[发明专利]导模法生长多条晶体的制备工艺

摘要

本发明涉及一种导模法生长多条晶体的制备工艺，包括以下步骤：（1）将原料装入单晶生长炉内的坩埚中，抽真空；（2）对单晶生长炉内的高温环境提供发热体通电加热至原料熔点以下100~200℃，并保持温度；对上生长梯度提供发热体和下生长梯度提供发热体升温至原料的熔点以上100~300℃，原料熔化成熔体；（3）引晶（4）缩颈；（5）扩肩；（6）提拉籽晶，使多条晶体进行等径生长；（7）待多条晶体在籽晶提拉下完全脱离模具的上表面后，停止提拉，使单晶生长炉内的温度梯度为零，恒温；然后再降温至室温，晶片的生长结束，即得到多条晶体。本发明能够实现对多颗晶体生长的同时及独立地控制。

主权项

一种导模法生长多条晶体的制备工艺，其特征是，包括以下步骤：（1）将原料装入单晶生长炉内的坩埚中，对单晶生长炉进行抽真空，控制单晶生长炉内的真空度为1.0×10‑3~1.0×10‑4Pa；（2）对单晶生长炉内的高温环境提供发热体、上生长梯度提供发热体、下生长梯度提供发热体通电进行加热，升温速度为7~20℃/分钟；待温度达到原料熔点以下100~200℃时，保持高温环境提供发热体的温度；对上生长梯度提供发热体和下生长梯度提供发热体继续升温，上生长梯度提供发热体的升温速度为1~3℃/分钟，下生长梯度提供发热体的升温速度2~7℃/分钟，升温至原料的熔点以上100~300℃；坩埚内的原料熔化成熔体，恒温1~2小时；（3）引晶：将提拉杆下端的籽晶同时悬于坩埚内的每组模具的上方3~5毫米处进行烤晶，烤晶30～60分钟；烤晶后将籽晶落在每一模具上，使籽晶的熔接面与每一模具上表面上的熔体充分熔接，实现多条晶片的引晶；（4）缩颈：引晶后，籽晶分别以20～60毫米/小时的速率进行提拉，缩颈长度在15~20毫米后完成缩颈；（5）扩肩：缩颈完成后进行扩肩，扩肩角度为120度，提拉速率为0～10毫米/小时，扩肩长度15~30毫米后完成扩肩；扩肩的同时以0.5~1℃/分钟的降温速度降低上生长梯度提供发热体和下生长梯度提供发热体的温度；（6）扩肩后，提拉籽晶，使多条晶体进行等径生长，等径生长过程中，提拉速率为10～50毫米/小时，同时以0.1~0.6℃/分钟的降温速度降低上生长梯度提供发热体和下生长梯度提供发热体的温度；（7）待多条晶体在籽晶提拉下完全脱离模具的上表面后，停止提拉，以3~9℃/分钟的降温速度分别降低上生长梯度提供发热体和下生长梯度提供发热体的温度，使上生长梯度提供发热体、下生长梯度提供发热体的温度与高温环境提供发热体的温度一致，即单晶生长炉内的温度梯度为零，并恒温1~2小时；然后以1~6℃/分钟的降温速度降低高温环境提供发热体、上生长梯度提供发热体、下生长梯度提供发热体的温度，降温至室温，晶片的生长结束，即得到多条晶体。