本發(fā)明涉及碳化硅晶體生長，具體而言，涉及一種碳化硅晶體長晶爐。

背景技術：

1、碳化硅(sic)作為新興的第三代半導體核心材料，具有寬禁帶、高臨界擊穿電場強度、高電子遷移率以及良好的抗輻照性和化學穩(wěn)定性等優(yōu)異性，這使其成為一種廣泛應用的重要襯底晶片材料，在航空器件、新能源汽車、軌道交通和家用電器等領域展現(xiàn)了良好的應用前景。

2、現(xiàn)有的一些pvt氣相法生長碳化硅晶體在在生長過程中，會存在碳包裹的現(xiàn)象，進而容易影響碳化硅晶體的生長質量。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的包括提供一種碳化硅晶體長晶爐，其能夠有效降低碳包裹的現(xiàn)象，以提高碳化硅晶體的生長質量。

2、本發(fā)明的實施例可以這樣實現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種碳化硅晶體長晶爐，包括：

4、上坩堝，上坩堝內設置有籽晶及導流罩，導流罩的外壁與上坩堝內壁共同限定出分流腔，導流罩的內壁與籽晶共同限定出生長腔；

5、下坩堝，下坩堝與上坩堝連接，下坩堝具有用于放置原料的原料腔；

6、過濾組件，過濾組件包括均安裝于原料腔內的第一過濾件及第二過濾件，第一過濾件的孔隙率小于第二過濾件的孔隙率，第一過濾件與生長腔相對，第二過濾件呈圓環(huán)狀且套設于第一過濾件的外周壁，第二過濾件與分流腔相對，第二過濾件的上端面與導流罩的下端面抵接；

7、其中，原料腔內的生長氣氛能經(jīng)過第一過濾件進入生長腔，原料腔內的生長氣氛能經(jīng)過第二過濾件進入分流腔，導流罩由多孔石墨制成，分流腔的徑向尺寸小于生長腔的徑向尺寸。

8、在可選的實施方式中，生長腔在下坩堝底面的正投影落入第一過濾件在下坩堝底面的正投影內。

9、在可選的實施方式中，分流腔在下坩堝底面的正投影落入第二過濾件在下坩堝底面的正投影內。

10、在可選的實施方式中，碳化硅晶體長晶爐還包括第三過濾件，第三過濾件設置于第一過濾件及第二過濾件遠離生長腔的一側，第三過濾件呈環(huán)狀設置且與生長腔同軸，第三過濾件的外周壁在下坩堝底壁上的正投影落入第二過濾件在下坩堝底壁上的正投影范圍內。

11、在可選的實施方式中，第三過濾件的外周壁在下坩堝底壁上的正投影落入導流罩的外周壁在下坩堝底壁上的正投影范圍內；

12、和/或第三過濾件與第一過濾件和/或第二過濾件的下端面粘接。

13、在可選的實施方式中，分流腔、生長腔、第一過濾件及第二過濾件同軸設置。

14、在可選的實施方式中，導流罩的上端內側與籽晶在徑向上具有預設間隙。

15、在可選的實施方式中，分流腔的徑向尺寸為1-10mm。

16、在可選的實施方式中，下坩堝的內壁凸設有環(huán)狀的支撐臺階，第二過濾件放置于支撐臺階；

17、和/或第二過濾件的下端凸設有環(huán)狀的支撐凸臺，第一過濾件放置于支撐凸臺。

18、在可選的實施方式中，上坩堝頂部設置有透氣孔，透氣孔與分流腔連通。

19、本發(fā)明實施例提供的一種碳化硅晶體長晶爐包括上坩堝、下坩堝及過濾組件。上坩堝設置有籽晶內設置有籽晶及導流罩，導流罩的外壁與上坩堝的內壁共同限定出分流腔，導流罩的內壁與籽晶共同限定出生長腔。下坩堝具有用于放置原料的原料腔，下坩堝與上坩堝連接，過濾組件包括均安裝于原料腔的第一過濾件及第二過濾件，第一過濾件的孔隙率小于第二過濾件的孔隙率，第一過濾件與生長腔相對，第二過濾件呈圓環(huán)狀且套設于第一過濾件的外周壁，第二過濾件與分流腔相對，第二過濾件的上端面與導流罩的下端面抵接，原料腔內的生長氣氛能經(jīng)過第一過濾件進入生長腔，原料腔內的生長氣氛能經(jīng)過第二過濾件進入分流腔，導流罩由多孔石墨制成。第一過濾件的作用具有一定的過濾效果，以減小碳顆粒流入生長腔內。由于第一過濾件的孔隙率小于第二過濾件的孔隙率，因此，分流腔內氣流上升速度相較于生長腔內氣流上升速度快，因此生長腔內的壓力高于分流腔內的壓力，能夠使得生長腔內的碳顆粒向導流罩的內壁引流，以使碳顆粒吸附于導流罩內壁，從而降低碳化硅晶體生長時出現(xiàn)碳包裹現(xiàn)象。

技術特征：

1.一種碳化硅晶體長晶爐，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

3.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

4.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

5.根據(jù)權利要求4所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

6.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

7.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

8.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

9.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

10.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅晶體長晶爐，其特征在于：

技術總結
本發(fā)明實施例提供了一種碳化硅晶體長晶爐，涉及碳化硅晶體生長技術領域。碳化硅晶體長晶爐包括上坩堝、下坩堝及過濾組件。上坩堝設置有籽晶內設置有籽晶及導流罩，導流罩將上坩堝分為分流腔與生長腔。下坩堝具有用于放置原料的原料腔，下坩堝與上坩堝連接，過濾組件包括第一過濾件及第二過濾件，第一過濾件的孔隙率小于第二過濾件的孔隙率，第一過濾件與生長腔相對，第二過濾件與分流腔相對。分流腔內氣流上升速度相較于生長腔內氣流上升速度快，因此生長腔內的壓力高于分流腔內的壓力，能夠使得生長腔內的碳顆粒向導流罩的內壁引流，以使碳顆粒吸附于導流罩內壁，從而降低碳化硅晶體生長時出現(xiàn)碳包裹現(xiàn)象。

技術研發(fā)人員：韓江山
受保護的技術使用者：通威微電子有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/6/26