[发明专利]碳化硅晶锭及其制造方法和用于制造碳化硅晶锭的系统

权利要求书

1.一种碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

包括：

准备步骤，将原料和碳化硅籽晶彼此面对放置在具有内部空间的反应容器中，

生长步骤，通过调节所述内部空间的温度、压力和气氛来升华所述原料，并制备从所述籽晶生长的碳化硅晶锭，及

冷却步骤，冷却所述反应容器并回收所述碳化硅晶锭；

所述反应容器包括围绕外表面的绝热材料和用于调节所述反应容器或所述内部空间的温度的加热单元；

所述生长步骤，包括：

第一生长过程，将所述内部空间的温度从预先生长开始温度提高到进行温度，及

第二生长过程，保持所述进行温度，

从而制备碳化硅晶锭；

所述预先生长开始温度是所述内部空间减压开始的温度；

所述进行温度是在所述内部空间的减压完成后，在所述减压的压力下诱导碳化硅晶锭生长的温度；

温度差是所述内部空间的上部温度和所述内部空间的下部温度之间的差；

在所述预先生长开始温度中所述温度差为40℃至60℃；

所述内部空间的上部是所述碳化硅籽晶所在的区域，

所述内部空间的下部是原料所在的区域。

2.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

在所述生长步骤之前，包括：

减压步骤，将大气状态的所述内部空间减压，及

升温步骤，将惰性气体注入减压的所述内部空间并将温度升温至所述预先生长开始温度。

3.根据权利要求2所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

所述第一生长过程的升温速率低于所述升温步骤和整个所述第一生长过程的平均升温速率。

4.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

所述加热单元安装成能够在所述反应容器的垂直方向上移动，

在所述生长步骤中，所述加热单元诱导所述内部空间的上部和所述内部空间的下部之间的温度差。

5.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

基于所述内部空间的下部，所述预先生长开始温度为1500℃至1700℃。

6.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

基于所述内部空间的下部，所述生长步骤的进行温度为2100℃至2500℃。

7.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

在所述进行温度下的温度差比所述预先生长开始温度下的温度差高70℃至120℃。

8.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

在所述第一生长过程的进行温度下的所述温度差为110℃至160℃。

9.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

在所述第一生长过程中的减压达1托至50托。

10.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

所述碳化硅籽晶包含具有4英寸以上的4H碳化硅。

11.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

所述第一生长过程的升温速率为1℃/min至5℃/min。

12.根据权利要求1所述的碳化硅晶锭的制造方法，其特征在于，

所述冷却步骤的回收通过切割与所述碳化硅籽晶接触的所述碳化硅晶锭的后表面进行，

当将回收的所述碳化硅晶锭以5℃/min的速率从室温升温至900℃并在900℃下进行氧化热处理10小时时，所述后表面的损失面积为后表面总面积的5％以下。