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公开(公告)号：CN101724893B
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN200910238110.0
申请日：2009-11-18
申请人： 中国科学院物理研究所 , 北京天科合达蓝光半导体有限公司
摘要： 本发明公开了一种无深能级补偿元素的情况下制备高纯半绝缘碳化硅晶体的方法。该晶体的电阻率大于106欧姆·厘米、合适条件下可以达到109欧姆·厘米以上。通过快速的晶体生长速度控制晶体的电阻率，该速度足够快来主导晶体的电学性能。具体的晶体生长速度要求大于0.6mm/h、优选在2mm/h以上，晶体在热力学的极度非平衡状态下结晶生长，从而增加晶体中空位、空位集团或反位等原生的点缺陷浓度；然后，将生长完的碳化硅晶体以较快的降温速度冷却至1000℃-1500℃，确保晶体的点缺陷浓度足够补偿非故意掺杂形成的浅施主和浅受主浓度之差，达到半绝缘的电学性能。除了提高晶体的电阻率外，本发明进一步的优点是减少晶体微管数量。
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公开(公告)号：CN102534808A
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201010588043.8
申请日：2010-12-14
申请人： 北京天科合达蓝光半导体有限公司 , 中国科学院物理研究所
摘要： 本发明是在碳化硅单晶表面形成原子级台阶的一种方法。将基本的平表面经研磨或抛光后，暴露在氢气下保温。流动的氢气在与碳坩埚反应的同时，也对样品进行氢蚀，直至消除表面因机械加工而引起的损伤和划痕。进一步的氢蚀会在表面形成原子级平整度的周期性台阶。与其它侵蚀方法不同，这种氢蚀方法得到的样品表面异常干净，既不会有剩余碳的沉积，也不会有剩余硅的颗粒。通过调节氢蚀温度和氢气压力，从根本上克服了高温氢蚀时，碳和硅消耗速度的差异，而且由于不涉及机械加工，不会进一步显著引起新的表面损伤。
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公开(公告)号：CN101984153A
公开(公告)日：2011-03-09
申请号：CN200910243520.4
申请日：2009-12-24
申请人： 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 北京天科合达蓝光半导体有限公司 , 中国科学院物理研究所
IPC分类号： C30B33/02
摘要： 本发明主要应用于碳化硅晶体生长结束后再处理领域，具体来说是通过密封性良好、温度梯度小(晶体处温度梯度1-20℃/cm)的退火炉，在压力1万帕以上的惰性气体下用10-50小时升到退火温度，退火温度在2100-2500℃，恒温10-40小时后再用10-50小时降温。通过上述二次退火降低晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力，从而降低后续加工过程中碳化硅晶体破损率，提高碳化硅晶体产率。
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公开(公告)号：CN101979160A
公开(公告)日：2011-02-23
申请号：CN201010179864.6
申请日：2010-05-21
申请人： 北京天科合达蓝光半导体有限公司 , 苏州天科合达蓝光半导体有限公司 , 中国科学院物理研究所
摘要： 本发明提供了一种用于碳化硅晶片表面污染物的清洗工艺，该清洗工艺包括有机清洗和无机清洗两部分内容。有机清洗包括去除表面黏着的蜡质和表面其余的部分有机污染物的步骤；无机清洗包括通过氧化-去除氧化层来去除碳化硅表面残留的有机污染物和其它强吸附性物质的步骤，还包括通过酸洗来去除表面的无机污染物的步骤。该清洗工艺能够最大限度的去除表面的污染和粒子，极大地提高了碳化硅晶片的即时使用效率。
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公开(公告)号：CN101724906A
公开(公告)日：2010-06-09
申请号：CN200910238111.5
申请日：2009-11-18
申请人： 中国科学院物理研究所 , 北京天科合达蓝光半导体有限公司
摘要： 本发明公开了一种高效生长碳化硅晶体的方法，即通过快速生长制备高质量导电型碳化硅晶体的方法。在传统的物理气相传输法生长导电型碳化硅晶体过程中，晶体生长速度通常在0.1-0.5mm/h范围，电阻率≥0.025欧姆·厘米。本发明采用更高的原料温度(2300-2700℃)，较低的生长界面温度(1800-2300℃)，并辅以控制生长体系的氮气压力，可获得高的晶体生长速度(0.6-3mm/h)，晶体的电阻率可达0.01欧姆·厘米，并且晶体的结晶质量很高。实现高质量、低电阻率碳化硅晶体的快速生长，为进一步提高碳化硅晶体产量、降低成本提供必要条件。此外，快速生长碳化硅晶体还具有放大晶体、减少晶体体缺陷等优点。
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公开(公告)号：CN102534805B
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201010588052.7
申请日：2010-12-14
申请人： 北京天科合达蓝光半导体有限公司 , 中国科学院物理研究所
CPC分类号： C30B23/002 , C30B23/06 , C30B29/36 , C30B33/02
摘要： 本发明主要应用于碳化硅晶体生长结束后处理领域，具体来说是通过减小温度梯度(晶体温度梯度1-10℃/cm)，在压力1-8万帕以上的惰性气体下用1-5小时升到退火温度，退火温度在2300-2500℃，恒温10-40小时后再用10-50小时降温。通过这种退火工艺降低晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力，从而降低后续加工过程中碳化硅晶体破损率，提高碳化硅晶体产率。
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公开(公告)号：CN101984153B
公开(公告)日：2013-03-20
申请号：CN200910243520.4
申请日：2009-12-24
申请人： 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 北京天科合达蓝光半导体有限公司 , 中国科学院物理研究所
IPC分类号： C30B33/02
摘要： 本发明主要应用于碳化硅晶体生长结束后再处理领域，具体来说是通过密封性良好、温度梯度小(晶体处温度梯度1-20℃/cm)的退火炉，在压力1万帕以上的惰性气体下用10-50小时升到退火温度，退火温度在2100-2500℃，恒温10-40小时后再用10-50小时降温。通过上述二次退火降低晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力，从而降低后续加工过程中碳化硅晶体破损率，提高碳化硅晶体产率。
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公开(公告)号：CN101724906B
公开(公告)日：2012-02-22
申请号：CN200910238111.5
申请日：2009-11-18
申请人： 中国科学院物理研究所 , 北京天科合达蓝光半导体有限公司
摘要： 本发明公开了一种高效生长碳化硅晶体的方法，即通过快速生长制备高质量导电型碳化硅晶体的方法。在传统的物理气相传输法生长导电型碳化硅晶体过程中，晶体生长速度通常在0.1-0.5mm/h范围，电阻率≥0.025欧姆·厘米。本发明采用更高的原料温度(2300-2700℃)，较低的生长界面温度(1800-2300℃)，并辅以控制生长体系的氮气压力，可获得高的晶体生长速度(0.6-3mm/h)，晶体的电阻率可达0.01欧姆·厘米，并且晶体的结晶质量很高。实现高质量、低电阻率碳化硅晶体的快速生长，为进一步提高碳化硅晶体产量、降低成本提供必要条件。此外，快速生长碳化硅晶体还具有放大晶体、减少晶体体缺陷等优点。
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公开(公告)号：CN101979230A
公开(公告)日：2011-02-23
申请号：CN201010179835.X
申请日：2010-05-21
申请人： 北京天科合达蓝光半导体有限公司 , 苏州天科合达蓝光半导体有限公司 , 中国科学院物理研究所
IPC分类号： B28D5/04
摘要： 本发明公开了一种多线切割机分段切割碳化硅晶体的方法，根据所切割过程中晶体柱截面不同位置对应的切割长度的不同，变化切割速度，将工作台的匀速进给切割改为连续、分段不同速度进给。本发明采用设备为砂浆多线切割机，与采用金刚石切割线切割碳化硅晶体相比成本较低，与采用单线切割机切割碳化硅晶体相比单次切割晶片数量大。本方法操作简单，容易实现，与原匀速进给切割相比，对高硬度2英寸、3英寸、4英寸碳化硅晶柱切割时，在保证切割质量的前提下，可明显提高切割效率，从而降低切割成本。
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公开(公告)号：CN101724893A
公开(公告)日：2010-06-09
申请号：CN200910238110.0
申请日：2009-11-18
申请人： 中国科学院物理研究所 , 北京天科合达蓝光半导体有限公司
摘要： 本发明公开了一种无深能级补偿元素的情况下制备高纯半绝缘碳化硅晶体的方法。该晶体的电阻率大于106欧姆·厘米、合适条件下可以达到109欧姆·厘米以上。通过快速的晶体生长速度控制晶体的电阻率，该速度足够快来主导晶体的电学性能。具体的晶体生长速度要求大于0.6mm/h、优选在2mm/h以上，晶体在热力学的极度非平衡状态下结晶生长，从而增加晶体中空位、空位集团或反位等原生的点缺陷浓度；然后，将生长完的碳化硅晶体以较快的降温速度冷却至1000℃-1500℃，确保晶体的点缺陷浓度足够补偿非故意掺杂形成的浅施主和浅受主浓度之差，达到半绝缘的电学性能。除了提高晶体的电阻率外，本发明进一步的优点是减少晶体微管数量。
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