一种生长大尺寸低缺陷碳化硅单晶和晶片的方法技术

本发明专利技术公开了一种生长大尺寸低缺陷碳化硅单晶和晶片的方法，解决了大直径SiC晶体中的位错缺陷的难题。步骤为：使用具有较多缺陷或较少缺陷且基本平行于（0001）面的大直径SiC晶片作为籽晶，生长出SiC晶锭，将晶锭加工出偏角最大的晶片作为籽晶，重复直至晶锭生长面基本平行于（11-20）面或（1-100）面，在该面重复数次后按相反步骤使得晶锭生长面基本平行于（0001）面，在此期间可加工出所需偏角SiC晶片。保证了大直径、低缺陷密度SiC晶片生长的连续。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种制备低缺陷密度的SiC单晶及其加工出SiC晶片的方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)是第三代宽带隙半导体材料，具有宽禁带、高热导率、高电子饱和迀移速率、高击穿电场等性质，被认为是制造光电子器件、高频大功率器件、高温电子器件理想的半导体材料。常用SiC多为α相即(4H、6H)，其带隙较宽，可用于大功率电子器件;SiC生长使用较多的为(0001)面或(0001)面偏〈11-20〉方向0-8度偏角，以此晶面生长，根据晶体生长理论，SiC单晶(0001)面生长属于螺位错机制生长，生长表面存在的微管、位错等缺陷提供了晶体生长的台阶源。晶体内缺陷多继承于籽晶，即使生长温场在理想的情况下，晶体内部缺陷相对籽晶不会有较大的增殖，但无法降低位错密度。位错表现为SiC晶片中的线缺陷，外延生长时位错会延伸到外延层内降低器件的成品率及生产效率，使得SiC单晶衬底的有效使用面积减小，增加了SiC衬底的使用成本。SiC采用{11-20}面和{1-100}面生长可有效减少微管和位错，这是由于这些晶面的SiC生长机理和{0001}面不同，无生长螺旋和台阶。以此，微管和位错密度可有效降低，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生长大尺寸低缺陷碳化硅单晶和晶片的方法，包括以下步骤：（1）使用市场主流的{0001}面或{0001}面偏<11‑20>方向0、4度偏角SiC晶片作为生长的籽晶，特别地，对其缺陷无特别要求，较多缺陷和较少缺陷皆可，此外，籽晶直径必须为所需晶片直径再加上0.5到1英寸，以此籽晶通过PVT法生长出SiC晶体；（2）从生长出的SiC晶体切割出晶片，特别地，根据晶体厚度，在保证切出晶片直径不小于籽晶的条件下尽可能将晶体生长面向<11‑20>方向旋转，切出偏<11‑20>方向大偏角的SiC晶片作为下步生长步骤的籽晶，同样地，可在保证切出晶片直径不小于籽晶的条件下尽...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴鑫，王英民，李斌，毛开礼，王利忠，马康夫，徐伟，周立平，何超，侯晓蕊，田牧，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14