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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：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：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：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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公开(公告)号：CN118880464A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410954894.1
申请日：2024-07-17
申请人： 中国科学院物理研究所
摘要： 本发明提供一种用于碳化硅单晶扩径的方法，其依次包括以下步骤：(1)将原料置于石墨坩埚中，并且将SiC籽晶固定于籽晶杆，选择晶体生长速度更低的籽晶面作为晶体生长面；(2)将所述石墨坩埚置于生长炉中，然后对所述生长炉抽真空；(3)向所述生长炉内通入功能性气体和保护性气体，并控制生长炉内的气压；(4)加热所述石墨坩埚使得原料完全熔化以形成熔体；(5)下降所述籽晶杆使得籽晶的侧面浸入所述熔体；(6)调整石墨坩埚在感应线圈中的位置和籽晶背向保温结构，使得轴向温度梯度为0.5～5℃/cm，进而使得所述籽晶的侧面{10‑10}面和{11‑20}面的生长速度变快以扩径制备碳化硅单晶。本发明的方法可以高效地获得低缺陷密度的大尺寸碳化硅籽晶。
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公开(公告)号：CN118880445A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410946415.1
申请日：2024-07-16
申请人： 中国科学院物理研究所
摘要： 本发明提供一种用于PVT法生长大尺寸单晶的装置，其包括坩埚、保温结构、感应加热单元和红外测温单元；保温结构位于坩埚的顶部且包括固定保温结构和可移动保温结构；其中固定保温结构固定于坩埚顶部的中心位置；可移动保温结构被配置成能够沿着坩埚的轴向方向来回移动和旋转，并且在移动至与坩埚的顶部接触时，可移动保温结构能够与固定保温结构紧密贴合。本发明还提供一种用于PVT法生长大尺寸单晶的方法，其使用本发明的装置。本发明的装置和方法可以实现在采用PVT法感应加热而生长单晶和生长结束后降温的过程中对籽晶的径向温场进行动态调整，使其始终保持优异的梯度。
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公开(公告)号：CN116180209A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202211636514.7
申请日：2022-12-20
申请人： 中国科学院物理研究所
摘要： 本发明提供一种用于液相法生长碳化硅晶体的装置。籽晶杆下端螺纹与籽晶托内部螺纹旋向相同，为右旋或左旋螺纹。锁紧螺母内部螺纹与籽晶托外部螺纹旋向相同，为左旋或右旋螺纹。锁紧螺母内部螺纹与籽晶杆下端螺纹旋向相反。如此，本发明的装置可以实现自锁功能。本发明还提供一种制备碳化硅晶体的方法，其使用本发明的用于液相法生长碳化硅晶体的装置。本发明的装置可以方便和可靠的实现籽晶托高速正反转，在熔体中引入强制对流，促进熔体成分均匀并加速溶质传输，提升液相法生长碳化硅晶体的质量和速度。本发明的方法制得碳化硅晶体的质量优异。
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公开(公告)号：CN116165339A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202211636555.6
申请日：2022-12-20
申请人： 中国科学院物理研究所
IPC分类号： G01N33/00
摘要： 本发明提供一种用于确定碳化硅晶片的硅面和碳面的方法，包括如下步骤：(1)清洁碳化硅晶片表面；(2)使得达因液在清洁后的碳化硅晶片的两个表面上分别形成均匀的液体涂层；(2)根据达因液在碳化硅晶片表面上的以下润湿情况来判断硅面和碳面：如果液体涂层连续不间断，无收缩现象，则该表面为硅面；如果液体涂层断断续续并形成液滴，部分晶面显露，则该表面为碳面。本发明是一种快速、便捷、无损的确定SiC衬底片、抛光片、研磨片和切割片硅面和碳面的方法。
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公开(公告)号：CN116163010A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202111405002.5
申请日：2021-11-24
申请人： 中国科学院物理研究所
摘要： 本发明提供一种用于碳化硅单晶生长的装置，其包括石墨坩埚主体、石墨坩埚盖、籽晶，所述籽晶固定于所述石墨坩埚盖内侧；其中，所述装置还包括位于所述石墨坩埚主体与石墨坩埚盖之间的石墨环；所述石墨环由靠近所述石墨坩埚盖的扩径部段和远离所述石墨坩埚盖的等径部段构成，其中所述扩径部段具有相对于所述籽晶倾斜的倾斜面并且所述倾斜面朝向所述籽晶延伸成至少与所述籽晶的周缘对齐。包括本发明的石墨环的装置可以生长大尺寸如8英寸以上的SiC单晶。
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公开(公告)号：CN116163004A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202211636437.5
申请日：2022-12-20
申请人： 中国科学院物理研究所
摘要： 本发明提供一种用于液相法生长碳化硅晶体的装置。使用本发明的装置时，将顶托旋入籽晶座，可以在连接处夹一石墨纸作为缓冲层。然后，将环套上的凸台卡在籽晶锭上的环槽后，通过环套上的螺纹与籽晶座相连使得籽晶锭与顶托紧密接触。通过本发明的装置可以实现对籽晶锭的可靠夹持。本发明还提供一种制备碳化硅晶体的方法，其使用本发明的用于液相法生长碳化硅晶体的装置。本发明的装置可以重复利用籽晶，省去粘籽晶和后续热压固定籽晶的过程，降低成本。本发明的装置还可以消除由于籽晶粘接导致的生长缺陷，并且可以通过改变顶托的厚度调节晶体生长时的轴向温场，提升液相法生长碳化硅晶体的质量。本发明的方法制得碳化硅晶体的质量优异。
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