CN102203330A - 碳化硅单晶的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种方法，其可以通过使用以Si合金的熔体为溶剂的SiC溶液的液相生长技术来稳定地制造适于各种器件使用的、载流子密度为5×1017/cm3以下、优选为小于1×1017/cm3的低载流子密度的SiC单晶薄膜或块状晶体，该方法使用具有如下组成的合金作为Si合金：以SixCryTiz表示，且x、y和z(分别为原子％)满足(1)0.50＜x＜0.68、0.08＜y＜0.35以及0.08＜z＜0.35、或(2)0.40＜x≤0.50、0.15＜y＜0.40以及0.15＜z＜0.35。x、y和z优选满足0.53＜x＜0.65、0.1＜y＜0.3以及0.1＜z＜0.3。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅(SiC)单晶的制造方法。本发明的方法可以应用于制造特别适合于电子器件、光学器件等的SiC单晶基板和带SiC外延膜的晶片。
背景技术
碳化硅(SiC)具有较宽的带隙、高导热系数、低介电常数等有利的材料特性，因此与硅(Si)半导体相比，其工作损耗小，可实现耐热温度高的半导体器件，期待其应用于包括电力控制用功率器件材料、高耐压的高频器件材料、在高温环境下使用的耐环境器件材料、耐辐射线器件材料等在内的广泛范围。
无论在哪一种应用中都需要高品质的SiC单晶、特别是使作为器件活性层的SiC单晶薄膜在直径2英寸以上的单晶基板、更具体而言为SiC单晶基板上外延生长而成的带SiC外延膜的晶片。
作为得到晶体品质优异的SiC单晶薄膜的方法，有液相外延法(LPE法)。在LPE法中，首先使碳溶解于由Si或Si合金形成的熔体中来制备在作为溶剂的该熔体中溶解有接近饱和浓度的C的SiC溶液。在该SiC溶液中浸渍晶种基板、例如由SiC单晶形成的晶种基板，并使至少基板附近的溶液处于过冷状态，由此在溶液中形成SiC的过饱和状态，使SiC单晶薄膜在基板上外延生长。该方法也可用于SiC块状单晶的生长，此时将该晶体生长方法称为溶液生长法。以下将LPE法和溶液生长法统称为液相生长法。
与同样可以生长高品质SiC单晶的属于气相生长法的CVD法相比，属于液相生长法的LPE法可以提高成膜速度，另外，与通常使用c轴倾斜的所谓偏角度基板(off-angle substrate)的CVD法不同，其在不选择基板的晶体取向、可以使用c轴不倾斜的所谓同轴(on-axis)的基板这一点上是优异的。这是由于已知使用偏角度基板容易在所生长的单晶中引入晶格缺陷等缺陷。
如果考虑在电子器件中的应用，需要控制SiC单晶中的载流子密度来调节其导电性。例如，在使用生长在基板上的SiC单晶薄膜作为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)等功率器件的活性层时，需要将SiC单晶中的载流子密度控制为1015/cm3～1016/cm3的范围内的所期望的值。另一方面，在使用SiC块状单晶作为发光元件基板(使GaN等薄膜在其上生长)的情况下，理想的是，使载流子密度为1017/cm3左右，并且使晶体透明化以使光能够从背面输出。
在成膜由基于CVD法等气相生长法的SiC单晶形成的活性层的过程中，在玻璃容器内、减压下使用高纯度的原料气体来使SiC单晶生长，因此较容易控制载流子。
然而，基于使用熔体的液相生长法的SiC单晶的生长为了将熔体蒸发控制在最小限度而通常在大气压下进行，因此难以再现性良好地控制SiC单晶的载流子密度。其原因是，在用液相生长法得到的SiC单晶中，例如，由于吸附在绝热材料上等而残留在晶体育成装置内的氮气会不可避免地侵入到SiC单晶中并与碳位点置换，所生长的SiC单晶中的氮浓度会高达1018/cm3至1019/cm3以上。另外，所得单晶强着色，一般呈深绿色。
对SiC半导体而言，氮会作为电子供体而成为载流子，因此载流子密度会与氮浓度相应地变高，从而远远超出上述理想范围。结果，用LPE法生长的SiC单晶薄膜以及通过溶液生长法得到的SiC单晶的载流子密度均过高，常常显示数十毫欧·厘米(mΩ·cm)程度的低比电阻值。
通过液相生长得到的、包含大量氮的载流子密度高的SiC单晶如上述那样发生了着色。因此，在使用通过溶液生长法得到的SiC单晶作为发光元件基板时，还存在如下的另一缺点：难以通过所谓的倒装芯片安装等来从基板背面输出光，无法作为照明装置用的基板使用。
另外，在将SiC薄膜作为活性层来应用于MOSFET等功率器件时，如果载流子密度为1018/cm3以上、较高，则也不适合用作活性层。因此，需要在通过LPE法沉积的SiC薄膜上再沉积通过CVD法等对载流子密度进行了控制的厚度为数微米的SiC活性层。
如此，基于现有的液相生长技术的SiC单晶的生长无法控制氮的混入，因此无法使具有适合作为功率器件的活性层的载流子密度的SiC单晶膜在基板上生长。另外，由于着色是不可避免的，因此为了用于基板而制造的块状SiC单晶只能用于作为着色导电性基板的用途，其用途受到大幅限制。
下述非专利文献1中报告了通过基于在5×10-4Pa的减压下使用石墨坩埚的LPE法(溶剂为Si熔体)进行的SiC单晶生长，实现了2×1016/cm3这一低载流子密度的薄膜的生长。然而，在减压下的溶液生长的溶剂的熔体会在短时间内蒸发，因此无法稳定地进行长时间的晶体生长。
下述非专利文献2中报告了通过用电磁力使以Si熔体为溶剂的SiC溶液隆起来阻止SiC溶液与容器接触并在该状态下、在5×10-5托的减压下进行SiC单晶的生长，能够实现8×1015/cm3的低载流子密度。然而，由于该方法也是减压下的单晶生长，因此如前述所述，熔体的蒸发是不可避免的。进而，由于用电磁力将熔体保持为隆起状态，因此所能使用的溶液的重量受到限制，例如难以在直径2英寸以上的大型基板上使SiC单晶膜生长。
下述专利文献1中提出了基于使用由包含Si和C以及除此以外的至少一种过渡金属的熔体形成的SiC溶液(溶剂为Si-过渡金属合金)的LPE法来制造SiC单晶的方法。该方法是以提高SiC单晶的生长速度来使制造块状单晶(自支撑晶体)成为可能为目标的，没有任何关于降低载流子密度、抑制SiC单晶着色的记载。另外，作为过渡金属，实际上在实施例中只有分别单独使用Mo、Cr或Co的例子(即，溶剂为Si-Mo、Si-Cr或Si-Co合金)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Materials Science Forum Vols.338-342(2000)pp.229-232
非专利文献2：Journal of Crystal Growth 128(1993)pp.343-348
专利文献
专利文献1：日本特开2000-264790号公报
发明内容
本发明提供如下的SiC单晶的制造方法：为了避免溶剂蒸发而可以在大气压下使用，并且使用能扩大规模的实用的晶体育成装置，可以稳定地实现适宜作为发光器件、电子器件用基板和功率器件的活性层的、低载流子密度的SiC单晶基板和薄膜的制造。
本发明人等发现通过大气压下的液相生长法，通过以由特定的组成范围的Si-Cr-Ti-C形成的SiC溶液来育成SiC单晶，显著抑制氮混入SiC晶体，具有现有技术所未能实现的低氮浓度，由此可以稳定地生长载流子密度控制为5×1017/cm3以下的SiC单晶(薄膜或块状单晶)。
本发明为一种SiC单晶的制造方法，其特征在于，该SiC单晶的制造方法在由Si合金的熔体形成的溶剂中溶解C而成的S iC溶液中浸渍晶种，并使至少晶种附近的溶液通过过冷而处于过饱和状态，从而使SiC单晶在晶种上生长，
前述Si合金是具有如下组成的合金：
以SixCryTiz表示，且x、y和z(分别为原子％)满足
(1)0.50＜x＜0.68、0.08＜y＜0.35以及0.08＜z＜0.35、或
(2)0.40＜x≤0.50、0.15＜y＜0.40以及0.15＜z＜0.35。
x、y和z优选满足0.53＜x＜0.65、0.1＜y＜0.3以及0.1＜z＜0.3。另外，优选前述SiC溶液保持在大气压的惰性气体气氛下。
根据本发明，还提供在单晶基板上具有通过上述方法制造的SiC单晶薄膜的、带SiC外延膜的晶片。优选该晶片的SiC单晶薄膜的载流子密度为5×1017/cm3以下。
在这里，载流子密度是指以Nd-Na、即[电子供体密度(Nd)-电子受体密度(Na)]表示的净载流子密度(net carrier concentration)。在为SiC的情况下，电子供体几乎全部是氮，几乎不包含电子受体，因此载流子密度基本与氮浓度相对应。由于载流子几乎全部是电子供体，因此载流子密度的测定适用CV(电容-电压特性)测定法。
根据本发明，通过使用在特定组成的Si、Cr和Ti的合金熔体中溶解C而成的SiC溶液的液相生长法，可以抑制氮混入育成中的SiC单晶，由此生长载流子密度被控制为5×1017/cm3以下的SiC单晶。
推测其理由如下。构成溶剂的Si-Cr-Ti合金熔体中的Ti与氮的亲和力大。因此，Ti可以在熔体内以氮化物的形式捕获由气氛溶解到熔体中的氮，从而抑制氮侵入所结晶的SiC晶体。Cr会使熔体中的Ti的这一氮捕获作用的活度增加，有助于Ti更有效地将氮捕获到熔体中。如此，可以减少所结晶的SiC晶体中的氮量以使载流子密度达到5×1017/cm3以下。
基于该氮捕获可想到，载流子密度降低效果是在溶解C的熔体为Si单独、Si-Ti合金或Si-Cr合金的情况下无法观察到、而只能在具有特定组成的Si-Cr-Ti合金的熔体中观察到的特异现象。因此，该现象是无法由例如公开了使用Si-M(M为一种过渡金属)合金的SiC单晶生长的专利文献1预测的。
即使溶剂的熔体是Si-Cr-Ti合金，有时也无法抑制氮混入SiC晶体。本发明人等对混入SiC晶体的氮量、取决于氮量的载流子密度与熔体的Si-Cr-Ti合金组成(SixCryTiz中的x、y、z)的关系进行了研究，结果发现，只有在Si-Cr-Ti合金的组成满足下述条件的情况下，才能有效抑制氮混入生长S iC单晶，降低载流子密度：
(1)0.50＜x＜0.68、0.08＜y＜0.35以及0.08＜z＜0.35、或
(2)0.40＜x≤0.50、0.15＜y＜0.40以及0.15＜z＜0.35。
根据本发明，不利用减压，而是利用将熔体保持在大气压的惰性气体气氛中的实用的SiC单晶育成装置，通过液相生长法(即LPE法或溶液生长法)，可稳定有效地生长载流子浓度被控制为5×1017/cm3以下、优选为小于1×1017/cm3、且着色受到抑制的、可用于包括电子器件、发光元件在内的多种用途的SiC单晶。
本发明的SiC单晶的制造方法可以应用于块状(自支撑)单晶的制造和在单晶基板上生长的单晶薄膜的制造中的任意一种。
通过根据本发明的方法使SiC单晶薄膜在单晶基板上生长，可以高效地制造载流子密度低、着色少的大型的带外延膜的晶片。如此制造的SiC单晶薄膜作为MOSFET等功率器件的活性层是有用的。
同样，根据本发明的方法使SiC单晶在晶种上较厚生长而得到的SiC块状单晶也是载流子密度低、着色少。因此，例如在将其用作用于使GaN等发光二极管的薄膜生长的发光元件基板时，能够从基板背面输出光，可以作为照明装置用基板使用。
附图说明
图1为示出本发明的实施例中使用的单晶制造装置(晶体育成装置)的基本构成的示意图。
具体实施方式
对于本发明的SiC单晶的制造方法，除了作为溶解C的溶剂使用的熔体是具有特定组成的Si-Cr-Ti合金这一点以外，可以依据基于现有公知的液相生长技术(溶液生长法或LPE法)的SiC单晶的制造方法来实施。
在根据本发明来通过液相生长法制造SiC单晶时，需要制备由包含Si、Cr、Ti和C的熔体形成的SiC溶液(可在晶种上生长SiC的溶液)。该SiC溶液通过使C溶解在Si-Cr-Ti合金的熔体中来制备。在由该SiC溶液生长单晶时，需要使溶液中的SiC浓度(所溶解的C浓度)为饱和浓度或接近饱和浓度的浓度。
该SiC溶液例如可以如下制备：在石墨坩埚中按规定比例装入Si、Cr和Ti，加热坩埚来形成熔体状态，进一步继续加热来使C从石墨坩埚上溶解到熔体中，从而制备。这是由石墨坩埚这样的碳质坩埚向坩埚内的熔体供给C的方法。从可成为SiC析出核的未溶解碳不会残留在熔体中的观点来看，该方法是理想的。然而，由于坩埚被消耗，因此其更换频率变高。也可以使用至少内表面用SiC覆盖了的坩埚来代替石墨坩埚，通过内表面的SiC的溶解来供给C。
其他的C供给方法也是可以的。有一种方法是将烃(例如甲烷、丙烷等)气吹入坩埚内的熔体中或导入坩埚内的气氛气体中的经由气相的方法。烃气由于与熔体接触而分解，分解生成的C会溶解在熔体中。另外，也可以是将固体碳源投入Si合金的熔体并使其溶解的方法。在这些方法中可以使用非消耗性的坩埚。作为固体的碳源，可以使用石墨的块、棒、颗粒、粉末，还可以使用除石墨以外的无定形碳原料，进而还可以使用Cr、Ti的碳化物、SiC等。可以将上述2种以上的方法组合来供给C。
加热温度只要为装入到坩埚中的Si、Cr和Ti的混合物的液相线温度以上即可。加热一直持续到从石墨坩埚或添加碳源溶解到熔体中而生成的SiC在熔体中的浓度达到饱和浓度或接近饱和浓度为止。在向坩埚中添加固体的碳源、特别是粉末、颗粒的碳源的情况下，如果这些未溶解而残留在熔体中，则会在其上析出SiC晶体，有时会降低SiC单晶的生长速度、或降低晶体的品质，因此优选持续加热至所添加的碳源完全溶解。熔体的加热时间一般为1小时～10小时左右的范围。
加热气氛和单晶生长中的晶体育成装置内的气氛优选为大气压的惰性气体气氛，也可以使用加压或减压气氛。然而，对于在减压或真空气氛下的加热，由蒸发导致的熔体消耗快而无法稳定地生长晶体，因而不优选。惰性气体优选为由1种或2种以上的稀有气体(例如氦气、氩气)形成的气氛。
对于基于液相生长法的晶体生长，以使只有晶种附近处于过冷状态(因而处于过饱和状态)的方式在温度梯度下保持晶种来使晶体生长的方法(以下称为温度梯度法)由于可连续生长晶体，因而普遍使用。本发明的方法也优选通过该温度梯度法来实施。温度梯度法适于制造块状单晶，而如果限制生长时间，则也可以应对基于在基板上生长单晶薄膜的带外延膜的晶片的制造。
作为其他方法，也可以是将浸渍有晶种的溶液整体缓慢冷却至过冷形成过饱和状态来使晶体生长的方法(以下称为缓慢冷却法)。缓慢冷却法特别适于制造薄膜单晶。在缓慢冷却法中，通过重复在晶体生长后将晶种提起、加热并再次浸渍在溶液中进行冷却这一操作，也可以制造块状单晶，但是能量损耗大。
无论是哪一种方法，均在使C溶解在Si-Cr-Ti合金的熔体中而制得的高温SiC溶液中浸渍晶种，使溶液整体或该SiC单晶基板附近的溶液通过过冷而处于过饱和状态，从而使SiC晶体在晶种上生长。在生长SiC单晶薄膜的情况下，晶种为单晶基板(以下也称为晶种基板)。
所得SiC单晶可以作为自支撑晶体(块状单晶)用于单晶基板、特别是发光元件用基板的用途。在SiC单晶基板上沉积有SiC单晶薄膜的情况下，可以作为具有活性层的功率器件用的带外延膜的SiC晶片来使用。
作为晶种(也包括薄膜生长用的晶种基板在内)，可以使用6H、4H、3C等所有多晶型(polytype)的SiC单晶。功率器件用途优选4H-SiC，发光元件用途优选6H-SiC。根据用途，也可以在蓝宝石、Si、SOI这样的除S iC以外的材料的晶种基板上通过异质外延生长来形成SiC薄膜。因此，晶种和晶种基板并不限于SiC单晶。
SiC晶种基板可以由通过升华法生长的SiC块状单晶来制作。由于通过升华法得到的SiC块状单晶包含被称为微管缺陷的中空贯通缺陷、螺旋位错、堆垛层错等晶体缺陷，因此不适合作为器件使用。然而，在该基板上根据本发明通过LPE法生长的SiC单晶薄膜不包含这样的缺陷，因此可以作为带外延膜的基板用于上述用途。
在晶种基板为SiC单晶基板的情况下，优选将其{0001}面(被称为同轴面(on-axis plane))或从{0001}面倾斜的面(被称为离轴面(off-axis plane))浸渍在高温的SiC溶液中，使SiC单晶在该面上生长。这些面一般是作为电子器件来使用的面，器件化的条件等已完善，另外，基板的研磨·加工也最为容易。
在本发明中，作为溶剂的Si-Cr-Ti合金具有如下组成：其组成以SixCryTiz来表示，且满足下述一种条件：
(1)0.50＜x＜0.68、0.08＜y＜0.35以及0.08＜z＜0.35、或
(2)0.40＜x≤0.50、0.15＜y＜0.40以及0.15＜z＜0.35。只有在溶剂为满足该条件的组成的Si-Cr-Ti合金的情况下，才能大幅抑制氮混入生长SiC单晶，载流子密度为5×1017/cm3以下、较低，因而可生长高电阻并且透明的SiC单晶。尤其在想要将载流子密度降低至小于1×1017/cm3时，满足0.53＜x＜0.65、0.1＜y＜0.3且0.1＜z＜0.3的组成是适宜的。
上述合金组成是根据Si-Ti-Cr的三元相图，通过反复实验来确定的。虽然理论上的依据不明，但如前所述，推测这和Ti与氮的化学亲和性以及Cr提高Ti活度的作用有关。
如果Ti、Cr的比例过低或Si的比例过高，则无法充分抑制氮混入生长中的晶体，无法制造载流子密度为5×1017/cm3以下的高电阻的SiC单晶。在Cr的含量过高时，氮的混入还会增多。另一方面，如果Ti的含量过高，则氮的混入量会增多，进而C的溶解量会降低，晶体生长速度会变慢。
图1示意性地示出可以在基于LPE法或溶液生长法的SiC单晶的制造中使用的典型的单晶制造装置(晶体育成装置)的一个例子。图示的单晶制造装置具备容纳有高温SiC溶液1的坩埚2。溶液1中浸渍有保持在可升降的晶种轴3的前端的晶种(在图示例子中为晶种基板)4。溶液1是通过使C溶解在Si-Ti-Cr合金的熔体中来制备的、以该熔体为溶剂的SiC溶液。对于C的供给源，如前所述，通过将石墨坩埚作为坩埚2、通过坩埚的溶解来进行供给可以确实地消除会成为多晶结晶的未溶解碳的存在，因而优选。然而，如现有技术中所已知的，也可以用其他方法供给C，因此也可以使用石墨坩埚以外的坩埚。优选如图所示使坩埚2和晶种轴3旋转。虽然在图示例子中坩埚2与晶种轴3的旋转方向互为反方向，但也可以互为同方向。坩埚和晶种轴中的一方或双方的旋转可以周期性地改变旋转速度、或暂时中断旋转。
坩埚2通过晶种轴所贯通的坩埚盖5而被基本封闭，为了保温而用绝热材料6覆盖坩埚2的外周。绝热材料6的外周配置有用于对坩埚和SiC溶液进行感应加热的高频线圈7。在通过温度梯度法进行晶体生长时，通过调整高频线圈的匝数、间隔、还有高频线圈7与坩埚2在高度方向上的位置关系，可以在溶液中形成垂直方向的温度差(温度梯度)。代替上述方法或在此基础上，也可以通过在晶种轴上组装水冷机构或气体冷却机构，介由晶种轴从熔体除热，仅将基板4的周边冷却。在该情况下，可以在水平·垂直两个方向上形成温度梯度。
由于这些坩埚2、绝热材料6、高频线圈7会达到高温，因此将它们配置在水冷室8的内部。为了能将装置内的气氛调整为惰性气体气氛，水冷室8具有气体导入口9和排气口10。可以穿过高频线圈的间隙、贯通绝热材料6来设置多个高温计(pyrometer)以便能测定坩埚2的多个高度位置处的侧面温度。坩埚的侧面温度基本与SiC溶液温度相等，因此可以通过温度的测定值来调整基于高频线圈7的加热。另外，对于坩埚底的直径方向的温度测定，可以使用于保持坩埚的坩埚轴成中空来插入多个热电偶来进行测定。对于生长时生长界面的面内温度分布，可以通过测定与浸渍在SiC溶液的晶种基板背面相接触的晶种轴的面内温度来得到。与晶种基板背面相接触的晶种轴的面内温度可以通过在中空状的晶种轴中插入多个热电偶来测定。对于生长面内的温度分布的调整，例如可以通过在SiC溶液1的自由表面的上部配置绝热材料结构、或附加晶种轴内部的绝热材料结构来进行。
对于构成晶体生长的驱动力的过饱和状态，除了通过温度梯度法仅在晶种基板附近形成的方法以外，也可以用将浸渍有晶种基板的SiC溶液1整体缓慢冷却的方法来形成。在该缓慢冷却法中，通过在以Si-Cr-Ti的熔体为溶剂的SiC溶液中浸渍例如{0001}面或从{0001}面倾斜的SiC单晶基板，将溶液整体缓慢冷却至过冷温度来形成过饱和状态，可以使SiC在单晶基板上生长。在高于该溶液的固相线温度的温度终止缓慢冷却SiC溶液，重复加热和缓慢冷却SiC溶液，从而使SiC单晶在基板上持续生长。
无论在哪一种方法中，均优选在生长前使由浸渍在SiC溶液中的SiC单晶形成的晶种或晶种基板的表层在溶液中溶解。这是由于，SiC单晶的表层存在加工变质层、自然氧化膜等，需要在晶体生长前将它们除去。
实施例
本实施例使用图1所示的单晶制造装置进行基于LPE法(温度梯度法)的SiC单晶薄膜的生长实验。
该单晶制造装置具备容纳有熔体状态的SiC溶液1的、内径80mm、高度150mm的高纯度石墨坩埚2，坩埚2被配置在水冷室(不锈钢)8内。石墨坩埚的外周通过绝热材料6来保温，进而在绝热材料的外周设置有感应加热用的高频线圈7。可以通过调节该高频线圈的匝数、匝距以及石墨坩埚与高频线圈的相对位置关系来控制溶液在高度方向上的温度分布。利用气体导入口9和排气口10将单晶制造装置内的气氛调整为大气压下的惰性气体(氩气)气氛。在底面设置有晶种基板4的晶体支持件(晶种轴)3的内部组装有水冷机构。
在高纯度石墨坩埚2中按形成规定组成的比例分别填装高纯度的Si、Cr和Ti的原料，对高频线圈7通电来通过感应加热使坩埚内的原料熔融。通过作为容器的石墨坩埚的溶解来向熔体供给碳。在进行单晶生长之前，在1715℃下持续加热2小时以使碳在熔体中溶解至足以生长SiC晶体的浓度。为了从该阶段起使预定浸渍晶种基板的溶液位置(具体而言为液面附近)的温度低于溶液下部，调整基于高频线圈的加热以使溶液沿高度方向产生10℃/cm的温度梯度。
在上述加热中于坩埚内形成可生长SiC的SiC溶液1，然后将保持在晶种轴3的前端的、25mm×25mm见方的、从{0001}面向(11-20)方向倾斜了8°的4H-SiC晶种基板4浸渍在溶液1的表层附近。由此，使晶种基板附近的SiC溶液1通过经由水冷晶种轴3的除热而局部成低温。因此，通过由加热形成的高度方向的温度梯度以及基于该基板附近的除热进行的冷却，在溶液1中形成晶种基板附近为低温的垂直方向和水平方向的温度梯度，使晶体生长。在该状态下进行3小时的SiC晶体生长实验。在此期间使坩埚2与晶种轴3互为反方向地旋转。
生长实验结束后，使晶种轴3上升，从溶液1中分离、回收晶种基板4。将坩埚内的溶液冷却至室温，使其凝固。将该晶种基板用氟硝酸洗涤，除去所附着的溶液的凝固物。通过基于光学显微镜的截面的直接观察来测定，结果在晶种基板4的上面新生长了数十μm～百μm左右的厚度的SiC晶体。接着，将晶种基板从石墨夹具(晶种轴)3上取下，并进行表面的平坦化加工。通过C-V测定(使用装置：CVmap92A)求出所得单晶薄膜的载流子密度。将所得结果汇总于表1(组成为前述(1)的例子)和表2(组成为前述(2)的例子)。
[表1]
*在本发明的范围外的条件
[表2]
*在本发明的范围外的条件
由表1～2可知，根据本发明使用以特定组成的Si-Ti-Cr合金的熔体为溶剂的SiC溶液，可以在大气压下生长载流子密度为5×1017/cm3以下的低载流子密度的、具有适合应用于电子器件的电阻率的SiC单晶薄膜。尤其，在表1的No.1～11中，合金组成为满足0.53＜x＜0.65、0.1＜y＜0.3且0.1＜z＜0.3的条件的优选组成时，能够生长载流子密度降至小于1×1017/cm3、电阻更高的SiC单晶薄膜。
这些SiC薄膜均是透明的，即使有着色也极少。特别是熔体的合金组成在上述优选范围内的SiC薄膜基本是无色的，着色非常少。
另一方面，如果Si、Cr、Ti中的任一种合金元素的比例在本发明的范围外，则所生长的SiC单晶的载流子密度超过5×1017/cm3，导电性变高，另外，着色程度也变强。
以上就优选的实施方式和实施例对本发明进行了说明，显然，以上说明在所有方面均为例示而非限制性的说明。本发明的范围仅受权利要求书限制。
Claims (5)
1.一种SiC单晶的制造方法，其特征在于，该SiC单晶的制造方法在由Si合金的熔体形成的溶剂中溶解C而成的SiC溶液中浸渍晶种，并使至少晶种附近的溶液通过过冷而处于过饱和状态，从而使SiC单晶在晶种上生长，
所述Si合金是具有如下组成的合金：
以SixCryTiz表示，且分别为原子％的x、y和z满足
(1)0.50＜x＜0.68、0.08＜y＜0.35以及0.08＜z＜0.35、或
(2)0.40＜x≤0.50、0.15＜y＜0.40以及0.15＜z＜0.35。
2.根据权利要求1所述的SiC单晶的制造方法，其中，x、y和z满足0.53＜x＜0.65、0.1＜y＜0.3以及0.1＜z＜0.3。
3.根据权利要求1或2所述的SiC单晶的制造方法，其中，所述SiC溶液保持在大气压的惰性气体气氛下。
4.一种带SiC外延膜的晶片，其在晶种基板上具有通过权利要求1或2所述的方法制造的SiC单晶薄膜。
5.根据权利要求4所述的带SiC外延膜的晶片，其中，所述SiC单晶薄膜的载流子密度为5×1017/cm3以下。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103726106A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 铼钻科技股份有限公司 | 外延成长方法 |
| CN104870698A (zh) * | 2012-12-28 | 2015-08-26 | 丰田自动车株式会社 | n型SiC单晶的制造方法 |
| CN105264126A (zh) * | 2013-04-09 | 2016-01-20 | 新日铁住金株式会社 | SiC单晶的制造方法 |
| CN105408531A (zh) * | 2013-07-24 | 2016-03-16 | 丰田自动车株式会社 | SiC基板的制造方法 |
| CN105705685A (zh) * | 2013-11-12 | 2016-06-22 | 新日铁住金株式会社 | SiC单晶的制造方法 |
| CN111315923A (zh) * | 2017-11-01 | 2020-06-19 | 中央硝子株式会社 | 碳化硅单晶的制造方法 |
| CN111676516A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-09-18 | 郑红军 | 熔体法生长碳化硅单晶用碳源供应装置 |
| CN112921399A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-08 | 中电化合物半导体有限公司 | 一种碳化硅单晶的液相生长装置及液相生长方法 |
| CN113718337A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-30 | 北京晶格领域半导体有限公司 | 一种液相法生长碳化硅晶体的装置及方法 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2330236B1 (en) * | 2008-08-29 | 2014-04-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING SiC SINGLE CRYSTAL FILM |
| CN102597337A (zh) * | 2009-08-27 | 2012-07-18 | 住友金属工业株式会社 | SiC 单晶晶片及其制造方法 |
| JP5428706B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2014-02-26 | トヨタ自動車株式会社 | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
| JP5418385B2 (ja) * | 2010-04-19 | 2014-02-19 | 新日鐵住金株式会社 | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 |
| JP5355533B2 (ja) * | 2010-11-09 | 2013-11-27 | 新日鐵住金株式会社 | ｎ型ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
| JP5628426B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2014-11-19 | 新日鐵住金株式会社 | ＳｉＣ単結晶の製造装置及び製造方法 |
| CN104246026B (zh) * | 2012-04-20 | 2017-05-31 | 丰田自动车株式会社 | SiC单晶及其制造方法 |
| CN104471117B (zh) * | 2012-07-19 | 2016-10-05 | 新日铁住金株式会社 | SiC单晶体的制造装置和SiC单晶体的制造方法 |
| JP6046405B2 (ja) * | 2012-07-19 | 2016-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | ＳｉＣ単結晶のインゴット、その製造装置及びその製造方法 |
| WO2014189010A1 (ja) * | 2013-05-20 | 2014-11-27 | 日立化成株式会社 | 炭化珪素単結晶及びその製造方法 |
| JP6211087B2 (ja) * | 2013-08-22 | 2017-10-11 | 日本碍子株式会社 | １３族元素窒化物の製造方法および融液組成物の製造方法 |
| JP5854013B2 (ja) | 2013-09-13 | 2016-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
| PL2881499T3 (pl) | 2013-12-06 | 2020-06-29 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sposób hodowli kryształu węgliku krzemu |
| JP2015143168A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素エピタキシャル基板および炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法 |
| JP6028754B2 (ja) * | 2014-03-11 | 2016-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | ＳｉＣ単結晶基板の製造方法 |
| JP6533716B2 (ja) | 2015-08-06 | 2019-06-19 | 信越化学工業株式会社 | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
| US20170327968A1 (en) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | SiC SINGLE CRYSTAL AND METHOD FOR PRODUCING SAME |
| TWI648525B (zh) * | 2017-12-18 | 2019-01-21 | 國家中山科學研究院 | 一種用於量測坩堝內部熱場分布之裝置 |
| CN110581056B (zh) * | 2018-06-08 | 2022-07-01 | 中国科学院化学研究所 | 单晶薄膜的制备方法、单晶薄膜及应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1941405A (zh) * | 2005-09-28 | 2007-04-04 | 东芝陶瓷株式会社 | 化合物半导体装置用基板和使用该基板的化合物半导体装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000264790A (ja) | 1999-03-17 | 2000-09-26 | Hitachi Ltd | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP4419937B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2010-02-24 | 住友金属工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP2007261844A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP4645499B2 (ja) | 2006-03-28 | 2011-03-09 | 住友金属工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP2008100890A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1941405A (zh) * | 2005-09-28 | 2007-04-04 | 东芝陶瓷株式会社 | 化合物半导体装置用基板和使用该基板的化合物半导体装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| F NAVA ET AL: "Silicon carbide and its use as a radiation detector material", 《MEAS.SCI.TECHNOL.》 * |
| V.A. DMITRIEV: "Silicon carbide and SiC-AlN solid-solution p-n structures grown by liquid-phase epitaxy", 《PHYSICA B》 * |
| VLADIMIR DMITRIEV ET AL: "Growth of SiC and SiC-A1N solid solution by container-free liquid phase epitaxy", 《JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103726106A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 铼钻科技股份有限公司 | 外延成长方法 |
| CN104870698A (zh) * | 2012-12-28 | 2015-08-26 | 丰田自动车株式会社 | n型SiC单晶的制造方法 |
| CN104870698B (zh) * | 2012-12-28 | 2017-06-09 | 丰田自动车株式会社 | n型SiC单晶的制造方法 |
| CN105264126A (zh) * | 2013-04-09 | 2016-01-20 | 新日铁住金株式会社 | SiC单晶的制造方法 |
| CN105408531A (zh) * | 2013-07-24 | 2016-03-16 | 丰田自动车株式会社 | SiC基板的制造方法 |
| CN105705685A (zh) * | 2013-11-12 | 2016-06-22 | 新日铁住金株式会社 | SiC单晶的制造方法 |
| CN111315923A (zh) * | 2017-11-01 | 2020-06-19 | 中央硝子株式会社 | 碳化硅单晶的制造方法 |
| CN111676516A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-09-18 | 郑红军 | 熔体法生长碳化硅单晶用碳源供应装置 |
| CN111676516B (zh) * | 2020-08-05 | 2024-01-19 | 常州臻晶半导体有限公司 | 熔体法生长碳化硅单晶用碳源供应装置 |
| CN112921399A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-08 | 中电化合物半导体有限公司 | 一种碳化硅单晶的液相生长装置及液相生长方法 |
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