【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅单晶制备领域，尤其涉及一种减少8英寸碳化硅晶体缺陷的压力调控方法。
技术介绍
1、碳化硅(sic)作为第三代半导体材料，具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率等性能优势，在高温、高压、高频领域表现优异，已成为半导体材料
的主要发展方向之一，在新能源汽车、5g通讯、轨道交通、光伏发电等领域具有重要应用潜力。
2、在碳化硅晶体生长工艺中，通过坩埚内部气氛压力和籽晶处与粉料区的温度梯度是实现气性组分的从底部区域到顶部区域的运动主要因素，在晶体生长生长的初期和末期需要保持腔内在较大的压力状态下以防止自发成核，在生长过程中又需要保持低压状态，并尽量减少压力扰动以降低晶体缺陷。
3、在碳化硅单晶生长中会产生内应力，在晶片内部以弹性应变或位错(塑性应变)的形式残留。sic主要包括三种类型的位错：基面位错(bpd)、贯通螺旋位错(tsd)和贯通刃型位错(ted)。bpd会引起器件的氧化膜不良，造成器件的绝缘击穿。tsd会造成器件漏电流的产生，并使栅氧化膜寿命降低。通过调节腔内压力和生长温度使生长界面前沿形成较高的c/si比和较大的过饱和度是生长低缺陷高品质碳化硅晶体的关键因素。
4、行业内6英寸晶体生长通用的气路系统是，系统控制器通过标准模拟量信号控制质量流量计，实现对氩气和氮气的两种特种气体进气量大小的控制；此种方法的缺点是，模拟信号容易受到周围谐波信号的干扰，出现实际进气量与设定值偏差比较大，最终影响晶体生长的质量品质。而8英寸晶体生长过程中压力的调控和和缺陷是更难以解
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术的目的在于，提供一种减少8英寸碳化硅晶体缺陷的压力调控方法，以解决上述
技术介绍
中所指出的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，进而采取的技术方案如下：
3、减少8英寸碳化硅晶体缺陷的压力调控方法，包括以下步骤：
4、s1、装炉完成后，对单晶生长炉进行抽真空；
5、s2、单晶生长炉内的真空度到10-1pa时，保持抽真空，开启加热，将炉内温度升温至1000～1300℃；
6、s3、当单晶生长炉内的真空度低于10-3pa压力时，停止抽真空，向单晶生长炉内冲入氮气和氩气，通过控制器对气路控制系统进行控制，氮气的流量控制为1～10ml/min，氩气的流量控制为200～500ml/min，提升炉体压力至600～900mbar，并将炉内温度加热升温至1400～1800℃；
7、s4、氮气流量保持1-10ml/min的设定值，氩气的流量控制为50-200ml/min，保持炉体压力至600-900mbar的设定值，气体通过真空泵排出单晶生长炉，保持炉内压力恒定；
8、在步骤s1～s4中，气路控制系统通过控制器采用modbusrtu485通讯方式与质量流量计建立控制，硬件通过屏蔽双绞线实现二者物理连接，尽可能减少周围环境对控制系统的干扰，最终确保实际进气流量与设定流量无偏差，确保单晶生长炉向单晶生长炉进气端的气体流量的精确控制；
9、s5、当温度达到2000-2400℃单晶生长温度后，氮气流量保持在1-10ml/min的设定值，氩气的流量保持在为50-200ml/min的设定值，降低炉体压力至1-10mbar的设定值，进行晶体稳定生长；
10、s6、提升炉内压力至20-200mbar，升压时间为1h；
11、s7、按照2kw/h的速率降低加热功率，降温时间为20小时，直至腔体内温度降到1000摄氏度，之后随炉降至室温，生长结束；
12、在步骤s5～s7中，采用比例阀控制氮气/氩气的流量，实时压力采用薄膜压力进行检测，通过系统控制器cpu自带pid控制模块，经过内部数据运算分段修改pid控制参数的方法，输出控制信号到比例阀，达到实时控制比例阀的开合大小，最终实现腔体压力的的精确控制，实际测试压力控制精度达到
13、±1pa。
14、本专利技术的有益效果是：本专利技术压力调控精度可以达到±1pa，满足8英寸碳化硅晶体生长对压力高精度控制的要求。本专利技术通过调节单晶生长炉内的压力和生长温度，使生长界面前沿形成较高的c/si比和较大的过饱和度，从而减少位错的产生，提高碳化硅晶体的质量。
15、本专利技术提供了一种减少8英寸碳化硅晶体缺陷的压力调控方法，解决了8英寸碳化硅晶体生长对压力高精度控制的要求。通过改进气路系统的控制精度和调节单晶生长炉内的压力和生长温度，可以有效减少碳化硅晶体的缺陷，提高晶体的质量，这对于碳化硅单晶制备领域的发展具有重要意义，有望推动碳化硅在新能源汽车、5g通讯、轨道交通、光伏发电等领域的应用。
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1.减少8英寸碳化硅晶体缺陷的压力调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.减少8英寸碳化硅晶体缺陷的压力调...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳丽岩，王毅，王殿，师开鹏，王宏杰，郭帝江，武昕彤，
申请(专利权)人：西北电子装备技术研究所中国电子科技集团公司第二研究所，
类型：发明
国别省市：
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