碳化硅晶体生长装置及其装填方法与流程

1.本发明涉及碳化硅晶体生长技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅晶体生长装置及其装填方法。

背景技术：

2.碳化硅是继si、gaas之后发展起来的具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高载流子饱、高抗辐射特性的第三代半导体材料，因其本身，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，近年来迅速渗透到照明、电子电力器件、微波射频等领域的各个角落，市场规模快速提升，在新能源汽车、汽车灯照、通用照明、电动车、5g通讯应用等领域有着广泛的应用市场，将成为未来新能源发展的方向之一。
3.目前用于制备碳化硅粉料的方法有很多，如lely法、自蔓延高温合成法、碳热还原法等；其主要是通过加热到1800-2300℃，在一定保护气氛下保持一定压力进行制备得到一定粒径的sic粉料，通过该方式获得的sic粉往往会产生一些细粉，该细粉的粒径一般小于0.2mm，该细粉料所占良率一般在30％左右，目前该部分粉料由于在sic晶体生长过程中会产生碳包裹等缺陷而不被利用，这就导致了使用碳化硅粉料进行晶体生长时原料利用率较低，晶体生长的成本居高不下。

技术实现要素：

4.本发明的目的包括，例如，提供了一种碳化硅晶体生长装置和碳化硅晶体生长装置的装填方法，其能够采用分层堆积的方式加入细粉料，在不影响原料升华率的同时提升原料的利用率，降低晶体生长的成本，并降低晶体碳包裹风险。
5.本发明的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本发明提供一种碳化硅晶体生长装置，包括：
7.坩埚，所述坩埚的底部具有填料腔；
8.多孔结构板，所述多孔结构板设置在所述填料腔，并将所述填料腔分隔成第一填料区和第二填料区，所述第一填料区位于所述多孔结构板背离所述籽晶载具的一侧；
9.籽晶载具，所述籽晶载具设置在所述坩埚的顶部；
10.其中，所述第一填料区装填有第一碳化硅粉料，所述第二填料区装填有第二碳化硅粉料，所述第一碳化硅粉料的粒径小于所述第二碳化硅粉料的粒径。
11.在可选的实施方式中，所述第一碳化硅粉料的粒径小于0.2mm。
12.在可选的实施方式中，所述第二碳化硅粉料的粒径0.2mm-0.85mm。
13.在可选的实施方式中，所述坩埚的侧壁上设置有第一遮挡件，所述第一遮挡件位于所述第一填料区，并在中部开设有第一导通开口，所述第一导通开口与所述多孔结构板的中部相对应。
14.在可选的实施方式中，所述多孔结构板的边缘放置在所述第一遮挡件上，以使所述多孔结构板封堵所述第一导通开口。
15.在可选的实施方式中，所述坩埚的侧壁上还设置有第二遮挡件，所述第二遮挡件位于所述第二填料区与所述籽晶载具之间，且所述第二遮挡件的中部开设有贯通至所述第二填料区的第二导通开口。
16.在可选的实施方式中，所述第一导通开口的开口宽度大于所述第二导通开口的开口宽度。
17.在可选的实施方式中，所述坩埚的侧壁上还设置有拱形导流件，所述拱形导流件由所述坩埚的侧壁倾斜延伸至所述籽晶载具。
18.在可选的实施方式中，所述拱形导流件和所述第二遮挡件之间还设置有多孔吸附件。
19.第二方面，本发明提供一种碳化硅晶体生长装置的装填方法，包括：
20.在坩埚的填料腔装填第一碳化硅粉料；
21.将多孔结构板放置在所述填料腔，所述多孔结构板将所述填料腔分隔成第一填料区和第二填料区，所述第一碳化硅粉料装填于所述第一填料区；
22.在所述第二填料区装填第二碳化硅粉料；
23.在所述坩埚的顶部放置固定有籽晶的籽晶载具；
24.其中，所述第一碳化硅粉料的粒径小于所述第二碳化硅粉料的粒径。
25.在可选的实施方式中，所述第一碳化硅粉料的粒径小于0.2mm。
26.在可选的实施方式中，所述第二碳化硅粉料的粒径0.2mm-0.85mm。
27.在可选的实施方式中，所述坩埚的侧壁上设置有第一遮挡件，所述第一遮挡件位于所述第一填料区，并在中部开设有第一导通开口，所述第一导通开口与所述多孔结构板的中部相对应。
28.在可选的实施方式中，所述多孔结构板的边缘放置在所述第一遮挡件上，以使所述多孔结构板封堵所述第一导通开口。
29.本发明实施例的有益效果包括，例如：
30.本发明实施例提供的碳化硅晶体生长装置，在坩埚的底部具有填料腔，通过额外设置多孔结构板，能够将填料腔分隔成上下分布的第一填料区和第二填料区，其中第一填料区装填有第一碳化硅粉料，第二填料区装填有第二碳化硅粉料，第一碳化硅粉料的粒径小于第二碳化硅粉料的粒径。相较于现有技术，本发明通过设置多孔结构板，并在第一填料区装填粒径较小的第一碳化硅粉料，从而能够将碳化硅粉料制备过程中产生的细粉料重新利用起来，而细粉料产生的碳颗粒则可以通过多孔结构板进行阻挡和过滤，从而使得第一碳化硅粉料和第二碳化硅粉料均能够正常升华，既不影响原料的升华率，还能够有效提升原料的利用率，避免了细粉料的浪费，降低了晶体生长的成本，同时也减少了晶体碳包裹的风险。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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。
32.图1为本发明提供的碳化硅晶体生长装置的结构示意图。
33.图标：100-晶体生长装置；110-坩埚；111-第一遮挡件；113-第一导通开口；115-第二遮挡件；117-第二导通开口；118-拱形导流件；119-多孔吸附件；130-多孔结构板；150-籽晶载具；170-第一碳化硅粉料；190-第二碳化硅粉料。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
36.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。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明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发明和简化描述，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发明的限制。
38.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.正如背景技术中所公开的，现有技术中在制备碳化硅粉料时，通常都会产生一定量的细粉料(粒径小于0.2mm)，该部分细粉料在正常晶体生长过程中会产生碳包裹缺陷，因此常规技术中都是将该部分细粉料剔除，并采用正常粒径的粉料加入坩埚110，这无疑导致了碳化硅粉料的浪费，并造成了晶体生长的成本居高不下。
40.经过发明人调研发现，细粉料产生碳包裹缺陷的原因在于该部分粉料在高温升华过程中会产生大量的碳颗粒，大量的碳颗粒会随着温度梯度向上流动，并附着在晶体生长界面上，从而造成碳包裹缺陷，使得晶体质量不达标。
41.为了解决上述问题，提升原料利用率并降低成本，本发明提供了一种新型的碳化硅晶体生长装置100和碳化硅晶体装置的装填方法，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
42.参见图1，本实施例提供了一种碳化硅晶体生长装置100，用于实现碳化硅晶体的生长，该碳化硅晶体生长装置100包括坩埚110、多孔结构板130和籽晶载具150，坩埚110可以采用高纯低孔隙率石墨材质，且坩埚110的底部具有填料腔，多孔结构板130设置在填料腔内，并将填料腔分隔成第一填料区和第二填料区，其中第一填料区位于多孔结构板130背离籽晶载具150的一侧，籽晶载具150设置在坩埚110的顶部，并粘贴固定有籽晶，其中，第一填料区装填有第一碳化硅粉料170，第二填料区装填有第二碳化硅粉料190，第一碳化硅粉料170的粒径小于第二碳化硅粉料190的粒径。
43.需要说明的是，本实施例中的碳化硅晶体生长装置100主要适用于pvt法生长碳化硅晶体，其中坩埚110可以是感应式坩埚，并且通过在坩埚110内设置多孔结构板130，实现分区，并在第一填料区装填粒径较小的第一碳化硅粉料170，从而能够将碳化硅粉料制备过程中产生的细粉料重新利用起来，而细粉料产生的碳颗粒则可以通过多孔结构板130进行阻挡和过滤，从而使得第一碳化硅粉料170和第二碳化硅粉料190均能够正常升华，既不影响原料的升华率，还能够有效提升原料的利用率，避免了细粉料的浪费，降低了晶体生长的成本，同时也减少了晶体碳包裹的风险。
44.在本实施例中，第一碳化硅粉料170的粒径小于0.2mm。具体地，第一碳化硅粉料170为碳化硅粉料制备过程中产生的粒径小于0.2mm的细粉料，该部分细粉料放置在第一填料区，并通过多孔结构板130进行分隔，使得在升华过程中第一填料区产生的气相组分可以经过多孔结构板130过滤后再向上流动，利用多孔结构板130件将第一碳化硅粉料170升华过程中产生的大量碳颗粒进行过滤，同时缓和气相组分的上升，避免气流夹杂则细微的碳颗粒直接匀速到晶体表面，减小晶体碳包裹的风险。
45.在本实施例中，第二碳化硅粉料190的粒径0.2mm-0.85mm。具体地，第二碳化硅粉料190即为常规使用的碳化硅粉料，其粒径相对较大，因而升华过程中不会产生大量的碳颗粒。此外，第二碳化硅粉料190还可以形成多孔疏松过滤层，能够对第一碳化硅粉料170升华产生的气相组分进行阻挡过滤，从而进一步将碳颗粒残留在填料区而不会向上流动。
46.需要说明的是，本实施例中多孔结构板130分布有气流空隙，该气流空隙的孔径应当小于第二碳化硅粉料190的粒径，一方面能够保障气相组分在阻挡后通过，并对碳颗粒进行过滤，另一方面能够避免第二碳化硅粉料190卡入多孔结构板130并进入第二填料区。优选地，多孔结构板130可以采用多孔石墨板。
47.在本实施例中，坩埚110的侧壁上设置有第一遮挡件111，第一遮挡件111位于第一填料区，并在中部开设有第一导通开口113，第一导通开口113与多孔结构板130的中部相对应。具体地，第一遮挡件111可以呈环状并沿坩埚110的侧壁环形分布，且第一遮挡件111位于第一碳化硅粉料170的上方，由于在加热时第一填料区存在温度梯度，刚过同一水平面的不同位置升华量不同，边缘处温度更高升华量更大，因此靠近第一碳化硅粉料170的第一遮挡件111则会遮挡边缘区域过量升华的气体，使得气体从位于坩埚110中间的第一导通开孔向上运输，因而气相组分会向上通过多孔结构板130，并继续上升。此处第一遮挡件111能够起到一次阻挡作用，从而保证气相组分能够朝向中间区域聚集，以保证多孔结构板130的过滤作用，避免第一碳化硅粉料170的气相组分大量聚集在边缘区域的多孔结构板130处。
48.在本实施例中，多孔结构板130的边缘放置在第一遮挡件111上，以使多孔结构板130封堵第一导通开口113。具体地，此处第一遮挡件111采用石墨环板结构，并固定设置在坩埚110的侧壁上，可以与坩埚110一体成型，而多孔结构板130需要在装填第一碳化硅粉料170后再装入坩埚110，需要与坩埚110分体设置，因此第一遮挡件111还可以起到支撑多孔结构板130的作用，从而方便活动放置多孔结构板130。同时，多孔结构板130封堵第一导通开口113，也保证了气相组分能够全部经过多孔结构板130进行过滤吸附。
49.需要说明的是，为了保证第一遮挡件111的气流遮挡效果，本实施例中优选第一遮挡件111与第一碳化硅粉料170的上表面相间隔，从而使得第一碳化硅粉料170的上表面与第一遮挡件111之间形成一间隙空间，方便气相组分在第一遮挡件111的作用下横向流动。
50.在装填粉料时，可以将多孔结构板130取下，将第一填料区和第二填料区导通，此时向第一填料区装入第一碳化硅粉料170，直至达到预设高度后停止装填，然后再装入多孔结构板130，多孔结构板130可以放置在第一遮挡件111上，并完全封堵该第一导通开口，最后在第二填料区装填第二碳化硅粉料190，并完成籽晶载具的设置。组装完成后即可进行正常的长晶工艺，在加热坩埚110时，使得第一碳化硅粉料170升华产生的气相组分全部经过多孔结构板130过滤吸附，从而将其中携带的碳颗粒进行过滤。
51.在本实施例中，坩埚110的侧壁上还设置有第二遮挡件115，第二遮挡件115位于第二填料区与籽晶载具150之间，且第二遮挡件115的中部开设有贯通至第二填料区的第二导通开口117。具体地，第二遮挡件115也采用石墨环板结构，并固定设置在坩埚110的侧壁上，可以与坩埚110一体成型。在实际装填碳化硅粉料时，第二遮挡件115与第二碳化硅粉料190的上表面相间隔，从而形成一定的气流间隙，方便气相组分流动。而第二遮挡件115与籽晶载具150之间形成了气体储存腔，下方的气相组分经过第二导通开口117后进入气体储存腔，气体流速更加均匀，以更好地实现晶体的生长。
52.在本实施例中，第一导通开口113的开口宽度大于第二导通开口117的开口宽度。具体地，第一遮挡件111位于第一填料区的边缘区域，第二遮挡件115则由坩埚110的侧壁朝向中心区域延伸，其第二导通开口117可以是整个坩埚110内径的一半，从而起到良好的阻挡作用。
53.需要说明的是，本实施例中通过设置第二遮挡件115，能够起到阻挡气相组分的作用，并使得大部分的气相组分的传输路径变长，且第二遮挡件115采用石墨件，也能够吸附经过其表面的气相组分中的碳颗粒，以进一步提升晶体的生长质量。
54.在本实施例中，坩埚110的侧壁上还设置有拱形导流件118，拱形导流件118由坩埚110的侧壁倾斜延伸至籽晶载具150。具体地，拱形导流件118具有一导流斜面，通过该导流斜面能够将气相组分引导至籽晶处的生长界面上，从而更好地完成晶体生长。优选地，拱形导流件118也可以采用石墨环板，从而能够吸附气相组分中的碳颗粒，进一步提升晶体质量。
55.在本实施例中，拱形导流件118和第二遮挡件115之间还设置有多孔吸附件119。其中多孔吸附件119可以采用多孔石墨材料，并贴附在坩埚110的侧壁上，多孔吸附件119的上下两端分别与拱形导流件118和第二遮挡件115相接触，从而使得第二遮挡件115的上表面、多孔吸附件119的内表面以及导流斜面共同形成一吸附流道面，经过第二导通孔后的气相组分流速变缓，并在向四周扩散，扩散过程中气相组分与吸附流道面接触，并使得携带的碳颗粒能够吸附在吸附流道面上，进一步降低了气相组分中的碳颗粒携带量，提升晶体质量。
56.需要说明的是，本实施例中多孔吸附件119的下端面与第二遮挡件115的表面紧密贴合，优选可以一体设置，从而防止形成间隙而影响气流走向。同时多孔吸附件119的上端面与拱形导流件118也紧密贴合，并且多孔吸附件119呈环板状，其内侧表面与拱形导流件118上的导流斜面相接合，即导流斜面由多孔吸附件119的内侧表面斜向上延伸，优选地由多孔吸附件119的内侧表面与拱形导流件118的导流斜面平滑过渡，从而使得多孔吸附件119与导流斜面之间能够实现气流的平滑通过，避免出现局部乱流而影响气流的走向。
57.在实际加热过程中，第一碳化硅粉料170和第二碳化硅粉料190升华产生的气相组分由下至上流动，首先经过多孔结构板130进行过滤，过滤后的气相组分混合第二碳化硅粉
料190升华产生的气相组分继续向上输送，在第二遮挡件115的阻挡下大部分气相组分都会改变气流走向，并由第二导通开口117向上运输，最后受拱形导流件118的气流引导作用沉积在籽晶的生长界面上，开始晶体生长，经过第一遮挡件111、多孔结构板130、第二遮挡件115以及多孔吸附件119的吸附和阻拦，可以使从原料底部随着气流漂浮的细小碳颗粒被很好的阻拦下来。
58.本实施例还提供了一种碳化硅晶体生长装置100的装填方法，适用于前述的碳化硅晶体生长装置100，该装填方法包括以下步骤：
59.s1：在坩埚110的填料腔装填第一碳化硅粉料170。
60.具体而言，可以在填料腔装填第一碳化硅粉料170，其中第一碳化硅粉料170的粒径小于0.2mm，为碳化硅粉料制备过程中产生的细料。第一碳化硅粉料170的装填高度以第一遮挡件111为基准，保证第一碳化硅粉料170不会覆盖第一遮挡件111。
61.s2：将多孔结构板130放置在填料腔。
62.其中，多孔结构板130为多孔石墨板，可以直接放置在第一遮挡件111上，多孔结构板130将填料腔分隔成第一填料区和第二填料区，第一碳化硅粉料170装填于第一填料区，而第二填料区即位于多孔结构板130上方。
63.需要说明的是，坩埚110的侧壁上设置有第一遮挡件111，第一遮挡件111位于第一填料区，并在中部开设有第一导通开口113，在实际放置多孔结构板130时，多孔结构板130的边缘放置在第一遮挡件111上，以使多孔结构板130封堵第一导通开口113，进而得第一导通开口113与多孔结构板130的中部相对应。
64.s3：在第二填料区装填第二碳化硅粉料190。
65.其中，在完成多孔结构板130的放置后，可以在多孔结构板130上直接装入第二碳化硅粉料190，第二碳化硅粉料190可以是碳化硅粉料制备过程中产生的正常粉料，其粒径大于第一碳化硅粉料170的粒径，并且粒径0.2mm-0.85mm。第二碳化硅粉料190的装填高度以第二遮挡件115为基准，保证第二碳化硅粉料190不会覆盖第二遮挡件115。
66.s4：在坩埚110的顶部放置固定有籽晶的籽晶载具150。
67.具体地，可以将粘贴有4h籽晶的籽晶载具150安装在坩埚110上。
68.在完成装填后，即可以将该碳化硅晶体生长装置100送入加热设备进行加热，以进行碳化硅晶体的生长工艺。
69.在本实施例中，坩埚110可以采用5-25mm厚度的石墨坩埚110，装入高纯5n-6n两种不同粒径的sic原料，完成所有准备工作后，将整套热场上升到指定位置。其中籽晶可以是4h-sic籽晶，坩埚110为高纯低孔隙率石墨材质，籽晶粘贴在籽晶载具上。在实际升华过程中，第一碳化硅粉料170首先从坩埚110底部边缘升华，且由于原料中存在温度梯度，坩埚110同一水平不同位置升华量不同，靠近第一碳化硅粉料170的第一遮挡件111会遮挡过量升华的气体，使得气体从坩埚110中间的第一导通开口113向上运输，因而气相组分会通过多孔结构板130上升，在与第二碳化硅粉料190混合后向上运输，并由第二阻挡件改变气流走向后由第二导通开口117均匀向上传输，最后受拱形导流件118的气流引导沉积在籽晶生长面上，开始晶体生长。
70.下面对装填过程和晶体生长过程进行举例说明：将1kg-3kgsic纯度为5n-6n的两种不同粒径的原料分别装入坩埚110，使小粒径的sic粉装在坩埚110最底部，正常使用的
sic粉装入到打孔石墨板上，然后安装带有4h籽晶的坩埚110盖。抽真空到压力1x10-4mbar以下，充入氩气控制压力在500mbar环境之下，打开水冷式感应线圈，通过其加热石墨坩埚110的同时通过气管通入比例为50:1的氩气和氢气的混合气体，加热到温度1800-2000℃后恒温3h后，停止通气，保持氩气和氢气的比例不变，控压至10-30mbar，温度继续加热到2150-2300℃。当腔室内达到生长温度和压力，随后经过5-15天的生长后，待晶体完全冷却后，可得到一颗无碳包裹的4h-sic晶体及晶片，该方案较好的利用了sic细粉，有效扩大了长晶的源粉需求。
71.综上所述，本发明实施例提供的碳化硅晶体生长装置100及其装填方法，在坩埚110的底部具有填料腔，通过额外设置多孔结构板130，能够将填料腔分隔成上下分布的第一填料区和第二填料区，其中在第一填料区装填有第一碳化硅粉料170，在第二填料区装填有第二碳化硅粉料190，第一碳化硅粉料170的粒径小于第二碳化硅粉料190的粒径。相较于现有技术，本发明通过设置多孔结构板130，并在第一填料区装填粒径较小的第一碳化硅粉料170，从而能够将碳化硅粉料制备过程中产生的细粉料重新利用起来，而细粉料产生的碳颗粒则可以通过多孔结构板130进行阻挡和过滤，从而使得第一碳化硅粉料170和第二碳化硅粉料190均能够正常升华，既不影响原料的升华率，还能够有效提升原料的利用率，避免了细粉料的浪费，降低了晶体生长的成本，同时也减少了晶体碳包裹的风险。
72.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种碳化硅晶体生长装置，其特征在于，包括：坩埚(110)，所述坩埚(110)的底部具有填料腔；多孔结构板(130)，所述多孔结构板(130)设置在所述填料腔，并将所述填料腔分隔成第一填料区和第二填料区；籽晶载具(150)，所述籽晶载具(150)设置在所述坩埚(110)的顶部；其中，所述第一填料区位于所述多孔结构板(130)背离所述籽晶载具(150)的一侧，所述第一填料区装填有第一碳化硅粉料(170)，所述第二填料区装填有第二碳化硅粉料(190)，所述第一碳化硅粉料(170)的粒径小于所述第二碳化硅粉料(190)的粒径。2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述第一碳化硅粉料(170)的粒径小于0.2mm。3.根据权利要求1所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述第二碳化硅粉料(190)的粒径0.2mm-0.85mm。4.根据权利要求1所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述坩埚(110)的侧壁上设置有第一遮挡件(111)，所述第一遮挡件(111)位于所述第一填料区，并在中部开设有第一导通开口(113)，所述第一导通开口(113)与所述多孔结构板(130)的中部相对应。5.根据权利要求4所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述多孔结构板(130)的边缘放置在所述第一遮挡件(111)上，以使所述多孔结构板(130)封堵所述第一导通开口(113)。6.根据权利要求4所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述坩埚(110)的侧壁上还设置有第二遮挡件(115)，所述第二遮挡件(115)位于所述第二填料区与所述籽晶载具(150)之间，且所述第二遮挡件(115)的中部开设有贯通至所述第二填料区的第二导通开口(117)。7.根据权利要求6所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述第一导通开口(113)的开口宽度大于所述第二导通开口(117)的开口宽度。8.根据权利要求6所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述坩埚(110)的侧壁上还设置有拱形导流件(118)，所述拱形导流件(118)由所述坩埚(110)的侧壁倾斜延伸至所述籽晶载具(150)。9.根据权利要求8所述的碳化硅晶体生长装置，其特征在于，所述拱形导流件(118)和所述第二遮挡件(115)之间还设置有多孔吸附件(119)。10.一种碳化硅晶体生长装置的装填方法，其特征在于，包括：在坩埚(110)的填料腔装填第一碳化硅粉料(170)；将多孔结构板(130)放置在所述填料腔，所述多孔结构板(130)将所述填料腔分隔成第一填料区和第二填料区，所述第一碳化硅粉料(170)装填于所述第一填料区；在所述第二填料区装填第二碳化硅粉料(190)；在所述坩埚(110)的顶部放置固定有籽晶的籽晶载具(150)；其中，所述第一碳化硅粉料(170)的粒径小于所述第二碳化硅粉料(190)的粒径。11.根据权利要求10所述的碳化硅晶体生长装置的装填方法，其特征在于，所述第一碳化硅粉料(170)的粒径小于0.2mm。12.根据权利要求10所述的碳化硅晶体生长装置的装填方法，其特征在于，所述第二碳
化硅粉料(190)的粒径0.2mm-0.85mm。13.根据权利要求10所述的碳化硅晶体生长装置的装填方法，其特征在于，所述坩埚(110)的侧壁上设置有第一遮挡件(111)，所述第一遮挡件(111)位于所述第一填料区，并在中部开设有第一导通开口(113)，所述第一导通开口(113)与所述多孔结构板(130)的中部相对应。14.根据权利要求13所述的碳化硅晶体生长装置的装填方法，其特征在于，所述多孔结构板(130)的边缘放置在所述第一遮挡件(111)上，以使所述多孔结构板(130)封堵所述第一导通开口(113)。

技术总结

本发明提供了一种碳化硅晶体生长装置及其装填方法，涉及碳化硅晶体生长技术领域，该碳化硅晶体生长装置包括坩埚、多孔结构板和籽晶载具，多孔结构板将填料腔分隔成第一填料区和第二填料区，第一填料区装填有粒径较小的第一碳化硅粉料，第二填料区装填有第二碳化硅粉料。相较于现有技术，本发明通过设置多孔结构板，并在第一填料区装填粒径较小的第一碳化硅粉料，从而能够将碳化硅粉料制备过程中产生的细粉料重新利用起来，而细粉料产生的碳颗粒则可以通过多孔结构板进行阻挡和过滤，从而既不影响原料的升华率，还能够有效提升原料的利用率，避免了细粉料的浪费，降低了晶体生长的成本，同时也减少了晶体碳包裹的风险。同时也减少了晶体碳包裹的风险。同时也减少了晶体碳包裹的风险。