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[发明专利]一种磷化铟晶体的切割、研磨、抛光一体化设备-CN202311095311.6在审
发明人：李亚旗;孙聂枫;史艳磊;赵红飞;王书杰 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2023-08-29 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B24B21/00 文献下载
摘要：一种磷化铟晶体的切割、研磨、抛光一体化设备，属于半导体切割、研磨、抛光技术领域，包括机架、设置在机架上的X向移动机构、设置在X向移动机构上的Y向移动机构、设置在Y向移动机构上且用于夹持磷化铟晶体的加持定位机构，所述设备还包括设置在机架内的切磨抛一体化机构，所述切磨抛一体化机构包括设置在机架上的安装支架、铰接设置在安装支架上部的两个从动轮、铰接在安装支架下部的张紧轮和主动轮以及配套的切磨抛一体钢带。通过将切割、研磨、抛光有机结合成一体化机构，提高了获得具备磷化铟晶片位错密度测试条件的晶片制备效率，进而节省的成本。
一种磷化晶体切割研磨抛光一体化设备

[发明专利]一种籽晶杆的可调式稳定装置-CN201811521929.3有效
发明人：姜剑;孙聂枫;孙同年;史艳磊;王书杰 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： C30B15/30 文献下载
摘要：本发明一种籽晶杆的可调式稳定装置，套装于晶体生长炉内的籽晶杆上，关键在于：包括套装在籽晶杆上的胀紧套，胀紧套外周面上均布有3‑6根螺杆，每个螺杆上螺纹连接有旋套，旋套的顶端设置有滚珠，滚珠与圆筒形炉腔内壁接触形成籽晶杆的支撑、稳定结构。通过在籽晶杆上加装胀紧套，并在胀紧套上设置可调式支撑稳定装置，使籽晶杆的运动平稳、同心度高。
一种籽晶调式稳定装置

[发明专利]一种感应区熔法生长氧化镓晶体的方法-CN202310773147.3在审
发明人：王书杰;孙聂枫;邵会民;李晓岚;顾占彪;梁庭敬;姜剑;康永;张鑫;谷伟侠 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： C30B29/16 文献下载
摘要：本发明提出一种感应区熔法生长氧化镓晶体的方法，涉及半导体晶体材料的制备，所述装置包括供晶体生长的密封炉体、炉体外的氧化镓添加装置，炉体和氧化镓添加装置连通；首先在籽晶中加入铱棒，然后利用感应加热铱棒，使得籽晶中心区域形成初始熔池，然后下降多晶棒材直至其接触头与初始熔池接触，待熔化界面稳定以后，上移感应线圈，实现氧化镓单晶生长。同时，像生长坩埚中注入富镓熔体，坩埚内的氧化镓单晶与富镓熔体处于热力学平衡，实现对生长单晶的退火。本发明不使用铱坩埚，仅使用一根铱棒作为在生长初期感应源，实现区熔法单晶生长，生长成本低，熔体污染少。
一种感应区熔法生长氧化晶体方法

[发明专利]一种感应区熔法生长氧化镓晶体的装置-CN202310773170.2在审
发明人：王书杰;孙聂枫;邵会民;李晓岚;顾占彪;高颖;姜剑;康永;张鑫;谷伟侠 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： C30B13/20 文献下载
摘要：本发明提出一种感应区熔法生长氧化镓晶体的装置，涉及半导体晶体材料的制备，所述装置包括供晶体生长的密封炉体、炉体外的氧化镓添加装置，炉体和氧化镓添加装置连通；使用装置时，首先在籽晶中加入铱棒，然后利用感应加热铱棒，使得籽晶中心区域形成初始熔池，然后下降多晶棒材直至其接触头与初始熔池接触，待熔化界面稳定以后，上移感应线圈，实现氧化镓单晶生长。同时，像生长坩埚中注入富镓熔体，坩埚内的氧化镓单晶与富镓熔体处于热力学平衡，实现对生长单晶的退火。本发明不使用铱坩埚，仅使用一根铱棒作为在生长初期感应源，实现区熔法单晶生长，生长成本低，熔体污染少。
一种感应区熔法生长氧化晶体装置

[发明专利]一种超临界流体状态下生长晶体的装置及方法-CN202310597129.4在审
发明人：王书杰;孙聂枫;史艳磊;王阳;徐森锋;顾占彪;张晓丹;康永;赵红飞;李亚旗 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： C30B25/00 文献下载
摘要：本发明公开了超临界流体状态下生长晶体的装置及方法，属于半导体材料的制备领域，所述装置包括炉体、上下设置在炉体内部的高温室、生长室和贯穿高温室、生长室的反应气体通道；在高温室中的坩埚中放置单质熔体，将超临界流体通过反应气体通道注入到熔体中，在高温下，熔体原子混合进入高温超临界流体中，超临界流体然后进入生长室中，遇到温度较低的籽晶，开始生长化合物晶体。采用本发明提出的装置和方法，原料不使用多晶料而使用纯元素A，反应气体即起到携带纯元素A的作用，在生长室还与纯元素A合成晶体，提高效率；反应气体在反应过程中从外部注入，速度和数量可控，加快晶体生长。
一种临界流体状态生长晶体装置方法

[实用新型]一种磷化铟多晶合成设备-CN202223271542.1有效
发明人：林朋;杨鹏;付莉杰;孙聂枫;史艳磊;王书杰;秦敬凯 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： C30B28/04 文献下载
摘要：一种磷化铟多晶合成设备，属于半导体技术领域，包括框架、石英磷容器、磷加热器、冷凝器、与冷凝器相对设置的液磷通道、液磷输送管、液磷输送管底部开口处设置的封堵、多晶生长部分的装配空间，液磷输送管连接液磷通道和石英磷容器；多晶生长部分包括坩埚、加热器，坩埚底部设置微米级孔洞；多晶生长部分装配到多晶生长部分的装配空间，在框架内形成密闭空间。本实用新型采用冷凝技术将逃逸的磷蒸汽回收后继续参与反应，大大提高原材料的利用率；提高单次多晶的合成量，大幅提高合成效率；逃逸的磷蒸汽回收利用，省去了了繁琐的炉子清洗过程；可以实现装填一次磷，多次合成磷化铟。
一种磷化多晶合成设备

[实用新型]一种带加热罩的晶体生长装置-CN202320056115.7有效
发明人：张鑫;史艳磊;孙聂枫;王书杰;康永;赵红飞;李亚旗;邵会民;张晓丹;刘惠生 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： C30B15/14 文献下载
摘要：一种带加热罩的晶体生长装置，涉及晶体制备领域，包括炉体，炉体内的坩埚、籽晶杆、移动式晶体加热罩、炉体顶部的石英观察窗，移动式晶体加热罩由对称的左罩体、右罩体组成，左罩体和右罩体合并后形成顶部密封下部开口的圆筒形加热罩。采用本实用新型提出的设备，可以降低晶体生长过程中以及晶体提起后降温过程中晶体内部的温度梯度，从而降低晶体应力，保证晶体生长过程稳定，从而保证晶体成品率；将保温罩分开设置，在晶体生长初期将保温罩设置到坩埚的侧边位置，更有利于引晶放肩阶段建立热场，减小对炉体中对流的阻碍，同时更有利于通过观察窗进行观察。
一种加热晶体生长装置

[发明专利]一种超重力下通过熔体迁移制备化合物晶体的方法-CN202210938176.6在审
发明人：王书杰;孙聂枫;怀俊彦;徐森锋;史艳磊;邵会民;刘峥;党冀萍;李晓岚;王阳;刘惠生 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： C30B9/06 文献下载
摘要：一种超重力下通过熔体迁移制备化合物晶体的方法，涉及半导体制备领域，所述方法包括：将分子式为AxBy的化合物半导体多晶、A元素的单质、籽晶依次紧密接触放置于坩埚中，并将坩埚水平放置在离心旋转设备上，加热坩埚至T0，800℃T0Tm，启动离心旋转设备，使离心力G大于100g；施加离心力后，熔体中的A、B元素向熔池两侧移动，多晶被溶解，籽晶开始生长出单晶；随着多晶不断被溶解和单晶不断生长，熔体向多晶方向迁移，实现单晶制备。采用此方法，可以低温生长单晶，提高生长界面临界剪切应力，降低位错密度。同时，降低压力设备的要求和生长条件，并使得原本不能够利用熔体法制备的晶体实现熔体法的高效生长。
一种重力通过迁移制备化合物晶体方法

[发明专利]一种垂直温度梯度凝固制备磷化铟晶体的装置及方法-CN202210829230.3有效
发明人：党冀萍;孙聂枫;王书杰;徐森锋;史艳磊;刘峥;邵会民;姜剑;李晓岚;王阳;张晓丹;康永;刘惠生 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C30B29/40 文献下载
摘要：一种垂直温度梯度凝固制备磷化铟晶体的装置及方法，涉及半导体材料的制备。装置包括炉体、坩埚、离心电机、注入系统，方法的关键在于，在合成过程中，旋转坩埚，使坩埚中的熔体在离心力的作用下贴在坩埚侧壁上；将气泡注入金属熔体靠近坩埚侧壁位置；合成完毕后，控制垂直温度梯度，完成单晶生长。在离心力的作用下，密度较重的铟原子会向坩埚边缘方向运动，而密度较轻的磷原子会向坩埚中心运动，合成速率较快，加速整体合成过程，同时减少熔体污染。
一种垂直温度梯度凝固制备磷化晶体装置方法

[发明专利]一种磷化铟多晶合成的方法-CN202211562684.5在审
发明人：林朋;杨鹏;付莉杰;孙聂枫;史艳磊;王书杰;秦敬凯 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： C30B29/40 文献下载
摘要：一种磷化铟多晶合成的方法，属于半导体技术领域，包括：将坩埚内的铟加热形成熔体；打开冷凝器；将磷加热气化，气化的磷蒸气进入坩埚中的熔体，与铟化合反应生成磷化铟；溢出熔体的磷蒸气与冷凝器发生热交换，凝结成液滴，流入液磷输送管；液磷输送管内的液态磷液面逐渐增加到一定高度时，封堵打开，液磷流入到石英磷容器中；反应完成后，停止加热器和磷加热器工作，降至室温，拆分装置，取出坩埚。本发明采用冷凝技术将逃逸的磷蒸气回收后继续参与反应，大大提高原材料的利用率；提高单次多晶的合成量，大幅提高合成效率；逃逸的磷蒸气回收利用，省去了了繁琐的炉子清洗过程；可以实现装填一次磷，多次合成磷化铟。
一种磷化多晶合成方法

[发明专利]一种化合物低温连续合成装置及合成方法-CN202210938160.5在审
发明人：史艳磊;孙聂枫;王书杰;刘峥;付莉杰;徐成彦;秦敬凯;邵会民;王阳;李晓岚;刘惠生;张晓丹;张鑫;李亚旗;赵红飞;康永;谷伟侠;吴中超;吴畏;高鹏;王赫 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B01J3/00 文献下载
摘要：一种化合物低温连续合成装置及合成方法，属于化合物半导体技术领域，所述装置包括恒温腔、旋转飞轮系统、气源供气系统、金属滴液系统，所述方法包括：将合成所需的材料分别放置在金属滴液系统和气源供气系统中，将恒温腔升温并保持，将气氛元素注入恒温腔，启动旋转飞轮系统，加热金属滴液系统并将金属液滴注入到恒温腔，实现化合物的合成。本发明的合成温度远低于化合物的熔点温度，降低了化合物与容器的接触沾污，合成纯度高、设备制造难度低，气源损失少，可实现化合物多晶材料的高纯、低成本的合成。
一种化合物低温连续合成装置方法

[发明专利]一种离心扩散合成化合物的装置和方法-CN202210938188.9在审
发明人：史艳磊;孙聂枫;徐成彦;秦敬凯;王书杰;付莉杰;徐森锋;康永;姜剑;刘惠生;邵会民;王阳;李晓岚;刘峥;张晓丹;张鑫;李亚旗;赵红飞;薛静;谷伟侠;吴中超;吴畏;高鹏;王赫 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B01J19/18 文献下载
摘要：一种离心扩散合成化合物的装置和方法，属于化合物半导体技术领域，所述装置包括恒温腔、离心扩散系统、气源供气系统、金属滴液系统，所述方法包括：将合成所需的材料分别放置在金属滴液系统和气源供气系统中，将恒温腔升温并保持，将气氛元素注入恒温腔，启动离心扩散系统，加热金属滴液系统并将金属液滴注入到恒温腔，实现化合物的合成。本发明的合成温度远低于化合物的熔点温度，降低了化合物与容器的接触沾污，合成纯度高、设备制造难度低，气源损失少，可实现化合物多晶材料的高纯、低成本的合成。
一种离心扩散合成化合物装置方法

[发明专利]一种回炉用非配比磷化铟多晶料的清洗方法-CN202211703548.3在审
发明人：王书杰;孙聂枫;徐森锋;邵会民;史艳磊;李晓岚;王阳;刘峥;张晓丹;姜剑;康永;张鑫 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： C01B25/08 文献下载
摘要：一种回炉用非配比磷化铟多晶料的清洗方法，属于半导体材料技术领域，包括：将非配比磷化铟多晶料用酒精清洗，然后用去离子水清洗3‑5遍；将多晶料在流动惰性气体下加热至800‑850℃，持续20‑60min，然后降低温度至室温；打磨，去掉表层的磷化铟；将打磨后的多晶料浸入盐酸中腐蚀1‑2min，然后用去离子水清洗3‑5遍；用沸腾的去离子水煮10‑30min；真空烘干。本发明采用物理和化学相结合的方法，能有效避免多晶料氧化层的形成，提高多晶料材料的纯度；工艺简单，酸腐蚀工艺环节少，对环境污染少，且成本低；针对回炉用多晶料形状多样性的特点，可以有效地进行清洗。
一种回炉配比磷化多晶清洗方法

[发明专利]一种适用于磷化铟单晶生长的外加行波磁场控制方法-CN202211559454.3在审
发明人：李早阳;周亮宇;刘立军;孙聂枫 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： C30B30/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于磷化铟单晶生长的外加行波磁场控制方法，在磷化铟单晶生长炉的金属炉壁外侧施加行波磁场，根据炉壁参数调整磁场频率，使得磷化铟熔体中的洛伦兹力大小达到最大值范围，所述炉壁参数包括炉壁的材质、厚度、内部结构是实心或中空，通过在金属炉壁外侧布置平行的若干组线圈、线圈上有序通入正弦交流电产生行波磁场。本发明在考虑磷化铟单晶生长炉金属炉壁电磁屏蔽作用的情况下，根据炉壁材料、厚度与内部结构参数调整磁场频率，使得磷化铟熔体中的洛伦兹力达到最大值范围，能够充分发挥行波磁场的电磁搅拌作用，从而高效地控制熔体流动、温度分布与结晶界面形状，以利于生长高品质磷化铟单晶。
一种适用于磷化铟单晶生长外加行波磁场控制方法

[发明专利]一种非配比熔体制备碳化硅晶体的装置和方法-CN202211186389.4在审
发明人：王书杰;孙聂枫;徐森锋;史艳磊;李晓岚;邵会民;刘峥;王阳;姜剑;康永;张鑫;谷伟侠 -专利权人：中国电子科技集团公司第十三研究所
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： C30B29/36 文献下载
摘要：一种非配比熔体制备碳化硅晶体的装置和方法，属于半导体材料制备领域，所述装置包括离心电机、旋转主轴、固定在旋转主轴上的支撑杆、连接支撑杆的离心轮、设置在离心轮边缘内侧石墨坩埚、设置在旋转主轴的籽晶杆、设置在离心轮上下两侧的磁场发生器。所述方法包括将多晶硅放置在坩埚中，旋转产生离心力，同时施加双向磁场，加热熔化材料，实现碳化硅单晶的生长。采用本发明提出的技术方案，加速了碳原子的传输，生长界面处碳原子源源不断的供应，可以有效避免夹杂物和多晶的形成，实现高效制备低缺陷、无夹杂的高品质碳化硅单晶。
一种配比体制碳化硅晶体装置方法

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