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公开(公告)号：CN113371712A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110849202.3
申请日：2021-07-27
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司
IPC分类号： C01B32/984 , C30B29/36 , C30B23/00
摘要： 本发明提供了一种低氮含量碳化硅粉料的制备方法及碳化硅单晶，制备方法包括以下步骤:将高纯硅粉、高纯石墨粉与易挥发高纯有机物混合，在惰性气氛下待易挥发高纯有机物挥发至初始质量的10％以下，将混合物料烧结，得到低氮含量碳化硅粉料。本发明采用易挥发高纯有机物在制备碳化硅粉料过程中将原料表面以及晶界处的氮带走，进而降低产品中氮含量。实验结果表明：碳化硅粉料和单晶的氮含量均小于5×1016/cm3。
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公开(公告)号：CN110578171B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201910396099.4
申请日：2019-05-14
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 北京天科合达新材料有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司
摘要： 本发明针对在籽晶接长时发生位错等缺陷大幅增加问题，提供了一种从生长的初期阶段开始显著降低位错密度的SiC单晶的生长方法，从而制造出位错密度从生长初期到末期都较低的SiC单晶。本发明涉及一种碳化硅单晶块的制造方法，其是在由碳化硅单晶形成的籽晶的生长面上使用升华再结晶法使碳化硅单晶生长而制造碳化硅单晶块的方法，其中，在晶体生长初期，采用1200℃‑2000℃的温度范围，保持10分钟以上，之后，控制压力在100 Pa到10Kpa之间，保持炉体压力恒定，向生长炉内通入一定流量的碳氢气体，使籽晶表面以小于50μⅿ/h的速度同质生长，生长一段时间之后，以一定的速度将温度和压力调节至常规生长条件，获得目标厚度的SiC单晶锭。
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公开(公告)号：CN114059155B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202111399398.7
申请日：2021-11-19
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司
摘要： 本发明提供了一种碳化硅晶体的制备方法，包括以下步骤：A)将碳化硅原料置于坩埚底部，将碳化硅籽晶置于坩埚顶部，所述碳化硅籽晶与坩埚非接触面设置有硅膜；B)将步骤A)得到容器置于碳化硅晶体生长单晶炉中，密封并抽真空，再充入生长气体，然后进行脱膜处理，晶体生长后得到碳化硅晶体。本申请通过在碳化硅籽晶表面制备硅膜，可以有效解决籽晶表面没有做任何二次处理带来的加工过程存留少量划伤缺陷，粘接操作过程在籽晶表面引入新的损伤，生长过程中温度设置不合理导致籽晶碳化等问题导致碳化硅籽晶初期接长的缺陷较多，大大提升碳化硅晶体生长成功率及生长质量。
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公开(公告)号：CN114411245B
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202111648313.4
申请日：2021-12-29
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司
摘要： 本发明公开了一种碳化硅单晶的生长装置，包括：加热单元、保温单元和晶体生长单元，所述晶体生长单元设置于所述加热单元内部，所述晶体生长单元包括：坩埚，用于盛放碳化硅粉料并提供碳化硅单晶的生长场所；提拉杆，固定于所述坩埚顶部，所述提拉杆用于将所述坩埚拉出或放入所述加热单元。本发明提供的碳化硅单晶的生长装置，在晶体生长单元的坩埚顶部设置提拉杆，通过控制提拉杆拉出和下沉坩埚，能够在碳化硅晶体生长温度下，对保温单元进行抽真空处理，彻底让石墨保温毡中吸附的氮气分子脱附，显著降低石墨毡保温层中的氮含量，且不会造成籽晶的损伤，从而获得高纯度高质量的碳化硅单晶。
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公开(公告)号：CN113604883A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110909300.1
申请日：2021-08-09
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司
摘要： 本发明提供了一种碳化硅单晶片，所述碳化硅单晶片的原子面向C面弯曲，Si面原子面的弯曲度大于C面原子面的弯曲度。本发明提供了一种(0001)原子面向C面弯曲，且Si面原子面弯曲度大于C面原子面弯曲度的碳化硅单晶片，以本发明提供的SiC单晶片为衬底进行Si面外延，高温时，原子面都向铺平方向形变，且Si面变形量大于C面变形量，外延结束降温之后，衬底原子面倾向于恢复初始的形状，于是Si面原子面与外延层具有相反的拉伸方向，在一定程度上缓解了外延片向上凸的程度，大大降低了由于外延后面型不合格的比例。本发明还提供了一种碳化硅单晶片的制备方法。
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公开(公告)号：CN113186601A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110484326.6
申请日：2021-04-30
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司
摘要： 本发明提供了一种高质量碳化硅籽晶、碳化硅晶体、碳化硅衬底及其制备方法。本发明制备高质量的碳化硅籽晶，并控制碳化硅粉料、石墨坩埚及保温材料的杂质浓度，结合一定的晶体生长工艺以及晶片加工方式，得到了高质量的碳化硅衬底。所得碳化硅衬底具有高的结晶质量，极低的微管数量、螺位错密度和复合位错密度；同时具有极低的p型杂质浓度，表现出优良的电学性能；还具有高的表面质量。
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公开(公告)号：CN113046825A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201911380293.X
申请日：2019-12-27
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 北京天科合达新材料有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司
摘要： 本发明公开了一种高质量SiC单晶片，包括：所述SiC单晶片具有直径不小于100mm的单一晶型；所述SiC单晶片从室温升温到1450℃以上，翘曲度值小于100μm，弯曲度绝对值小于60μm。本发明还提供了一种高质量SiC单晶片的制备方法。本发明提供的SiC单晶片的制备方法包括优选高质量的籽晶、生长参数稳定精确可控，通过原位退火、一次退火，尽可能地消除晶体内部残余应力；在加工过程中，尽量保持硅、碳面相近的表面状况，并在加工初期对研磨片进行退火，以降低晶片内部应力。因此，本发明提供的SiC单晶片的制备方法能够获得高温下具有良好面型参数的高质量SiC单晶片。
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公开(公告)号：CN112779603A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202011535254.5
申请日：2020-12-23
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 北京天科合达新材料有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司
摘要： 本发明提供了一种高质量低缺陷碳化硅单晶片，且含有氮；碳面中的氮浓度低于硅面中的氮浓度，且氮浓度在晶片厚度方向上，随着距碳面的距离的增大而增加。本发明中的碳化硅单晶晶片能够保证向碳面凸起弯曲。此种向碳面凸起弯曲的结构在晶体切割和晶片加工过程中得以保留，并与加工应力抵消，可获得残余应力较小的碳化硅单晶晶片，同时有利于减小晶片位错，还保证了外延层的缺陷密度在较低水平。本发明还提供了一种高质量低缺陷碳化硅单晶的制备方法及应用。
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公开(公告)号：CN113789572B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202111095367.2
申请日：2021-09-17
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司
摘要： 本发明公开一种碳化硅单晶生长用坩埚结构和碳化硅单晶的生长方法，坩埚结构包括坩埚主体，设有碳化硅原料腔体和顶部开口；封闭所述顶部开口的坩埚盖，所述坩埚盖底部设置有籽晶；至少布置在碳化硅原料腔体的目标原料位以下的石墨过滤结构，所述石墨过滤结构上开设有多层通气孔，且相邻的两层所述通气孔在竖直方向上错位布置。这样一来，在碳化硅单晶生长过程中，碳化硅原料升华形成的气流会经过石墨过滤结构向上进行输运，在气流向上输运的过程中，气流中的碳颗粒等杂质会因石墨过滤结构的阻挡而过滤掉，而气流可以穿过通气孔，传输不会受到影响，从而阻止碳颗粒等杂质进入碳化硅单晶生长界面而形成包裹物，能够有效减少碳化硅单晶中的包裹物。
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公开(公告)号：CN114525586A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202111668217.6
申请日：2021-12-30
申请人： 北京天科合达半导体股份有限公司 , 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 , 江苏天科合达半导体有限公司
摘要： 本发明提供了一种工作状态下的碳化硅晶体生长炉。本发明还提供了一种制备大尺寸高纯半绝缘碳化硅单晶的生长方法，通过在碳化硅晶体生长前，增加了高温高压大流量冲洗腔体的关键工艺，高压下可有效保护碳化硅籽晶不被破坏，高温下可使吸附于体系内的氮、硼等杂质挥发或脱吸附，大流量冲洗可有效带走挥发或脱吸附状态下的氮、硼等杂质，通过此工艺可大大降低碳化硅晶体生长前腔体体系内的杂质含量，生长得到高质量的高纯碳化硅晶体。同时并未增加生产设备的结构以及生产工艺复杂性，简单有效，未增加环境污染。
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