[發(fā)明專(zhuān)利]一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202310450107.5 | 申請(qǐng)日： | 2023-04-18 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN116397320A | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-07-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 薛衛(wèi)明;周玉潔;馬遠(yuǎn);潘堯波 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 中電化合物半導(dǎo)體有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C30B23/00 | 分類(lèi)號(hào)： | C30B23/00;C30B29/36;C30B30/00 |
| 代理公司： | 上海漢之律師事務(wù)所 31378 | 代理人： | 吳向青 |
| 地址： | 315336 浙江省寧波市*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 摻雜 碳化硅 晶體 生長(zhǎng) 方法 | ||
1.一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，包括如下步驟：
提供一生長(zhǎng)坩堝，所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)放置碳化硅原料，所述生長(zhǎng)坩堝頂部安置碳化硅籽晶；
提供晶體生長(zhǎng)設(shè)備，所述生長(zhǎng)坩堝放置于所述晶體生長(zhǎng)設(shè)備內(nèi)，所述晶體生長(zhǎng)設(shè)備包括多個(gè)氣體管路和微波等離子發(fā)生單元；
將所述生長(zhǎng)坩堝的壓力設(shè)置為第一預(yù)設(shè)壓力，升溫至第一預(yù)設(shè)溫度；
向所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)通入不含氮?dú)怏w使所述生長(zhǎng)坩堝的壓力維持在第二預(yù)設(shè)壓力，升溫至第二預(yù)設(shè)溫度；
保持溫度不變，降低壓力至第三預(yù)設(shè)壓力時(shí)，以第一流量向所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)通入含氮?dú)怏w；
保持溫度不變，降低壓力第四預(yù)設(shè)壓力，持續(xù)第一流量通入含氮?dú)怏w，將含氮等離子體源升溫至預(yù)定溫度，開(kāi)啟微波等離子發(fā)生單元，以第二流量通入所述含氮等離子體源；
以第一特定速度將含氮?dú)怏w流量調(diào)整至第三流量，并以第二特定速度將含氮等離子體源流量調(diào)整至第四流量，使得晶體生長(zhǎng)界面獲得特定摻雜濃度，得獲得碳化硅單晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)壓力為1×10-3mbar～1×10-6mbar，所述第二預(yù)設(shè)壓力為300mbar～800mbar，所述第三預(yù)設(shè)壓力為1mbar～100mbar，所述第四預(yù)設(shè)壓力為0.5mbar～30mbar。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)溫度900℃～1200℃，所述第二預(yù)設(shè)溫度為2100℃～2400℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度為400℃～2000℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述含氮等離子體源的溫度升至所述預(yù)定溫度的步驟包括：
以3℃/min～8℃/min的升溫速度從室溫升至400℃～900℃；以及
以1℃/min～5℃/min的升溫速度從400℃～900℃升至2000℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述第一流量為1ml/min～10ml/min，第二流量為0.1ml/min～10ml/min，第三流量0.5ml/min～6ml/min，第四流量為2ml/min～10ml/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述第一特定速度為0.01ml/min/h～10ml/min/h，第二特定速度為0.01ml/min/h～10ml/min/h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述微波等離子體發(fā)生單元的輸出功率為500w～2500w。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述含氮?dú)怏w和所述含氮等離子體源的通入時(shí)間差為0.1h～100h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述含氮?dú)怏w和所述含氮等離子體源替換為包括氮的同族元素的氣體和離子體源。
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