CN114990696B - 一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置，该装置中设置有位于碳化硅原料表面和内部的多个阻隔盘，该多个阻隔盘中部分阻隔盘的中心区域设置有通孔，部分阻隔盘的边缘区域设置有通孔，这些阻隔盘的设置一方面可阻挡和过滤生长气流中的硅碳颗粒和杂质颗粒，防止夹杂颗粒直接传输至生长界面；另外由于气流在碳化硅原料中曲线贯穿，可以促进原料蒸发分解，从而缓解了生长气流的富硅或富碳程度，减少了晶体中的夹杂硅碳颗粒包裹物，可以获得高质量的碳化硅单晶。

Description

一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，更具体地说，涉及一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置。

背景技术

碳化硅(SiC)单晶作为第三代半导体材料的代表之一，具有禁带宽度大、器件极限工作温度高、临界击穿电场强度大、热导率高、化学稳定性好等优良特性，已成为射频电子和功能器件等优选衬底材料。

国际上目前常用的SiC单晶生长方法为物理气相传输法(又称为PVT法)，碳化硅粉料在石墨件形成密闭环境的高温区蒸发，在低温区的籽晶面结晶。由于生长过程中杂质颗粒极易被蒸发出来，且碳化硅粉料由于高温逐渐碳化，而边缘位置原料碳化程度最严重，传输至籽晶面的气流中会混入杂质颗粒，导致碳化硅单晶中形成夹杂包裹物和位错等缺陷。

目前减少包裹物的方法主要有两种，其一是在碳化硅原料和籽晶之间放置多孔片或在坩埚边缘位置放置隔档，但是这一方法不能很好的兼顾阻隔边缘和中心包裹物；其二是通过在碳化硅原料中补充碳源和硅源平衡体系中的硅碳比例，但是这一方法不能除去杂质颗粒引起的包裹物，且比较难控制加入的碳源或硅源比例。

那么，如何提供一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的技术，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置，技术方案如下：

一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置，所述装置包括：坩埚、坩埚盖以及多个阻隔盘；

所述坩埚用于盛放预设厚度的碳化硅原料，所述坩埚盖上固定有籽晶，且在所述坩埚盖和所述坩埚盖合后，所述籽晶位于所述坩埚内部；

多个所述阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面和内部，且在第一方向上依次间隔设置；所述阻隔盘包括中心区域和包围所述中心区域的边缘区域，多个所述阻隔盘包括第一阻隔盘和第二阻隔盘，所述第一阻隔盘的中心区域设置有通孔，所述第二阻隔盘的边缘区域设置有通孔；

其中，所述第一方向垂直于所述坩埚的底部，且由所述底部指向所述坩埚盖。

优选的，在上述装置中，所述阻隔盘的表面附着有金属化合物。

优选的，在上述装置中，在所述第一方向上当两个所述第一阻隔盘相邻设置时，远离所述底部的第一阻隔盘的边缘区域的宽度为D1，临近所述底部的第一阻隔盘的边缘区域的宽度为D2；

其中，D1＞D2。

优选的，在上述装置中，在所述第一方向上当第一阻隔盘和第二阻隔盘相邻设置时，所述第一阻隔盘的边缘区域在所述底部上的正投影与所述第二阻隔盘的中心区域在所述底部上的正投影有交叠。

优选的，在上述装置中，在所述第一方向上，任意两个相邻的阻隔盘中，远离所述底部的阻隔盘上通孔的孔径为R1，临近所述底部的阻隔盘上通孔的孔径为R2；

其中，R1＜R2。

优选的，在上述装置中，位于所述碳化硅原料表面上的阻隔盘为第一阻隔盘。

优选的，在上述装置中，位于所述碳化硅原料表面上的第一阻隔盘的中心区域在所述底部上的正投影与所述籽晶在所述底部上的正投影重合。

优选的，在上述装置中，多个所述阻隔盘包括：三个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘；

第一个第一阻隔盘、第二个第一阻隔盘、第二阻隔盘和第三个第一阻隔盘在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第三个第一阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面。

优选的，在上述装置中，多个所述阻隔盘包括：两个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘；

第一个第一阻隔盘、第二阻隔盘和第二个第一阻隔盘在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第二个第一阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面。

优选的，在上述装置中，多个所述阻隔盘包括：三个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘；

第一个第一阻隔盘、第二阻隔盘、第二个第一阻隔盘和第三个第一阻隔盘在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第三个第一阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

本发明提供的一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置中设置有位于碳化硅原料表面和内部的多个阻隔盘，该多个阻隔盘中部分阻隔盘的中心区域设置有通孔，部分阻隔盘的边缘区域设置有通孔，这些阻隔盘的设置一方面可阻挡和过滤生长气流中的硅碳颗粒和杂质颗粒，防止夹杂颗粒直接传输至生长界面；另外由于气流在碳化硅原料中曲线贯穿，可以促进原料蒸发分解，从而缓解了生长气流的富硅或富碳程度，减少了晶体中的夹杂硅碳颗粒包裹物，可以获得高质量的碳化硅单晶。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种阻隔盘6的俯视示意图；

图3为本发明实施例提供的一种阻隔盘7的俯视示意图；

图4为本发明实施例提供的一种阻隔盘8的俯视示意图；

图5为本发明实施例提供的一种阻隔盘9的俯视示意图；

图6为图1所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置的结构示意图；

图8为图7所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置的结构示意图；

图10为图9所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图；

图11为本发明实施例提供的一种对比实施例下生长碳化硅单晶装置的结构示意图；

图12为图11所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置的结构示意图。

所述装置包括：坩埚3、坩埚盖1以及多个阻隔盘(图1中标号为6、7、8、9；图7中标号为10、11、12；图9中标号为13、14、15、16)。

所述坩埚3用于盛放预设厚度的碳化硅原料4，所述坩埚盖1上固定有籽晶2，且在所述坩埚盖1和所述坩埚3盖合后，所述籽晶2位于所述坩埚3内部。

多个所述阻隔盘位于所述碳化硅原料4的表面和内部，且在第一方向上依次间隔设置；所述阻隔盘包括中心区域和包围所述中心区域的边缘区域，多个所述阻隔盘包括第一阻隔盘和第二阻隔盘，所述第一阻隔盘的中心区域设置有通孔，所述第二阻隔盘的边缘区域设置有通孔。

其中，所述第一方向垂直于所述坩埚3的底部，且由所述底部指向所述坩埚盖1。

需要说明的是，如图1所示，该装置还可以包括围绕坩埚3设置的加热线圈5，该加热线圈5可以为感应加热线圈。

具体的，在本发明实施例中该坩埚3为顶部开孔的石墨坩埚或其他材质的坩埚，坩埚3中可装入足量的碳化硅原料4，在碳化硅原料4装载在坩埚3内之后，在第一方向上其碳化硅原料4的表面需要与籽晶2之间存在一定距离。其中坩埚盖1的底部平整且可固定籽晶2，坩埚盖1和坩埚3可以通过旋拧等方式进行盖合或开启。

可选的，在本发明实施例中该坩埚3可以为中空圆柱形坩埚，此时与之匹配的阻隔盘也为圆形，且坩埚3的内直径与阻隔盘的直径相同，以保证阻隔盘可以平整的放在坩埚内的不同高度处。

其中，所述第一阻隔盘的中心区域设置有通孔，边缘区域不设置有通孔；第二阻隔盘的边缘区域设置有通孔，中心区域不设置有通孔。

可选的，所述第一阻隔盘在第一方向上的厚度为0.5mm-20mm，其边缘区域的宽度可以为1mm-坩埚半径，其中心区域的半径可以为5mm至坩埚半径，通孔的孔径可以为0.1mm-2mm，相邻通孔之间的间距可以为0.5mm-5mm。

可选的，第二阻隔盘在第一方向上的厚度为0.5mm-20mm，其边缘区域的宽度可以为1mm-坩埚半径，其中心区域的半径可以为5mm至坩埚半径，通孔的孔径可以为0.1mm-2mm，相邻通孔之间的间距可以为0.5mm-5mm。

通过上述描述可知，该多个阻隔盘中部分阻隔盘的中心区域设置有通孔(即第一阻隔盘)，部分阻隔盘的边缘区域设置有通孔(即第二阻隔盘)，这些阻隔盘的设置一方面可阻挡和过滤生长气流中的硅碳颗粒和杂质颗粒，防止夹杂颗粒直接传输至生长界面；另外由于气流在碳化硅原料中曲线贯穿，可以促进原料蒸发分解，从而缓解了生长气流的富硅或富碳程度，减少了晶体中的夹杂硅碳颗粒包裹物，可以获得高质量的碳化硅单晶。

需要说明的是，多个阻隔盘均是独立的结构件，取用方便且可以重复使用，还可以基于实际情况灵活组合在第一方向上的排布方式。

需要说明的是，图1中线路1、线路2和线路3指的是碳化硅气流通过路径的路线。

可选的，在本发明另一实施例中，所述阻隔盘的表面附着有金属化合物。

具体的，至少部分所述阻隔盘的表面附着有金属化合物，优选的所有阻隔盘的表面都附着有金属化合物，该金属化合物在碳化硅晶体生长过程中不熔融不变形，避免引入杂质，且还可以保证阻隔盘的结构稳定性。

可选的，在本发明另一实施例中，在所述第一方向上当两个所述第一阻隔盘相邻设置时，远离所述底部的第一阻隔盘的边缘区域的宽度为D1，临近所述底部的第一阻隔盘的边缘区域的宽度为D2。

其中，D1＞D2。

具体的，如图1中所示的阻隔盘6和阻隔盘7，其阻隔盘6和阻隔盘7均为第一阻隔盘，即中心区域设置有通孔边缘区域没有设置通孔，这样的排列设置可以实现碳化硅气体的多次阻挡和过滤。

可选的，在本发明另一实施例中，在所述第一方向上当第一阻隔盘和第二阻隔盘相邻设置时，所述第一阻隔盘的边缘区域在所述底部上的正投影与所述第二阻隔盘的中心区域在所述底部上的正投影有交叠。

具体的，如图1中所述的阻隔盘7和阻隔盘8，或阻隔盘8和阻隔盘9，其中阻隔盘7和阻隔盘9为第一阻隔盘，其中心区域设置有通孔边缘区域没有设置通孔；阻隔盘8为第二阻隔盘，其中心区域没有设置通孔边缘区域设置有通孔，这样的排列设置可以实现阻隔盘的错位阻挡和过滤。

可选的，在本发明另一实施例中，在所述第一方向上，任意两个相邻的阻隔盘中，远离所述底部的阻隔盘上通孔的孔径为R1，临近所述底部的阻隔盘上通孔的孔径为R2。

其中，R1＜R2。

具体的，也就是说越靠近碳化硅原料表面的阻隔盘上的通孔的孔径就越小，这样对杂质颗粒的过滤效果也就越明显，靠近坩埚底部的阻隔盘上的通孔的孔径可以设置的大一些，既可以起到过滤和导流的作用，又可以保证碳化硅气流的正常传输。

需要说明的是，阻隔盘上通孔的形状可以为圆形或方形等其它形状，在本发明实施例中以圆形为例说明。

可选的，在第一方向上依次间隔排布的阻隔盘的数量为2层-10层，优选的为3层-5层，相邻阻隔盘之间在第一方向上具有一定的间隔。

可选的，在本发明另一实施例中，位于所述碳化硅原料表面上的阻隔盘为第一阻隔盘，即中心区域设置有通孔边缘区域没有通孔的阻隔盘。

位于所述碳化硅原料表面上的第一阻隔盘的中心区域在所述底部上的正投影与所述籽晶在所述底部上的正投影重合。

具体的，位于所述碳化硅原料表面上的第一阻隔盘的中心区域的直径与籽晶的直径相同，这一设置可以保证蒸发的碳化硅气流极大部分传输至籽晶上，避免向四周扩散可提高碳化硅单晶的生长速率。

通过上述描述可知，在本发明的发明创造过程中发明人发现，由于生长体系中存在杂质或者硅碳失衡导致多余的硅碳颗粒，PVT法生长的碳化硅单晶易存在夹杂包裹物，包裹物会诱导产生其他晶体缺陷，例如螺位错、微管道、平面六方空洞等缺陷，进而影响外延的质量以及后续器件的良品率。

因此在本发明实施例中，通过在碳化硅原料的表面和内部放置多层边缘不打孔或中心不打孔的阻隔盘，减少了杂质颗粒向籽晶面的传输；其原理如下：由于碳化硅原料在高温下碳化逐渐严重，阻隔盘边缘不打孔或者中心不打孔，可阻挡边缘碳化硅气流直接向上蒸发至籽晶表面。边缘蒸发的碳化硅气体必须传输到中心或边缘的打孔区域之后再向上传输，碳化硅气流在碳化硅原料中传输时，碳化硅原料可以起到过滤作用，大颗粒的杂质颗粒更易被过滤掉；另外碳化硅气流传输至打孔区域，该打孔区域也可起到过滤作用。进一步的，边缘区域不打孔或中心区域不打孔的阻隔盘，会迫使碳化硅气体在碳化硅原料中传输距离增加，可加快经过区域碳化硅原料的分解，从而缓解了碳化硅气流中的富硅或富碳程度，减少了传输至籽晶面的硅碳颗粒。

总的来说，本发明实施例中边缘或中心不打孔的阻隔盘，可阻挡边缘和中心的蒸发的碳化硅气流直接向上蒸发至籽晶表面，碳化硅气体流在碳化硅原料中传输时，碳化硅原料和打孔区域起到双重过滤作用，大颗粒的杂质颗粒更易被过滤掉。并且由于阻隔盘的阻挡过滤和导流作用，碳化硅原料升华产生的气流在碳化硅原料中呈现曲线传输，碳化硅气流达到籽晶面之前贯穿的碳化硅原料距离更长，若碳化硅气流出现硅碳比例不平衡的情况，可以促进贯穿区域的碳化硅原料升华，从而减缓气流的富硅和富碳程度，到达籽晶面的气流成分更均匀。

由此可知，本发明实施例通过多层阻隔盘的阻挡和过滤作用可制得低夹杂包裹物的高质量碳化硅单晶。

下面以三个具体实施例和一个对比例以及相应的效果示意图，对本发明的特征和优点作进一步说明。

实施例一

以图1所示的装置为例进行说明，坩埚3中装入足量的碳化硅原料，碳化硅原料4中共计放置4层阻隔盘，厚度均为1mm。

其中，阻隔盘6的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为2mm；阻隔盘7的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为5mm；阻隔盘8的边缘区域设置有通孔，且边缘区域的宽度为3mm；阻隔盘9的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为4mm。

阻隔盘6和阻隔盘7的通孔孔径为1mm，阻隔盘8和阻隔盘9的通孔孔径为0.3mm，通孔之间的间距均为1mm。

坩埚盖1固定籽晶2，并与坩埚3扣合拧紧后放于设置有感应加热线圈的单晶炉中生长，出炉晶体加工后在显微镜下观察，只看到个别小颗粒包裹物。

在该实施例一中，位于坩埚3内的多个所述阻隔盘包括：三个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘。

第一个第一阻隔盘(即阻隔盘6)、第二个第一阻隔盘(即阻隔盘7)、第二阻隔盘(即阻隔盘8)和第三个第一阻隔盘(即阻隔盘9)在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第三个第一阻隔盘(即阻隔盘9)位于所述碳化硅原料的表面。

参考图2，图2为本发明实施例提供的一种阻隔盘6的俯视示意图；参考图3，图3为本发明实施例提供的一种阻隔盘7的俯视示意图；参考图4，图4为本发明实施例提供的一种阻隔盘8的俯视示意图；参考图5，图5为本发明实施例提供的一种阻隔盘9的俯视示意图。

结合图1、图2、图3、图4和图5可知，阻隔盘6的边缘区域的宽度小于阻隔盘9的边缘区域的宽度小于阻隔盘7的边缘区域的宽度，阻隔盘8的边缘区域的宽度大于阻隔盘6的边缘区域的宽度，且小于阻隔盘9的边缘区域的宽度。

基于图1所示装置中阻隔盘的排布方式，参考图6，图6为图1所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图，可见出炉的碳化硅晶体加工后在显微镜下观察只看到个别小颗粒包裹物。

实施例二

参考图7，图7为本发明实施例提供的另一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置的结构示意图，坩埚3中装入足量的碳化硅原料，碳化硅原料4中共计放置3层阻隔盘，厚度均为4mm。

其中，阻隔盘10的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为6mm；阻隔盘11的边缘区域设置有通孔，且边缘区域的宽度为3mm；阻隔盘12的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为6mm。

阻隔盘10的通孔孔径为1.2mm，阻隔盘11和阻隔盘12的通孔孔径为0.2mm，通孔之间的间距均为1.2mm。

坩埚盖1固定籽晶2，并与坩埚3扣合拧紧后放于设置有感应加热线圈的单晶炉中生长，出炉晶体加工后在显微镜下观察，包裹物颗粒数量较少且尺寸较小。

在该实施例二中，位于坩埚3内的多个所述阻隔盘包括：两个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘。

第一个第一阻隔盘(即阻隔盘10)、第二阻隔盘(即阻隔盘11)和第二个第一阻隔盘(即阻隔盘12)在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第二个第一阻隔盘(即阻隔盘12)位于所述碳化硅原料的表面。

基于图7所示装置中阻隔盘的排布方式，参考图8，图8为图7所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图，可见出炉的碳化硅晶体加工后在显微镜下观察可看到其包裹物颗粒数量较少且尺寸较小。

实施例三

参考图9，图9为本发明实施例提供的又一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置的结构示意图，坩埚3中装入足量的碳化硅原料，碳化硅原料4中共计放置4层阻隔盘，厚度均为1mm。

其中，阻隔盘13的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为6mm；阻隔盘14的边缘区域设置有通孔，且边缘区域的宽度为4mm；阻隔盘15的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为7mm；阻隔盘16的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为6mm。

阻隔盘13和阻隔盘14的通孔孔径为1mm，阻隔盘15和阻隔盘16的通孔孔径为0.3mm，通孔之间的间距均为1mm。

坩埚盖1固定籽晶2，并与坩埚3扣合拧紧后放于设置有感应加热线圈的单晶炉中生长，出炉晶体加工后在显微镜下观察，只看到个别小颗粒包裹物。

在该实施例三中，位于坩埚3内的多个所述阻隔盘包括：三个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘。

第一个第一阻隔盘(即阻隔盘13)、第二阻隔盘(即阻隔盘14)、第二个第一阻隔盘(即阻隔盘15)和第三个第一阻隔盘(即阻隔盘16)在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第三个第一阻隔盘(即阻隔盘16)位于所述碳化硅原料的表面。

基于图9所示装置中阻隔盘的排布方式，参考图10，图10为图9所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图，可见出炉的碳化硅晶体加工后在显微镜下观察只看到个别小颗粒包裹物。

对比实施例

参考图11，图11为本发明实施例提供的一种对比实施例下生长碳化硅单晶装置的结构示意图，坩埚3中装入足量的碳化硅原料4，碳化硅原料4的表面放置1层阻隔盘17，厚度为1mm。

其中，该阻隔盘17的边缘区域不设置有通孔，且边缘区域的宽度为6mm，中心区域为中空空白区域。

坩埚盖1固定籽晶2，并与坩埚3扣合拧紧后放于设置有感应加热线圈的单晶炉中生长，参考图12，图12为图11所示装置生长碳化硅单晶的显微镜示意图，可见出炉的碳化硅晶体加工后在显微镜下观察可看到较为密集的大颗粒包裹物。

由此可知，本发明实施例提供的一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置，通过多层阻隔盘的阻挡和过滤作用可制得低夹杂包裹物的高质量碳化硅单晶。

以上对本发明所提供的一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种生长低夹杂包裹物碳化硅单晶的装置，其特征在于，所述装置包括：坩埚、坩埚盖以及多个阻隔盘；

所述坩埚用于盛放预设厚度的碳化硅原料，所述坩埚盖上固定有籽晶，且在所述坩埚盖和所述坩埚盖合后，所述籽晶位于所述坩埚内部；

多个所述阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面和内部，且在第一方向上依次间隔设置，以使得生长气流在所述碳化硅原料中曲线贯穿，所述碳化硅原料用于过滤杂质颗粒；所述阻隔盘包括中心区域和包围所述中心区域的边缘区域，多个所述阻隔盘包括第一阻隔盘和第二阻隔盘，所述第一阻隔盘的中心区域设置有通孔，所述第二阻隔盘的边缘区域设置有通孔；

其中，所述第一方向垂直于所述坩埚的底部，且由所述底部指向所述坩埚盖；

在所述第一方向上，任意两个相邻的阻隔盘中，远离所述底部的阻隔盘上通孔的孔径为R1，临近所述底部的阻隔盘上通孔的孔径为R2；其中，R1＜R2；所述通孔用于过滤所述杂质颗粒；

在所述第一方向上当所述第一阻隔盘和所述第二阻隔盘相邻设置时，所述第一阻隔盘的边缘区域在所述底部上的正投影与所述第二阻隔盘的中心区域在所述底部上的正投影有交叠，以实现所述阻隔盘的错位阻挡和过滤。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻隔盘的表面附着有金属化合物。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述第一方向上当两个所述第一阻隔盘相邻设置时，远离所述底部的第一阻隔盘的边缘区域的宽度为D1，临近所述底部的第一阻隔盘的边缘区域的宽度为D2；

其中，D1＞D2。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，位于所述碳化硅原料表面上的阻隔盘为第一阻隔盘。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，位于所述碳化硅原料表面上的第一阻隔盘的中心区域在所述底部上的正投影与所述籽晶在所述底部上的正投影重合。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述阻隔盘包括：三个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘；

第一个第一阻隔盘、第二个第一阻隔盘、第二阻隔盘和第三个第一阻隔盘在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第三个第一阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述阻隔盘包括：两个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘；

第一个第一阻隔盘、第二阻隔盘和第二个第一阻隔盘在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第二个第一阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述阻隔盘包括：三个第一阻隔盘和一个第二阻隔盘；

第一个第一阻隔盘、第二阻隔盘、第二个第一阻隔盘和第三个第一阻隔盘在所述第一方向上依次间隔设置，且所述第三个第一阻隔盘位于所述碳化硅原料的表面。