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[实用新型]一种掺杂碳化硅单晶制备设备-CN202321340706.3有效
发明人：魏汝省;李天;毛栋梁;李斌;毛开礼;靳霄曦 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： C30B29/36 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种掺杂碳化硅单晶制备设备，包括下保温层，下保温层上端滑动配合有上保温层，下保温层以及上保温层内均设置有保温腔，两个保温腔相互连通，保温腔内设置有坩埚体，坩埚体上端滑动配合有坩埚盖，坩埚盖下端面固定有周向分布的夹块座，本实用新型通过定位环定位坩埚体，从而便于进气插管插入导流管内，并将掺杂气体通过进气插管以及导流管直接导入晶体生长腔内，使掺杂气体同生长组分一起生长，实现均匀可控掺杂，进而获得高掺杂均匀性的单晶，同时周向分布的夹块座以及夹块，可快速固定籽晶，而且在晶体生长结束后可通过夹块座与夹块座之间的缺口快速取下晶体，以此提高晶体制备效率。
一种掺杂碳化硅制备设备

[发明专利]一种制备高纯度SiC多晶棒的装置和方法-CN202310668650.2在审
发明人：李斌;靳霄曦;马康夫;毛开礼;张继光;魏汝省;张辰宇 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C30B29/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种制备高纯度SiC多晶棒的装置和方法，装置包括底板和连接在底板上的多个门型石墨棒，每个门型石墨棒中间设置有石墨隔板，每个门型石墨棒的外部还罩设有石墨坩埚，石墨坩埚的外部罩设有外罩，外罩底部与底板相连接，底板上开设有第一进气孔，外罩的顶部开设有第一出气孔，石墨坩埚的底部边缘开设有第二进气孔，第一进气孔与第二进气孔相连通。本发明采用上述结构的一种制备高纯度SiC多晶棒的装置和方法，制备效率高，生长周期短，单炉产量可达200kg以上，碳化硅纯度达到99.99%以上，低投入，高产出，从根本上降低了制备SiC粉体的成本。
一种制备纯度 sic 多晶装置方法

[实用新型]一种可区分晶面的碳化硅晶体-CN202120873834.9有效
发明人：戴鑫;魏汝省;李斌;毛开礼;李天;范云 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-04-26 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： C30B29/36 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种可区分晶面的碳化硅晶体，涉及碳化硅单晶制备技术领域；所述晶体的上或下表面为碳面，相对另一面为硅面；碳面和硅面之间为晶体本体，所述晶体本体的侧面设置有刻制的标识结构，所述标识结构的刻制深度为10‑50μm，标识结构用于区分碳面和硅面；本实用新型通过在晶体的侧面通过刻痕的形式设置标识结构，不易在生产加工的过程中消除或引入杂质污染，且可以方便快速的对晶锭或晶片两个晶面进行区分，提高了加工生产的效率；解决了碳化硅晶锭/片及加工过程中碳化硅晶锭/片晶面易混淆，无法识别的问题。
一种区分碳化硅晶体

[实用新型]一种降低碳化硅单晶内部碳包体缺陷密度的装置-CN202120873923.3有效
发明人： 毛开礼;魏汝省;李斌;戴鑫;李天;范云;靳霄曦 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-04-26 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： C30B23/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种降低碳化硅单晶内部碳包体缺陷密度的装置，涉及碳化硅单晶制备技术领域；包括坩埚本体，坩埚本体上部设置有坩埚盖；坩埚盖内表面固定连接有籽晶托，籽晶托下表面固定有碳化硅籽晶，碳化硅籽晶用于生长碳化硅晶体；坩埚本体内设置有碳化硅隔板，碳化硅隔板上分布有若干的孔隙，坩埚本体内底部设置有物料区，物料区用于放置碳化硅粉料，碳化硅隔板用于将碳化硅晶体和碳化硅粉料隔离；本实用新型采用具有孔隙的碳化硅隔板将呈分散状的碳化硅粉料和碳化硅晶体相隔离，阻止粉料中的残余碳随气流的扬升，从而降低碳化硅单晶中的碳包体缺陷密度。
一种降低碳化硅内部碳包体缺陷密度装置

[实用新型]一种碳化硅单晶高温退火的装置-CN202120086926.2有效
发明人： 毛开礼;魏汝省;赵丽霞;戴鑫;李天;范云;王晨豪;李斌;靳霄曦 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： C30B33/02 文献下载
摘要：本实用新型提出一种碳化硅单晶高温退火的装置，属于单晶硅生产加工技术领域；高温退火装置，包括坩埚和包围桶，包围桶内放置有待高温退火的碳化硅晶体，包围桶置于坩埚内，包围桶与坩埚之间充满碳化硅粉体，坩埚置于感应加热炉内，包围桶设置有透气孔隙；本实用新型将碳化硅粉料与碳化硅晶体有效隔离，在碳化硅晶体周围形成饱和气氛，不仅可以有效防止碳化硅晶体或晶片表面蒸发，同时隔离粉料与碳化硅晶体的相关作用，便利了晶体或晶片退火的操作，解决大尺寸SiC晶体、晶片应力大的难题。
一种碳化硅高温退火装置

[发明专利]一种降低碳化硅单晶内部碳包体缺陷密度的方法-CN202110455797.4在审
发明人： 毛开礼;魏汝省;赵丽霞;李斌;戴鑫;李天;范云;靳霄曦 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-04-26 - 公布日： 2021-07-20 - 主分类号： C30B29/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种降低碳化硅单晶内部碳包体缺陷密度的方法，涉及碳化硅单晶制备技术领域；具体是将混合了粘合剂的碳化硅颗粒混合物烧结形成碳化硅多晶多孔块体，去除残余碳后将碳化硅多晶多孔块体放置于坩埚中碳化硅粉体上部，使碳化硅粉体和坩埚顶部的碳化硅籽晶相隔离，之后采用物理气相传输法制备碳化硅单晶；本发明降低了碳化硅单晶中的碳包体缺陷密度；通过控制多孔多晶料块的孔隙密度来实现对升华气氛输运的调节，从而调节晶体生长速率，有利于实现高质量碳化硅单晶的生长。
一种降低碳化硅内部碳包体缺陷密度方法

[发明专利]一种提高碳化硅单晶生长籽晶托致密性的方法-CN202110043757.9在审
发明人： 毛开礼;魏汝省;赵丽霞;戴鑫;李天;乔亮;范云;李斌;靳霄曦 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2021-06-15 - 主分类号： C30B35/00 文献下载
摘要：本发明提出一种提高碳化硅单晶生长籽晶托致密性的方法，属于碳化硅单晶生长籽晶技术领域；具体步骤包括：在籽晶托表面反复涂刷有机物薄膜，直至籽晶托不再吸收有机物薄膜为止；将涂刷有机物薄膜后的籽晶托放入真空退火炉中进行高温碳化处理，之后将经过高温碳化处理的籽晶托粘结碳化硅籽晶；本发明在籽晶托表面通过涂刷高碳含量有机物薄膜制备焦连碳，可以有效提高籽晶托的致密性，减少籽晶背部升华，防止空洞、微管等缺陷的产生。
一种提高碳化硅生长籽晶致密方法

[发明专利]一种单晶生长的坩埚和方法-CN202110003012.X在审
发明人：魏汝省;李斌;赵丽霞;毛开礼;戴鑫;范云;靳霄曦;樊晓 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-01-04 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： C30B23/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种单晶生长的坩埚和方法，属于晶体生长技术领域。本发明提供的坩埚包括坩埚本体，所述坩埚本体包括保温结构，置于所述保温结构内部的加热坩埚，置于所述加热坩埚内部的生长坩埚；所述保温结构与加热坩埚底部相互接触，所述加热坩埚和生长坩埚底部相互接触；所述保温结构和加热坩埚的侧壁之间、所述加热坩埚和生长坩埚的侧壁之间有空隙。本发明的坩埚在加热坩埚和生长坩埚之间设置空隙并有气流通过，将从生长坩埚扩散出来的气氛由两层坩埚间的气流直接带出坩埚，避免了生长坩埚内挥发的气氛对加热坩埚以及保温结构的腐蚀，极大的延长了加热坩埚及保温材料的寿命；同时，保证了生长坩埚内的热场稳定，进而提高单晶生长的稳定性。
一种生长坩埚方法

[发明专利]一种掺杂碳化硅单晶及其制备方法-CN202011621835.0在审
发明人：魏汝省;李斌;毛开礼;马康夫;靳霄曦;樊晓 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： C30B29/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种掺杂碳化硅单晶及其制备方法，属于晶体生长技术领域，本发明提供的制备方法，将碳化硅结晶物料在籽晶、混合气氛下进行结晶生长；所述混合气氛包括载气和掺杂气体；所述混合气氛的流量为10～500sccm；所述载气和掺杂气体的体积比为(1～50)：1。在本发明中，碳化硅结晶物料在结晶生长的过程中会分解为气相组分，这些气相组分在温度梯度及浓度梯度的驱动下传输至籽晶表面，在籽晶表面冷却沉积；在此过程中，载气和掺杂气体的通入，能够使掺杂气体同生长组分一起生长，进而使掺杂元素进入晶体的晶格中，实现均匀可控掺杂。
一种掺杂碳化硅及其制备方法

[发明专利]一种大直径碳化硅单晶及其制备方法-CN202011627014.8在审
发明人：魏汝省;李斌;毛开礼;周立平;戴鑫;靳霄曦;樊晓 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： C30B23/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种大直径碳化硅单晶及其制备方法，属于结晶生长技术领域。本发明提供的方法：将结晶物料，在籽晶、保护气氛下进行结晶生长；结晶生长结束后，将所得单晶进行原位退火处理，得到所述大直径单晶；所述结晶生长在坩埚中进行；采用2个加热线圈分别对所述坩埚的顶部和底部进行加热；对所述坩埚顶部进行加热的加热线圈中心与晶体生长界面在同一水平面上。本发明采用两个感应加热线圈分别对坩埚的顶部和底部进行加热，保持坩埚的顶部和底部温度差；结晶生长过程中，保持上线圈中心与晶体生长界面在同一水平面上，维持生长界面温场稳定性，减小结晶生长过程引入热应力；结晶生长结束后，对晶体进行原位退火处理，消除晶体内部热应力。
一种直径碳化硅及其制备方法

[发明专利]一种半绝缘碳化硅单晶晶圆的制备方法-CN202110043756.4在审
发明人： 毛开礼;魏汝省;赵丽霞;戴鑫;李天;乔亮;范云;李斌;靳霄曦 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： C30B33/04 文献下载
摘要：本发明提出一种半绝缘碳化硅单晶晶圆的制备方法，属于单晶硅生产加工技术领域；具体是采用高能粒子辐照碳化硅晶片，在碳化硅晶片引入点缺陷，以补偿碳化硅晶片浅能级缺陷；所述碳化硅晶片中的Al杂质浓度＜1E15cm‑3，B、N两种浅杂质浓度分别＜5E16cm‑3，采用高能粒子辐照剂量为0.3‑25MeV；辐照时间为0.1‑6h；本发明克服了在不使用深能级金属掺杂剂情况下实现半绝缘SiC晶圆片内和片间电阻率分布均匀的实际困难，不仅可以有效提升射频器件性能，同时可以提升产品一致性。
一种绝缘碳化硅单晶晶圆制备方法

[发明专利]一种碳化硅单晶高温退火的方法及装置-CN202110044329.8在审
发明人： 毛开礼;魏汝省;赵丽霞;戴鑫;李天;范云;王晨豪;李斌;靳霄曦 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： C30B33/02 文献下载
摘要：本发明提出一种碳化硅单晶高温退火的方法及装置，属于单晶硅生产加工技术领域；高温退火装置，包括坩埚和包围桶，包围桶内放置有待高温退火的碳化硅晶体，包围桶置于坩埚内，包围桶与坩埚之间充满碳化硅粉体，坩埚置于感应加热炉内，包围桶设置有透气孔隙；本发明将碳化硅粉料与碳化硅晶体有效隔离，在碳化硅晶体周围形成饱和气氛，不仅可以有效防止碳化硅晶体或晶片表面蒸发，同时隔离粉料与碳化硅晶体的相关作用，便利了晶体或晶片退火的操作，解决大尺寸SiC晶体、晶片应力大的难题。
一种碳化硅高温退火方法装置

[发明专利]一种高温化学沉积制备碳化硅单晶的装置和方法-CN202011373890.2在审
发明人：魏汝省;李斌;王英民;周立平;毛开礼;范云;靳霄曦;樊晓 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： C30B25/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种高温化学沉积制备碳化硅单晶的装置和方法，涉及单晶材料制备技术领域。本发明提供的装置包括双层水冷套以及设置于所述双层水冷套两端的上密封法兰和下密封法兰；还包括设置于所述双层水冷套内部的坩埚；还包括与所述坩埚的底部相连通的气体导流管；还包括设置于所述双层水冷套外部的感应加热线圈。本发明提供的装置能够将原料以气体形式通过气体导流管源源不断的通入坩埚中，无需在坩埚中预置SiC粉料，解决了传统PVT法粉料填充有限、晶体生长厚度小、出片率低、掺杂不均匀高的难题。实施例结果表明，采用本发明提供的装置能够获得厚度大于30mm的SiC单晶，提高了单晶的出片率和生产效率，降低了生产加工成本。
一种高温化学沉积制备碳化硅装置方法

[实用新型]一种碳化硅晶锭滚圆前的粘接工装-CN202020407013.1有效
发明人：徐伟;魏汝省;李斌;王英民;毛开礼;侯晓蕊 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2020-03-26 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： B24B5/04 文献下载
摘要：本实用新型一种碳化硅晶锭滚圆前的粘接工装，涉及碳化硅晶锭加工技术；解决在外圆磨削时碳化硅晶锭不稳定出现掉落开裂的问题；包括加热装置、粘结装置和加压装置，加热装置设置在粘结装置底部，用于对粘结装置进行加热；粘结装置的顶部设置有水平的粘结工作面，加压装置设置在粘结工作面的正上方；加压装置设置有加压气囊，通过加压气囊对粘结工作面上的碳化硅晶锭加压；使用本实用新型装置粘接碳化硅晶锭简单方便，为后续的打磨工序做好准备工作，提高打磨的质量和安全性。
一种碳化硅滚圆工装

[发明专利]一种用于单晶生长的高纯碳化硅粉体制备方法-CN202010342701.9在审
发明人：马康夫;魏汝省;李斌;王英民;赵丽霞;侯晓蕊;周立平;毛开礼;徐伟;王利忠;戴鑫;张辰宇;李刚;方芃博 -专利权人：山西烁科晶体有限公司
申请日： 2020-04-27 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： C01B32/984 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于单晶生长的高纯碳化硅粉体制备方法；属于半导体材料技术领域；技术方案是选择高纯石墨粉、高纯Si粉和聚四氟乙烯粉混合后置于加热炉中，向炉腔内注入高纯H2，保持一定时间后抽真空；加热炉升温至850‑990℃，再次注入高纯H2，保持一定时间后再次抽真空，之后再次升温至1000℃‑1200℃，进行SiC合成反应得到高纯β‑SiC粉体；继续将高纯H2、高纯Ar与高纯HCl注入炉腔，升温至1900℃‑2100℃进行转化合成反应得到高纯α‑SiC粉体；本发明通过提高环境纯度以及限定工艺参数有效提高最终碳化硅粉体的纯度，适用于高纯半绝缘碳化硅的单晶生长。
一种用于生长高纯碳化硅体制方法

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