【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体材料，具体涉及液相法碳化硅长晶过程消除气泡包裹的方法。
技术介绍
1、碳化硅(sic)是代表性的第三代宽禁带半导体材料，在新能源汽车、储能等领域有广泛的应用前景。物理气相传输法（pvt）是生长sic晶体的常见方法，而顶部籽晶溶液法（tssg）由于易扩径，缺陷密度低等优势受到广泛关注。tssg方法的过程一般为将si原料和助溶剂放入石墨坩埚，采用感应加热或电阻加热方法，使si原料和助溶剂熔化形成溶液。石墨坩埚中的碳元素逐渐溶解于溶液中，并接近饱和浓度。位于籽晶处的溶液温度低，处于溶质过饱和状态，导致sic在籽晶上逐渐析出并生长。
2、现有的技术中，液相生长碳化硅需要籽晶回熔工艺。即在原料熔化的过程中，籽晶置于原料上方（为了保证温场的均匀性，籽晶慢速旋转），待原料完全熔化后，下降籽晶与溶液接触，并将籽晶插入溶液一定的深度，进行籽晶回熔，消除加工损伤和升温过程中粘于籽晶表面的挥发物。在此工艺中，由于籽晶不平整，在籽晶和溶液接触的过程中，很容易包裹气泡，小气泡聚集在籽晶表面，大气泡贯穿整个晶体，严重影响晶体质量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种液相法碳化硅长晶过程消除气泡包裹的方法，以提升碳化硅晶体生长质量。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、液相法碳化硅长晶过程消除气泡包裹的方法，长晶依托于长晶装置，所述长晶装置包括炉体；
4、所述炉体内设有用于盛放长晶原料的石墨坩埚；
5、所述
6、一籽晶托，设于所述籽晶杆一端，所述籽晶托上设有碳化硅籽晶；
7、加热装置，用于提供晶体生长所需温度；
8、抽真空装置，用于提供晶体生长所需真空环境；
9、消除气泡包裹的方法包括如下步骤：
10、a装料：将长晶原料混合均匀后放于石墨坩埚中；
11、b化料：加热长晶原料至温度达到1600-2100℃，使原料熔化，形成合金溶液；
12、c回熔：下降籽晶杆，使籽晶浸入合金溶液中进行回融；
13、d提拉：上升籽晶杆，使籽晶脱离合金溶液；
14、e旋转：旋转籽晶杆，甩出籽晶中的气泡包裹；
15、f再回熔：下降籽晶杆，使籽晶浸入合金溶液中进行再回融；
16、g长晶：上升并伴随旋转所述籽晶杆，旋转所述石墨坩埚，进行晶体提拉生长；
17、h待晶体生长完成，上升籽晶杆，使晶体下表面离开合金溶液，进行冷却，冷却后取下晶体，完成长晶。
18、进一步的，步骤b化料过程中，籽晶距合金溶液液面距离大于50mm。
19、进一步的，步骤c回熔过程和步骤f再回熔过程，不进行籽晶杆旋转；
20、不进行石墨坩埚旋转。
21、进一步的，步骤d提拉过程中，提拉速度为5000-6000mm/h；
22、提拉至籽晶脱离合金液面。
23、进一步的，步骤e旋转过程中，所述旋转包括顺时针旋转、逆时针旋转、顺逆时针交替旋转。
24、进一步的，所述旋转的转速为60-100rpm；
25、所述旋转为加速度＞120rpm/min的变速旋转；
26、所述旋转时间为2-10分钟。
27、进一步的，在步骤c回熔后，步骤g长晶前，进行多次d提拉-e旋转-f再回熔步骤。
28、进一步的，步骤d提拉-步骤e旋转之间伴随降低炉压。
29、进一步的，首次降压时，炉压下降至降压前的1/2-2/3；
30、再次降压时，每次炉压下降至降压前的1/5-1/15。
31、进一步的，首次降压的降压时间为3-5min。
32、本专利技术的有益效果：
33、本专利技术提出的液相法碳化硅长晶过程中，化料时使籽晶远离合金溶液液面，避免化料时硅挥发产生的蒸汽与冷端籽晶接触凝固，产生凹凸不平的附着体。回熔时不进行籽晶杆及石墨坩埚的旋转，减少溶液对流，减少籽晶表面气泡包裹的产生。在籽晶回熔后伴随对籽晶5000-6000mm/h的快速提拉，并进行变速旋转，减薄籽晶表面合金溶液层，甩出包裹在籽晶表面的气泡。伴随炉内降压，促进籽晶表面气泡排出。可进行多次旋转、降压步骤循环，以此消除籽晶表面气泡，使籽晶表面光滑，以生长出高质量的碳化硅晶体。
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1.液相法碳化硅长晶过程消除气泡包裹的方法，其特征在于：长晶依托于长晶装置，所述长晶装置包括炉体；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b化料过程中，籽晶距合金溶液液面距离大于50mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c回熔过程和步骤f再回熔过程，不进行籽晶杆旋转；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤d提拉过程中，提拉速度为5000-6000mm/h；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤e旋转过程中，所述旋转包括顺时针旋转、逆时针旋转、顺逆时针交替旋转。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述旋转的转速为60-100rpm；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤c回熔后，步骤g长晶前，进行多次d提拉-e旋转-f再回熔步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤d提拉-步骤e旋转之间伴随降低炉压。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：首次降压时，炉压下降至降压前的1/2-2/3；
10.根据
...【技术特征摘要】
1.液相法碳化硅长晶过程消除气泡包裹的方法，其特征在于：长晶依托于长晶装置，所述长晶装置包括炉体；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b化料过程中，籽晶距合金溶液液面距离大于50mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c回熔过程和步骤f再回熔过程，不进行籽晶杆旋转；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤d提拉过程中，提拉速度为5000-6000mm/h；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤e旋转过程中，所述旋转包括顺时针旋转、逆时针...
【专利技术属性】
技术研发人员：史悦，余剑云，黄秀松，郭超，母文凤，
申请(专利权)人：北京青禾晶元半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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