【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及一種提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置及液相生長方法，屬于半導(dǎo)體晶體制備。
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)有液相法長sic單晶方法中，由于溶液與sic單晶具有浸潤性，因此生長后即使晶體從溶液中脫離依然會有液滴附著在晶體表面。表面的液滴會對晶體產(chǎn)生3點(diǎn)破壞：1)即使晶體從溶液中脫離，液滴與晶體接觸的區(qū)域在高溫下依然會發(fā)生局部的表面重構(gòu)，造成液滴內(nèi)與液滴外的晶體形貌不均勻，出現(xiàn)局部位錯堆積；2)在液滴從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的凝固過程中，局部釋放的潛熱會使晶體上溫度不均勻，產(chǎn)生熱應(yīng)力；3)在液滴完全凝固后，固態(tài)的液滴與晶體之間存在熱導(dǎo)率的差異，因此在降溫冷卻過程中也會形成熱應(yīng)力，較大的熱應(yīng)力往往會導(dǎo)致晶體在殘留液滴的附近出現(xiàn)開裂的情況。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過降低冷卻速率來降低熱應(yīng)力的影響或在生長結(jié)束后旋轉(zhuǎn)晶體以試圖去除液滴。但這些技術(shù)依然存在局限性，例如：
3、1.降低冷卻速率雖然可以一定程度降低熱應(yīng)力的影響，但無法從根本上消除熱應(yīng)力。此外，過度的降低冷卻速率也會增加時(shí)間成本；
4、2.在生長結(jié)束后通過籽晶軸旋轉(zhuǎn)的離心力可以部分去除晶體表面的液滴，但由于生長后的晶體表面并非原子級光滑，往往存在數(shù)十納米甚至數(shù)微米的大臺階，這些大臺階會阻礙液滴的運(yùn)動，因此殘留的溶液液滴很難完全通過旋轉(zhuǎn)而去除。
5、綜上，使用現(xiàn)有技術(shù)無法有效的去除生長后碳化硅單晶表面的殘余液滴，進(jìn)而也無法獲得低位錯、低應(yīng)力的p型碳化硅晶體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題，提供了一
2、根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，包括：
3、能夠容納原料液體的坩堝，坩堝側(cè)壁的上部設(shè)置有與坩堝側(cè)壁抵接的環(huán)狀液滴去除件，所述液滴去除件的熔點(diǎn)高于半導(dǎo)體的生長溫度，且至少所述液滴去除件的表面與原料溶液的浸潤性大于半導(dǎo)體晶體與原料溶液的浸潤性；
4、晶體支撐軸，所述晶體支撐軸能夠帶動半導(dǎo)體晶體與液滴去除件接觸，且?guī)影雽?dǎo)體晶體旋轉(zhuǎn)。
5、可選地，所述液滴去除件自上向下包括接觸層和支撐層，所述接觸層與原料溶液的浸潤性大于半導(dǎo)體晶體與原料溶液的浸潤性。
6、可選地，所述接觸層的材質(zhì)選自w、nb、ta、石墨和碳基保溫氈中的至少一種；
7、所述支撐層的材質(zhì)選自w、nb、ta和石墨中的至少一種。
8、可選地，所述液滴去除件與初始原料溶液液面在豎直方向的距離為5-20mm。
9、可選地，所述液滴去除件的寬度為半導(dǎo)體晶體直徑的0.25-0.5倍。
10、可選地，所述液滴去除件的內(nèi)徑與半導(dǎo)體晶體直徑的差值為2-20mm。
11、可選地，所述液滴去除件的厚度為1-10mm。
12、可選地，所述半導(dǎo)體晶體為導(dǎo)電型半導(dǎo)體晶體，所述坩堝下方設(shè)置有坩堝軸，所述坩堝軸和籽晶支撐軸之間設(shè)置有檢測電路，晶體支撐軸帶動半導(dǎo)體晶體與液滴去除件接觸時(shí)，檢測電路處于導(dǎo)通狀態(tài)。
13、根據(jù)本申請的另一個(gè)方面，提供了一種提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長方法，其使用上述任一項(xiàng)所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置進(jìn)行，半導(dǎo)體晶體生長結(jié)束后，通過晶體支撐軸能夠帶動半導(dǎo)體晶體與液滴去除件接觸，并帶動半導(dǎo)體晶體旋轉(zhuǎn)進(jìn)行半導(dǎo)體晶體表面的液滴去除工序，之后進(jìn)行冷卻工序。
14、可選地，所述半導(dǎo)體晶體為導(dǎo)電型半導(dǎo)體晶體，所述坩堝下方設(shè)置有坩堝軸，所述坩堝軸和籽晶支撐軸之間設(shè)置有檢測電路，
15、所述半導(dǎo)體晶體生長結(jié)束后，晶體支撐軸帶動半導(dǎo)體晶體與液滴去除件接觸，當(dāng)檢測電路處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，停止晶體支撐軸的軸向向下移動，隨后晶體支撐軸帶動半導(dǎo)體晶體旋轉(zhuǎn)進(jìn)行半導(dǎo)體晶體表面的液滴去除工序，殘余液滴去除之后再進(jìn)行冷卻工序。
16、本申請的有益效果包括但不限于：
17、1.本申請的液相生長裝置，不僅能夠在半導(dǎo)體晶體生長結(jié)束之后將晶體表面的殘余液滴去除，從而獲得低位錯、低應(yīng)力的p型碳化硅晶體，還能夠提高長晶過程中的熱場均勻型，使得晶體的質(zhì)量更高且質(zhì)量分布更均勻。
18、2.本申請的本申請的液相生長裝置，坩堝軸和籽晶支撐軸之間設(shè)置的檢測電路能夠及時(shí)反饋晶體是否與液滴去除件接觸，從而避免晶體和液滴去除件之間出現(xiàn)碰撞，提高該液相生長裝置的使用壽命及晶體的合格率。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件自上向下包括接觸層和支撐層，所述接觸層與原料溶液的浸潤性大于半導(dǎo)體晶體與原料溶液的浸潤性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述接觸層的材質(zhì)選自W、Nb、Ta、石墨和碳基保溫氈中的至少一種；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件與初始原料溶液液面在豎直方向的距離為5-20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件的寬度為半導(dǎo)體晶體直徑的0.25-0.5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件的內(nèi)徑與半導(dǎo)體晶體直徑的差值為2-20mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件的厚度為1-10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半
9.一種提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長方法，其特征在于，其使用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置進(jìn)行，半導(dǎo)體晶體生長結(jié)束后，通過晶體支撐軸能夠帶動半導(dǎo)體晶體與液滴去除件接觸，并帶動半導(dǎo)體晶體旋轉(zhuǎn)進(jìn)行半導(dǎo)體晶體表面的液滴去除工序，之后進(jìn)行冷卻工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶體為導(dǎo)電型半導(dǎo)體晶體，所述坩堝下方設(shè)置有坩堝軸，所述坩堝軸和籽晶支撐軸之間設(shè)置有檢測電路，
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件自上向下包括接觸層和支撐層，所述接觸層與原料溶液的浸潤性大于半導(dǎo)體晶體與原料溶液的浸潤性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述接觸層的材質(zhì)選自w、nb、ta、石墨和碳基保溫氈中的至少一種；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件與初始原料溶液液面在豎直方向的距離為5-20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件的寬度為半導(dǎo)體晶體直徑的0.25-0.5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體晶體質(zhì)量的液相生長裝置，其特征在于，所述液滴去除件的內(nèi)徑與半導(dǎo)體晶體直徑的差值為2-20mm。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黨一帆，朱燦，劉鵬飛，陳超，周惠琴，王立鳳，李印，馬立興，
申請(專利權(quán))人：山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。