1.本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅晶体的长装置。


背景技术：

2.碳化硅是继第一代半导体si、第二代半导体gaas之后发展起来的重要的第三代半导体材料，它具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高抗辐射能力及良好的化学稳定性等的优越特性，因其本身具有的特性，第三代半导体技术应用将在节能减排、信息技术、国防科技三大领域催生上万亿元潜在市场，将成为未来新能源发展的方向之一。
3.目前碳化硅单晶生长以物理气相沉积法为主要生长方式，已经被证明是生长sic晶体最成熟的方法。将sic粉料加热到2200～2500℃，在一定保护气氛下，使其升华到冷端籽晶上，结晶成为块状晶体。但目前利用物理气相沉积法的装置容易形成碳化硅单晶“凸”的表面形貌，这种形貌容易在生长过程中引入晶体热应力，造成开裂。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供了一种碳化硅晶体的生长装置，包括坩埚与至少一个均流板，坩埚内包括用于放置碳化硅原料粉末的原料腔室和用于生长晶体的生长腔室，碳化硅原料粉末能在坩埚被加热时气化为原料气氛，该均流板设置于原料腔室和生长腔室之间，被配置为用于分散原料气氛，并使原料气氛通过均流板进入生长腔室。该装置能够引导原料组份分流，避免组分聚集，起到均匀热场的作用，以使得碳化硅晶体能够在该装置内更加均地匀生长，提高碳化硅晶体的质量，降低碳化硅晶体的凸度。
附图说明
5.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
6.图1为本实用新型实施例提供的碳化硅晶体的生长装置示意图；
7.图2为本实用新型实施例提供的均流板结构示意图。
8.图标:1000-碳化硅晶体的生长装置；100-坩埚；110-坩埚锅体；120-坩埚盖；121-第一盖体；122-第二盖体；140-支撑部；141-第一支撑部；142-第二支撑部；200-均流板；210-第一均流单元；211-第一导流孔；220-第二均流单元；222-第二导流孔；230-围体。
具体实施方式
9.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
10.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
11.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
12.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
13.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
14.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
15.原料气氛下面结合附图详细介绍本实用新型实施例提供的一种碳化硅晶体的生长装置1000的具体构造及取得的技术效果。
16.请参考图1，本实施例提供的碳化硅晶体的生长装置1000包括坩埚100与至少一个均流板200，坩埚100与至少一个均流板200，坩埚100内包括用于放置碳化硅原料粉末的原料腔室和用于生长晶体的生长腔室，碳化硅原料粉末能在坩埚被加热时气化为原料气氛，该均流板200设置于原料腔室和生长腔室之间，被配置为用于分散原料气氛，并使原料气氛通过均流板进入生长腔室。
17.其中，该均流板200上包括若干均流单元，该均流单元开设有朝向生长腔室的导流孔，导流孔被配置为使原料气氛通过该导流孔沿不同方向分散进入生长腔室。
18.且本实施例中，该均流板200的材料为石墨，当然在其它实施例中，均流板200的材料包括但不仅限于石墨，该均流板200材料也可以为其它材料制成，均流板200中的围体230与第一均流单元210与第二均流单元220也可以分别制作从而形成该均流板200，只要能够实现该均流板200在碳化硅晶体的生长装置1000在工作中，该均流板200能够正常工作以满足坩埚100内引导原料气氛分流，避免组分聚集即可。
19.请参考图2，在本实施例中，每一均流板200具有相互垂直的第三方向和第四方向，上述均流单元包括第一均流单元210和第二均流单元220，第一均流单元210和第二均流单元220在第三方向呈列排布，且均流板200具有多列第一均流单元210和第二均流单元220，多列上述第一均流单元210和多列第二均流单元220在第四方向上交替排布。
20.可选的，在本实施例中，均流板200的数量为两个，两个均流板200沿坩埚100的高度方向间隔设置，且该第一均流单元210开设有第一导流孔211，该第一均流单元210具有朝向该生长腔室的第一方向，第二均流单元220开设有第二导流孔222，该第二均流单元220具有朝向生长腔室的第二方向。在同一均流板200上，第一均流单元210的第一方向和第二均流单元220的第二方向呈夹角。且在两个均流板200之间，其中一个均流板200的第一导流孔211的第一方向与另一均流板200上的第一导流孔211的第一方向呈夹角，其中一个均流板200上的第二导流孔222的第二方向与另一均流板200上的第二导流孔222的第二方向呈夹角，当然在本实施例中，上述第一方向和上述第二方向相垂直。
21.在本实施例中，两层均流板200之间的间距在30-40mm，且当坩埚100内放入碳化硅原料时，靠近坩埚100底部的均流板200与碳化硅原料的料面的距离范围在20-30mm之间，可以理解的，在其它实施例中，两层均流板200之间的间距可以不仅限于30-40mm，两层均流板200能够实现当坩埚100在加热时使得坩埚100锅内热场均匀即可，同样的，在其它实施例中，该坩埚100内也可以仅设置一层均流板200，只要该层均流板200能够实现坩埚100锅内引导原料气氛分流，避免组分聚集即可，在此不对均流板的数量做具体限定。
22.可以理解的，在本实施例中，坩埚100还设置有支撑部140，该支撑部140为管状结构，包括侧部和两个端部，该侧部与坩埚100内壁贴合，该支撑部包括第一支撑部141与第二支撑部142，且第一支撑部141与第二支撑部142的侧部与坩埚100内壁相贴合，该第一支撑部141用于支撑靠近坩埚100底部的均流板200，一端设置于坩埚100底部，另一端抵持与靠近坩埚100底部的均流板200，第二支撑部142用于支撑远离坩埚100底部的均流板200，一端设置于靠近坩埚100底部的均流板200，另一端抵持于远离坩埚100底部的均流板200，在本实施例中，第一支撑部141与第二支撑部142卡接于坩埚100内，且第二支撑部142设置于靠近坩埚100底部的均流板200。
23.在本实施例中，该均流板200还包括围体230，该第一均流单元210和第二均流单元220设置于围体230内，第一均流单元包括第一侧板和第一导流孔211，第一侧板被配置为使第一均流单元210的朝向为第一方向，使原料气氛通过第一导流孔211向生长腔室扩散；第二均流单元220包括第二侧板和第二导流孔222，第二侧板被配置为使第二均流单元220的朝向为第二方向，使原料气氛通过第一导流孔211向生长腔室扩散。
24.通过调整第一侧板和第二侧板的位置和倾斜方向可以分别调整第一均流单元210的第一方向和第二均流单元220第二方向的夹角，从而使原料气氛以不同的方向向生长腔室扩散。如图1所示，在一具体的实施方式中，在碳化硅粉末能在坩埚100被加热时气化为原料气氛，以图1中视角为参考，原料气氛在经过第一层均流板200时，通过第一侧板使第一均流单元210具有朝向纸面的第一方向(即左上方)，原料气氛通过第一导流孔211，通过第二侧板使第二均流单元220具有背离纸面的第二方向(即右上方)向生长腔室扩散。原料气氛在经过第二层均流板200时，由于第二层均流板200内也具有第一均流单元210和第二均流单元220，第一均流单元210设置有第一导流孔211，第二均流单元220设置有第二导流孔222，通过第一侧板使第一均流单元210具有朝向纸面的第一方向(即背离直面的方向)，原料气氛通过第一导流孔211向生长腔室扩散，通过第二侧板使第二均流单元220具有背离纸面的第二方向(即朝向纸面的方向)向生长腔室扩散。
25.在一些实施例中，该碳化硅晶体的生长装置1000中的均流板200的数量为一个，每
一第一均流单元210上开设有第一导流孔211，第一均流单元210具有朝向生长腔室的第一方向，每一第二均流单元220开设有第二导流孔222，该第二均流单元220具有朝向生长腔室的第二方向，且该第一方向与第二方向呈夹角，当然，在一些实施例中，第一方向与第二方向相垂直。
26.其中该坩埚100内还设置有支撑部140，该支撑部140用于支撑上述均流板200，且该支撑部140为管状结构，包括侧部与两个端部，该侧部与坩埚100内壁相贴合，且支撑部140的一端设置于坩埚100底部，另一端抵持均流板200。
27.在一些实施例中，该碳化硅晶体的生长装置1000中的均流板200的数量为多个，多个均流板200沿坩埚100的高度方向间隔设置，且该第一均流单元210开设有第一导流孔211，该第一均流单元210具有朝向该生长腔室的第一方向，第二均流单元220开设有第二导流孔222，该第二均流单元220具有朝向生长腔室的第二方向。在同一均流板200上，第一均流单元210的第一方向和第二均流单元220的第二方向呈夹角。且在相邻两个均流板200之间，其中一个均流板200的第一导流孔211的第一方向与另一均流板200上的第一导流孔211的第一方向呈夹角，其中一个均流板200上的第二导流孔222的第二方向与另一均流板200上的第二导流孔222的第二方向呈夹角，当然，可以理解的是，在一些实施例中，第一方向与第二方向包括但不仅限与呈直角。
28.其中该坩埚100内还设置有多个支撑部140，且该支撑部140为管状结构，包括侧部和两个端部，该侧部与坩埚100内壁相贴合，在坩埚内的均流板200包括一相对靠近原料腔室的第一均流板(即靠近坩埚100底部)和其它相对原理原料腔室的若干第二均流板(即远离坩埚100底部)，该支撑部140包括第一支撑部141和若干第二支撑部142，该第一支撑部141用于支撑上述第一均流板，第二支撑部142用于支撑第二均流板，且该第一支撑部141的一端部设置于该坩埚100底部，另一端抵持第一均流板，且第二支撑部142位于两个均流板之间，一端抵持相对靠近坩埚100底部的均流板200，另一端部抵持抵持用于支撑的均流板200，即用于支撑的均流板200也设置有第二支撑部以支撑其它均流板200。
29.在一些实施例中，在多个相邻两个均流板200之间，其中一个所述均流板200的第三方向与另一所述均流板200的第三方向相垂直，其中一个均流板200的第四方向与另一均流板200的第四方向相垂直。
30.在一些实施例中，在相邻的均流板200之间，其中一个均流板200上的第一均流单元210与另一个均流板200上的第一均流单元210在坩埚100的高度方向上相对应设置，其中一个均流板200上的第二均流单元220与另一均流板200上的第二均流单元220在坩埚100的高度方向相对应设置。
31.在一些实施例中，在同一均流板200上，第一均流单元210的第一方向和第二均流单元220第二方向垂直。
32.在一些实施例中，在相邻的两个均流板200之间，其中一个均流板200上的第一导流孔211的第一方向与另一均流板200上的第一导流孔211的第一方向相垂直，其中一个均流板200的第二导流孔222的第二方向与另一均流板200上的第二导流孔222的第二方向相垂直。
33.在一些实施例中，其在多个相邻两个均流板200之间，其中一个所述均流板200的第三方向与另一所述均流板200的第三方向相垂直，其中一个均流板200的第四方向与另一
均流板200的第四方向相垂直。其中一个均流板200上的第一均流单元210与另一个均流板200上的第一均流单元210在坩埚100的高度方向上相对应设置，例如，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第一均流单元210在另一个均流板200上的第一均流单元210的坩埚高度的正上方或正下方。其中一个均流板200上的第二均流单元220与另一均流板200上的第二均流单元220在坩埚100的高度方向相对应设置，同样地，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第一均流单元210在另一个均流板200上的第二均流单元220的坩埚高度的正上方或正下方。且该均流板上200的第一导流孔211的第一方向和第二导流孔222的第二方向垂直，其中一个均流板200上的第一均流单元210的第一方向与另一均流板200上的第一均流单元210的第一方向相垂直，其中一个均流板200的第二均流单元220的第二方向与另一均流板200上的第二均流单元220的第二方向相垂直。
34.在一些实施例中，在多个相邻两个均流板200之间，其中一个所述均流板200的第三方向与另一所述均流板200的第三方向相垂直，其中一个均流板200的第四方向与另一均流板200的第四方向相垂直。且其中一个均流板200上的第一均流单元210与另一个均流板200上的第一均流单元210在坩埚100的高度方向上相对应设置，例如，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第一均流单元210在另一个均流板200上的第一均流单元210的坩埚高度的正上方或正下方。其中一个均流板200上的第二均流单元220与另一均流板200上的第二均流单元220在坩埚100的高度方向相对应设置。同样地，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第二均流单元220在另一个均流板200上的第二均流单元220的坩埚高度的正上方或正下方。且该均流板上200的第一导流孔211的第一方向和第二导流孔222的第二方向垂直。
35.进一步地，在另一些实施例中，在多个相邻两个均流板200之间，其中一个所述均流板200的第三方向与另一所述均流板200的第三方向相垂直，其中一个均流板200的第四方向与另一均流板200的第四方向相垂直。且其中一个均流板200上的第一均流单元210与另一个均流板200上的第一均流单元210在坩埚100的高度方向上相对应设置，例如，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第一均流单元210在另一个均流板200上的第一均流单元210的坩埚高度的正上方或正下方。其中一个均流板200上的第二均流单元220与另一均流板200上的第二均流单元220在坩埚100的高度方向相对应设置。同样地，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第二均流单元220在另一个均流板200上的第二均流单元220的坩埚高度的正上方或正下方。且其中一个均流板200上的第一导流孔211的第一方向与另一均流板200上的第一导流孔211的第一方向相垂直，其中一个均流板200的第二导流孔222的第二方向与另一均流板200上的第二导流孔222的第二方向相垂直。
36.进一步地，在另一些实施例中，在多个相邻两个均流板200之间，其中一个均流板200上的第一均流单元210与另一个均流板200上的第一均流单元210在坩埚100的高度方向上相对应设置，例如，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第一均流单元210在另一个均流板200上的第一均流单元210的坩埚高度的正上方或正下方。其中一个均流板200上的第二均流单元220与另一均流板200上的第二均流单元220在坩埚100的高度方向相对应设置。同样地，如图1所示，相对应设置可以理解为一个均流板200上的第二均流单元220在另一个均流板200上的第二均流单元220的坩埚高度的正上方或正下方。且该均流
板上200的第一导流孔211的第一方向和第二导流孔222的第二方向垂直。且其中一个均流板200上的第一均流单元210的第一方向与另一均流板200上的第一均流单元210的第一方向相垂直，其中一个均流板200的第二均流单元220的第二方向与另一均流板200上的第二均流单元220的第二方向相垂直。
37.进一步地，在另一些实施例中，在多个相邻两个均流板200之间，其中一个所述均流板200的第三方向与另一所述均流板200的第三方向相垂直，其中一个均流板200的第四方向与另一均流板200的第四方向相垂直。且该均流板上200的第一均流单元210的第一方向和第二均流单元220的第二方向垂直。且其中一个均流板200上的第一均流单元210的第一方向与另一均流板200上的第一均流单元210的第一方向相垂直，其中一个均流板200的第二均流单元220的第二方向与另一均流板200上的第二均流单元220的第二方向相垂直。
38.可以理解的是，在其它实施例中，该均流板200也可以设置一种导流孔，该导流孔可以呈螺旋状，该具有多个螺旋状导流孔的均流板200能够实现当坩埚100在加热时使得坩埚100锅内热场均匀，在此对导流孔种类不做具体限定。
39.具体的，上述坩埚100包括坩埚锅体110以及与坩埚锅体110配合的坩埚盖120，坩埚100该包括相连接的第一盖体121与第二盖体122，该第一盖体121用于密封坩埚100，第二盖体122位于坩埚100内且第二盖体122的截面棉结小于第一盖体121的截面面积。
40.上述第二盖体122上用于放置仔晶晶体。当本实施例提供的碳化硅晶体的生长装置1000内放入碳化硅粉料且对其进行加热时，碳化硅粉末通过上述均流板200时会均匀分散，从而使得坩埚100锅内的热场均匀，进而当碳化硅的粉末气化上升至第二盖体122上的仔晶晶体时，仔晶晶体的温度梯度较为均匀，碳化硅粉末在仔晶晶体上，碳化硅单晶的界面凸率降低。
41.综上所述，本实用新型实施例提供了一种碳化硅晶体的生长装置1000，其包括坩埚100与均流板200，坩埚100内用于放置碳化硅粉末与仔晶晶体，碳化硅粉末能在坩埚100被加热时气化，当该原料气氛经过第一层均流板200时，由于该均流板200上具有朝向第一方向设置的第一均流单元210与朝向第二方向设置第二均流单元220，该原料气氛经过第一均流单元210上的第一导流孔211与第二均流单元220第二导流孔222向生长腔室扩散，该第一方向与第一层均流板200呈夹角，在本实施例中，请参考图2，以附图视角为参考，原料气氛在经过第一层均流板200时，通过第一侧板使第一均流单元210具有朝向纸面的第一方向(即左上方)，原料气氛通过第一导流孔211，通过第二侧板使第二均流单元220具有背离纸面的第二方向(即右上方)向生长腔室扩散。原料气氛在经过第二层均流板200时，由于第二层均流板200内也具有第一均流单元210和第二均流单元220，第一均流单元210设置有第一导流孔211，第二均流单元220设置有第二导流孔222，通过第一侧板使第一均流单元210具有朝向纸面的第一方向(即背离直面的方向)，原料气氛通过第一导流孔211向生长腔室扩散，通过第二侧板使第二均流单元220具有背离纸面的第二方向(即朝向纸面的方向)向生长腔室扩散。当然，可以理解的，在其它实施例中，原料气氛经过第一层均流200后，也并不仅限于沿左上与右上方均匀发散，也可沿其它方向上均匀发散，在此不做具体限定。该装置能够引导原料组份分流，在上升至仔晶晶体上生长碳化硅晶体时，避免组分聚集，起到均匀热场的作用，从而使得碳化硅晶体能够在该装置内均匀生长，提高碳化硅晶体的质量，降低碳化硅晶体的凸度。
42.需要说明的是，附图中未示出上述均流板200的第一导流孔211与第二导流孔222的具体朝向。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。