[發明專利]一種高品質的大尺寸碳化硅晶體生長方法

有效

• 申請號: 201811534979.5
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN110592673B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 劉春俊;姚靜;彭同華;趙寧;王波;楊建
• 申請（專利權）人: 北京天科合達半導體股份有限公司;新疆天科合達藍光半導體有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王學強

1.一種高品質的大尺寸碳化硅晶體生長方法，此方法包括以下步驟：將裝有碳化硅原料和籽晶的坩堝放于單晶生長爐中，坩堝快速上推距離范圍為5～50mm，遠離高溫區，在一定的溫度、壓力和坩堝移動條件下使碳化硅原料發生升華并在籽晶上結晶，將晶體冷卻，獲得碳化硅單晶；所述溫度、壓力和坩堝移動步驟如下：(1)在壓力為20～80kPa的條件下，將溫度升至2100～2400℃，快速上推坩堝5～50mm使籽晶遠離高溫區，并維持1～10h；(2)在步驟(1)基礎上保持加熱電源的功率不變，將壓力降至100～3000Pa，SiC晶體開始在籽晶上結晶生長，并維持1～5h；(3)保持壓力恒定、加熱電源的功率恒定，用10小時到30小時時間將坩堝緩慢下降5～50mm；(4)保持壓力恒定，溫度保持在2100～2400℃，溫度與步驟(1)生長溫度接近，相差不超過50℃，繼續進行晶體生長40～100h；(5)將壓力升至20～80kPa，進行降溫冷卻；所述溫度為坩堝內碳化硅原料處的溫度，所述壓力為生長室內的壓力。

2.根據權利要求1所述的一種高品質的大尺寸碳化硅晶體生長方法，其特征在于：所述的籽晶為與基面(0001)成一定角度的籽晶，角度范圍為0～8°。

3.根據權利要求1所述的一種高品質的大尺寸碳化硅晶體生長方法，其特征在于，所述過程(1)的快速上推坩堝的速率為1mm/min～20mm/min。

4.根據權利要求1所述的一種高品質的大尺寸碳化硅晶體生長方法，其特征在于，在所述過程(2)中的壓力控制在500～1500pa范圍，時間控制在1～5h。

5.根據權利要求1所述的一種高品質的大尺寸碳化硅晶體生長方法，其特征在于，在所述過程(3)中控制所述坩堝下降速度的范圍為0.5mm/h～2mm/h。