CN105970285A - 调节碳化硅单晶生长温度的方法 - Google Patents

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袁玉平
闫鹏
袁佳斌
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/20—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/36—Carbides

Abstract

本发明涉及一种调节碳化硅单晶生长温度的方法，它包括使籽晶与坩埚同轴，且使籽晶与坩埚沿相反放线旋转；通过控制晶体转速和坩埚转速，控制熔体温度场和温度分布；使感应线圈固定不动；通过坩埚升降，调节碳化硅升华的平面始终处于感应线圈磁场的最高点。本发明温度变化稳定，产品质量高。

Description

调节碳化硅单晶生长温度的方法
技术领域
本发明涉及一种温度调节方法，具体涉及一种碳化硅单晶生产温度调节方法。
背景技术
目前，碳化硅单晶生产的温度变化是通过调节感应线圈的高度或调节功率来实现的，其温度变化不稳定，产品质量不理想，同时在生产过程中存在安全隐患。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种温度变化稳定，产品质量高的调节碳化硅单晶生长温度的方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的调节碳化硅单晶生长温度的方法，它包括以下步骤，
（1）使籽晶与坩埚同轴，且使籽晶与坩埚沿相反放线旋转；
（2）通过控制晶体转速和坩埚转速，控制熔体温度场和温度分布；
（3）使感应线圈固定不动；
（4）通过坩埚升降，调节碳化硅升华的平面始终处于感应线圈磁场的最高点。
在步骤（1）中，使籽晶与坩埚中容纳的硅熔体相接触，使籽晶与坩埚同轴，然后从该坩埚中拉出该籽晶以形成一紧邻该籽晶的颈部，一紧邻该颈部的籽晶锥体，以及一紧邻该籽晶锥体的等直径部分。
在步骤（2）中，晶体转速控制在8-10rpm，坩埚转速控制在5-8rpm，晶体和坩埚壁的中间形成了一个涡流。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明通过固定感应线圈，感应线圈的磁场固定在原来区域，外部环境保持原样，然后通过升降坩埚，调节碳化硅升华的平面始终处于感应线圈磁场的最高点，确保碳化硅从粉料的最上层有规则升华，通过精确控制晶体和坩埚转速，形成熔体温度场和温度分布，从而控制单晶硅中的氧分布和掺杂元素分布的均匀性，使产品质量有效提高，本方法中温度变化平稳，操作安全性高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明所述的调节碳化硅单晶生长温度的方法，它包括以下步骤，
（1）使籽晶与坩埚同轴，且使籽晶与坩埚沿相反放线旋转；
（2）通过控制晶体转速和坩埚转速，控制熔体温度场和温度分布；
（3）使感应线圈固定不动；
（4）通过坩埚升降，调节碳化硅升华的平面始终处于感应线圈磁场的最高点。
在步骤（1）中，使籽晶与坩埚中容纳的硅熔体相接触，使籽晶与坩埚同轴，然后从该坩埚中拉出该籽晶以形成一紧邻该籽晶的颈部，一紧邻该颈部的籽晶锥体，以及一紧邻该籽晶锥体的等直径部分。
在步骤（2）中，晶体转速控制在8-10rpm，坩埚转速控制在5-8rpm，晶体和坩埚壁的中间形成了一个涡流。
本发明通过固定感应线圈，感应线圈的磁场固定在原来区域，外部环境保持原样，然后通过升降坩埚，调节碳化硅升华的平面始终处于感应线圈磁场的最高点，确保碳化硅从粉料的最上层有规则升华，通过精确控制晶体和坩埚转速，形成熔体温度场和温度分布，从而控制单晶硅中的氧分布和掺杂元素分布的均匀性，使产品质量有效提高，本方法中温度变化平稳，操作安全性高。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.调节碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于：它包括以下步骤，
（1）使籽晶与坩埚同轴，且使籽晶与坩埚沿相反放线旋转；
（2）通过控制晶体转速和坩埚转速，控制熔体温度场和温度分布；
（3）使感应线圈固定不动；
（4）通过坩埚升降，调节碳化硅升华的平面始终处于感应线圈磁场的最高点。
2.根据权利要求1所述的调节碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于：在步骤（1）中，使籽晶与坩埚中容纳的硅熔体相接触，使籽晶与坩埚同轴，然后从该坩埚中拉出该籽晶以形成一紧邻该籽晶的颈部，一紧邻该颈部的籽晶锥体，以及一紧邻该籽晶锥体的等直径部分。
3.根据权利要求1所述的调节碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于：在步骤（2）中，晶体转速控制在8-10rpm，坩埚转速控制在5-8rpm，晶体和坩埚壁的中间形成了一个涡流。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107142520A (zh) * 2017-05-17 2017-09-08 中国科学院电工研究所 一种控制碳化硅单晶生长装置
CN108130594A (zh) * 2017-12-25 2018-06-08 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种分阶段实时调控SiC晶体生长界面温度和温度梯度的方法
CN114318542A (zh) * 2022-03-14 2022-04-12 浙江大学杭州国际科创中心 一种保持碳化硅单晶生长温度的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201873777U (zh) * 2010-11-24 2011-06-22 浙江昱辉阳光能源有限公司 硅液面位置控制装置
WO2012127703A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 トヨタ自動車株式会社 SiC単結晶の製造方法および製造装置
CN103210127A (zh) * 2010-11-09 2013-07-17 新日铁住金株式会社 n型SiC单晶的制造方法
CN104328494A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 邢台晶龙电子材料有限公司 一种太阳能级直拉单晶硅的生产方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103210127A (zh) * 2010-11-09 2013-07-17 新日铁住金株式会社 n型SiC单晶的制造方法
CN201873777U (zh) * 2010-11-24 2011-06-22 浙江昱辉阳光能源有限公司 硅液面位置控制装置
WO2012127703A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 トヨタ自動車株式会社 SiC単結晶の製造方法および製造装置
CN104328494A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 邢台晶龙电子材料有限公司 一种太阳能级直拉单晶硅的生产方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107142520A (zh) * 2017-05-17 2017-09-08 中国科学院电工研究所 一种控制碳化硅单晶生长装置
CN108130594A (zh) * 2017-12-25 2018-06-08 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种分阶段实时调控SiC晶体生长界面温度和温度梯度的方法
CN114318542A (zh) * 2022-03-14 2022-04-12 浙江大学杭州国际科创中心 一种保持碳化硅单晶生长温度的方法
CN114318542B (zh) * 2022-03-14 2022-07-15 浙江大学杭州国际科创中心 一种保持碳化硅单晶生长温度的方法

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