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公开(公告)号：CN112725893B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202011536526.3
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： 本发明提供了一种导电型碳化硅单晶，掺杂元素包括氮和原子半径大于硅的原子半径的元素；所述导电型碳化硅单晶的电阻率为0.01Ω·cm～0.05Ω·cm；所述原子半径大于硅的原子半径的元素的掺杂浓度为氮元素浓度的0.1％到10％。本发明中的碳化硅晶体，在氮元素掺入的基础上，通过原子半径大于硅的原子半径的元素的引入，并控制氮和原子半径大于硅的原子半径的元素的浓度，在保证电阻率处于导电类型碳化硅单晶衬底要求的基础上，能够补偿氮原子和碳原子尺寸差异引起的晶格畸变，降低晶体的内应力，降低晶体内部的位错密度。本发明还提供了一种导电型碳化硅单晶的制备方法。
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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：CN114540954B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202011341347.4
申请日：2020-11-25
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： 本发明提供一种碳化硅单晶片及其制备方法、碳化硅晶体及其制备方法、半导体器件，所述碳化硅单晶片表面为其法线方向与c向夹角为0度‑8度之间的表面，且该碳化硅单晶片上的聚集位错小于300个/cm2，所述聚集位错是指经过熔融KOH腐蚀后，得到的腐蚀坑中，任意两个腐蚀坑的几何中心之间的距离小于80微米的位错聚集情况。即使在位错密度相对较高的情况下，聚集位错密度也较小，从而提高了碳化硅基器件的良率。
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公开(公告)号：CN114540954A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202011341347.4
申请日：2020-11-25
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： 本发明提供一种碳化硅单晶片及其制备方法、碳化硅晶体及其制备方法、半导体器件，所述碳化硅单晶片表面为其法线方向与c向夹角为0度‑8度之间的表面，且该碳化硅单晶片上的聚集位错小于300个/cm2，所述聚集位错是指经过熔融KOH腐蚀后，得到的腐蚀坑中，任意两个腐蚀坑的几何中心之间的距离小于80微米的位错聚集情况。即使在位错密度相对较高的情况下，聚集位错密度也较小，从而提高了碳化硅基器件的良率。
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公开(公告)号：CN110983434B
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN201911380301.0
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 , 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： 本发明提供了一种有效降低碳化硅单晶缺陷的生长方法和高质量碳化硅单晶，方法包括：在碳化硅粉料和籽晶之间设置碳化硅晶体块，加热，碳化硅粉料升华后在所述碳化硅晶体块处结晶，生成碳化硅过渡层，碳化硅过渡层升华后在籽晶处结晶，生长得到碳化硅单晶。该方法通过设置碳化硅晶体块，使得碳化硅单晶的生长不直接来源于碳化硅粉料的升华，而来源碳化硅过渡层的气相升华，能够有效消除碳化硅粉料碳化后形成的细小石墨颗粒，随着气流带到晶体中，另外也能够有效地阻止碳化硅粉料中的杂质进入碳化硅单晶内部；还保证了生长腔室内具有更合适的Si/C比例，减少了碳化硅单晶生长过程中产生的包裹物、微管、位错等缺陷，从而获得高质量的碳化硅单晶。
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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：CN110983434A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911380301.0
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 , 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： 本发明提供了一种有效降低碳化硅单晶缺陷的生长方法和高质量碳化硅单晶，方法包括：在碳化硅粉料和籽晶之间设置碳化硅晶体块，加热，碳化硅粉料升华后在所述碳化硅晶体块处结晶，生成碳化硅过渡层，碳化硅过渡层升华后在籽晶处结晶，生长得到碳化硅单晶。该方法通过设置碳化硅晶体块，使得碳化硅单晶的生长不直接来源于碳化硅粉料的升华，而来源碳化硅过渡层的气相升华，能够有效消除碳化硅粉料碳化后形成的细小石墨颗粒，随着气流带到晶体中，另外也能够有效地阻止碳化硅粉料中的杂质进入碳化硅单晶内部；还保证了生长腔室内具有更合适的Si/C比例，减少了碳化硅单晶生长过程中产生的包裹物、微管、位错等缺陷，从而获得高质量的碳化硅单晶。
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公开(公告)号：CN112725893A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011536526.3
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： 本发明提供了一种导电型碳化硅单晶，掺杂元素包括氮和原子半径大于硅的原子半径的元素；所述导电型碳化硅单晶的电阻率为0.01Ω·cm～0.05Ω·cm；所述原子半径大于硅的原子半径的元素的掺杂浓度为氮元素浓度的0.1％到10％。本发明中的碳化硅晶体，在氮元素掺入的基础上，通过原子半径大于硅的原子半径的元素的引入，并控制氮和原子半径大于硅的原子半径的元素的浓度，在保证电阻率处于导电类型碳化硅单晶衬底要求的基础上，能够补偿氮原子和碳原子尺寸差异引起的晶格畸变，降低晶体的内应力，降低晶体内部的位错密度。本发明还提供了一种导电型碳化硅单晶的制备方法。
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公开(公告)号：CN110578171A
公开(公告)日：2019-12-17
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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