CN106990126B - 一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，属于晶体加工领域，方法包括提供进行过磨平面处理的偏向SiC晶体，提供X射线定向仪；标记偏向SiC晶体的生长大边、生长小边；选取偏向SiC晶体的衍射面，将X射线定向仪的探测器位置固定在该衍射面发生布拉格衍射位置处，测试位于(0001)面与(11‑20)面或(0001)面与(1‑100)面之间衍射面衍射角的位置，在磨平的平面内旋转晶体，不断测试调整晶体表面的衍射方向，直至测得的衍射角与偏向后的理论值一致，实现对偏向SiC晶体大边、小边的精确定向。本方法定位准确，误差小，无需对晶体进行二次滚圆，降低了晶体开裂的风险。

Description

一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法
技术领域
本发明涉及一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，属于晶体加工领域。
背景技术
SiC作为第三代宽禁带半导体材料的一员，具有禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、化学性能稳定等优异的性质。基于这些性质，SiC材料在高温、高频、高压、大功率、光电子及抗辐射等方面具有巨大的引用潜力。目前，SiC基电子器件已被广泛应用于航空航天、智能电网、混合动力汽车等领域。
目前常用的SiC衬底材料为4H-SiC、6H-SiC，它们均属于六方晶系。衬底表面一般为（0001）面或（0001）面附近的近邻面。根据半导体业界传统的要求，需要在半导体衬底材料上做定位边来标记晶体的晶向。在4H-SiC或6H-SiC单晶中存在两个定位边，分别为主定位边（大边）、副定位边（小边）。主定位边指向晶体学[1-100]方向，副定位边指向晶体学[11-20]方向，主定位边与副定位边之间呈90°夹角。此外，在SiC衬底中，定位边还能够表明晶体偏向的方向。如同质外延SiC薄膜时采用的（0001）偏向[11-20]方向4°或8°的衬底材料，此时衬底表面的法线方向偏向小边方向，并与[0001]方向成4°或8°的夹角。当衬底的大边、小边位置定向不准时，会严重影响衬底的后期使用，如容易导致采用该衬底外延的SiC薄膜中产生多型夹杂等问题。因此准确定位大边、小边的方向对描述晶体的晶向及偏角具有重要意义。
当SiC单晶生长完成后，一般需要经过磨平面、晶体定向、滚圆、磨定位边、切割、研磨、抛光等过程，最终加工成SiC衬底。目前在对晶体定向时，一般有两种方法。第一种方法是按照籽晶生长大边的位置确定晶体的大边、小边方向：将籽晶的大边作为晶体的大边方向，然后在与生长大边垂直90°方向上确定小边。当采用该方法时，晶体大边、小边定向的准确性严重受籽晶大边、小边定向准确性的影响，当籽晶的大边、小边定向不准确时，该方法得到的晶体的大边、小边方向通常也不准确。同时，生长大边在生长结束后有时无法明确辨别，需要凭借经验进行寻找生长大边，因此导致此方法中人为因素引入的误差较大。第二种方法是先将晶体进行磨平面，然后再将晶体进行初步滚圆，得到圆柱形晶体，再采用X射线定向仪，实现对晶体的大边、小边方向进行精确定向，最后对晶体进行二次滚圆，将晶体直径滚成目标直径。该方法虽然能够实现对大边、小边方向的精确定向，但实际采用X射线定向仪定向过程中，需要不断转动晶体的外圆，步骤繁琐。同时，该步骤中晶体需要进行两次滚圆，而第二次滚圆时晶体容易发生开裂，因此该定向方法，实际操作过程步骤繁琐，且增大了晶体开裂的风险。
中国专利CN 203542884 U公开了一种用于SiC单晶定位边定向的夹具。该夹具作为SiC单晶晶体加工过程中定向仪定向、平面磨床磨定位边的辅助工具，能够将确定定位边后的晶体准确的移动到平面磨床进行下一步加工。该方法中，通过升降旋转电机旋转晶体寻找SiC单晶的衍射面。由于六方SiC的对称性，采用此方法能够准确的定位出6个完全等价的（11-20）面和6个完全等价的（1-100）面，因此该方法能够准确定位出正向晶体的定位边。但，当晶体为偏向生长晶体时，此方法虽然也能够定位出的6个（11-20）面和6个（1-100）面，但此时6个（11-20）面、（1-100）面已经不再等价，其中仅有1个（11-20）面、（1-100）面能够用于描述晶体的偏向。该方法中得到定位边的方位后需将晶体转移至磨床，无法再对晶体的表面进行进一步定向。因此使用该方法无法对偏向晶体的定位边定向，也无法与后续工序无缝配合。此外，该方法中的夹具需要步进电机，在定向过程中若晶体旋转过快，X射线定向仪的灵敏度无法实现同步；若晶体旋转过慢，在对晶体端面360°旋转的过程中费时较长。因此，此方法中步进电机旋转晶体在实际操作过程中可用性不强。
发明内容
根据现有技术中的不足，本发明提供一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法。
术语说明：
偏向SiC晶体：本发明中指，偏向的SiC单晶表面法线不是c轴，而是SiC单晶硅面法线偏离<11-20>或<1-100>方向一小角度。偏向SiC单晶的表面不是c面，而是与c面存在一定夹角的近邻面。
大边：指SiC单晶晶体的主定位边，方向为<1-100>。对六方SiC单晶而言，在正向晶体中存在6个完全等价的大边。
小边：指SiC单晶晶体的副定位边，方向为<11-20>。对六方SiC单晶而言，在正向晶体中存在6个完全等价的小边。
生长大边：本发明中指SiC晶体背部籽晶的主定位边。
生长小边：本发明中指SiC晶体背部籽晶的副定位边。
籽晶面：本发明中指晶体含有籽晶的面。
原生面：本发明中指晶体的生长面，此面一般不平整，存在凸率。
本发明的技术方案如下：
一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，包括：
提供进行过磨平面处理的偏向SiC晶体，提供X射线定向仪；
标记偏向SiC晶体的生长大边、生长小边；
选取偏向SiC晶体的衍射面，将X射线定向仪的探测器位置固定在该衍射面发生布拉格衍射位置处，测试位于（0001）面与（11-20）面或（0001）面与（1-100）面之间衍射面衍射角的位置，在磨平的平面内旋转晶体，不断测试调整晶体表面的衍射方向，直至测得的衍射角与偏向后的理论值一致，实现对偏向SiC晶体大边、小边的精确定向。
根据本发明优选的，所述的定向方法包括步骤如下：
（1）将偏向SiC晶体的籽晶面、原生面进行磨平面处理，获得上下表面都平整的SiC晶体；
（2）在磨平面的上表面内，用游标卡尺找到晶体的中心点（即晶体的圆心），标记为O；观察籽晶面找出生长大边点标记为点C；过晶体中心点O与生长大边点C作直线，直线与晶体周边弧线的交点为A，A为生长大边对面点；过晶体中心点O作直线AC的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点标记为B、D；如附图1所示；
（3）当步骤（1）中的偏向SiC晶体偏<11-20>方向时，根据X射线衍射理论和晶体表面偏向可知，平行于<11-20>方向（即BO、DO方向）的衍射角会发生变化，变化值为晶体的偏角，而垂直于<11-20>方向（即AO、CO方向）的衍射角将不会发生变化。选取（11-2n）作为衍射面，将X射线定向仪的探测器位置固定在该衍射面发生布拉格衍射位置处，分别测试BO方向和DO方向的衍射角，（一般在偏向的情况下，此时BO、DO方向的测试结果与偏向后的理论值不同，需要经过后期定向寻找小边方向），作BO的垂线M1N1，并分别测试M1O，N1O方向的衍射角度；若M1O方向的衍射角度比BO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的小边点或小边对面点位于弧AB段；若N1O方向的衍射角度比BO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的小边点或小边对面点位于弧BC段，如图2所示；
当步骤（1）中的偏向SiC晶体偏<1-100>方向时，根据X射线衍射理论和晶体表面偏向可知，平行于<1-100>方向（即AO、CO方向）的衍射角会发生变化，变化值为晶体的偏角，而垂直于<1-100>方向（即BO、DO方向）的衍射角将不会发生变化。选取（1-10 n）作为衍射面，将X射线定向仪的探测器位置固定在该衍射面发生布拉格衍射位置处，分别测试AO方向和CO方向的衍射角，（一般在偏向的情况下，此时AO、CO方向的测试结果与偏向后的理论值不同，需要经过后期定向寻找大边方向），作CO的垂线M1N1，分别测试M1O，N1O方向的衍射角度；若M1O方向的衍射角度比CO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的大边点位于弧DC段；若N1O方向的衍射角度比CO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的大边点位于弧BC段，如图3所示；
（4）在步骤（3）确定弧段的基础上，进一步在弧段对应的直线M1N1上作点M2，M3，……或者N2，N3，……，分别测试M2O、M3O……方向的衍射角或者N2O、N3O……方向的衍射角，直至MiO方向或NiO方向测试的衍射角与偏向后的理论值相符，确定点Mi或Ni；如图2，3所示；
（5）当步骤（1）中的偏向SiC晶体偏<11-20>方向时，将步骤（4）中确定的Mi或Ni点与圆心O相连，并延长MiO或NiO至弧线AB或BC的交点为点B’；延长B’O至与晶体周边弧线相交于点D’；过O点作D’B’的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点为点A’、点C’，点A’为大边对面点，点C’为大边点，确定晶体大边、小边，如图4所示；
当步骤（1）中的偏向SiC晶体偏<1-100>方向时，将步骤（4）中确定的Mi或Ni点与圆心O相连，并延长MiO或NiO至弧线DC或BC的交点为点C’，C’是大边点；延长C’O至与晶体周边弧线相交于点A’，点A’为大边对面点；过O点作A’C’的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点为点B’、点D’，确定晶体大边、小边，如图5所示；
（6）将X射线定向仪的探测器固定在（000Y）面发生布拉格衍射位置处，测量A'O、B'O、C'O、D'O方向的衍射角，此时，平行于晶体偏向的方向衍射角会发生变化，变化值为晶体的偏角，而垂直于晶体偏向的方向不会发生变化，由此可知A'O、B'O、C'O、D'O方向的理论衍射角。若实际测得的A'O、B'O、C'O、D'O方向衍射角值与偏向后的理论值相同，则说明大边、小边定向准确；若实际测得的A'O、B'O、C'O、D'O方向衍射角值与偏向后的理论值存在差异值，且差异值大于允许误差范围，则说明步骤（4）中的Mi或Ni点的位置不准确，需重复步骤（4）直至找到最优的Mi或Ni点，然后再进行步骤（5）、（6）的操作。
根据本发明优选的，还包括步骤（7），当晶体偏<11-20>方向时，用定向仪测试大边方向平面的衍射角，测试大边方向平面是否为（1-100）面；当晶体偏<1-100>方向时，用定向仪测试小边方向平面的衍射角值，测试小边方向平面是否为（11-20）面。进一步验证定向的准确性。这是由于当晶体偏<11-20>方向时，晶体的小边平面不再是（11-20）面，而是与（11-20）面有一偏角，但此时大边方向平面仍为准确的（1-100）面，因此需采用大边方向平面进行验证。当晶体偏<1-100>方向时，晶体的大边平面不再是（1-100）面，而是与（1-100）面有一偏角，但此时小边方向平面仍为准确的（11-20）面，因此需采用小边方向平面进行验证。
进一步优选的，步骤（7）中，当晶体偏<11-20>方向时，用金刚石砂轮磨出SiC晶体大边平面，将探测器置于（1-100）面发生衍射的2θ处，用X射线定向仪测试大边方向平面的衍射角值，判断大边方向平面是为（1-100）面，验证此次定向的准确性：当测试的大边方向平面的衍射角值为（1-100）面的布拉格衍射角θ时，说明定向准确，否则说明不准确；当晶体偏<1-100>方向时，用金刚石砂轮磨出SiC晶体小边平面，将探测器位置置于（11-20）面发生衍射的2θ处，用X射线定向仪测试小边方向平面的衍射角值，判断小边方向平面为（11-20）面，验证此次定向的准确性：当测试的小边方向平面的衍射角值为（11-20）面的布拉格衍射角θ时，说明定向准确，否则说明不准确。
SiC晶体中某一衍射面内发生衍射时的理论布拉格角度θ和探测器位置2θ的数值可根据布拉格方程及SiC单晶的晶胞参数计算得到。
根据本发明优选的，步骤（1）中的偏向SiC晶体为直径2英寸~6英寸，偏<11-20>或<1-100>方向1°~8°的4H-SiC晶体；或者为直径2英寸~6英寸，偏<11-20>或<1-100>方向1°~8°的6H-SiC晶体。
进一步优选的，当步骤（1）中的偏向SiC晶体为4H-SiC晶体时，步骤（2）中点O、A、B、C、D标记于碳面上，分别代表晶体中心点、生长大边对面点、生长小边点、生长大边点、生长小边对面点；步骤（3）中的n=4或8；步骤（6）中Y=4，将X射线定向仪的探测器固定在（0004）面发生布拉格衍射位置处；
当步骤（1）中的偏向SiC晶体为6H-SiC晶体时，步骤（2）中点O、A、B、C、D标记于硅面上，分别代表晶体中心点、生长大边对面点、生长小边对面点、生长大边点、生长小边点；步骤（3）中的n=6或12；步骤（6）中Y=6，将X射线定向仪的探测器固定在（0006）面发生布拉格衍射位置处。
根据本发明优选的，步骤（3）中点O与线段M1N1的垂直距离为15~30 mm。
根据本发明优选的，步骤（3）中点M1、N1与线段BO或CO的垂直距离为2~10 mm。
根据本发明优选的，步骤（4）中，Mi与Mi-1的间距为2~5 mm，Ni与Ni-1的间距为2~5mm。
根据本发明优选的，步骤（6）中，设衍射角值与偏向后理论值的差异值为a，允许误差范围为0°＜a＜0.1°，当测试的衍射角值与偏向后的理论值相差0.1°及以上时，认为定向不准确，需重复步骤（4）~（6）的操作。
本发明可实现对直径2英寸~6英寸，偏<11-20>或<1-100>方向1°~8°的4H-SiC 或6H-SiC单晶的大边、小边精确定位，适用性广。
本发明上述方法中未做详细限定的部分均按本领域现有技术。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
（1）本发明中的定向方法，巧妙利用了选取的衍射面与（11-20）面或（1-100）面之间存在交线，交线即为小边或大边的特点，精确地确定了偏向SiC晶体的大边、小边方向。该方法避免了直接采用籽晶生长大边进行定向带来的人为误差，大幅度提高定向的精度，定向误差不超过0.1°。
（2）本发明中的定向方法，在实现对大边、小边精确定向的同时，无需对晶体进行二次滚圆，降低了晶体开裂的风险。
（3）本发明中的定向方法，通过测试不同区域衍射角的偏差，人为旋转晶体，避免了步进电机旋转晶体的盲目性，节省了时间，提高了效率。
（4）本发明中的定向方法，可在现有的定向仪设备上进行，简单实用，易于推广。
附图说明
图1是按照籽晶大边在碳面上标记的4H-SiC晶体生长大边、生长小边位置示意图。O为晶体中心点，A为生长大边对面点，B为生长小边点，C为生长大边点，D为生长小边对面点。
图2是本发明中，偏<11-20>方向4H-SiC单晶大边、小边方向精确定位示意图。
图3是本发明中，偏<1-100>方向4H-SiC单晶大边、小边方向精确定位示意图。
图4是本发明中，偏<11-20>方向4H-SiC单晶精确定向大边、小边位置示意图。A’为大边对面点，B’ 为小边点，C’为大边点，D’ 为小边对面点。
图5是本发明中，偏<1-100>方向4H-SiC单晶精确定向大边、小边位置示意图。A’为大边对面点，B’为小边点，C’为大边点，D’为小边对面点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，具体包括操作步骤如下：
（1）将偏<11-20>方向1°的直径2英寸4H-SiC晶体的籽晶面、原生面进行磨平面处理，获得平整的SiC晶体。
（2）在磨平面的上表面内，用游标卡尺找到晶体的中心（即晶体的圆心），标记为O。观察籽晶面找出生长大边点并在碳面上标记为点C。过晶体中心点O与生长大边点C作直线，直线与晶体周边弧线的交点为A，A为生长大边对面点。过晶体中心点O作直线AC的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点标记为B、D，其中点B为生长小边点，D为生长小边对面点。
（3）选取（11-24）面作为衍射面，用X射线定向仪的探测器固定在71.97°，测试BO方向和DO方向的衍射角，测得衍射角分别为36.79°，35.19°。该值与标准值36.99°，34.99°存在差异，需要进一步寻找小边方向。作BO的垂线M1N1，线段M1N1与点O的垂直距离为15 mm，点M1、N1与线段BO的垂直距离均为2 mm。测试M1O，N1O方向的衍射角度，分别为36.74°，36.84°。N1O方向的衍射角度（36.84°）比BO方向的衍射角度（36.79°）更接近偏向后的理论值（36.99°），所以判断出真正的小边点位于弧BC段。
（4）在步骤（3）确定弧BC段的基础上，进一步在弧段对应的直线M1N1线段上作点N2，N3，……，Ni与Ni-1的间距为2 mm，分别测试N2O、N3O，……方向的衍射角，直至在N5O方向测试的衍射角为36.99°，确定点N5。
（5）将步骤（4）中的N5点与圆心O相连，并延长N5O至弧线BC的交点为点B’，则B’是小边点。延长B’O至D’，则D’为小边对面点；过O点作D’B’的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点为A’、C’。则A’为大边对面点，C’为大边点。确定晶体大边、小边。
（6）将X射线定向仪的探测器固定在（0004）面发生布拉格衍射位置（35.6°）处，测试A’O、B’O、C’O、D’O方向的衍射角，分别为17.78°，18.80°，17.82°， 16.80°，与偏向后对应的理论值17.80°，18.80°，17.80°，16.80°相差0.02°，小于0.1°，说明此次大边、小边定位准确。
（7）用金刚石砂轮磨出SiC晶体大边方向平面，将X射线定向仪的探测器固定在（1-100）面发生布拉格衍射（33.65°）处，测试大边方向平面的衍射角为16.82°，说明大边方向的平面为（1-100）面，此次定向正确。
实施例2
与实施例1所述的一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其不同之处在于：
步骤（1）中，晶体为偏<1-100>方向8°的直径6英寸4H-SiC晶体。
步骤（3）中，选取（1-104）面作为衍射面，将X射线定向仪的探测器固定在49.87°，测试AO方向和CO方向的衍射角，测得衍射角分别为18.35°，31.51°。该值与标准值16.93°，32.93°存在差异，需要进一步寻找大边方向。作CO的垂线M1N1，线段M1N1与点O的垂直距离为30 mm，点M1、N1与线段CO的垂直距离均为10 mm。测试M1O，N1O方向的衍射角度，分别为32.05°，31.37°。M1O方向的衍射角度（32.05°）比CO方向的衍射角度（31.51°）更接近偏向后的理论值（32.93°），判断出真正的大边点位于弧CD段。
步骤（4）中，在步骤（3）确定弧CD段的基础上，进一步在弧段对应的直线M1N1上作点M2，M3，……，Mi与Mi-1的间距为5 mm，分别测试M2O、M3O，……方向的衍射角，直至在M7O方向测试的衍射角为32.93°，确定点M7。
步骤（5）中，将步骤（4）中的M7点与圆心O相连，并延长M7O至弧线CD的交点为点C’，则C’是大边点。延长C’O至A’，则A’为大边对面点；过O点作A’C’的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点为B’、D’。则B’为小边点，D’为小边对面点。
步骤（6）中，将X射线定向仪的探测器固定在（0004）面发生布拉格衍射位置（35.6°）处，测试A’O、B’O、C’O、D’O方向的衍射角，分别为9.89°，17.83°，25.71°， 17.77°，与偏向后对应的理论值9.80°，17.80°，25.80°，17.80°相差为0.09°，小于0.1°，说明此次大边、小边定位准确。
步骤（7）中，用金刚石砂轮磨出SiC晶体小边方向平面，将X射线定向仪的探测器固定在（11-20）面发生布拉格衍射（60.18°）处，测试小边方向平面的衍射角为30.09°，说明小边方向的平面为（11-20）面，此次定向正确。
实施例3
与实施例1所述的一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其不同之处在于：
步骤（1）中，晶体为偏<11-20>方向4°的直径4英寸6H-SiC晶体。
步骤（2）中，用游标卡尺找到晶体的中心（即晶体的圆心），并在硅面标记为O。观察籽晶面找出生长大边点并标记为点C。过晶体中心点O与生长大边点C作直线，直线与晶体周边弧线的交点为A，A为生长大边对面点。过晶体中心点O作直线AC的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点标记为B、D，其中点B为生长小边对面点，D为生长小边点。由于6H-SiC晶体与4H-SiC晶体的标记面不同，一个是硅面，一个是碳面，二者的B、D指代会对调，但都能由做垂线方法定位小边。
步骤（3）中，选取（11-212）面作为衍射面，将X射线定向仪的探测器固定在104.73°，测试BO方向和DO方向的衍射角，测得衍射角分别为55.46°，49.26°。该值与标准值56.36°，48.36°存在差异，需要进一步寻找小边方向。作BO的垂线M1N1，线段M1N1与点O的垂直距离为15 mm，点M1、N1与线段BO的垂直距离均为4 mm。测试M1O，N1O方向的衍射角度，分别为55.59°，55.30°。M1O方向的衍射角度（55.59°）比BO方向的衍射角度（55.46°）更接近偏向后的理论值（56.36°），根据此次的测试结果判断出真正的小边对面点位于弧AB段。
步骤（4）中，在步骤（3）确定弧AB段的基础上，进一步在M1N1上作点M2，M3，……，Mi与Mi-1的间距为3 mm，分别测试M2O、M3O，……方向的衍射角，直至在M6O方向测试的衍射角为56.36°，确定点M6。
步骤（5）中，将步骤（4）中的M6点与圆心O相连，并延长M6O至弧线AB的交点为点B’，则B’是小边对面点。延长B’O至D’，则D’为小边点；过O点作D’B’的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点为点A’、点C’。则A’为大边对面点，C’为大边点。
步骤（6）中，将X射线定向仪的探测器固定在（0006）面发生布拉格衍射位置（35.6°）处，测试A’O、B’O、C’O、D’O方向的衍射角，分别为17.80°，21.81°，17.80°， 13.79°，与偏向后对应的理论值17.80°，21.80°，17.80°，13.80°相差为0.01°，小于0.1°，说明此次大边、小边定位准确。
步骤（7）中，用金刚石砂轮磨出SiC晶体大边方向平面，将X射线定向仪的探测器固定在（1-100）面发生布拉格衍射（33.65°）处，测试大边方向平面的衍射角为16.83°，说明大边方向的平面为（1-100）面，此次定向正确。

Claims (10)

1.一种偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，包括：
提供进行过磨平面处理的偏向SiC晶体，提供X射线定向仪；
标记偏向SiC晶体的生长大边、生长小边；
选取偏向SiC晶体的衍射面，将X射线定向仪的探测器位置固定在该衍射面发生布拉格衍射位置处，测试位于(0001)面与(11-20)面或(0001)面与(1-100)面之间衍射面衍射角的位置，在磨平的平面内旋转晶体，不断测试调整晶体表面的衍射方向，直至测得的衍射角与偏向后的理论值一致，实现对偏向SiC晶体大边、小边的精确定向。
2.根据权利要求1所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，所述的定向方法包括步骤如下：
(1)将偏向SiC晶体的籽晶面、原生面进行磨平面处理，获得上下表面都平整的SiC晶体；
(2)在磨平面的上表面内，用游标卡尺找到晶体的中心点，标记为O；观察籽晶面找出生长大边点标记为点C；过晶体中心点O与生长大边点C作直线，直线与晶体周边弧线的交点为A，A为生长大边对面点；过晶体中心点O作直线AC的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点标记为B、D；
(3)当步骤(1)中的偏向SiC晶体偏<11-20>方向时，选取(11-2n)作为衍射面，将X射线定向仪的探测器位置固定在该衍射面发生布拉格衍射位置处，分别测试BO方向和DO方向的衍射角，作BO的垂线M1N1，并分别测试M1O，N1O方向的衍射角度；若M1O方向的衍射角度比BO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的小边点或小边对面点位于弧AB段；若N1O方向的衍射角度比BO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的小边点或小边对面点位于弧BC段；
当步骤(1)中的偏向SiC晶体偏<1-100>方向时，选取(1-10n)作为衍射面，将X射线定向仪的探测器位置固定在该衍射面发生布拉格衍射位置处，分别测试AO方向和CO方向的衍射角，作CO的垂线M1N1，分别测试M1O，N1O方向的衍射角度；若M1O方向的衍射角度比CO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的大边点位于弧DC段；若N1O方向的衍射角度比CO方向的衍射角度更接近偏向后的理论值，则真正的大边点位于弧BC段；
(4)在步骤(3)确定弧段的基础上，进一步在弧段对应的直线M1N1上作点M2，M3，……或者N2，N3，……，分别测试M2O、M3O……方向的衍射角或者N2O、N3O……方向的衍射角，直至MiO方向或NiO方向测试的衍射角与偏向后的理论值相符，确定点Mi或Ni；
(5)当步骤(1)中的偏向SiC晶体偏<11-20>方向时，将步骤(4)中确定的Mi或Ni点与圆心O相连，并延长MiO或NiO至弧线AB或BC的交点为点B’；延长B’O至与晶体周边弧线相交于点D’；过O点作D’B’的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点为点A’、点C’，点A’为大边对面点，点C’为大边点，确定晶体大边、小边；
当步骤(1)中的偏向SiC晶体偏<1-100>方向时，将步骤(4)中确定的Mi或Ni点与圆心O相连，并延长MiO或NiO至弧线DC或BC的交点为点C’，C’是大边点；延长C’O至与晶体周边弧线相交于点A’，点A’为大边对面点；过O点作A’C’的垂线，垂线与晶体周边弧线的交点为点B’、点D’，确定晶体大边、小边；
(6)将X射线定向仪的探测器固定在(000Y)面发生布拉格衍射位置处，分别测试A’O、B’O、C’O、D’O方向的衍射角，若衍射角值与偏向后的理论值相同，则说明大边、小边定向准确；若衍射角值与偏向后的理论值存在差异值，且差异值大于允许误差范围，则说明步骤(4)中的Mi或Ni点的位置不准确，需重复步骤(4)直至找到最优的Mi或Ni点，然后再进行步骤(5)、(6)的操作。
3.根据权利要求2所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，还包括步骤(7)，当晶体偏<11-20>方向时，用定向仪测试大边方向平面的衍射角，测试大边方向平面是否为(1-100)面；当晶体偏<1-100>方向时，用定向仪测试小边方向平面的衍射角值，测试小边方向平面是否为(11-20)面。
4.根据权利要求3所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，步骤(7)中，当晶体偏<11-20>方向时，用金刚石砂轮磨出SiC晶体大边平面，将探测器置于(1-100)面发生衍射的2θ处，用X射线定向仪测试大边方向平面的衍射角值，判断大边方向平面是为(1-100)面，验证此次定向的准确性：当测试的大边方向平面的衍射角值为(1-100)面的布拉格衍射角θ时，说明定向准确，否则说明不准确；当晶体偏<1-100>方向时，用金刚石砂轮磨出SiC晶体小边平面，将探测器位置置于(11-20)面发生衍射的2θ处，用X射线定向仪测试小边方向平面的衍射角值，判断小边方向平面为(11-20)面，验证此次定向的准确性：当测试的小边方向平面的衍射角值为(11-20)面的布拉格衍射角θ时，说明定向准确，否则说明不准确。
5.根据权利要求2所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，步骤(1)中的偏向SiC晶体为直径2英寸～6英寸，偏<11-20>或<1-100>方向1°～8°的4H-SiC晶体；或者为直径2英寸～6英寸，偏<11-20>或<1-100>方向1°～8°的6H-SiC晶体。
6.根据权利要求5所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，当步骤(1)中的偏向SiC晶体为4H-SiC晶体时，步骤(2)中点O、A、B、C、D标记于碳面上，分别代表晶体中心点、生长大边对面点、生长小边点、生长大边点、生长小边对面点；步骤(3)中的n＝4或8；步骤(6)中Y＝4，将X射线定向仪的探测器固定在(0004)面发生布拉格衍射位置处；
当步骤(1)中的偏向SiC晶体为6H-SiC晶体时，步骤(2)中点O、A、B、C、D标记于硅面上，分别代表晶体中心点、生长大边对面点、生长小边对面点、生长大边点、生长小边点；步骤(3)中的n＝6或12；步骤(6)中Y＝6，将X射线定向仪的探测器固定在(0006)面发生布拉格衍射位置处。
7.根据权利要求2所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，步骤(3)中点O与线段M1N1的垂直距离为15～30mm。
8.根据权利要求2所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，步骤(3)中点M1、N1与线段BO或CO的垂直距离为2～10mm。
9.根据权利要求2所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，步骤(4)中，Mi与Mi-1的间距为2～5mm，Ni与Ni-1的间距为2～5mm。
10.根据权利要求2所述的偏向SiC晶体的大边、小边精确定向方法，其特征在于，步骤(6)中，设衍射角值与偏向后理论值的差异值为a，允许误差范围为0°＜a＜0.1°，当测试的衍射角值与偏向后的理论值相差0.1°及以上时，认为定向不准确，需重复步骤(4)～(6)的操作。
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