CN103562443A - SiC单晶的制造方法和制造装置 - Google Patents
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Abstract
一种SiC单晶的制造方法,一边在石墨坩埚内的Si熔液内维持从内部到熔液面温度降低的温度梯度、一边以接触该熔液面的SiC籽晶为起点使SiC单晶生长,其中,在使成为SiC单晶的生长起点的SiC籽晶的结晶生长面接触上述熔液面时,将熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度设定为从结晶生长面生长了的SiC单晶和从侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内。一种SiC单晶的制造装置,具有:石墨坩埚;用于将上述坩埚内的原料加热熔化从而形成上述原料熔液并且维持SiC单晶的生长所需的温度梯度的加热单元;在下端保持籽晶的支持棒;和保持机构,其维持上述保持以使得熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度处于从结晶生长面生长了的SiC单晶和从侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及基于熔液法的SiC单晶的制造方法和制造装置。
背景技术
基于熔液法的SiC单晶的制造方法,在石墨坩埚内的Si熔液内维持从内部向熔液面且从下部向上部温度降低的温度梯度。在下方的高温部从石墨坩埚熔化到Si熔液内的C主要借着熔液的对流上升并到达熔液面附近的低温部而变为过饱和。在支持棒(石墨制)的顶端保持SiC籽晶(晶种),使籽晶的下表面作为结晶生长面而使其接触熔液,在籽晶的结晶生长面上从过饱和的熔液通过外延生长而生长SiC单晶。
但是,存在下述问题:从籽晶的下表面(结晶生长面)以外的面(籽晶的侧面等)、或从石墨棒零散地生长多数的晶体,容易引起多晶化,产生的多晶侵入到单晶的区域,对长尺寸生长和径扩大工序造成妨碍。
即,如图1所示,以从支持棒的下端所保持的籽晶的侧面向外方伸出的方式生成SiC多晶。图1(1)中,(A)为主视图,(B)为仰视图,示出了覆盖由虚线所示的籽晶整体且SiC多晶以伞状伸出的情况。图1(2)为同样的例子,(A)为主视图,(B)为纵剖图,尤其是如(B)所示可知,从籽晶的侧面生长的SiC多晶(黑色部分)覆盖到在由虚线所示的籽晶的结晶生长面(下表面)上生长的单晶(浅灰)的区域。
这样,一旦熔液润升到籽晶的结晶生长面以外的部位(籽晶的侧面、支持棒),则会从润升的部分产生多数的晶核,引起多晶化(三维生长)。
而且,与Si单晶的熔液生长不同,在SiC单晶的熔液生长的情况下,对于从c面([0001]面或[000-1]面)以外的结晶面的生长而言,由于得不到高品质的SiC单晶,所以从作为结晶生长面的c面以外的多晶生成的问题可以说是SiC单晶的熔液生长所特有的问题。
在日本特开平4-321590号公报中公开了下述方法:通过将籽晶的至少与熔液接触的部分形成为大致圆筒形,形成在籽晶和熔液之间的弯液面的倾斜角在籽晶的外周基本没有偏差,抑制籽晶正下方的晶体缺陷的发生。
但是,在专利文献1的方法中,对于从籽晶的结晶生长面以外的面、或从石墨棒零散地生长多数的晶体从而引起多晶化的现象,没有任何考虑,不能够防止多晶化。
发明内容
本发明的目的是提供一种SiC单晶的制造方法以及制造装置,在基于熔液法的SiC单晶的制造方法中,防止了从籽晶的结晶生长面以外的面、或从支持籽晶的石墨棒零散地生长多数的晶体的多晶化。
上述的目的,根据本发明能够通过一种SiC单晶的制造方法达到,该制造方法使用坩埚内的Si-C熔液,以接触到该熔液面的SiC籽晶为起点使SiC单晶生长,其特征在于,
在使成为SiC单晶的生长起点的SiC籽晶的结晶生长面接触上述熔液面时,将熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度设定为从结晶生长面生长了的SiC单晶和从侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内。
另外,上述的目的能够通过一种SiC单晶的制造装置来达到,所述制造装置是用于进行本发明的SiC单晶的制造方法的装置,其特征在于,具有:
用于收容原料熔液的石墨坩埚;
用于将上述坩埚内的原料加热熔化从而形成上述原料熔液并且维持SiC单晶的生长所需的温度梯度的加热单元;
在下端保持籽晶的支持棒;和
保持机构,其维持上述保持以使得熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度处于从结晶生长面生长了的SiC单晶和从侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内。
根据本发明,在使成为SiC单晶的生长起点的SiC籽晶的结晶生长面接触上述熔液面时,将熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度设定为从结晶生长面生长的SiC单晶和从侧面生长的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内,所以能够防止由从籽晶的其他的部位和/或从支持籽晶的石墨棒的结晶生长所导致的多晶化。
附图说明
图1是表示现有技术中的多晶发生的状况的照片。
图2是表示用于通过本发明的方法制造SiC单晶的装置的基本构成的模式图。
图3是比较地显示现有技术(1)和本发明的最佳方式(2)中的籽晶和熔液面的关系的模式图。
图4是放大地详细表示本发明的籽晶和熔液面的关系的模式图。
图5是对应向籽晶侧面的润升高度为(1)1mm、(2)0.3mm、(3)0mm的情况,显示生长了的SiC单晶有无宏观缺陷的照片。
图6是表示容易引起熔液的润升的支持棒的下端形状的典型例的模式图。
图7是表示改变提拉高度进行了结晶生长的情况下的生长的状况的照片。
图8是表示SiC生长中的各部位之间的关系的模式图。
图9是表示提拉高度和扩大角度的关系的曲线图。
图10是表示通过本发明的方法进行生长的SiC单晶的照片。
图11是表示通过本发明的方法进行生长的SiC单晶的照片。
图12是表示提拉高度和扩大角度的关系的曲线图。
图13是对于使用不同的组成的熔液的情况,显示提拉高度和扩大角度的关系的曲线图。
图14是表示通过本发明的方法进行生长的SiC单晶的照片。
图15是表示改变润升高度来进行生长的SiC单晶的照片。
具体实施方式
图2中示出了适合于进行本发明的方法的、基于熔液法的SiC单晶的生长装置的基本构造。
通过包围石墨坩埚10的周围的高频加热线圈12,对坩埚10内的原料进行加热熔化从而形成了熔液14,使在其上方支持于石墨制支持棒16的下端的SiC籽晶18接触熔液14的熔液面S,在Ar气等的惰性气氛20中使SiC单晶在SiC籽晶18的下表面生长。
石墨坩埚10的整体由隔热材料22覆盖着。通过放射温度计24以非接触方式测定熔液面S的温度,并且,通过W-Re等的热电偶26以接触方式测定籽晶18的背面温度。
CCD照相机24设置在能够直视熔液面S的熔液面上方的观察窗上,能够直接观察SiC生长中的熔液面S。
将放射温度计与CCD照相机24同样地设置在能够直视熔液面S的熔液面上方的观察窗上,能够对使籽晶18接触熔液14前后的熔液面温度进行测定。
对于热电偶26,将其检测端固定于被粘接籽晶18的石墨制支持棒16的下端内侧(距籽晶18的粘接面2mm左右的位置),能够测定自从刚使籽晶18接触熔液14后的籽晶温度。
一般地,作为Si熔液的原料将Si投入石墨坩埚10内,通过高频率加热线圈12加热而形成Si熔液。C从石墨坩埚10的内壁向该Si熔液中熔化,形成Si-C熔液14。这样,SiC的C源基本上为石墨坩埚10,但也能够辅助性地投入石墨块。另外,坩埚10也可以为SiC制,该情况下,必须投入石墨块作为C源。
根据情况,为了提高生长速度,也能够在最初向石墨坩埚10内除了投入Si以外还投入例如Cr、Ni等,形成Si-Cr熔液、Si-Cr-Ni熔液等。
以上的构成自以往就在使用,但本发明的特征在于,还具有控制装置30,该控制装置30用于以熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度处于从结晶生长面生长了的SiC单晶和从侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内的方式维持并进行生长。在最佳的方式中,仅使籽晶的生长面接触熔液,使润升高度为0。控制装置30与未图示的熔液面高度检测器以及籽晶支持棒驱动装置电连接和/或机械连接,从而将籽晶的结晶生长面距熔液面的高度时时刻刻控制为适当值。
本发明的方法,是利用具有图2的基本构成的装置,在石墨坩埚内的Si熔液内,维持从内部到熔液面温度降低的温度梯度,并且以接触到该熔液面的SiC籽晶为起点使SiC单晶生长的方法,其特征在于,
仅使成为SiC单晶的生长起点的SiC籽晶的结晶生长面接触上述熔液面。
将本发明的特征与现有技术对比来说明。
图3(1)中示意地示出了现有技术的熔液法中的籽晶和熔液面的关系。
(A)首先,在支持棒16的下端保持籽晶18,使结晶生长面G接触熔液14的熔液面S。此时,如图所示,结晶生长面G和熔液面S一致,或变为结晶生长面G比熔液面S稍靠下方从而在熔液14中浸渍一点点的状态。
(B)当在该状态下保持时,熔液14沿籽晶18的侧面润升,如图所示形成弯液面40。
(C)籽晶18,其下表面为优先生长取向[0001]或[000-1]的结晶生长面,侧面不是SiC单晶的优先生长取向,因此,从与侧面接触而形成弯液面40的部分开始成为由零散的取向的多数的单晶构成的多晶42。即,引起如图1所示那样的多晶化。
因此,在本发明中,控制如图3(1)的(B)所示那样的向籽晶侧面的润升高度,防止多晶化。在最佳的方式中,使润升高度为0。
即,在最佳的方式中,如图3(2)所示,在(A)所示的接触时,一定使结晶生长面G和熔液面S一致,严格防止使得避免结晶生长面G处于熔液面S的下方从而引起向熔液14中的浸渍。并且,优选:一引起(A)的接触就立即(例如2分钟以内)提拉一些(提拉高度h:图4),如(B)所示,在结晶生长面G和熔液之间形成弯液面50,维持该状态进行SiC单晶的生长。更优选:弯液面50和籽晶18的侧面形成的接触角α(图4)为200度以下。由此,能够有利地防止多晶化。
在一般的方式中,维持使得熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度处于从籽晶的结晶生长面生长了的SiC单晶和从籽晶的侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内来进行生长。很多的情况下,从结晶生长面生长了的晶体和从侧面生长了的晶体之间伴有宏观缺陷而没有一体化。这是一直以来的认识,如在上述的最佳方式中说明的那样,仅使结晶生长面接触熔液面,能够严密地避免熔液向侧面的润升。
与此相对,作为本发明的新颖性的见解,观察到以下情况,即:即使润升高度未必是0,也存在不伴有宏观缺陷而从侧面生长了的晶体(侧面晶体)和从结晶生长面生长了的晶体(主晶体)一体化的情况。图5中表示一例。
图5(1)为润升高度达到籽晶的高度即1mm的情况,在侧面晶体和主晶体之间产生宏观缺陷,会引起熔液的浸润(包藏(inclusion)),侧面晶体和主晶体作为分开的晶体生长。这不仅引起多晶化,还会阻碍SiC单晶的扩大生长。扩大生长对于具有实用的直胴部的形状的SiC单晶的生长来说是必须的。
图5(2)为在籽晶的侧面引起润升到高度0.3mm的情况,但侧面晶体和主晶体不伴有宏观缺陷而作为一体的单晶生长。
图5(3)为作为最佳的方式的润升高度0mm的情况,即为仅结晶生长面接触到熔液面的情况,没有发生宏观缺陷。
这样可知,熔液向籽晶的侧面的润升高度存在容许的范围。因此,进行预实验,求出有无发生宏观缺陷和润升高度的关系,按照该关系调整提拉高度等,由此能够在润升高度的容许范围内进行生长。这样,生长的参数有容许幅度,这从工业上的SiC单晶的生长的观点考虑是非常有意义的。
在本发明中,优选:籽晶18的结晶生长面G和侧面形成的角度β(图4)为90度以下。由此,能够有利地防止多晶化。
优选:在提拉籽晶18而形成弯液面50后,开始籽晶18相对于熔液面S的旋转。通过旋转,熔液的温度和组成变得更均匀。
在熔液面S振动着的情况下,利用该振动也能够进行熔液面S和籽晶18的结晶生长面G的接触。该情况下也是一接触就立即提拉籽晶18来形成弯液面50。
进而,优选:保持籽晶18的支持棒16的下端的形状,避免是容易引起熔液14的浸润的形状。
作为不良的典型例,如图6(A)所示,当支持棒16的顶端面的籽晶安装部分凹陷时,顶端面的其他的部分(凸部分)接近于熔液面S,如图6(B)所示,在使籽晶18的结晶生长面G接触到熔液面S时,该凸部分也与熔液面S接触,结果,在图示的例中,籽晶的熔液14也与支持棒16的顶端部和籽晶18的侧面接触。
优选支持棒16的顶端面为平坦的,最优选籽晶18的外形和顶端面的外形一致。由此,对结晶生长给予直接影响的、从籽晶向支持棒的热传递均匀化。
实施例
〔实施例1〕
使用了具有图2所示的基本构成的单晶生长装置。
向坩埚10内投入固体的Si、Cr、Ni,通过加热线圈12进行熔化,形成了Si-20Cr-5Ni熔液。这里,Cr、Ni是用于提高C的溶解度的添加元素,没有混入到生长的SiC单晶中。
SiC籽晶18,以[0001]面为结晶生长面,结晶生长面和侧面的角度β最优选为90°。
在投入的固体全部熔化而形成了上述的熔液后,在保持为熔液温度1900℃的状态下,仅使籽晶的结晶生长面接触到熔液面。
接触后,进行两小时的结晶生长。此时,将籽晶18的结晶生长面G距熔液面S的高度h改变为(a)0mm、(b)1.5mm、(c)2.5mm来进行结晶生长。将得到的晶体的生长状况示于图7。
(a)在提拉高度h=0mm的情况下,除了结晶生长面G,熔液14也润升到支持棒16,结果从支持棒16也产生多晶42,并全部地覆盖了籽晶18。
(b)在提拉高度h=1.5mm的情况下,没有从支持棒16产生多晶,但从籽晶18的结晶生长面G以外的部位产生了多晶。
(c)在提拉高度h=2.5mm的情况下,仅从籽晶18的结晶生长面G引起结晶生长,能够防止从支持棒16和籽晶18的侧面开始的多晶化。
根据提拉高度h,籽晶18的侧面和弯液面50所形成的接触角α变化。除了上述的例子以外还将提拉高度h在0~3.5mm的范围变化时的接触角α和多晶化的有无的关系示于表1中。
表1(β=90°)
如表1所示,在提拉高度h为2.0mm以上时,接触角α变为200度以下,没有发生多晶。可以认为,在与多晶化相关的参数之中,与提拉高度h相比,接触角α具有更本质的关系。
表1中还同时示出了表示生长的晶体的径的扩大的扩大角度γ。如图8所示,扩大角度γ是籽晶18的提拉轴(铅垂方向)和结晶生长中的弯液面50的角度。若扩大角度γ为正值,则晶体伴随着生长而径扩大,相反地,若为负值,则晶体伴随着生长而径缩小。将表1所示的扩大角度γ和提拉高度h的关系绘制成图9。
如表1和图9所示,伴随提拉高度h的增加,扩大角度γ减小。在提拉高度h稍小于3.0mm时,扩大角度γ=0°,实现了将晶体径维持为一定的生长。
这样,通过提拉高度h的设定,能够选择性地控制结晶生长时的径扩大、径缩小、径维持为一定。
〔实施例2〕
与实施例1同样地进行了SiC单晶的生长。但是,籽晶18的结晶生长面G和侧面的角度β设为60度。另外,提拉高度设为1.0mm。接触角α=180度,为200度以下。
图10中表示所得到的SiC单晶。没有从结晶生长面G以外的部位进行晶体生长,防止了多晶化。
〔实施例3〕
与实施例2同样地进行了SiC单晶的生长。但是,将籽晶18的结晶生长面G和侧面的角度β进行了各种变更。将得到的结果示于表2中。
表2
如表2所示,在籽晶的结晶生长面G和侧面的角度β为90度以下的情况下,防止了多晶化。
〔实施例4〕
与实施例1同样地进行了SiC单晶的生长。但是,籽晶18的结晶生长面G和侧面的角度β设为30度。使籽晶的结晶生长面G和熔液面S接触后,立即形成弯液面,将提拉高度h在0.5~1.5mm的范围内改变,进行了两小时的结晶生长。其他的条件与实施例1同样。
表3(β=30°)
由此,如图8和图11所示,得到了相对于籽晶18径扩大了的SiC单晶。能够确认出没有从结晶生长面G以外进行晶体生长,能够抑制从侧面的多晶化。该情况下的接触角α=180°,满足200°以下的条件。
将得到的结果汇总地表示在表3和图12中。但是,在图12中,黑菱形符号为所述的实施例1(β=90°)的结果。可知通过提拉高度的调整能够控制扩大角度。
〔实施例5〕
与实施例1同样地进行了SiC单晶的生长。但是,使用Si-23%Ti熔液,籽晶18的结晶生长面G和侧面的角度β设为30度。在使籽晶的结晶生长面G和熔液面S接触后,立即形成弯液面,将提拉高度h在2~5mm的范围改变,进行两小时的结晶生长。其他的条件与实施例1同样。
由此,得到了相对于籽晶径扩大了的SiC单晶。能够确认出没有从结晶生长面G以外进行结晶生长,能够抑制从侧面的多晶化。该情况下的接触角α=180°,满足200°以下的条件。
将得到的结果汇总地表示在表4和图13中。在图13中,为了比较也同时表示了图11所示的Si-Cr-Ni熔液的结果。但是,将纵轴/横轴相替换。
表4
从表4和图13的结果也可知,通过提拉高度的调整,能够控制扩大角度。同时可知,根据熔液的组成,扩大角和提拉高度的关系曲线移位。移位的一个原因可以考虑是熔液的粘性。该情况下,与Si-Cr-Ni熔液相比,Si-Ti熔液的粘性高。
〔实施例6〕
与实施例1同样地进行了SiC单晶的生长。籽晶18的结晶生长面G和侧面的角度β同样设为90度。使籽晶的结晶生长面G和熔液面S接触后,立即形成弯液面,使提拉高度h为3.5mm(一定),籽晶18的侧面和熔液面S的接触角设为α=158.5°。在生长中使接触角α逐渐增加,在生长结束时成为195°。其他的条件与实施例1同样。
图14中示出了得到的SiC单晶。能够确认出没有从结晶生长面G以外进行结晶生长,能够抑制从侧面的多晶化。另外,随着时间经过来观察,能够确认出,生长了的晶体径首先缩小,接着维持为一定,在最后扩大。
〔实施例7〕
以上的实施例,根据本发明的最佳方式仅使籽晶的结晶生长面接触熔液,即使润升高度为0来进行了SiC单晶的生长。在本实施例中,根据本发明的一般的方式,求出了润升高度的容许范围。
即,与实施例1同样地进行了SiC单晶的生长。但是,籽晶18的结晶生长面G和侧面的角度β设为90度。另外,通过调整提拉高度(1.0mm~3.0mm),使润升高度变化成各种数值(0mm~0.9mm)。接触角α=180度,为200度以下。
图15(1)~(4)中表示了得到的SiC单晶。将结果汇总地表示在表5中。
表5
(1)在使润升高度为0mm(提拉高度3.0mm)的情况下,即在仅使籽晶的结晶生长面接触熔液面的情况下(本发明的最佳方式),没有从结晶生长面以外的部位进行结晶生长,生长出防止了宏观缺陷或多晶化的良好的SiC单晶。
(2)在使润升高度为0.3mm(提拉高度2.0mm)的情况下,从籽晶的结晶生长面生长了的晶体(主晶体)和从籽晶的侧面生长了的晶体(侧面晶体)作为一体的单晶而生长,与(1)同样地,生长出防止了宏观缺陷或多晶化的良好的SiC单晶。
(3)在使润升高度为0.68mm(提拉高度1.5mm)的情况下,在主晶体和侧面晶体之间发生了宏观缺陷,不能生长出良好的SiC单晶。
(4)在使润升高度为0.9mm(提拉高度1.0mm)的情况下,与(3)同样地,在主晶体和侧面晶体之间发生了宏观缺陷,不能生长出良好的SiC单晶。
本实施例的情况下,润升高度的容许上限为0.3mm以上0.68mm以下的范围的值。如果进而将润升高度细致地设定来进行实验,则能够求出更详细的上限值。
即,能够通过预实验求出润升高度的上限值,并以不超过该上限值的方式设定提拉高度等的制造参数来进行SiC单晶的生长。
这样,能够通过籽晶18的提拉轴和弯液面50的角度γ,控制生长的晶体的径的扩大率或缩小率。
另外,能够通过籽晶18的提拉高度h,控制提拉轴和弯液面50的角度γ。
进而,通过预先作成表示提拉高度h与提拉轴和弯液面50的角度γ的关系的映射图,并利用该映射图调节提拉高度h,能够调节提拉轴和弯液面50的角度。
产业上的利用可能性
根据本发明,可提供一种SiC单晶的制造方法和制造装置,在基于熔液法的SiC单晶的制造方法中,防止了从籽晶的结晶生长面以外的面、或从支持籽晶的石墨棒零散地生长多数的晶体的多晶化。
进而,通过籽晶的侧面和熔液面的角度α、籽晶的结晶生长面G和侧面的角度β、籽晶的提拉轴和结晶生长中的弯液面的角度(扩大角度)γ、提拉高度h这些参数的调整,能够防止多晶化,并且实现将生长晶体的径扩大、缩小或维持为一定的选择控制。
附图标记说明
10 石墨坩埚
12 高频加热线圈
14 熔液
16 支持棒
18 籽晶
20 惰性气氛
22 隔热材料
24 放射温度计
26 热电偶
30 控制装置
40 弯液面(籽晶的侧面和熔液所形成)
42 多晶
50 弯液面(籽晶的结晶生长面和熔液所形成)
G 籽晶的结晶生长面
S 熔液面
H 提拉高度
Α 熔液的接触角
Β 籽晶的结晶生长面和侧面的角度
Claims (16)
1.一种SiC单晶的制造方法,使用坩埚内的Si-C熔液,以接触到该熔液面的SiC籽晶为起点使SiC单晶生长,该制造方法的特征在于,
在使成为SiC单晶的生长起点的SiC籽晶的结晶生长面接触所述熔液面时,将熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度设定为从结晶生长面生长了的SiC单晶和从侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内。
2.根据权利要求1所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,仅使所述SiC籽晶的结晶生长面接触所述熔液面,使所述润升高度为0。
3.根据权利要求1或2所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,以在所述籽晶的所述结晶生长面和所述熔液之间形成了弯液面的状态进行生长。
4.根据权利要求3所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,所述弯液面和所述籽晶的侧面形成的角度为200度以下。
5.根据权利要求3或4所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,通过所述籽晶的提拉轴和所述弯液面的角度控制生长的晶体的径的扩大率或缩小率。
6.根据权利要求5所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,通过所述籽晶的提拉高度控制所述提拉轴和所述弯液面的角度。
7.根据权利要求5或6所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,预先作成表示所述提拉高度与所述提拉轴和所述弯液面的角度的关系的映射图,使用该映射图调节所述提拉高度,由此调节所述提拉轴和所述弯液面的角度。
8.根据权利要求1~7的任一项所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,在该坩埚内的Si-C熔液内,维持着从内部到熔液面温度降低的温度梯度。
9.根据权利要求1~8的任一项所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,所述籽晶的所述结晶生长面和所述侧面形成的角度为90度以下。
10.根据权利要求1~9的任一项所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,所述籽晶的所述结晶生长面为SiC晶体的[0001]面或[000-1]面。
11.根据权利要求2~10的任一项所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,一使所述籽晶的所述结晶生长面接触到所述熔液面就立即提拉籽晶来形成所述弯液面。
12.根据权利要求11所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,在提拉所述籽晶形成弯液面后,开始所述籽晶相对于所述熔液面的旋转。
13.根据权利要求1~12的任一项所述的SiC单晶的制造方法,其特征在于,在所述熔液面振动着的情况下,利用该振动进行所述熔液面和所述籽晶的所述结晶生长面的接触。
14.一种SiC单晶的制造装置,是用于进行权利要求1~13的任一项所述的SiC单晶的制造方法的装置,其特征在于,具有:
用于收容原料熔液的石墨坩埚;
用于将所述坩埚内的原料加热熔化从而形成所述原料熔液并且维持SiC单晶的生长所需的温度梯度的加热单元;
在下端保持籽晶的支持棒;和
保持机构,其维持所述保持以使得熔液向SiC籽晶的侧面的润升高度处于从结晶生长面生长了的SiC单晶和从侧面生长了的SiC单晶作为一体的SiC单晶而生长的范围内。
15.一种SiC单晶的生长方法,使用坩埚内的Si-C熔液,以接触到该熔液面的SiC籽晶为起点,通过SiC籽晶的径扩大而使SiC单晶生长,该生长方法的特征在于,以该生长了的SiC单晶的侧面和所述SiC籽晶的侧面形成的角度达到200度以上的方式进行生长。
16.一种SiC单晶的生长方法,使用坩埚内的Si-C熔液,以接触到该熔液面的SiC籽晶为起点,通过SiC籽晶的径扩大而使SiC单晶生长,该生长方法的特征在于,通过从熔液面到SiC单晶的生长面的提拉高度,控制所述径扩大的扩大角度。
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Effective date of registration: 20171114 Address after: Aichi Prefecture, Japan Patentee after: Toyota Motor Corp. Address before: Aichi Prefecture, Japan Co-patentee before: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL Corp. Patentee before: Toyota Motor Corp. |
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TR01 | Transfer of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160518 |
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