晶体生长坩埚及晶体生长炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108018604A(43)申请公布日2018.05.11(21)申请号201610959357.1(22)申请日2016.11.03(71)申请人北京七星华创电子股份有限公司地址100015北京市朝阳区酒仙桥东路1号(72)发明人李龙远(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人彭瑞欣张天舒(51)Int.Cl.C30B23/00(2006.01)C30B29/36(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称晶体生长坩埚及晶体生长炉(57)摘要本发明提供了一种晶体生长坩埚，在其顶壁上设置有用于固定籽晶的安装位，在所述安装位上还设置有传热层，所述传热层的所在平面上的导热系数大于厚度方向上的导热系数。本发明提供的晶体生长坩埚及晶体生长炉，可以很有效地降低晶体热场的径向温度梯度，从而可以解决在生长大尺寸晶体时晶体易开裂的问题。CN108018604ACN108018604A权利要求书1/1页1.一种晶体生长坩埚，在其顶壁上设置有用于固定籽晶的安装位，其特征在于，在所述安装位上还设置有传热层，所述传热层在其所在平面上的导热系数大于在其厚度方向上的导热系数。2.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述所在平面的导热系数与所述厚度方向上的导热系数至少相差两个数量级。3.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述传热层为石墨纸。4.根据权利要求3所述的晶体生长坩埚，其特征在于，在所述安装位上还设置有平坦化层，所述石墨纸和所述平坦化层层叠设置。5.根据权利要求4所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述石墨纸和所述平坦化层交替层叠设置。6.根据权利要求4所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述平坦化层为石墨片。7.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述籽晶的整个背面采用粘结的方式固定在所述安装位上。8.根据权利要求3-5任意一项所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所有所述石墨纸的总厚度的取值范围为1mm-10mm。9.根据权利要求6所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述石墨片的数量为2个或3个。10.根据权利要求9所述的晶体生长坩埚，其特征在于，每个所述石墨片的厚度的取值范围为2mm-3mm。11.一种晶体生长炉，包括晶体生长坩埚和加热装置，所述加热装置用于加热所述晶体生长坩埚，以使所述坩埚内的生长环境达到工艺温度，其特征在于，所述晶体生长坩埚采用权利要求1-10任意一项所述的晶体生长坩埚。2CN108018604A说明书1/3页晶体生长坩埚及晶体生长炉技术领域[0001]本发明属于晶体生长技术领域，具体涉及一种晶体生长坩埚及晶体生长炉。背景技术[0002]碳化硅作为第三代半导体材料，具有非常优异的物理和化学性能，在高端光电、大功率以及微波射频等领域具有广阔的应用前景和市场空间。[0003]目前，物理气相传输法(简称PVT)是形成生长碳化硅应用最成熟且最普遍的方法。PVT方法的工作原理主要是：将碳化硅原料放置在坩埚底部以及将籽晶固定在坩埚的顶部，在高温(例如2200℃以上)且低压下使碳化硅原料升华，升华气体是利用晶体热场的温度梯度最后在籽晶上结晶，温度梯度包括轴向温度梯度和径向温度梯度。温度梯度是碳化硅晶体生长中的应力来源之一，而应力过大则大尺寸的碳化硅晶体生长过程中晶体越容易开裂，故，温度梯度是影响大尺寸碳化硅晶体生长中晶体开裂的原因之一，其中，径向温度梯度相对轴向温度梯度而言对晶体应力的影响相对较大，径向温度梯度的重要表现为晶体的凸度，所谓凸度是指晶体的最大厚度和最小厚度的差值。[0004]因此，如何降低径向温度梯度是是解决晶体易开裂问题的关键，目前亟需一种能够减小径向温度梯度的晶体生长坩埚和晶体生长炉。发明内容[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种晶体生长坩埚及晶体生长炉，可以很有效地降低晶体热场的径向温度梯度，从而可以解决在生长大尺寸晶体时晶体易开裂的问题。[0006]为解决上述问题之一，本发明提供了一种晶体生长坩埚，在其顶壁上设置有用于固定籽晶的安装位，在所述安装位上还设置有传热层，所述传热层在其所在平面上的导热系数大于在其厚度方向上的导热系数。[0007]优选地，所述所在平面的导热系数与所述厚度方向上的导热系数至少相差两个数量级。[0008]优选地，所述传热层为石墨纸。[0009]优选地，在所述安装位上还设置有平坦化层，所述石墨纸和所述平坦化层层叠设置。[0010]优选地，所述石墨纸和所述平坦化层交替层叠设置。[0011]优选地，所述平坦化层为石墨片。[0012]优选地，所述籽晶的整个背面采用粘结的方式固定在所述安装位上。[0013]优选地，所有所述石墨纸的总厚