预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115974587A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310280783.2C30B15/10(2006.01)(22)申请日2023.03.22(71)申请人青禾晶元(天津)半导体材料有限公司地址300459天津市滨海新区滨海高新区塘沽海洋科技园新北路4668号创新创业园21-B号商务楼北3014号(72)发明人黄秀松郭超母凤文(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师赵颖(51)Int.Cl.C04B41/80(2006.01)C30B11/00(2006.01)C30B29/36(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种改良石墨坩埚及其制备方法与应用(57)摘要本发明涉及一种改良石墨坩埚及其制备方法与应用,所述制备方法包括如下步骤:含氧气氛下热处理石墨坩埚的内腔,得到所述改良石墨坩埚。本发明提供的改良石墨坩埚的内壁为孔隙结构;沿远离改良石墨坩埚中心轴的方向,所述孔隙结构的孔隙率逐渐降低。内壁最内层的孔隙结构使石墨与含硅的合金溶液接触的表面积增加,提高了碳元素溶解到含硅的合金溶液中的速度,从而提高了SiC单晶生长的速度。CN115974587ACN115974587A权利要求书1/1页1.一种改良石墨坩埚的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:含氧气氛下热处理石墨坩埚的内腔,得到所述改良石墨坩埚。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述石墨坩埚的外径为150‑300mm,内径为130‑280mm,高度为100‑300mm。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热处理的温度为700‑1000℃,时间为2‑20h。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含氧气氛所用气体包括空气和/或氧气。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述含氧气氛所用气体的流量为100‑1000mL/min。6.根据权利要求1‑5任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:含氧气氛下热处理石墨坩埚的内壁;所述热处理的温度为700‑1000℃,时间为2‑20h;所述含氧气氛所用气体包括空气和/或氧气,所用气体的流量为100‑1000mL/min。7.一种改良石墨坩埚,其特征在于,所述改良石墨坩埚由权利要求1‑6任一项所述的制备方法得到;所述改良石墨坩埚的内壁为孔隙结构;沿远离改良石墨坩埚中心轴的方向,所述孔隙结构的孔隙率逐渐降低。8.一种用于碳化硅晶体生长的装置系统,其特征在于,所述装置系统包括如权利要求7所述的改良石墨坩埚、设置于石墨坩埚上部的坩埚盖以及穿设于坩埚盖开口处的籽晶生长装置。9.一种如权利要求8所述装置系统的应用,其特征在于,所述装置系统用于SiC单晶的生长,所述应用包括如下步骤:(1)改良石墨坩埚中形成含硅的合金溶液,籽晶生长装置与改良石墨坩埚反方向旋转;(2)籽晶生长装置进入含硅的合金溶液,提拉后进行SiC单晶的生长。10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,步骤(1)所述籽晶生长装置的旋转速度为1‑200rpm;步骤(1)所述改良石墨坩埚的旋转速度为1‑50rpm;步骤(2)所述提拉的速度为50‑1000μm/h;步骤(2)所述提拉的时间为20‑100h。2CN115974587A说明书1/7页一种改良石墨坩埚及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于半导体技术领域,涉及一种石墨坩埚,尤其涉及一种改良石墨坩埚及其制备方法与应用。背景技术[0002]碳化硅是代表性的第三代宽禁带半导体材料,在新能源汽车、储能等领域有着广泛的应用前景。顶部籽晶溶液法(TSSG)是生长SiC晶体的常见方法,TSSG一般使用石墨坩埚盛放Si原料和助溶剂,采用感应加热或电阻加热方法,使Si原料和助溶剂熔化形成溶液,石墨坩埚的碳元素逐渐溶解于溶液中,并接近饱和浓度。由于籽晶处的溶液温度低,处于溶质过饱和状态,使得SiC在籽晶上逐渐析出并生长。[0003]TSSG中的生长环境接近平衡状态,生长的SiC单晶缺陷少,但是TSSG法中碳元素的溶解和析出过程速度缓慢,导致SiC晶体的生长速度通常在几十到几百微米每小时,因此生长几毫米到几十毫米厚度的SiC晶体需要数天时间,这就导致TSSG法生长SiC晶体的成本居高不下。[0004]CN105543965A公开了一种碳化硅单晶生长用坩埚结构,包括坩埚本体,所述坩埚本体的内腔底部中心设置有凸起的埚底凸台,所述埚底凸台的高度不突出于碳化硅原料。[0005]CN111809231A公开了一种利用碳化硅晶体生长的坩埚,包括石墨坩埚、设置在石墨坩埚上部的密封盖以及依次紧贴设置在石墨坩埚外的隔热层二、隔热层一、外部固定感应线圈的石