申请/专利权人：浙江大学杭州国际科创中心

申请日：2022-05-18

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN115142123B

主分类号：C30B23/00

分类号：C30B23/00;C30B29/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.10.25#实质审查的生效;2022.10.04#公开

摘要：本发明公开了一种掺锗改善碳化硅单晶衬底面型参数的方法，在物理气相传输法PVT生长碳化硅单晶过程中掺入非电活性的锗杂质，锗杂质会钉扎硅核心不全位错，通过位错钉扎效应阻止Si核心不全位错的滑移，抑制单晶衬底在加工过程中的机械应力下的滑移，以实现改善碳化硅单晶衬底面型参数的目的。同时，为了控制生长初期锗的高蒸汽压，防止锗原子在生长表面的团簇效应，并保证生长过程中锗源的持续供应，实现晶体生长过程中的均匀掺杂，本发明使用锗烷GeH4气体作为锗的掺杂源，在PVT单晶生长的同时，向生长腔内稳定、均匀地通GeH4气体以实现以上目的。

主权项：1.一种掺锗改善碳化硅单晶衬底面型参数的方法，其特征在于，所述方法包括在PVT法的基础上，引入气态锗源，形成稳定、均匀、可控的掺杂气氛,最后得到均匀掺杂的掺锗碳化硅单晶材料，所述方法采用的生长装置包括石墨坩埚，保温层，加热器，石墨托，籽晶，感应线圈与测温孔，所述保温层位于所述石墨坩埚下方，所述加热器位于所述保温层下方，还包括掺杂源通道，所述掺杂源通道穿过所述加热器与所述保温层与所述石墨坩埚相连通，所述掺杂源通道与所述石墨坩埚的中心线重合；气态锗源为GeH4；所述方法具体为：1）使石墨坩埚底部处于感应线圈的中心位置；2）将碳化硅粉源置于石墨坩埚内，将籽晶固定在石墨托上，置于石墨坩埚顶部；3）密封生长装置，抽真空至1×10-5Pa后，将温度提高至1100-1300℃，保温时间5h；4）通过掺杂源通道充入保护气体，将压强稳定在400mbar；5）提高加热线圈功率，保持压强稳定；6）通入掺杂锗源的保护气体，稳定后分布降低压强至生长状态，开始生长；其中，保护气体中锗源的体积分数为0.5-5%，分布降低压强是先在1小时内将压强降低至100mbar，再用1小时将压强降低至10mbar，最后用1小时将压强降低至3mbar；7）生长结束后，逐步提高压强是1小时将压强升至800mbar，降低加热线圈功率，待石墨坩埚内温度降至室温，得到掺锗的碳化硅单晶。

全文数据：

权利要求：

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