一种碳化硅籽晶重复循环利用的方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体加工技术领域，公开了一种碳化硅籽晶重复循环利用的方法、装置；包括提供碳化硅晶锭的穹顶部分，其中，所述穹顶部分具有穹顶弧面和相对的切割面，所述切割面的直径大于在后续形成的碳化硅晶圆的直径；将所述穹顶部分作为碳化硅籽晶，所述穹顶部分的穹顶弧面作为晶体生长面，为生长碳化硅单晶提供结构模板，进行碳化硅单晶生长。本发明专利技术对在传统制作碳化硅晶圆的工艺路线中不形成产品的部分进行了充分的利用，提高了源材料的利用率，降低了晶圆单片成本，有利于在大规模生产过程中降低碳化硅晶圆的成本。过程中降低碳化硅晶圆的成本。过程中降低碳化硅晶圆的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅籽晶重复循环利用的方法、装置


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，具体为一种碳化硅籽晶重复循环利用的方法、装置。

技术介绍

[0002]碳化硅晶体材料，作为宽禁带半导体受到人们的大量关注。4H晶型碳化硅晶锭经过晶体加工和晶片加工等工序形成碳化硅晶圆，可用于制作大功率的射频器件，耐高压的功率器件，应用于通讯和电力电子行业，表现出比硅器件和砷化镓器件更加优异的产品性能，更高的工作频率，更高的工作温度，更低的功耗和更高的功率转换效率等；但是，碳化硅晶圆大规模应用最大的问题是材料成本，其晶体生长温度高，原料利用率低，工艺的稳定性和成熟性不如单晶硅晶圆，碳化硅晶圆加工的难度高，成品率也不如传统的单晶硅晶圆，因此，类似规格的功率器件，碳化硅的价格是硅器件的数倍，目前只能在一些不可替代领域才会使用碳化硅衬底，而在成本敏感领域，还是以硅器件为主流。提高碳化硅晶锭的晶圆产出，提高原料的利用率，是降低晶圆成本的途径之一。
[0003]目前主流的碳化硅晶锭生长方法为物理气相传输法，即PVT法，采用该法生长碳化硅晶锭，需要采用一片有极低缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅籽晶重复循环利用的方法，其特征在于，包括：提供碳化硅晶锭的穹顶部分，其中，所述穹顶部分具有穹顶弧面和相对的切割面，所述切割面的直径大于在后续形成的碳化硅晶圆的直径；将所述穹顶部分作为碳化硅籽晶，所述穹顶部分的穹顶弧面作为晶体生长面，为生长碳化硅单晶提供结构模板，进行碳化硅单晶生长。2.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶重复循环利用的方法，其特征在于，所述穹顶部分的缺陷密度要求包括：所述穹顶部分的碳化硅晶型唯一，无裂纹，无碳夹杂区域，微管密度小于0.1/cm2,总位错密度小于5000/cm2。3.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶重复循环利用的方法，其特征在于，所述穹顶弧面上包括唯一生长小平面；将所述穹顶部分作为碳化硅籽晶，所述穹顶部分的穹顶弧面作为晶体生长面，为生长碳化硅单晶提供结构模板，进行碳化硅单晶生长具体包括：将所述穹顶部分作为碳化硅籽晶，所述穹顶部分的穹顶弧面作为晶体生长面，所述生长小平面作为晶体生长的形核起始位置，为生长碳化硅单晶提供结构模板，进行碳化硅单晶生长。4.根据权利要求3所述的碳化硅籽晶重复循环利用的方法，其特征在于，将所述穹顶部分作为碳化硅籽晶，所述穹顶部分的穹顶弧面作为晶体生长面，所述生长小平面作为晶体生长的形核起始位置，为生长碳化硅单晶提供结构模板，进行碳化硅单晶生长的步骤具体包括：对所述穹顶部分的切割面进行处理；提供石墨坩埚，所述石墨坩埚中装有碳化硅原料，将处理后的穹顶部分作为碳化硅籽晶固定在所述石墨坩埚中，其中，所述穹顶部分的穹顶弧面面向所述碳化硅原料；对所述石墨坩埚进行加热处理，使得所述碳化硅原料升华到所述穹顶部分的穹顶弧面上，所述穹顶弧面作为晶体生长面，所述生长小平面作为晶体生长的形核起始位置，为生长碳化硅单晶提供结构模板，从所述生长小平面开始生长出新的碳化硅单晶。5.根据权利要求4所述的碳化硅籽晶重复循环利用的方法，其特征在于，对所述穹顶部分的切割面进行处理的步骤具体包括：对所述穹顶部分的切割面进行平滑处理，在平滑处理后的切割面上形成碳膜；或者，对所述穹顶部分的切割面进行平滑处理，将平滑处理后的切割面通过粘接层粘接在石墨籽晶托上，形成籽晶结构。6.根据权利要求5所述的碳化硅籽晶重复循环利用的方法，其特征在于，对所述穹顶部分的切割面进行平滑处理的步骤具体包括：对所述穹顶部分的切割面进行研磨和抛光；对研磨抛光后的切割面进行清洗，去除表面颗粒物、有机污染物和金属污染物。7.根据权利要求4所述的碳化硅籽晶重复循环利用的方法，其特征在于，对所述石墨坩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明华，杨孝泽，朱鑫煌，蒋琳，张振远，王恒，宣丽英，
申请(专利权)人：杭州乾晶半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：