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公开(公告)号：CN116397322A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202111626065.3
申请日：2021-12-28
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： 本发明公开了一种碳化硅单晶的生长装置，包括用于装载碳化硅原料的坩埚，还包括设置于所述坩埚内部的导流部。所述坩埚的上平面用于固定籽晶，在所述坩埚完成碳化硅原料的装载后，所述导流部的下端低于所述坩埚中的碳化硅原料上表面，用于将碳化硅原料分割为多个区域，所述导流部的上端高于所述坩埚的碳化硅原料上表面，多个区域的碳化硅原料升华为气相后，在所述导流部的导向作用下向上运动并接触所述籽晶。本发明提供的碳化硅单晶的生长装置，通过在坩埚内设置导流部，将升华的气相碳化硅原料均匀导向至坩埚顶部的籽晶，使得气相碳化硅原料在籽晶生长平面上均匀沉积，从而获得质量均匀的碳化硅单晶。
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公开(公告)号：CN116288672A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310150969.6
申请日：2023-02-22
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： 本申请提供了一种碳化硅单晶的生长方法，包括：在坩埚原料区的顶部区域放置第一碳化硅原料，在坩埚原料区的侧壁区域放置第二碳化硅原料，在坩埚原料区的底部区域放置第三碳化硅原料，在坩埚原料区的中心区域放置第四碳化硅原料，在籽晶的作用下，加热生长得到碳化硅单晶；所述第二碳化硅原料、第三碳化硅原料、第四碳化硅原料和第一碳化硅原料的硅碳比依次降低。本发明在坩埚原料区的不同区域设置具有不同硅碳比的碳化硅原料，获得了高质量的碳化硅单晶，结晶质量一致性好，包裹物密度小，该方法操作简单，有利于工业化生产。
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公开(公告)号：CN113186601B
公开(公告)日：2022-09-30
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：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：CN114597117A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210138486.X
申请日：2022-02-15
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： 本发明公开了一种碳化硅单晶衬底，包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括钉扎区和制件区，所述钉扎区为人工设置的势阱，以将所述钉扎区周围区域的位错集中于所述钉扎区，所述第一表面上设置多个所述钉扎区；所述制件区用于制作半导体器件，所述制件区周围设置有所述钉扎区，以使得所述制件区中心区域的位错密度小于边缘区域。本发明提供的碳化硅单晶衬底，在制件区周围设置钉扎区，以将制件区上的位错集中在制件区边缘，从而使制件区中心区域的位错密度降低，并使用制件区中心区域来制作半导体器件的有效区域，即半导体器件上施加电压的区域，可以显著降低有效区域的位错密度，降低有效区域的失效概率，提高半导体器件的良品率。
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公开(公告)号：CN114059155A
公开(公告)日：2022-02-18
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：CN113789572A
公开(公告)日：2021-12-14
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：CN114525586B
公开(公告)日：2024-01-26
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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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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