用于制造高质量半导体单晶的系统及其制造方法技术方案

技术编号:42308939 阅读:26 留言:0更新日期:2024-08-14 15:54
本发明专利技术涉及用于生长块状半导体单晶的系统和方法,更具体地,涉及用于基于物理气相传输生长诸如碳化硅的块状半导体单晶的系统和方法。一种用于通过升华生长工艺生长半导体材料的至少一个单晶的升华系统,包括:坩埚(102),其具有纵向轴线(120)并且包括用于至少一个晶种(110)的固定装置和用于容纳源材料(108)的至少一个源材料隔室(104);加热系统,所述加热系统被形成为沿着所述坩埚的所述纵向轴线在一个或多个限定高度处围绕所述坩埚的圆周产生不规则温度场;旋转驱动器,所述旋转驱动器可操作以引起所述固定装置相对于所述加热系统围绕所述纵向轴线的旋转运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于生长块状半导体单晶的系统和方法,更具体地,涉及用于基于物理气相传输生长块状半导体单晶(例如碳化硅)的系统和方法。


技术介绍

1、碳化硅(sic)在广泛的应用范围中广泛用作电子部件的半导体基底材料,例如电力电子、射频和发光半导体部件。

2、物理气相传输(pvt)通常用于生长块状sic单晶,特别是用于商业目的。通过从块状sic晶体切割切片(例如,使用线锯)并用一系列抛光步骤精加工切片表面来生产sic基底。完成的sic基底用于制造半导体部件,例如在外延工艺中,其中合适的半导体材料(例如,sic、gan)的薄单晶层沉积到sic基底上。沉积的单层和由其产生的部件的特性关键地取决于下面的基底的质量和均匀性。因此,sic的突出的物理、化学、电学和光学性质使其成为用于功率器件应用的优选半导体基底材料。

3、pvt是一种晶体生长方法,其基本上涉及升华合适的源材料,然后在晶种处再冷凝,其中发生单晶的形成。源材料及晶种放置于生长结构内部,其中源材料通过加热而升华。然后,由于具有在源材料和晶种之间建立的梯度的温度场,升华的蒸汽以受控的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种升华系统,用于通过升华生长工艺生长半导体材料的至少一个单晶,所述升华系统(100)包括:

2.根据权利要求1所述的升华系统,其中,所述加热系统包括能够操作以产生电磁场的至少部分地围绕所述坩埚(102)的感应线圈(116)和/或电阻加热线圈(116)。

3.根据权利要求2所述的升华系统,其中,所述加热系统包括用于操纵所述电磁场的电磁场控制元件。

4.根据权利要求3所述的升华系统,其中,所述电磁场控制元件包括金属支柱构件和/或极片。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的升华系统,其中,所述线圈(116)在其绕组中的至少一个绕组中具有变形...

【技术特征摘要】

1.一种升华系统,用于通过升华生长工艺生长半导体材料的至少一个单晶,所述升华系统(100)包括:

2.根据权利要求1所述的升华系统,其中,所述加热系统包括能够操作以产生电磁场的至少部分地围绕所述坩埚(102)的感应线圈(116)和/或电阻加热线圈(116)。

3.根据权利要求2所述的升华系统,其中,所述加热系统包括用于操纵所述电磁场的电磁场控制元件。

4.根据权利要求3所述的升华系统,其中,所述电磁场控制元件包括金属支柱构件和/或极片。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的升华系统,其中,所述线圈(116)在其绕组中的至少一个绕组中具有变形的横截面,和/或其中,所述线圈(116)具有至少一个绕组,所述至少一个绕组被布置成具有与其相邻绕组不同的距离。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的升华系统,其中,所述线圈(116)包括至少一个电触点(124),所述电触点(124)布置在与所述坩埚(102)邻近的轴向位置处。

7.根据前述权利要求中任一项所述的升华系统,其中,所述旋转驱动器联接到所述固定装置,使得所述晶种(110)能够相对于所述坩埚(102)旋转,和/或其中,所述旋转驱动器联接到所述坩埚(102),使得所述坩埚(102)能够相对于所述加热系统旋转。

8.根据前述权利要求中任一项所述的升华系统,其中,所述升...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·埃克R·米勒P·舒M·施托克迈尔M·沃格尔
申请(专利权)人:Si晶体有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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