[发明专利]通过升华制造大直径碳化硅晶体及相关半导体SIC晶片的方法

摘要

本发明公开了一种制备碳化硅衬底的方法，所述衬底适于在正常用于硅晶片加工的标准外延室中外延生长。对要在正常用于硅衬底的外延室中被加工的任何衬底设置了严格的限制，以避免所述硅晶片的污染。为了充分利用标准硅加工设备，所述SiC衬底具有至少150mm的直径。为了SiC芯棒的适当生长，使生长坩埚的内部体积为所述芯棒的最终生长体积的6至12倍。另外，使所述坩埚的所述内部体积具有0.8至4.0的高度与宽度比。对每个衬底中的污染、颗粒和缺陷设置了严格的限制。

主权项

一种制造SiC晶体至生长体积的方法，包括：i.将包含硅芯片的混合物引入到反应池中，所述反应池由石墨制成并且具有圆柱形内部，所述圆柱形内部的内部体积在所述SiC晶体的所述生长体积的6至12倍范围内。ii.将碳化硅晶种置于所述反应池内部邻近述反应池的盖子处；iii.使用所述盖子密封所述圆柱形反应池；iv.用石墨绝缘体围绕所述反应池；v.将圆柱形反应池引入到真空炉中；vi.将所述真空炉抽真空；vii.用包含惰性气体的气体混合物将所述真空炉填充至接近大气压的压力；viii.将所述圆柱形反应池在所述真空炉中加热至1975℃至2500℃范围内的温度；ix.将所述真空炉中的压力减小至从0.05托至低于50托；x.将碳气源引入所述真空炉中；以及，xi.使硅物质和碳物质升华以及蒸气冷凝到所述晶种上。