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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：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：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：CN101985773A
公开(公告)日：2011-03-16
申请号：CN200910236735.3
申请日：2009-11-05
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
摘要： 本发明公开了一种碳化硅晶体生长的籽晶处理方法以及使用该籽晶处理方法的碳化硅单晶生长方法。籽晶处理方法包括在与籽晶的生长面相反的籽晶背面涂覆有机物，在所述有机物中碳元素的质量百分比大于50％；然后将已涂覆上述有机物的上述籽晶加热到1000-2300℃范围内以在籽晶背面形成石墨膜；之后冷却已形成石墨膜的籽晶从而获得用于制备碳化硅晶体的籽晶。通过这种方法处理好的石墨涂层在SiC单晶生长的条件下也能保持致密性和稳定性，从而很大程度上避免背向腐蚀，进而提高晶体的质量和产率。
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公开(公告)号：CN101985773B
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN200910236735.3
申请日：2009-11-05
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
摘要： 本发明公开了一种碳化硅晶体生长的籽晶处理方法以及使用该籽晶处理方法的碳化硅单晶生长方法。籽晶处理方法包括在与籽晶的生长面相反的籽晶背面涂覆有机物，在所述有机物中碳元素的质量百分比大于50％；然后将已涂覆上述有机物的上述籽晶加热到1000-2300℃范围内以在籽晶背面形成石墨膜；之后冷却已形成石墨膜的籽晶从而获得用于制备碳化硅晶体的籽晶。通过这种方法处理好的石墨涂层在SiC单晶生长的条件下也能保持致密性和稳定性，从而很大程度上避免背向腐蚀，进而提高晶体的质量和产率。
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公开(公告)号：CN102534805A
公开(公告)日：2012-07-04
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：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：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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