CN103608497A

CN103608497A - SiC单晶及其制造方法

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Publication number: CN103608497A
Application number: CN201180071725.4A
Authority: CN
Inventors: 旦野克典
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2031-08-02
Also published as: EP2733239A4; EP2733239A1; JPWO2013005347A1; US20140127466A1; JP5821958B2; WO2013005347A1; CN103608497B; EP2733239B1; US10094041B2

Abstract

提供结晶性高的大口径的SiC单晶。一种SiC单晶，其包含：具有c面以及非c面的籽晶；和以所述籽晶的c面以及非c面为基点，在c面方向以及非c面方向生长了的c面生长部以及口径扩大部，在与所述籽晶的c面平行的、包含所述籽晶以及所述口径扩大部的平面内，在所述平面内的周边部存在不含贯穿位错的连续区域，所述连续区域的面积相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积。

Description

SiC单晶及其制造方法

技术领域

本发明涉及适合作为半导体元件的SiC单晶及其制造方法，更详细而言，涉及位错和缺陷少的高品质的SiC单晶以及采用熔液法的高品质的SiC单晶的制造方法。

背景技术

SiC单晶，在热学、化学上非常稳定，机械强度优异，抗放射线，而且与Si单晶相比具有高的绝缘破坏电压、高的热导率等的优异的物性。因此，能够实现Si单晶、GaAs单晶等的已有的半导体材料所不能够实现的高输出、高频率、耐电压、耐环境性等，作为能够大功率控制和省能量的功率器件材料、高速大容量信息通信用器件材料、车载用高温器件材料、耐放射线器件材料等这些大范围的下一代的半导体材料，对其期待在提高。

以往，作为SiC单晶的生长法，代表性的已知气相法、艾其逊（Acheson）法以及熔液法。气相法之中，例如升华法具有下述缺点：在生长了的单晶中容易产生被称为微管缺陷的中空贯通状的缺陷和层积缺陷等的晶格缺陷以及结晶多形，但由于晶体的生长速度大，因此以往SiC块单晶的多数由升华法制造，也曾进行了减少生长晶体的缺陷的尝试（专利文献1）。在艾其逊法中，由于作为原料使用硅石和焦炭（cokes），在电炉中加热，因此由于原料中的杂质等而不能够得到结晶性高的单晶。

另外，熔液法，是在石墨坩埚中从石墨坩埚向Si熔融液、或Si熔融液中熔化了合金的该熔融液中溶解C，在设置于低温部的籽晶基板上使SiC结晶层析出而生长的方法。熔液法，与气相法相比，进行在接近于热平衡的状态下的结晶生长，因此能够期待低缺陷化。因此，最近，曾提出了好几种采用熔液法的SiC单晶的制造方法（专利文献2）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1 特开2003-119097号

专利文献2 特开2008-105896号

发明内容

如专利文献1或专利文献2所记载，在升华法或熔液法中，曾进行了减少生长晶体的位错和缺陷的尝试，但依然难以高成品率地制造高品质、不含位错的数mm见方的SiC单晶。在升华法中，难以得到完全不含贯穿位错的单晶，在熔液法中，例如Si等的单晶生长中，存在在口径扩大部分容易减少贯穿位错的倾向，但在SiC的熔液生长的情况下，不是如Si的熔融液生长那样利用固体→液体反应，而是利用Si与C的反应使SiC生长的形态，因此生长晶体的口径扩大并不容易，另外，生长速度慢，因此为了一边进行c面生长一边进行口径扩大，需花费巨大的时间以及成本，在实用的水平下实现困难。因此，希望获得具有更优异的结晶性的大口径的SiC单晶。

如上所述，为了稳定地得到能够作为半导体元件使用的高品质的SiC单晶，上述方法依然不充分。本发明是解决上述课题的发明，其目的是提供：能够使用熔液法得到大口径的SiC单晶，而且减少了特别是螺旋位错、刃状位错、以及微管缺陷这些贯穿位错密度的高品质的SiC单晶、进而也减少了层积缺陷以及基底面位错的高品质的SiC单晶以及那样的SiC单晶的制造方法。

本发明人对于在采用熔液法的SiC单晶的制造中，能够减少生长晶体中会发生的螺旋位错、刃状位错、以及微管缺陷这些贯穿位错密度的SiC单晶、进而也减少了层积缺陷以及基底面位错的高品质的SiC单晶，进行了刻苦研究。其结果发现，能够得到进行c面生长同时使生长晶体的口径扩大，并大幅度降低了贯穿位错密度的高品质的SiC单晶、进而也减少了层积缺陷以及基底面位错的高品质的SiC单晶。

本发明为一种SiC单晶，其包含：

具有c面以及非c面的籽晶；和

以籽晶的c面以及非c面为基点在c面方向以及非c面方向生长了的c面生长部以及口径扩大部，

在与籽晶的c面平行的、包含籽晶以及口径扩大部的平面内，在所述平面内的周边部存在不含贯穿位错的连续区域，所述连续区域的面积相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积。

本发明还涉及一种SiC单晶的制造方法，该制造方法是使SiC籽晶接触Si-C熔液而使单晶生长的、采用熔液法的SiC单晶的制造方法，所述Si-C熔液具有从内部朝向表面温度降低的温度梯度，

籽晶具有与Si-C熔液的表面平行地配置的下表面、被保持于石墨轴的上表面、以及侧面，

该制造方法包括：

使籽晶的下表面以及侧面接触Si-C熔液，以Si-C熔液不接触石墨轴的方式在籽晶的侧面与Si-C熔液之间形成弯液面；以及

一边从籽晶扩大口径一边使晶体生长。

根据本发明，能够得到具有以籽晶为基点口径扩大了的形状的晶体，能够得到不含贯穿位错的大口径的SiC单晶。

附图说明

图1是在本发明中使用的单晶制造装置的截面模式图。

图2是表示第1实施方式中的、籽晶与Si-C熔液面的关系的截面模式图。

图3是一实施方式中的、以籽晶为基点口径扩大了的生长晶体的截面模式图。

图4是另一实施方式中的、以籽晶为基点口径扩大了的生长晶体的截面模式图。

图5是表示另一实施方式中的籽晶与Si-C熔液面的关系的截面模式图。

图6是从侧面观察实施例中所生长的SiC单晶的外观照片。

图7是从侧面观察实施例中所生长的SiC单晶的外观照片。

图8A是从下表面侧观察实施例中所生长的SiC单晶的显微镜照片。

图8B是从侧面观察实施例中所生长的SiC单晶的外观照片。

图9A是实施例中所生长的SiC单晶的整体的显微镜照片。

图9B是实施例中所生长的SiC单晶的籽晶区域的显微镜照片。

图9C是实施例中所生长的SiC单晶的周边部（不含贯穿位错的连续区域）的显微镜照片。

图10是说明一实施方式中的、观察贯穿位错的有无等的面的位置的截面模式图。

图11是说明另一实施方式中的、观察贯穿位错的有无等的面的位置的截面模式图。

图12是图10或图11的区域36的任意的位置的、包含籽晶和其周边部的生长晶体的与c面平行的平面的模式图。

图13是表示使用通过一实施方式得到的在周边部不含贯穿位错的SiC单晶作为籽晶进而生长的SiC单晶的截面模式图。

图14是表示比籽晶的下表面靠下方且口径扩大部的生长晶体的位置的截面模式图。

图15是表示比籽晶的下表面靠下方且口径扩大部的生长晶体的位置的截面模式图。

图16是对于实施例中所生长的SiC单晶，从c面偏离（倾斜）4°进行镜面研磨，进行腐蚀后的面的显微镜照片。

具体实施方式

在本发明的一实施方式中，以SiC单晶为对象，所述SiC单晶，其包含：

具有c面以及非c面的籽晶；和

在与籽晶的c面大致平行的、包含籽晶以及口径扩大部的平面内，在所述平面内的周边部存在不含贯穿位错的连续区域，所述连续区域的面积相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积。

图3以及图4表示以本发明的一实施方式的籽晶为基点，口径扩大了的生长晶体30的截面模式图。所谓c面生长部，如图3以及图4所示，是指以籽晶为基点，在籽晶的下表面（c面）方向生长了的籽晶的正下方区域48的SiC单晶。所谓口径扩大部，如图3以及图4所示，是指以籽晶为基点，在籽晶的侧面方向生长了的单晶46。SiC生长晶体30，是包含c面生长部48以及口径扩大部46的单晶。

所谓在c面方向生长，是指在与籽晶的c面垂直的方向（c轴方向）生长，使图3以及图4的区域48的晶体生长。所谓在非c面方向生长，是指在籽晶的侧面方向以规定的角度扩大口径而生长，使图3以及图4的口径扩大部46的晶体生长。

在包含籽晶以及口径扩大部且与c面平行的平面内，不含贯穿位错的连续区域的面积，相对于平面整体的面积，至少为50%以上，更优选为60%以上，进一步优选为70%以上，更进一步优选为80%以上，最优选为90%以上。

包含c面生长部以及口径扩大部的口径扩大了的生长晶体，从SiC籽晶的c面（（0001）面或（000-1）面）以及非c面（a面以及m面）同时地使SiC外延生长而能够得到。准备具有进行c面生长的下表面、保持于石墨轴的上表面、以及侧面（非c面（a面以及m面））的SiC籽晶，在坩埚内，使籽晶的下表面以及侧面接触形成了从内部朝向表面温度降低的温度梯度的Si-C熔液，使SiC单晶生长是有效的。

通过不仅使Si-C熔液接触籽晶的下表面，而且使Si-C熔液在籽晶的侧面润升，SiC单晶变得容易具有以籽晶为基点口径扩大了的生长形状。即使籽晶中含有贯穿位错，由于贯穿位错能够在与c面垂直方向（与c轴平行方向）传播，因此在与c轴垂直方向的口径扩大部，贯穿位错也难以传播，能够得到在口径扩大部中不含贯穿位错的SiC单晶。

使生长晶体的口径扩大的角度（以下也称为口径扩大角），优选为35°～90°、更优选为60°～90°、进一步优选为78～90°。口径扩大角越大，则口径扩大部越大地得到，因此能够高效率地得到不含贯穿位错的连续区域的面积。

所谓口径扩大角，如图3以及图4所示，是与籽晶的下表面垂直的方向和生长晶体的上表面之间的角度，是指生长初期的生长晶体的扩大角。图3是使口径扩大角为一定，并且生长晶体从籽晶的侧面直线性地扩大而生长了的情况的截面模式图，图4表示在生长初期使口径扩大角较大而进行扩大生长，接着一边改变口径扩大角一边生长了的情况的截面模式图。为了具有有大的口径的生长晶体，优选显示大的口径扩大角。大致存在下述倾向：弯液面越是躺着（越是相对于Si-C熔液面接近于平行）则口径扩大角越大，弯液面越是立起（越是相对于Si-C熔液面接近于垂直）则口径扩大角越小。通过变更籽晶与Si-C熔液面的位置关系等，调节弯液面的角度，能够控制口径扩大角。也可以在SiC单晶的生长中，变更籽晶的距Si-C熔液面的高度，调节弯液面的角度，变更口径扩大角。

图10以及图11表示观察贯穿位错的有无，测定其连续区域的面积的面的位置。观察贯穿位错的有无以及连续区域，测定其面积的面，是与籽晶的下表面（c面）或生长的SiC单晶的c面大致平行的平面，是包含籽晶以及口径扩大部的平面。在图10或图11的区域36的任意的位置的包含籽晶以及生长晶体的SiC单晶的与c面平行的面内，观察贯穿位错的有无，能够测定不含贯穿位错的连续区域的面积。

在一方式中，将包含籽晶以及口径扩大部的SiC单晶，从籽晶的上表面侧以与籽晶的c面大致平行的方式研磨，在直到到达籽晶的下表面的任意的位置，能够出现包含籽晶以及口径扩大部的平面。在本发明中，SiC单晶会具有口径扩大了的形状，因此从籽晶的上表面越靠近下表面，口径扩大部越大，能够增大不含贯穿位错的连续区域的面积。因此，在区域36内，有在籽晶的下表面附近的平面内，相对于平面整体的面积，不含贯穿位错的连续区域的面积率变得最大的倾向。因此，只要在区域36之中的直到到达籽晶的下表面的任意的位置的与c面平行的平面内，测定不含贯穿位错的连续区域相对于平面整体的面积的面积率，为50%以上即可，未必需要在籽晶的下表面附近测定。

图12示出表示图10或图11的区域36的任意的位置的与c面平行的、包含籽晶以及生长晶体的平面38的模式图。在该平面内，能够对含贯穿位错的区域40、以及不含贯穿位错的连续区域42进行观察，另外，能够测定连续区域42相对于平面整体的面积的面积率。

在图12所示的平面内，不含贯穿位错的连续区域42，会存在于中央部的含有贯穿位错的区域40的周边部。大体上中央部的含有贯穿位错的区域40是籽晶区域，不含贯穿位错的连续区域42相当于口径扩大部。作为籽晶，能够使用通过升华法等通常作成的SiC单晶，大体上会含有贯穿位错，但在其周围的口径扩大部不会含有贯穿位错。有时在籽晶与生长晶体的边界附近发生缺陷等，但即使是该情况，在籽晶的周围的口径扩大部的大部分中，也能够得到不含贯穿位错的连续区域。优选口径扩大部的整体不含贯穿位错。

在一实施方式中，在包含籽晶以及口径扩大部的平面内，口径扩大部的面积，相对于包含籽晶以及口径扩大部的平面整体的面积，至少为50%以上，更优选为60%以上，进一步优选为70%以上，更进一步优选为80%以上，最优选为90%以上。

在另一方式中，能够得到一种SiC单晶，其包含：

具有c面以及非c面的籽晶；和

在与SiC单晶的c面大致平行的、包含c面生长部以及口径扩大部的平面内，在所述平面内的周边部存在不仅不含贯穿位错而且不含基底面位错以及层积缺陷的连续区域，所述连续区域的面积相对于所述平面整体的面积占有至少50%以上的面积。连续区域的面积率，相对于上述平面整体的面积，更优选为60%以上，进一步优选为70%以上，更进一步优选为80%以上，最优选为90%以上。

在上述的、采用升华法等的一般的籽晶得到口径扩大了的SiC单晶的一实施方式中，如图14以及15所示，使口径扩大，继续SiC单晶的生长，由此能够得到：在比籽晶的下表面（c面）靠下方（液面侧）的、比籽晶的c面的正下方靠外侧（口径扩大部）的区域44，也不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的SiC单晶。来自籽晶的贯穿位错的传播方向是与c轴平行的方向，基底面位错以及层积缺陷的传播方向是与c轴垂直的方向，因此使能够消除两方的影响的区域44生长，对得到高品质的SiC单晶是有效的。

生长晶体的口径扩大角，优选为35°～90°，更优选为60°～90°，进一步优选为78～90°，口径扩大角越大，能够得到越大的口径扩大部，因此能够高效率地得到不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域。

在优选的方式中，能够得到下述SiC单晶，所述SiC单晶是包含以在至少一部分中具有不含贯穿位错的连续区域的籽晶为基点而生长了的生长晶体的SiC单晶，在SiC单晶的与c面平行的平面内，不含贯穿位错、基底面位错、以及层积缺陷的连续区域存在于上述平面内的至少周边部，上述连续区域的面积，相对于上述平面整体的面积，占有50%以上的面积。连续区域的面积率，相对于上述平面整体的面积，更优选为60%以上，进一步优选为70%以上，更进一步优选为80%以上，最优选为90%以上。

在上述的一实施方式中，在生长的SiC单晶中的与c面大致平行的、包含籽晶以及口径扩大部的平面，会存在不含贯穿位错的连续区域42。在优选的方式中，切取包含该连续区域42的晶片，如图13所示，将存在连续区域42的c面作为下表面，作为籽晶56使用，使SiC单晶进一步进行c面生长。这样，在以不含贯穿位错的连续区域42为基点进行了c面生长的连续区域42的正下方的生长晶体52中不会含有贯穿位错。而且，由于基底面位错以及层积缺陷虽然能与c面平行地传播，但不在c轴方向传播，因此在以连续区域42为基点进行了c面生长的生长晶体52中，也不会含有基底面位错以及层积缺陷。在另一方式中，在生长了的SiC单晶中的与c面大致平行的、包含c面生长部以及口径扩大部的平面，也会存在不仅不含贯穿位错而且不含基底面位错以及层积缺陷的连续区域，因此也能够使用该SiC单晶作为籽晶。

本发明还以SiC单晶的制造方法为对象，该制造方法是使SiC籽晶接触Si-C熔液而使单晶生长的、采用熔液法的SiC单晶的制造方法，所述Si-C熔液具有从内部朝向表面温度降低的温度梯度，

该制造方法包括：

一边从籽晶扩大口径一边使晶体生长。

在本方法中，由于从成为籽晶的下表面的c面（（0001）面或（000-1）面）以及籽晶的侧面（非c面（a面以及m面））同时地进行外延生长，因此如图2所示，不仅使Si-C熔液接触籽晶的下表面，而且在籽晶的侧面也使Si-C熔液润升，在籽晶的侧面与Si-C熔液之间形成弯液面，使SiC单晶生长。该时，需要Si-C熔液不接触石墨轴。

通过这样进行，可知能够使SiC单晶从籽晶的下表面以及侧面同时地外延生长，能够以籽晶为基点，高效率地一边扩大口径一边进行结晶生长，得到贯穿位错非常少的高品质的SiC单晶。另一方面可知，若Si-C熔液接触石墨轴，则发生多晶，因此在籽晶的侧面使Si-C熔液润升，形成弯液面，并且Si-C熔液不接触石墨轴很重要。在本申请中，所谓弯液面，是指由于表面张力，在籽晶的侧面润升了的Si-C熔液的表面上所形成的凹状的曲面，所谓「形成弯液面」，表示在籽晶的侧面Si-C熔液润升了的状态。

在本发明的SiC单晶的制造方法中可使用熔液法。所谓用于制造SiC单晶的熔液法，是在坩埚内，使籽晶接触具有从内部朝向表面温度降低的温度梯度的Si-C熔液的表面，使籽晶附近的Si-C熔液成为过饱和，从而在籽晶上使SiC单晶生长的方法。

在本方法的第1实施方式中，能够使用在SiC单晶的制造中通常所用的品质的SiC单晶作为籽晶。例如能够使用采用升华法通常作成的SiC单晶作为籽晶。在这样的采用升华法通常作成的SiC单晶中，大体上含有较多的贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷。

第1实施方式中所使用的籽晶，使用下述籽晶，所述籽晶以与Si-C熔液面平行地接触的籽晶的下表面为c面，并具有与下表面之间的角度为90°的侧面或大于90°的侧面、以及被保持于石墨轴的上表面。籽晶的下表面，是从c面的偏离（倾斜）角度为0～±10°、优选为0～±5°、进一步优选为0～±2°、更进一步优选为0～±1°的面，最优选是与c面平行的面。从籽晶能够向生长晶体中传播的贯穿位错，会在与c面垂直的方向（与c轴平行的方向）形成，因此籽晶的下表面越平行于c面，则能够在口径扩大部越难以产生贯穿位错。本发明中所用的籽晶的侧面为非c面，包含a面以及m面，但在本说明书中，也称为侧面或a面，表示相同的意思。

在第1实施方式中，能够得到在生长晶体中不含贯穿位错的大的面积的SiC单晶。能够具有以籽晶为基点，不仅进行c面生长，而且在非c面方向也口径扩大了的生长晶体，能够具有相对于c轴，以大的角度在侧面方向生长了的口径扩大部。

在第1实施方式中，能够得到在相对于籽晶的c面大致平行的、包含籽晶以及口径扩大部的平面内，口径扩大部相对于上述平面整体的面积占有50%以上的面积，在口径扩大部不含贯穿位错的SiC单晶。

所谓包含籽晶以及口径扩大部的平面，如图10以及图11所示，是将包含籽晶以及口径扩大部的SiC单晶，从籽晶的上表面侧以与籽晶的c面大致平行的方式研磨下去时的、直到到达籽晶的下表面的区域36的任意的位置的、包含口径扩大部的平面。由于生长了的SiC单晶具有口径扩大了的形状，因此在从籽晶的上表面研磨了的情况下，越是靠近籽晶的下表面，能够使口径扩大部的面积越大。因此，存在在籽晶的下表面附近的平面内，口径扩大部的面积率变得最大的倾向。因此，只要在直到到达籽晶的下表面的区域36的任意的位置的平面内测定口径扩大部的面积率，为50%以上即可，未必需要在下表面附近测定。有时在籽晶与口径扩大部的边界附近发生缺陷，但大体上在口径扩大部不含贯穿位错，因此口径扩大部的面积越大，能够使不含贯穿位错的区域的面积越大。

在包含籽晶以及口径扩大部的平面内，口径扩大部分的面积越大越好，为包含籽晶以及口径扩大部分的SiC单晶的表面整体的面积的至少50%以上，更优选为60%以上，进一步优选为70%以上，更进一步优选为80%以上，最优选为90%以上。

在第1实施方式中，进而使单晶的生长继续，也能够得到在生长晶体中不仅不含贯穿位错，而且也不含基底面位错以及层积缺陷的SiC单晶。

如图14以及15所示，通过使口径扩大而继续SiC单晶的生长，能够得到比籽晶的下表面（c面）靠下方（液面侧）、比籽晶的c面的正下方靠外侧（口径扩大部）的区域44。来自籽晶的贯穿位错的传播方向，是与c轴平行的方向，基底面位错以及层积缺陷的传播方向，是与c轴垂直的方向，因此在区域44中，能够消除两方的传播的影响，能够得到不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的SiC单晶。

该情况下，在SiC单晶的与c面平行的、包含口径扩大部的区域44的平面内，不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域存在于上述平面内的周边部，上述连续区域的面积，相对于上述平面整体的面积占有50%以上、优选占有60%以上、进一步优选占有70%以上、更进一步优选占有80%以上、最优选占有90%以上的面积。

贯穿位错的有无的评价，通过与c面平行地镜面研磨生长晶体，使得使能够检测位错的（0001）面露出，利用熔融氢氧化钾等进行腐蚀，来强调位错，显微镜观察SiC单晶的表面而能够进行。

在不仅贯穿位错，对基底面位错以及层积缺陷也进行评价的情况下，通过研磨显现相对于c面倾斜了规定角度的面，利用熔融氢氧化钾等进行腐蚀，来强调位错以及缺陷，并进行显微镜观察，从而能够进行。

口径扩大角，优选为35°～90°、更优选为60°～90°、进一步优选为78～90°。口径扩大角越大，口径扩大部分越大地得到，因此能够高效率地得到不含贯穿位错的高品质的SiC单晶。所谓口径扩大角，如图3以及图4所示，是指与籽晶的下表面垂直的方向和生长晶体的上表面之间的角度。图3，是生长晶体从籽晶的侧面直线性地扩大而生长了的情况的截面模式图，图4表示生长晶体一边从籽晶的侧面改变角度一边扩大而生长了的情况的截面模式图。

Si-C熔液相对于籽晶的侧面的润升的程度，会依赖于籽晶的厚度、籽晶的形状、籽晶向Si-C熔液的浸渍深度等。

第1实施方式中能够使用的籽晶的形状，可为籽晶的下表面和侧面之间的角度（以下称为下表面/侧面角度）为90°的圆盘状、圆柱状、或者棱柱状等，或者可为籽晶的下表面/侧面角度大于90°的圆锥台状或棱锥台状等。本申请中，所谓下表面/侧面角度，如图5所示，是指籽晶的下表面和侧面之间的角度34。

在下表面/侧面角度为90°的圆盘状、圆柱状、或棱柱状的籽晶的情况下，籽晶试样的准备比较容易，通过在籽晶的侧面使Si-C熔液润升，形成弯液面，能够得到c面+a面生长所致的使口径扩大了的生长晶体。大于90°的圆锥台状或棱锥台状的籽晶，通过对圆盘状、圆柱状或棱柱状的籽晶进行切断、研磨等而能够准备。下表面/侧面角度优选为90°以上、155°以下。大体上，籽晶的下表面/侧面角度越大，越容易使生长晶体的口径扩大角更大，但如果籽晶的下表面/侧面角度过大，则有时变得难以得到a面生长。

第1实施方式中所用的籽晶的厚度，为了在籽晶的侧面使Si-C熔液润升，有效地进行a面生长，优选为0.5mm以上，进一步优选为1mm以上。籽晶的厚度的上限没有特别的限定，但实用上优选使用15mm以下的厚度的籽晶。例如能够使用1～5mm厚的籽晶。

籽晶向单晶制造装置的设置，如上述那样，通过使籽晶的上表面保持于石墨轴而能够进行。

籽晶的向Si-C熔液的接触，通过使保持了籽晶的石墨轴朝向Si-C熔液面下降，使籽晶的下表面相对于Si-C熔液面平行地接触Si-C熔液而进行。相对于Si-C熔液面，将籽晶配置于规定的位置，不仅籽晶的下表面，在籽晶的侧面也使Si-C熔液润升。

籽晶的保持位置，只要设为一面Si-C熔液接触籽晶的下表面，一面在籽晶的侧面Si-C熔液润升，并且Si-C熔液不接触石墨轴的位置即可。籽晶的保持位置，籽晶的下表面的位置可以与Si-C熔液面一致、或相对于Si-C熔液面处于下侧、或相对于Si-C熔液面处于上侧。在将籽晶的下表面相对于Si-C熔液面保持于上方的位置的情况下，优选:暂时使籽晶接触Si-C熔液，一面Si-C熔液接触籽晶的下表面，一面在籽晶的侧面Si-C熔液润升后，进行提拉。在本发明中，为了在籽晶的侧面使Si-C熔液润升，优选籽晶的下表面的位置与Si-C熔液面一致、或处于比Si-C熔液面靠下的下侧。在这些方法中，也可以在单晶的生长中调节籽晶的位置。

石墨轴，是在其端面保持籽晶基板的石墨的轴，能够设为圆柱状、棱柱状等的任意的形状，能够使用与籽晶的上表面的形状相同的端面形状的石墨轴。为了防止Si-C熔液向石墨轴的接触，可以使用保持籽晶的部分的石墨轴的最大径比籽晶的上表面的最小径小的石墨轴。通过使石墨轴的保持籽晶的端面的最大径比籽晶的上表面的最小径小，即使Si-C熔液在籽晶的侧面润升，由于表面张力，在籽晶的侧面的最上部，Si-C熔液的润升也容易停止，因此进行控制使得Si-C熔液不接触石墨轴变得容易。

在籽晶的侧面与上表面之间的角度为90°以下的情况下，即使Si-C熔液润升到籽晶的侧面的最上部，在最上部润升也更容易停止，容易进一步防止Si-C熔液接触石墨轴。

本发明中的第2实施方式中，能够将采用上述的第1实施方式的SiC单晶的制造方法生长的SiC单晶作为籽晶使用，进一步使SiC单晶生长。该情况下，如图10或图11所示，切取包含按照上述的第1实施方式生长的SiC单晶的口径扩大部分的、在比籽晶的下表面靠上的上方生长的口径扩大部50、并具有与c面平行的面的单晶晶片，能够作为籽晶使用。

换言之，将在区域36的任意的位置以与c面平行的面包含籽晶14以及口径扩大部分50地切取的SiC晶片的c面，作为下道工序中的籽晶的下表面利用，使SiC单晶进一步生长。在切取的c面，会存在不含贯穿位错的连续区域42。

如图13所示，将在周边部存在连续区域42的c面作为下表面，作为籽晶56使用，使SiC单晶进一步进行c面生长。在以连续区域42为基点进行了c面生长的连续区域42的正下方的生长晶体52中，不会含有贯穿位错。而且，基底面位错以及层积缺陷虽会与籽晶56的c面平行地传播，但在c轴方向不传播，因此在以连续区域42为基点进行了c面生长的生长晶体52中，也不会含有基底面位错以及层积缺陷。

在SiC晶片的c面内，如图12所示，会存在不含贯穿位错的连续区域42。如图13所示，以在周边部存在连续区域42的c面为下表面，作为籽晶56使用，能够使SiC单晶进一步进行c面生长。在以连续区域42为基点进行了c面生长的连续区域42的正下方的生长晶体52中，不会含有贯穿位错。而且，基点面位错以及层积缺陷，会在与籽晶56的c面平行的方向传播，但在c轴方向不传播，因此在以连续区域42为基点进行了c面生长的生长晶体52中，也不会含有基底面位错以及层积缺陷。

第2实施方式中所得到的单晶，能够具有不仅不含贯穿位错，而且也不含基底面位错以及层积缺陷的区域。不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的区域，存在于与籽晶的下表面（c面）大致平行的平面内的周边部，上述连续区域的面积，相对于上述平面整体的面积，至少为50%以上，更优选为60%以上，进一步优选为70%以上，更进一步优选为80%以上，最优选为90%以上。

能够将采用第2实施方式生长的SiC单晶进一步作为籽晶使用，使SiC单晶生长，能够将该步骤反复进行。

作为第2实施方式中所用的籽晶，也能够只切取第1实施方式中生长的SiC单晶之中的、不含贯穿位错的口径扩大部50而使用。该情况下，在第2实施方式中生长的单晶中，不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域的面积率实质上能成为100%

本发明中的第3实施方式中，如图14或图15所示，切取包含采用上述的第1实施方式中的方法生长的SiC单晶的口径扩大部分的、在比籽晶的下表面靠下的下方生长的部分44、并具有与c面平行的面的单晶晶片，能够作为籽晶使用。

能够将切取的单晶的c面作为下道工序中的籽晶的下表面利用，使SiC单晶进一步生长。在比籽晶的下表面靠下的下方生长的部分44的单晶中，基本不含从籽晶的c面以及a面传播的贯穿位错和基底面位错以及层积缺陷，因此在切取的c面，会存在与图12所示的连续区域42同样地不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域。

与图13所示的方式同样地，能够将在周边部存在不含位错以及缺陷的连续区域的c面作为下表面，作为籽晶使用，使SiC单晶进一步进行c面生长。在以上述连续区域为基点进行了c面生长的连续区域的正下方的生长晶体中不会含有贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷。这样，能够得到不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的高品质的SiC单晶。

基底面位错以及层积缺陷，能在与c面平行的方向（与c轴垂直的方向）发生，但即使在c轴方向，也有时在籽晶与生长晶体的边界附近发生缺陷等，因此优选切取包含在比籽晶的下表面靠下的下方生长的口径扩大部分的、距籽晶的下表面优选10μm以上、更优选50μm以上的、下方的部分的单晶，能够作为籽晶使用。

在第3实施方式中生长的晶体中，不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的区域，存在于与籽晶的下表面（c面）大致平行的平面内的周边部，上述连续区域的面积，相对于上述平面整体的面积，为至少50%以上，更优选为60%以上，进一步优选为70%以上，更进一步优选为80%以上，最优选为90%以上。

能够将采用第3实施方式生长的SiC单晶进一步作为籽晶使用，使SiC单晶生长，能够将该步骤反复进行。

作为第3实施方式中所用的籽晶，也能够只切取第1实施方式中生长的SiC单晶之中的、不含贯穿位错的口径扩大部50来使用。该情况下，第3实施方式中生长的单晶中，不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域的面积率，实质上能成为100%。

本发明中，所谓Si-C熔液，是指以Si或Si/X（X为Si以外的1种以上的金属）的熔融液为溶剂的溶解有C的熔液。X是一种以上的金属，只要能够形成与SiC（固相）在热力学上达到平衡状态的液相（熔液）就没有特别的限制。作为适当的金属X的例子，可举出Ti、Mn、Cr、Ni、Ce、Co、V、Fe等。例如，能够在坩埚内添加到Si中，并投入Cr、Ni等，形成Si-Cr熔液、Si-Cr-Ni熔液等。

Si-C熔液，其表面温度优选向Si-C熔液的C溶解量的变动少的1800～2200℃。

Si-C熔液的温度测定，能够使用热电偶、辐射温度计等进行。关于热电偶，从高温测定以及防止杂质混入的观点出发，优选：在石墨保护管中装有被覆了氧化锆和/或氧化镁玻璃的钨-铼素线（芯线：element wire）的热电偶。

图1表示适合于实施本发明的方法的SiC单晶制造装置的一例。图示的SiC单晶制造装置100，具备：收容了在Si或Si/X的熔融液中溶解C而成的Si-C熔液24的坩埚10，从Si-C熔液的内部朝向熔液的表面形成温度降低的温度梯度，使被保持于能够升降的石墨轴12的顶端的籽晶基板14接触Si-C熔液24，能够一边在籽晶基板14的侧面使Si-C熔液24润升，形成弯液面，一边使SiC单晶生长。优选使坩埚10以及石墨轴12旋转。

Si-C熔液24，可通过使将原料投入到坩埚中使其加热熔化而调制的Si或Si/X的熔融液中溶解C来调制。通过将坩埚10设为石墨坩埚等的碳质坩埚或SiC坩埚，通过坩埚10的熔化，C溶解于熔融液中，可形成Si-C熔液。若这样的话，在Si-C熔液24中不存在未溶解的C，能够防止SiC单晶向未溶解的C的析出所致的SiC的浪费。C的供给，例如，可以利用烃气体的吹入、或将固体的C供给源与熔融液原料一起投入这一方法，或可以将这些方法和坩埚的熔化组合。

为了保温，坩埚10的外周由隔热材18覆盖。它们总括地被收容于石英管26内。在石英管26的外周，配置有加热用的高频线圈22。高频线圈22，可以由上段线圈22A以及下段线圈22B构成，上段线圈22A以及下段线圈22B能够分别独立地控制。

由于坩埚10、隔热材18、石英管26以及高频线圈22成为高温，因此被配置于水冷室的内部。水冷室，为了能够调整装置内的气氛，具备气体导入口和气体排气口。

Si-C熔液的温度，通常由于辐射等，而成为相比于Si-C熔液的内部，表面的温度低的温度分布，但进而通过调整高频线圈22的匝数以及间隔、高频线圈22和坩埚10的高度方向的位置关系、以及高频线圈的输出，能够在Si-C熔液24中形成与Si-C熔液24的表面垂直的方向的规定的温度梯度，使得籽晶基板14所浸渍的熔液上部变为低温、熔液下部变为高温。例如，使上段线圈22A的输出比下段线圈22B的输出小，能够在Si-C熔液24中形成熔液上部变为低温、熔液下部变为高温的规定的温度梯度。温度梯度，在距熔液表面2～3mm左右的范围优选为50℃/cm以下，更优选为40℃/cm以下。

溶解于Si-C熔液24中的C，通过扩散以及对流而被分散。籽晶基板14的下表面附近，通过线圈22的上段/下段的输出控制、来自Si-C熔液的表面的放热、以及经由石墨轴12的脱热，形成了成为比Si-C熔液24的下部低的温度的温度梯度。溶入高温、溶解度大的熔液下部的C，一到达低温、溶解度低的籽晶基板下表面附近，就变为过饱和状态，以该过饱和度为驱动力，在籽晶基板上SiC单晶生长。

在好几个方式中，也可以在SiC单晶的生长前，进行使SiC籽晶基板的表面层熔化于Si-C熔液中而除去的回熔（meltback）。在使SiC单晶生长的籽晶基板的表层，有时存在位错等的加工改性层和自然氧化膜等，在使SiC单晶生长之前，将它们熔化而除去对生长高品质的SiC单晶是有效的。熔化的厚度，根据SiC籽晶基板的表面的加工状态而变化，但为了充分除去加工改性层、自然氧化膜，优选大致为5～50μm。

回熔可通过在Si-C熔液中形成从Si-C熔液的内部朝向熔液的表面温度增加的温度梯度、即与SiC单晶生长相反的方向的温度梯度来进行。通过控制高频线圈的输出，能够形成上述反方向的温度梯度。

回熔通过在Si-C熔液中不形成温度梯度，单单在被加热至比液相线温度高的温度的Si-C熔液中浸渍籽晶基板也能够进行。该情况下，Si-C熔液温度越高，熔化速度越提高，但熔化量的控制变难，若温度低，则有时熔化速度变慢。

在好几个方式中，也可以预先加热籽晶基板后，使籽晶基板接触Si-C熔液。若使低温的籽晶基板接触高温的Si-C熔液，则有时在籽晶中发生热冲击（Heat Shock）位错。在使籽晶基板接触Si-C熔液之前加热籽晶基板，对防止热冲击位错、使高品质的SiC单晶生长是有效的。籽晶基板的加热，能够对石墨轴进行加热来进行。或者，也可以代替该方法，使籽晶接触较低温的Si-C熔液后，将Si-C熔液加热到使晶体生长的温度。该情况下也对防止热冲击位错、使高品质的SiC单晶生长有效。

实施例

（实施例1）

准备SiC单晶，该单晶是厚度1mm、直径12mm、以及下表面/侧面角度90°的圆盘状4H-SiC单晶，下表面相对于c面具有0°的偏离角度，将其作为籽晶基板使用。将籽晶基板的上表面使用石墨的粘接剂粘接于长度20cm以及直径9mm的圆柱形状的石墨轴的端面的大致中央部，使得石墨轴的端面不从籽晶的上表面露出而在籽晶的上表面内。

使用图1所示的单晶制造装置，在收容Si-C熔液的内径40mm、高度185mm的石墨坩埚中，按原子组成百分率计以50：40：4：6的比例装入Si/Cr/Ni/Ce作为熔融液原料。将单晶制造装置的内部的空气用氩气置换。对高频线圈通电，通过加热将石墨坩埚内的原料熔化，形成了Si/Cr/Ni/Ce合金的熔融液。然后，使充分量的C从石墨坩埚溶解于Si/Cr/Ni/Ce合金的熔融液中，形成了Si-C熔液。

调节上段线圈以及下段线圈的输出，加热石墨坩埚，使Si-C熔液的表面的温度升温到1820℃，一边保持粘接于石墨轴的籽晶的下表面，使得其与Si-C熔液面平行，一边使籽晶接触Si-C熔液，将籽晶下表面的位置配置在与Si-C熔液的液面一致的位置，使Si-C熔液在籽晶的侧面润升。

进而，使Si-C熔液的表面的温度升温到1920℃，以及控制使得在距熔液表面2mm的范围从熔液内部朝向熔液表面温度降低的温度梯度变为1℃/mm。温度的测定，使用在石墨保护管中装有能够升降的钨-铼素线的热电偶进行。

一边保持粘接于石墨轴的籽晶的下表面，使得其与Si-C熔液面平行，一边使籽晶接触Si-C熔液，将籽晶下表面的位置配置在与Si-C熔液的液面一致的位置，使Si-C熔液在籽晶的侧面润升。一边形成弯液面，一边使晶体生长10小时。Si-C熔液，润升到籽晶的侧面的上端，但Si-C熔液没有接触石墨轴。

结晶生长终了后，使石墨轴上升，将包含籽晶以及以籽晶为基点而生长了的晶体的SiC单晶从Si-C熔液以及石墨轴切离，并回收。得到了向与籽晶的下表面垂直的方向的晶体的生长量为0.8mm、口径扩大生长到直径18mm的六棱柱状的SiC单晶。本申请中，所谓生长晶体的直径，是指生长晶体的液面侧的表面的内接圆的直径。本例中作成的生长晶体的口径扩大角为78°。图6表示从侧面观察生长了的晶体的照片。

（实施例2）

作为籽晶基板，使用厚度5mm以及6mm×7mm的长方体状SiC单晶，并且，作为石墨轴，使用长度20cm以及直径12mm的圆柱形状的石墨轴，除此以外，与实施例1同样地进行结晶生长。在结晶生长中，Si-C熔液沿籽晶的侧面润升到距籽晶的下表面2mm的高度，但没有到达至石墨轴。

得到了向与籽晶的下表面垂直的方向的结晶生长量为0.8mm、口径扩大生长到直径13mm的SiC单晶。生长晶体的口径扩大角为60°。图7表示由从籽晶生长的晶体的侧面观察的照片。

（实施例3）

用含金刚石粒的研磨液研磨厚度为2mm以及直径16mm的圆盘状SiC单晶，准备厚度为2mm、下表面（液面侧）的直径为7.7mm、上表面（石墨轴粘接侧）的直径为16mm、以及下表面/侧面角度155°的圆锥台状晶体，作为籽晶基板使用，并且，作为石墨轴，使用长度20cm以及直径12mm的圆柱形状的石墨轴，使晶体生长24小时，除此以外，与实施例1同样地进行了结晶生长。在结晶生长中，Si-C熔液沿籽晶的侧面润升到距籽晶的下表面2mm的高度，但Si-C熔液没有接触石墨轴。

得到了向与籽晶的下表面垂直的方向的结晶生长量为1.4mm、口径扩大生长到直径24mm的SiC单晶。生长晶体的口径扩大角为35°。图8A表示从下侧（液面侧）观察到的SiC单晶、以及从图8B侧面侧观察到的SiC单晶的照片。

（实施例4）

用含金刚石粒的研磨液研磨厚度为1mm以及直径12mm的圆盘状SiC单晶，准备厚度为1mm、下表面（液面侧）的直径为11.3mm、上表面（石墨轴粘接侧）的直径为12mm、以及下表面/侧面角度为110°的圆锥台状晶体，作为籽晶基板使用，并且，作为石墨轴，使用长度20cm以及直径12mm的圆柱形状的石墨轴，除此以外，与实施例1同样地进行了结晶生长。Si-C熔液沿籽晶的侧面润升到距籽晶的下表面1mm的高度，但Si-C熔液没有接触石墨轴。

得到了向与籽晶的下表面垂直的方向的生长量为1.6mm、口径扩大到直径18mm的SiC单晶。生长晶体的口径扩大角为90°。

（实施例5）

用含金刚石粒的研磨液研磨厚度为1mm以及直径12mm的圆盘状SiC单晶，准备厚度为1mm、下表面（液面侧）的直径为10mm、上表面（石墨轴粘接侧）的直径为12mm、以及下表面/侧面角度为134°的圆锥台状晶体，作为籽晶基板使用，并且，作为石墨轴，使用长度20cm以及直径12mm的圆柱形状的石墨轴，除此以外，与实施例1同样地进行了结晶生长。Si-C熔液，润升到距籽晶的下表面1mm的高度，但Si-C熔液没有接触石墨轴。

得到了向与籽晶的下表面垂直的方向的生长量为1.5mm、口径扩大到直径20mm的SiC单晶。生长晶体的口径扩大角为90°。

（比较例1）

使安装了籽晶的石墨轴下降，只使籽晶的下表面接触Si-C熔液，立即提拉石墨轴，配置于距Si-C熔液的液面1.5mm的上方位置，进行保持使得只籽晶的下表面被Si-C熔液浸润，籽晶的侧面没有被Si-C熔液浸润，除此以外，与实施例1同样地进行了结晶生长。

向与籽晶的下表面垂直的方向的生长量为1.0mm，但生长了的SiC单晶的晶径为12mm，生长晶体基本没有口径扩大。

（比较例2）

作为石墨轴，使用长度20cm以及直径12mm的圆柱形状的石墨轴，除此以外，与实施例1同样地进行了结晶生长。

SiC熔液沿籽晶的侧面润升，到达至石墨轴。其结果，生成多晶，得不到SiC单晶。

表1表示各例中的实施条件以及得到的生长晶体的数据。

使实施例1～5中得到的SiC单晶，与籽晶的c面平行地从籽晶的上表面侧研磨，使得通过腐蚀使能够检测位错的（0001）面露出，对于实施例1、4以及5，研磨0.1mm，对于实施例2，研磨3.1mm，对于实施例3，研磨1.0mm，作为加工研磨，用含粒径1μm的金刚石粒的研磨液进行抛光研磨，显现包含籽晶以及口径扩大部的平面。接着，在510℃的熔融氢氧化钾中浸渍4分钟来进行腐蚀，通过金属显微镜观察检测了位错。

已确认到：在实施例1～5中得到的SiC单晶的、包含籽晶以及口径扩大部的平面内，口径扩大部不含贯穿位错。

图9A表示从包含在实施例1中得到的籽晶以及以籽晶为基点而生长了的晶体的SiC单晶的下侧（液面侧）观察的总体照片，图9B表示进行了研磨以及腐蚀的口径扩大部的、不含贯穿位错的连续区域的金属显微镜照片，图9C表示进行了研磨以及腐蚀的籽晶区域的、存在贯穿位错的区域的金属显微镜照片。图9A所示的虚线58表示籽晶的正下方区域。从图9B以及图9C可知，在籽晶部分观察到贯穿位错，但在口径扩大部没有观察到贯穿位错。不含贯穿位错的连续区域的面积为122mm²，存在贯穿位错的区域（籽晶区域）的面积为113mm²，不含贯穿位错的连续区域的面积，相对于包含籽晶以及口径扩大部的平面整体的面积占有52%。同样地，测定在实施例2～5中生长了的SiC单晶中的、不含贯穿位错的连续区域相对于包含籽晶以及口径扩大部的平面整体的面积的面积率，分别为69%、90%、64%、75%。在任何例中，口径扩大部的面积都实质上等于不含贯穿位错的区域的面积。再者，在比较例1中，基本上得不到口径扩大生长，但生长晶体为六角形状，相比于籽晶，面积大了六角形的角的部分的面积的量，该部分相对于整体的面积的面积率为27%。

表2表示在各例中作成的SiC单晶中的口径扩大部，在包含籽晶以及口径扩大部的平面整体的面积中所占的比例。

表2

（实施例6）

将在实施例1中得到的SiC单晶如以下那样作为籽晶基板使用，使SiC单晶进一步生长。

如图13模式地所示，镜面研磨在实施例1中作成的SiC单晶的腐蚀后的观察测定面，作为籽晶的下表面使用。作为籽晶的下表面使用的面，是直径18mm、六角形的与c面平行的面。使用石墨的粘接剂粘接于长度20cm以及直径12mm的圆柱形状的石墨轴，使得籽晶的下表面与Si-C熔液面平行。

使安装了籽晶的石墨轴下降，只使籽晶的下表面接触Si-C熔液，立即提拉石墨轴，配置于距Si-C熔液的液面1.5mm的上方位置，保持使得只籽晶的下表面被Si-C熔液浸润，籽晶的侧面没有被Si-C熔液浸润，除此以外，与实施例1同样地进行结晶生长10小时。

得到了向与籽晶的下表面垂直的方向的晶体的生长量为0.6mm、包含18mm直径的六棱柱状的生长晶体的SiC单晶。对于得到的SiC单晶，为了不仅检测贯穿位错，而且检测基底面位错以及层积缺陷，从生长晶体的液面侧的面，相对于c面给予4°的偏离角而进行了研磨以及腐蚀。作为加工的镜面研磨，用含粒径1μm的金刚石粒的研磨液进行了抛光研磨。作为腐蚀，在510℃的熔融氢氧化钾中浸渍研磨了的SiC单晶4分钟后，在水中进行超声波洗涤。

对于得到的SiC单晶的腐蚀面，通过金属显微镜观察了贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷有无发生。图16表示得到的SiC单晶的不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域的金属显微镜照片。已确认出：在实施例1中生长了的SiC单晶的口径扩大部的正下方生长的SiC单晶中，不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷。相对于腐蚀面整体的面积，不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域的面积率为52%。

附图标记说明

100 单晶制造装置

10 石墨坩埚

12 石墨轴

14 籽晶基板

18 隔热材

22 高频线圈

22A 上段高频线圈

22B 下段高频线圈

24 Si-C熔液

26 石英管

28 弯液面

30 生长晶体

32 口径扩大角

34 下表面/侧面角度

36 位错的观察位置

38 区域36内的包含籽晶以及生长晶体的与c面平行的平面

40 包含位错的区域

42 不含位错的连续区域

44 比籽晶的下表面靠下方的口径扩大部

46 口径扩大部

48 c面生长部

50 口径扩大部

52 以连续区域42为基点进行了c面生长的晶体

54 以包含位错的区域40为基点进行了c面生长的晶体

56 在周边部不含贯穿位错的籽晶

58 籽晶正下方区域

Claims

1.一种SiC单晶，其包含：

具有c面以及非c面的籽晶；和

以所述籽晶的c面以及非c面为基点在c面方向以及非c面方向生长了的c面生长部以及口径扩大部，

在与所述籽晶的c面平行的、包含所述籽晶以及所述口径扩大部的平面内，在所述平面内的周边部存在不含贯穿位错的连续区域，所述连续区域的面积相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积。

2.一种SiC单晶，其包含：

具有c面以及非c面的籽晶；和

在与所述SiC单晶的c面平行的、包含所述c面生长部以及口径扩大部的平面内，在所述平面内的周边部存在不含贯穿位错、基底面位错、以及层积缺陷的连续区域，所述连续区域的面积相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积。

3.根据权利要求1或2所述的SiC单晶，所述口径扩大的角度为35°～90°。

4.根据权利要求1或3所述的SiC单晶，在与所述籽晶的c面平行的、包含所述籽晶以及所述口径扩大部的平面内，所述口径扩大部相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积，在所述口径扩大部不含贯穿位错。

5.根据权利要求2或3所述的SiC单晶，在与所述SiC单晶的c面平行的、包含所述c面生长部以及口径扩大部的平面内，所述口径扩大部相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积，在所述口径扩大部不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷。

6.一种SiC单晶，其包含以权利要求1或2所述的SiC单晶的c面为基点生长了的c面生长部，

在与所述SiC单晶的c面平行的、包含所述c面生长部的平面内，在所述平面内的至少周边部存在不含贯穿位错、基底面位错以及层积缺陷的连续区域，所述连续区域的面积相对于所述平面整体的面积占有50%以上的面积。

7.一种SiC单晶的制造方法，是使SiC籽晶接触Si-C熔液而使单晶生长的、采用熔液法的SiC单晶的制造方法，所述Si-C熔液具有从内部朝向表面温度降低的温度梯度，

所述籽晶具有与所述Si-C熔液的表面平行地配置的下表面、被保持于石墨轴的上表面、以及侧面，

该制造方法包括：

使所述籽晶的下表面以及侧面接触所述Si-C熔液，以所述Si-C熔液不接触所述石墨轴的方式在所述籽晶的侧面与所述Si-C熔液之间形成弯液面；以及

一边从所述籽晶扩大口径一边使晶体生长。

8.根据权利要求7所述的SiC单晶的制造方法，使所述口径扩大的角度为35°～90°。

9.一种SiC单晶的制造方法，包括：

采用权利要求7或8所述的SiC单晶的制造方法使SiC单晶生长；

切取单晶，所述单晶包含所述生长了的SiC单晶的口径扩大部分的、在比所述籽晶的下表面靠上的上方生长了的部分；以及

利用所述切取的单晶作为下道工序中的籽晶而使SiC单晶生长。

10.一种SiC单晶的制造方法，包括：

采用权利要求7或8所述的SiC单晶的制造方法使SiC单晶生长；

切取单晶，所述单晶包含所述生长了的SiC单晶的口径扩大部分的、在比所述籽晶的下表面靠下的下方生长了的部分；以及

利用所述切取的单晶作为下道工序的籽晶而使SiC单晶生长。

11.根据权利要求7～10的任一项所述的SiC单晶的制造方法，保持所述籽晶的石墨轴的直径比所述籽晶的上表面的最小径小。

12.根据权利要求7～11的任一项所述的SiC单晶的制造方法，所述籽晶的下表面与侧面之间的角度为90～155°。