本发明专利技术提供一种降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置及方法，所述装置包括电极组，所述电极组包括至少1对电极，每对所述电极包括2个电极块，且所述电极块与碳化硅籽晶电连接；电流源，所述电流源与所述电极电连接，本发明专利技术基于电流的加热效应对晶体进行加热，由于碳化硅晶体缺陷区的相焓变小于无缺陷区域的相焓变，在电流的加热效应下，碳化硅晶体缺陷区将会优先于无缺陷区进行蒸发形成缺陷坑，基于碳化硅晶体面和面的生长速度要远大于(0001)面的生长速度的原因，使得BPD缺陷向TED缺陷转变，从而减少BPD缺陷的数量，进而提升碳化硅晶体的品质。进而提升碳化硅晶体的品质。进而提升碳化硅晶体的品质。
【技术实现步骤摘要】
降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置及方法
[0001]本专利技术涉及碳化硅晶体生长领域，特别是涉及一种降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置及方法。
技术介绍
[0002]碳化硅材料作为第三代半导体的典型代表，具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率快、化学稳定性高、抗辐射能力强等优异性能，因此，碳化硅晶体的生长一直是国内外研究的热点。
[0003]用于功率器件的N型碳化硅晶体需要在其晶体生长的过程中掺入氮杂质，使碳化硅晶体成为导电型的碳化硅晶体。目前，常用的导电型碳化硅晶体多采用4H晶型，4H
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SiC晶体的生长方向对应的晶向为[0001]且偏向晶向的角度为4度，碳化硅晶体的生长方式有PVT(物理气相沉积)法、CVD(化学气相沉积)法等，使用PVT法生长4H
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SiC晶体的原理是通过加热的方式使得碳化硅生长原料升华后，重新在籽晶的碳面上层积生长单晶来使得晶体生长。在碳化硅晶体生长初期，由于晶体生长距离较短，此时，碳化硅籽晶中的原生缺陷会被碳化硅晶体所继承。同时，在晶体生长的成核过程中，热力学上的扰动会引入新的缺陷，即在碳化硅生长过程中容易产生TSD和BPD等缺陷，直接影响了整体晶体的质量，大大降低了其制备的器件的可靠性。
[0004]BPD缺陷是一种基平面位错缺陷，虽然可以在碳化硅晶体生长的后续工艺中，通过退火、刻蚀等方法，使BPD缺陷的数量减少，或转化为对碳化硅晶体的质量影响更小的TED缺陷，但是，上述过程对于减少BPD缺陷的数量是有限的，因此，如何促使更多的BPD缺陷向TED缺陷转化，从而提升碳化硅晶体的品质成为亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置及方法，用于解决现有技术中碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷数量过多，从而影响碳化硅晶体性能的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置，其特征在于，所述装置包括：
[0007]电极组，所述电极组包括至少1对电极，每对所述电极包括2个电极块，且所述电极块与碳化硅籽晶电连接；
[0008]电流源，所述电流源与所述电极电连接。
[0009]可选地，所述电极组包括N≥2对所述电极，且所述电极组为环状结构。
[0010]可选地，所述电极块呈轴对称分布。
[0011]可选地，相邻所述电极块之间还设置有绝缘块，以通过所述绝缘块隔离所述电极块，所述绝缘块包括二氧化硅(SiO2)绝缘块、氧化铝(Al2O3)绝缘块、氮化硅(Si3N4)绝缘块、环氧树脂绝缘块或聚酰亚胺绝缘块中的一种或组合。
[0012]可选地，所述电流源为直流电流源或频率为0～100KHz的交流电流源的一种。
[0013]可选地，所述电流源输出的电流大小为0.001A～2A。
[0014]本专利技术还提供一种降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的方法，包括以下步骤：
[0015]步骤S1：提供任一上述的装置及待碳化硅晶体生长的碳化硅籽晶，使所述电极块与所述碳化硅籽晶电连接，并将所述装置放置在PVT法生长碳化硅晶体的热场环境中；
[0016]步骤S2：进行碳化硅晶体生长；
[0017]步骤S3：通过所述电流源向每对所述电极的电极块输入电流，进行加热处理；
[0018]步骤S4：加热完成后，关闭电流输入，继续进行碳化硅晶体生长。
[0019]可选地，步骤S4之后还包括：步骤S5：重复S3
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S4步骤，直至碳化硅晶体生长结束；步骤S6：碳化硅晶体生长完成后，对碳化硅晶体降温退火，待冷却至室温后取出碳化硅晶体，经切磨抛光后碱蚀得到所述降低了BPD缺陷的碳化硅晶体衬底。
[0020]可选地，所述碳化硅籽晶的硅面上覆盖有玻璃碳涂层或石墨纸。
[0021]可选地，所述电极块位于所述碳化硅籽晶侧壁的外围，所述电极块与所述碳化硅籽晶电连接的方式包括直接电连接或间接电连接。
[0022]如上所述，本专利技术提出了降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置及方法，所述装置结构简单，包括至少1对呈轴对称分布的电极块，所述电极块一端与所述电流源电连接，所述电极块另一端与所述籽晶电连接，通过所述电流源产生的电流对碳化硅晶体进行加热，利用电流对碳化硅晶体的加热效应，使碳化硅晶体的侧向生长速度大于垂直方向生长速度，促使BPD缺陷向TED缺陷转化，从而减少BPD缺陷的数量，从而提升碳化硅晶体的性能和利用率。
附图说明
[0023]图1显示为现有技术中碳化硅晶体生长过程中BPD腐蚀坑结构示意图。
[0024]图2显示为本专利技术的降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置的俯视结构示意图。
[0025]图3显示为本专利技术的降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置的立体结构示意图。
[0026]图4显示为本专利技术降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的方法工艺流程图。
[0027]元件标号说明
[0028]10
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电极组
[0029]101
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电极
[0030]1011
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电极块
[0031]20
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电流源
[0032]30
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碳化硅籽晶
[0033]301
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玻璃碳涂层
[0034]S1
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S6
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步骤
具体实施方式
[0035]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书
所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0036]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的装置，其特征在于，所述装置包括：电极组，所述电极组包括至少1对电极，每对所述电极包括2个电极块，且所述电极块与碳化硅籽晶电连接；电流源，所述电流源与所述电极电连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电极组包括N≥2对所述电极，且所述电极组为环状结构。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电极块呈轴对称分布。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：相邻所述电极块之间还设置有绝缘块，以通过所述绝缘块隔离所述电极块，所述绝缘块包括二氧化硅(SiO2)绝缘块、氧化铝(Al2O3)绝缘块、氮化硅(Si3N4)绝缘块、环氧树脂绝缘块或聚酰亚胺绝缘块中的一种或组合。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电流源为直流电流源或频率为0～100KHz的交流电流源的一种。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电流源输出的电流大小为0.001A～2A。7.一种降低碳化硅晶体生长过程中BPD缺陷的方法，其特征在于：包括以下步骤：步...
【专利技术属性】
技术研发人员：马远，薛卫明，潘尧波，
申请(专利权)人：中电化合物半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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