[發(fā)明專利]一種調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法及裝置在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711024669.4 | 申請(qǐng)日： | 2017-10-27 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109722711A | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-05-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 三重野文健 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C30B23/00 | 分類號(hào)： | C30B23/00;C30B29/36 |
| 代理公司： | 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 余明偉 |
| 地址： | 201306 上海市浦東*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 籽晶 摻雜 生長(zhǎng) 坩堝 摻雜氣體 熱梯度 發(fā)明方法及裝置 加熱坩堝 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 晶體摻雜 濃度控制 銳角夾角 生長(zhǎng)表面 光波 低缺陷 晶體的 可調(diào)控 監(jiān)測(cè) 放入 傳輸 升華 調(diào)控 宏觀 | ||
1.一種調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
提供一坩堝；
將SiC源放入所述坩堝中；
將SiC籽晶固定在所述坩堝上；
加熱所述坩堝，在所述SiC籽晶與所述SiC源之間建立一個(gè)主要熱梯度，促使所述SiC源升華的氣體向所述SiC籽晶傳輸以采用升華法在所述SiC籽晶上生長(zhǎng)SiC晶體；
通入摻雜氣體，在生長(zhǎng)所述SiC晶體時(shí)對(duì)所述SiC晶體進(jìn)行摻雜；
采用光波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)正在生長(zhǎng)的所述SiC晶體的摻雜濃度，并根據(jù)監(jiān)測(cè)到的摻雜濃度控制通入的所述摻雜氣體的氣體流量；
其中，固定所述SiC籽晶時(shí)，使所述SiC籽晶的宏觀生長(zhǎng)表面相對(duì)于所述主要熱梯度形成一銳角夾角θ1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法，其特征在于：所述坩堝采用石墨坩堝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法，其特征在于：所述SiC源采用SiC顆粒原料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法，其特征在于：所述摻雜氣體包括含N氣體、含Al氣體及含B氣體中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法，其特征在于：所述摻雜氣體在所述坩堝的底部或中部與所述SiC源升華的氣體混合后運(yùn)送至所述SiC籽晶表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法，其特征在于：所述光波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用傅里葉變換紅外光譜分析法監(jiān)測(cè)正在生長(zhǎng)的所述SiC晶體的摻雜濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)方法，其特征在于：所述銳角夾角θ1為70-89度。
8.一種調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)裝置，其特征在于，包括：
坩堝；
SiC源，置于所述坩堝內(nèi)；
籽晶固定器，設(shè)置于所述坩堝頂部；
SiC籽晶，固定于所述籽晶固定器上；
主要熱梯度，形成于所述坩堝內(nèi)，由所述坩堝底部指向所述坩堝頂部，促使所述SiC源的升華氣體向所述SiC籽晶傳輸，且所述籽晶固定器使所述SiC籽晶的宏觀生長(zhǎng)表面相對(duì)于所述主要熱梯度形成一銳角夾角θ1；
透明管，設(shè)置于所述籽晶固定器上并穿過(guò)所述籽晶固定器直至所述SiC籽晶表面；
光波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置于所述坩堝頂部的上方，探測(cè)穿過(guò)所述透明管的光波，以監(jiān)測(cè)所述SiC籽晶上生長(zhǎng)SiC晶體的摻雜濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)裝置，其特征在于：所述坩堝為石墨坩堝，包括一石墨底座和沿所述石墨底座邊緣向上延伸的石墨側(cè)壁管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)裝置，其特征在于：所述SiC源為SiC顆粒原料。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)裝置，其特征在于：所述銳角夾角θ1為70-89度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)裝置，其特征在于：所述籽晶固定器設(shè)有一籽晶固定面，所述SiC籽晶固定于所述籽晶固定面上，使所述SiC籽晶的宏觀生長(zhǎng)表面與所述籽晶固定面平行，且所述籽晶固定面相對(duì)于水平面形成一銳角夾角θ2。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)裝置，其特征在于：所述銳角夾角θ2為1-20度。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)控?fù)诫s濃度的SiC生長(zhǎng)裝置，其特征在于：所述籽晶固定器架設(shè)于所述坩堝的側(cè)壁上緣，覆蓋所述坩堝頂部。
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