一种降低碳化硅晶体应力的退火工艺制造技术

技术编号:4271330 阅读:471 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术主要应用于碳化硅晶体生长结束后再处理领域,具体来说是通过密封性良好、温度梯度小(晶体处温度梯度1-20℃/cm)的退火炉,在压力1万帕以上的惰性气体下用10-50小时升到退火温度,退火温度在2100-2500℃,恒温10-40小时后再用10-50小时降温。通过上述二次退火降低晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力,从而降低后续加工过程中碳化硅晶体破损率,提高碳化硅晶体产率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要应用于碳化硅晶体生长结束后再处理领域,具体来说是通过二次退火 工艺降低晶体与坩埚盖之间以及晶体内部应力来降低后续加工过程中晶体破损率,从而提高晶体产率。
技术介绍
随着第一代硅半导体及第二代砷化镓半导体材料发展的成熟,其器件应用也趋于 极限。现代科技越来越多的领域需要高频率、高功率、耐高温、化学稳定性好且可以在强辐 射环境中工作的材料,因此第三代半导体(即宽禁带半导体,禁带宽度大于2. 2eV)受到了 人们的极大关注,这些材料包括π-νι、III-V、碳化硅和金刚石等等,其中技术最为成熟的 就是碳化硅。碳化硅为间接带隙半导体,其带隙宽、热导率高(比铜的还高)、击穿电场高、 化学稳定性高和抗强辐射等优越性能。与前两代半导体材料相比较,碳化硅性能有着很明 显的优势。目前生长碳化硅晶体最有效的方法是物理气相传输法(journal of crystal growth43 (1978) 209-212),典型的生长室结构如图1所示。坩埚由上部的盖和下部的埚组 成,上部的盖用于粘籽晶,通常称之为籽晶托,下部的埚用于装碳化硅原料。坩埚侧壁及上 下是耐高温的保温材料,保温材料通常是石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生长结束后降低碳化硅晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力的退火工艺,包括选用密封性良好的、高温区温度梯度小的退火炉,在惰性气体保护下,通过缓慢升温、高温恒温、再缓慢降温,达到减少碳化硅晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力,进而消除碳化硅晶体开裂的问题,提高晶体产率,其特征在于:经10-50小时缓慢升温到退火温度,退火温度达到碳化硅晶体生长时的温度2100℃-2500℃,达到退火温度后高温恒温时间为10-40小时,缓慢降温时间为10-50小时。

【技术特征摘要】
一种用于生长结束后降低碳化硅晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力的退火工艺,包括选用密封性良好的、高温区温度梯度小的退火炉,在惰性气体保护下,通过缓慢升温、高温恒温、再缓慢降温,达到减少碳化硅晶体与坩埚盖之间以及碳化硅晶体内部应力,进而消除碳化硅晶体开裂的问题,提高晶体产率,其特征在于经10 50小时缓慢升温到退火温度,退火温度达到碳化硅晶体生长时的温度2100℃ 2500℃,达到退火温度后高温恒温时间为10 40小时,缓慢降温时间为10 50小时。2.如权利要求1所述的退火工艺,其中退火炉是石墨加热炉或感应线圈加热炉,退火 炉12小时漏气不超过10Pa。3.如权利要求1所述的退火工艺,退火炉高温区即晶体退火处温度梯度小于20°C/cm, 优选小于5°C...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭同华汪波李龙远陈小龙刘春俊李河清朱丽娜吴星倪代秦王文军王刚王皖燕
申请(专利权)人:新疆天科合达蓝光半导体有限公司北京天科合达蓝光半导体有限公司中国科学院物理研究所
类型:发明
国别省市:65

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