发明名称 供氮化铝晶体生长用之粉末冶金用钨坩埚
摘要 提供一种生长III族氮化物(例如氮化铝)单晶之坩埚。坩埚包括细长壁结构,其界定内部晶体生长腔穴。坩埚包括复数个钨晶粒以及壁厚度至少为平均钨晶粒大小之约1.5倍。特定具体实施例中,坩埚包括第一及第二层钨晶粒,该第一层包括晶粒形成其内侧表面,第二层系与第一层重叠设置。坩埚可由粉末冶金钨之杆、板或坯料切削制成。
申请公布号 TW573086 申请公布日期 2004.01.21
申请号 TW091121461 申请日期 2002.09.19
申请人 克里斯托艾斯股份有限公司 发明人 里欧J 史考瓦特;葛伦A 史拉克
分类号 C30B23/00;C30B29/38 主分类号 C30B23/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种供生长氮化铝半导体晶体用之可密封式钨 坩埚,该坩埚包含: 一细长壁结构,其系于纵向方向伸展; 该壁结构界定一内部生长腔穴; 该壁结构包括复数个钨晶粒; 该等晶粒之构型可因吸收铝而胀大; 该等晶粒形成至少第一及第二层,该第一层包括形 成坩埚内面之晶粒,以及该第二层系叠置于第一层 ; 该等层包括由毗邻晶粒间之边界界定的扩散路径; 以及 其中该第一层扩散路径实质受第二层胀大后之晶 粒所障碍。2.一种供生长III族氮化物半导体晶体 用之可密封式钨坩埚,该坩埚包含: 一细长壁结构,其系于纵向方向伸展; 该壁结构界定一内部生长腔穴; 该壁结构包括复数个钨晶粒;以及 该壁结构具有厚度维度系于实质上垂直纵向方向 之方向延伸,该厚度维度至少为平均钨晶粒大小之 1.5倍。3.如申请专利范围第2项之坩埚,其中该III族 氮化物半导体晶体为氮化铝晶体。4.如申请专利 范围第3项之坩埚,该坩埚其大小及形状系制成适 合使用昇华-再度冷凝技术而生长氮化铝单晶。5. 如申请专利范围第2项之坩埚,其中该晶粒形成至 少第一层及第二层,该第一层包括形成坩埚内面之 晶粒以及该第二层系毗邻该第一层。6.如申请专 利范围第2项之坩埚,其中该由毗邻晶粒间之边界 界定的扩散路径实质受其它晶粒障碍。7.如申请 专利范围第6项之坩埚,其中该等晶粒之构型可因 吸收III族氮化物原子而胀大。8.如申请专利范围 第7项之坩埚,其中该扩散路径实质被胀大后之晶 粒所阻碍。9.如申请专利范围第2项之坩埚,其中该 腔穴包括实质筒形部以及一逐渐尖细之锥形端部 。10.如申请专利范围第2项之坩埚,其中该壁结构 界定一腔穴,该腔穴具有横向维度于5至50毫米之范 围。11.如申请专利范围第2项之坩埚,其中该壁结 构界定一腔穴,该腔穴具有横向维度大于50毫米。 12.如申请专利范围第2项之坩埚,其中该厚度维度 至少为平均钨晶粒直径之3倍。13.如申请专利范围 第2项之坩埚,包含粉末冶金钨。14.一种供生长III 族氮化物半导体晶体用之可密封式钨坩埚,该坩埚 包含: 一细长壁结构,其系于纵向方向伸展; 该壁结构界定一内部生长腔穴; 该壁结构包括复数个钨晶粒;以及 该等晶粒形成至少第一及第二层,该第一层包括形 成坩埚内面之晶粒,以及该第二层系叠置于第一层 。15.如申请专利范围第14项之坩埚,其中由第一层 之毗邻晶粒间之边界界定之扩散路径实质受第二 层之晶粒所阻塞。16.如申请专利范围第15项之坩 埚,其中该等晶粒之构型可因吸收III族氮化物原子 而胀大。17.如申请专利范围第16项之坩埚,其中于 第一层之扩散路径实质经由第二层之胀大晶粒所 阻塞。18.如申请专利范围第14项之坩埚,其系粉末 冶金钨制造。19.一种制造供氮化铝单晶生长用之 钨坩埚之方法,该方法包含: 由粉末冶金钨杆切削细长壁结构,该壁结构系于纵 向方向延伸; 该壁结构界定内部晶体生长腔穴且包括复数个钨 晶粒; 该等晶粒形成至少第一及第二层,该第一层包括形 成坩埚内面之晶粒,以及该第二层系叠置于第一层 。20.一种制造氮化铝晶体之方法,该方法包含: 于钨坩埚之晶体生长腔穴沉积氮化铝,该坩埚具有 于纵向方向延伸之一细长壁结构,该壁结构界定内 部晶体生长腔穴且包括复数个钨晶粒,晶粒形成至 少第一及第二层,第一层包括形成坩埚内侧面之晶 粒,以及第二层系叠置于第一层; 密封坩埚; 加热至少部份坩埚至超过2000℃温度。21.如申请专 利范围第20项之方法,其包含让至少第二层之晶粒 胀大,该胀大实质上阻碍铝沿着至少第一层之晶粒 间边界界定的扩散空间而扩散。图式简单说明: 第1图为先前技艺薄壁钨坩埚之剖面示意代表图; 第2A图为第1图之坩埚部份于晶粒生长前之剖面示 意代表图; 第2B图为第2A图所示坩埚部份于生长温度暴露于铝 蒸气后之剖面示意代表图; 第3A图为本发明之钨坩埚部份于晶粒生长前之类 似第2A图之视图;以及 第3B图为第3A图所示坩埚部份于生长温度暴露于铝 蒸气后之剖面示意代表图。
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