碳化硅长晶设备及其长晶方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113249795A(43)申请公布日2021.08.13(21)申请号202010237530.3(22)申请日2020.03.30(30)优先权数据62/975,1852020.02.11US(71)申请人稳晟材料科技股份有限公司地址中国台湾新北市瑞芳区(鱼桀)鱼坑路191号(72)发明人陈畇甫彭钧圣朱闵圣徐为哲(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司11205代理人朱颖臧建明(51)Int.Cl.C30B35/00(2006.01)C30B31/16(2006.01)C30B29/36(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称碳化硅长晶设备及其长晶方法(57)摘要本发明提供一种碳化硅长晶设备及其长晶方法，所述碳化硅长晶设备包括物理气相传输单元以及原子层沉积单元。物理气相传输单元具有长晶炉，经配置以在长晶炉的内部空间中成长碳化硅晶体。原子层沉积单元耦接于长晶炉，经配置以对碳化硅晶体进行原子掺杂动作。CN113249795ACN113249795A权利要求书1/1页1.一种碳化硅长晶设备，其特征在于，包括：物理气相传输单元，具有长晶炉，经配置以在所述长晶炉的内部空间中成长碳化硅晶体；以及原子层沉积单元，耦接于所述长晶炉，经配置以对所述碳化硅晶体进行原子掺杂动作。2.根据权利要求1所述的碳化硅长晶设备，其特征在于，所述原子层沉积单元以所述长晶炉为腔体。3.根据权利要求1所述的碳化硅长晶设备，其特征在于，还包括气体通道，经配置以连接所述内部空间与所述原子层沉积单元。4.根据权利要求3所述的碳化硅长晶设备，其特征在于，所述物理气相传输单元包括帮浦，经配置以对所述内部空间进行负压动作。5.一种碳化硅长晶方法，其特征在于，包括：(a)在物理气相传输单元的长晶炉的内部空间中生长碳化硅晶体；以及(b)在执行步骤(a)的同时通过原子层沉积单元的前驱物对处于生长状态下的所述碳化硅晶体进行原子掺杂。6.根据权利要求5所述的碳化硅长晶方法，其特征在于，还包括：提供预前驱物且控制所述预前驱物的温度范围介于0℃至250℃之间，以形成气态所述前驱物，其中所述预前驱物包括固态化合物、液态化合物或其组合。7.根据权利要求6所述的碳化硅长晶方法，其特征在于，所述预前驱物包括钒系、硼系、铝系化合物或其组合。8.根据权利要求6所述的碳化硅长晶方法，其特征在于，所述前驱物的饱和蒸气压范围介于0.01托耳至100托耳之间。9.根据权利要求5所述的碳化硅长晶方法，其特征在于，还包括：将所述物理气相传输单元所需的工艺气体混入所述前驱物导入所述内部空间中。10.根据权利要求9所述的碳化硅长晶方法，其特征在于，所述工艺气体包括氩气、氢气、氮气、氨气、氧气或其组合。2CN113249795A说明书1/5页碳化硅长晶设备及其长晶方法技术领域[0001]本发明涉及一种长晶设备及长晶方法，尤其涉及一种碳化硅长晶设备及其长晶方法。背景技术[0002]在碳化硅长晶设备中使用物理气相传输(PhysicalVaporTransport,PVT)成长碳化硅晶体，与对碳化硅晶体进行掺杂以调整其电阻率等技术是非常普遍的。[0003]然而，碳化硅晶体的电阻率会随着掺杂效果而有敏感变化。举例而言，若掺杂效果不佳，则容易对碳化硅晶体的电阻率与晶体良率产生不良影响。因此，如何提升掺杂效果，以降低掺杂对碳化硅晶体的电阻率与晶体良率产生不良影响的机率，进而可以提升后续产品的可靠性与品质实已成目前亟欲解决的课题。发明内容[0004]本发明是针对一种碳化硅长晶设备及其长晶方法，其可以提升掺杂效果，以降低因掺杂过量或掺杂不均匀对碳化硅晶体的电阻率与晶体良率产生不良影响的机率且可以降低晶体中的杂质提高晶体的纯度，进而可以提升后续产品的可靠性与品质。[0005]根据本发明的实施例，一种碳化硅长晶设备，包括物理气相传输单元以及原子层沉积单元。物理气相传输单元具有长晶炉，经配置以在长晶炉的内部空间中成长碳化硅晶体。原子层沉积单元耦接于长晶炉，经配置以对碳化硅晶体进行原子掺杂动作。[0006]在根据本发明的实施例的碳化硅长晶设备中，上述的原子层沉积单元以长晶炉为腔体。[0007]在根据本发明的实施例的碳化硅长晶设备中，上述的碳化硅长晶设备还包括气体通道，经配置以连接内部空间与原子层沉积单元。[0008]在根据本发明的实施例的碳化硅长晶设备中，上述的物理气相传输单元包括帮浦，经配置以对内部空间进行负压动作。[0009]根据本发明的实施例，一种碳化硅长晶方法，包括以下步骤。(a)在物理气相传输单元的长晶炉的内部空间中生长碳化硅晶体。(b)在执行步骤(a)的同时通过原子层沉积单元的前驱物对处于生长状态下的碳化硅晶体进