一种PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法.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CN105696082A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201610241793.5(22)申请日2016.04.19(71)申请人北京世纪金光半导体有限公司地址101111北京市通州区经济技术开发区通惠干渠路17号院(72)发明人刘欣宇陈颖超张云伟何丽娟靳丽婕郭希程章勇(74)专利代理机构北京中创阳光知识产权代理有限责任公司11003代理人尹振启张希宇(51)Int.Cl.C30B33/02(2006.01)C30B29/36(2006.01)C30B23/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法(57)摘要本发明公开了一种PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，为该方法配备一晶体生长用单晶炉，该方法包括如下步骤：步骤1）调整所述保温结构使所述发热筒内得到理想的温区分布，在所述坩埚内进行碳化硅晶体生长；步骤2）碳化硅晶体生长完成后，使用所述提拉机构控制所述坩埚，将其移至所述发热筒内低于晶体生长温度的区域；步骤3）待晶体温度恒定后，启动温控程序将单晶炉内温度缓慢降至室温，降温后出炉、取锭。以此达到去除晶体内部应力的目的。CN105696082ACN105696082A权利要求书1/1页1.一种PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，为该方法配备一晶体生长用单晶炉，该单晶炉包括坩埚、发热筒、保温结构和感应线圈，所述坩埚置于所述发热筒内，与坩埚连接有驱动其在发热筒内上下移动的提拉机构，发热筒四周包覆有所述保温结构，所述感应线圈与发热筒配合使用，对发热筒感应加热；该方法包括如下步骤：步骤1）调整所述保温结构使所述发热筒内得到理想的温区分布，在所述坩埚内进行碳化硅晶体生长；步骤2）碳化硅晶体生长完成后，使用所述提拉机构控制所述坩埚，将其移至所述发热筒内低于晶体生长温度的区域；步骤3）待晶体温度恒定后，启动温控程序将单晶炉内温度缓慢降至室温，降温后出炉、取锭。2.如权利要求1所述的PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，所述步骤1）和所述步骤2）中加热筒内的温度呈现轴向中心温度最高，沿轴向向发热筒两端温度逐渐递减分布，适于晶体生长的温区位于加热筒中部，低于晶体成长的温区靠近加热筒两端。3.如权利要求2所述的PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，包覆在所述发热筒外侧壁的所述保温结构厚于包覆在发热筒上部和下部的保温结构。4.如权利要求2所述的PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，包覆在所述发热筒外侧壁的所述保温结构与包覆在发热筒上部和下部的保温结构材质不同，包覆在所述发热筒外侧壁的保温结构的保温性能优于包覆在发热筒上部和下部的保温结构。5.如权利要求1所述的PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，所述单晶炉是但不限于冷壁生长炉或热壁石英管式炉。6.如权利要求1所述的PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，所述提拉机构包括与所述坩埚连接的提拉杆和所述提拉杆下端连接的驱动装置。7.如权利要求1所述的PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，该方法生长的所述碳化硅晶体包括但不限于直径为6英寸氮化硅晶体。8.如权利要求1所述的PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，其特征在于，所述发热筒的高度接近于所述感应线圈的高度。2CN105696082A说明书1/3页一种PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法技术领域[0001]本发明涉及半导体生长技术领域，特别是一种PVT（物理气相沉积）法生长碳化硅体单晶中的随炉退火的方法。背景技术[0002]碳化硅（SiC）作为一种新型半导体材料，具有高耐压、低损耗、高导热率、低漏极电流等优异的性能，比普通半导体更高的开关频率以及在标准的125℃结温以上工作的能力，这使得其在高温环境及更小空间的应用中更加自如。被普遍认为是替代硅基功率器件最理想的新型半导体器件。[0003]随着技术的进步，碳化硅材料及其功率器件制备技术的不断成熟，成本和可靠性的不断优化，近年来碳化硅衬底的直径做的越来越大。随之而来的晶体生长问题也愈显的突出，现有的碳化硅生长后经过降温、出炉、取锭的步骤，因应力不均所导致的晶体开裂问题变现的尤为明显，需要退火时，需要进行二次装炉进行退火。如何保证大直径晶体在生长降温后保持良好的形态是解决问题的关键。发明内容[0004]针对现有技术中存在的现有碳化硅晶体生长降温结束后晶体开裂，需要进行二次装炉退火的问题，本发明的目的在于提供一种PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法。[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种PVT法生长碳化硅单晶时随炉退火的方法，