顶部具有温度差；坩埚置于保温材料内，坩埚底部正中设有下开口；红外测温系统通过下开口进行红外测温；在坩埚的底部放置籽晶；坩埚隔板的中间设有一个大圆孔，在坩埚隔板上均匀分布多个小圆孔；双层嵌套式坩埚竖直放置在坩埚隔板的上侧，包括内层坩埚和外层坩埚；内层坩埚只有侧壁，中空无底；内层坩埚的侧壁与外层坩埚的壁的高度保持相同；内层坩埚的侧壁与外层坩埚的侧壁之间填充高纯氮化铝粉。