JP2000001399A - 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 - Google Patents
単結晶ＳｉＣおよびその製造方法Info
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- JP2000001399A JP2000001399A JP16254298A JP16254298A JP2000001399A JP 2000001399 A JP2000001399 A JP 2000001399A JP 16254298 A JP16254298 A JP 16254298A JP 16254298 A JP16254298 A JP 16254298A JP 2000001399 A JP2000001399 A JP 2000001399A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロパイプ欠陥や結晶粒界等の欠陥が非
常に少なくて半導体デバイスとしての要求を十分に満た
す高品質かつ大型の単結晶ＳｉＣを非常に生産性よく製
造することができるようにする。 【解決手段】 種結晶となるα−ＳｉＣ単結晶基板１上
に、９９％以上の高純度ＳｉＣ焼結体２からなる原料を
その一部の接触を含めて重ね合わせ配置した状態で、そ
れら両者１，２を不活性ガス雰囲気、かつ、ＳｉＣ飽和
蒸気圧の雰囲気下で、α−ＳｉＣ単結晶基板１側が低温
に保たれるような温度差を持たせて熱処理することによ
り、α−ＳｉＣ単結晶基板１に接する焼結体部分を低温
に保たれるα−ＳｉＣ単結晶基板１上で再結晶させて、
α−ＳｉＣ単結晶基板１の結晶軸と同方位に配向された
単結晶を一体に成長させる。
常に少なくて半導体デバイスとしての要求を十分に満た
す高品質かつ大型の単結晶ＳｉＣを非常に生産性よく製
造することができるようにする。 【解決手段】 種結晶となるα−ＳｉＣ単結晶基板１上
に、９９％以上の高純度ＳｉＣ焼結体２からなる原料を
その一部の接触を含めて重ね合わせ配置した状態で、そ
れら両者１，２を不活性ガス雰囲気、かつ、ＳｉＣ飽和
蒸気圧の雰囲気下で、α−ＳｉＣ単結晶基板１側が低温
に保たれるような温度差を持たせて熱処理することによ
り、α−ＳｉＣ単結晶基板１に接する焼結体部分を低温
に保たれるα−ＳｉＣ単結晶基板１上で再結晶させて、
α−ＳｉＣ単結晶基板１の結晶軸と同方位に配向された
単結晶を一体に成長させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶ＳｉＣおよ
びその製造方法に関するもので、詳しくは、発光ダイオ
ードやＸ線光学素子、高温半導体電子素子の基板ウエハ
などとして用いられる単結晶ＳｉＣおよびその製造方法
に関するものである。
びその製造方法に関するもので、詳しくは、発光ダイオ
ードやＸ線光学素子、高温半導体電子素子の基板ウエハ
などとして用いられる単結晶ＳｉＣおよびその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＳｉＣ（炭化珪素）は、耐熱性および機
械的強度に優れているだけでなく、放射線にも強く、さ
らに不純物の添加によって電子や正孔の価電子制御が容
易である上、広い禁制帯幅を持つ（因みに、６Ｈ型のＳ
ｉＣ単結晶で約３．０ｅＶ、４Ｈ型のＳｉＣ単結晶で
３．２６ｅＶ）ために、Ｓｉ（シリコン）やＧａＡｓ
（ガリウムヒ素）などの既存の半導体材料では実現する
ことができない大容量、高周波、耐圧、耐環境性を実現
することが可能で、次世代のパワーデバイス用半導体材
料として注目され、かつ期待されている。
械的強度に優れているだけでなく、放射線にも強く、さ
らに不純物の添加によって電子や正孔の価電子制御が容
易である上、広い禁制帯幅を持つ（因みに、６Ｈ型のＳ
ｉＣ単結晶で約３．０ｅＶ、４Ｈ型のＳｉＣ単結晶で
３．２６ｅＶ）ために、Ｓｉ（シリコン）やＧａＡｓ
（ガリウムヒ素）などの既存の半導体材料では実現する
ことができない大容量、高周波、耐圧、耐環境性を実現
することが可能で、次世代のパワーデバイス用半導体材
料として注目され、かつ期待されている。
【０００３】この種のＳｉＣ単結晶の成長（製造）方法
として、従来、黒鉛るつぼ内で原料のＳｉＣ粉末を昇華
させ、その昇華ガスを閉鎖空間内で拡散輸送させてるつ
ぼ内の低温部に配置した種結晶上に再結晶させる改良型
昇華再結晶法（改良レーリー法）や、高温下でＳｉ（シ
リコン）基板上に化学気相成長法（ＣＶＤ法）を用いて
エピタキシャル成長させることにより立方晶のＳｉＣ単
結晶を成長させる高温エピタキシャル法等が知られてい
る。
として、従来、黒鉛るつぼ内で原料のＳｉＣ粉末を昇華
させ、その昇華ガスを閉鎖空間内で拡散輸送させてるつ
ぼ内の低温部に配置した種結晶上に再結晶させる改良型
昇華再結晶法（改良レーリー法）や、高温下でＳｉ（シ
リコン）基板上に化学気相成長法（ＣＶＤ法）を用いて
エピタキシャル成長させることにより立方晶のＳｉＣ単
結晶を成長させる高温エピタキシャル法等が知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の製造方法のうち、改良レーリー法にあっては、
結晶成長速度の進展および大型単結晶成長が可能になっ
てきているものの、マイクロパイプ欠陥と呼ばれ半導体
デバイスを作製した際の漏れ電流等の原因となる結晶の
成長方向に貫通する直径数ミクロンのピンホールが１０
０〜１０００／ｃｍ2 程度成長結晶中に残存しやすく
て、半導体デバイスとしての要求を満たすに足りる品質
を持つ単結晶ＳｉＣが得られていない。また、高温エピ
タキシャル法は、基板温度が高い上に、基板が高温なた
め再蒸発量も多く、高純度の還元性雰囲気を作ることも
必要で設備的に非常に困難であり、さらに、エピタキシ
ャル成長のため結晶成長速度にも自ずと限界があって、
単結晶ＳｉＣの生産性が非常に悪いという問題があり、
このことが既述のようにＳｉやＧａＡｓなどの既存の半
導体材料に比べて多くの優れた特徴を有しながらも、そ
の実用化を阻止する要因になっている。
た従来の製造方法のうち、改良レーリー法にあっては、
結晶成長速度の進展および大型単結晶成長が可能になっ
てきているものの、マイクロパイプ欠陥と呼ばれ半導体
デバイスを作製した際の漏れ電流等の原因となる結晶の
成長方向に貫通する直径数ミクロンのピンホールが１０
０〜１０００／ｃｍ2 程度成長結晶中に残存しやすく
て、半導体デバイスとしての要求を満たすに足りる品質
を持つ単結晶ＳｉＣが得られていない。また、高温エピ
タキシャル法は、基板温度が高い上に、基板が高温なた
め再蒸発量も多く、高純度の還元性雰囲気を作ることも
必要で設備的に非常に困難であり、さらに、エピタキシ
ャル成長のため結晶成長速度にも自ずと限界があって、
単結晶ＳｉＣの生産性が非常に悪いという問題があり、
このことが既述のようにＳｉやＧａＡｓなどの既存の半
導体材料に比べて多くの優れた特徴を有しながらも、そ
の実用化を阻止する要因になっている。
【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、マイクロパイプ欠陥や結晶粒界等の欠陥が非常に少
ない高品質かつ大型の単結晶ＳｉＣと、このような高品
質、大型の単結晶を非常に生産性よく製造することがで
き、半導体材料としての実用化を可能とする単結晶Ｓｉ
Ｃの製造方法を提供することを目的としている。
で、マイクロパイプ欠陥や結晶粒界等の欠陥が非常に少
ない高品質かつ大型の単結晶ＳｉＣと、このような高品
質、大型の単結晶を非常に生産性よく製造することがで
き、半導体材料としての実用化を可能とする単結晶Ｓｉ
Ｃの製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明に係る単結晶ＳｉＣは、種結
晶となるＳｉＣ単結晶基板上に高純度ＳｉＣよりなる焼
結体を配置した状態で、不活性ガス雰囲気及びＳｉＣ飽
和蒸気雰囲気下で、かつ、上記ＳｉＣ単結晶基板側が上
記焼結体よりも低温に保たれるような温度差を持たせて
熱処理することにより、上記焼結体のうち、ＳｉＣ単結
晶基板に接する部分を再結晶させて単結晶が成長されて
いることを特徴とするものであり、また、請求項４に記
載の発明に係る単結晶ＳｉＣの製造方法は、種結晶とな
るＳｉＣ単結晶基板上に高純度ＳｉＣよりなる焼結体を
その一部の接触を含めて重ね合わせ配置した状態で、不
活性ガス雰囲気及びＳｉＣ飽和蒸気雰囲気下で、かつ、
上記ＳｉＣ単結晶基板側が上記焼結体よりも低温に保た
れるような温度差を持たせて熱処理することにより、上
記ＳｉＣ単結晶基板に接する焼結体部分を再結晶させて
単結晶を一体に成長させることを特徴とするものであ
る。
に、請求項１に記載の発明に係る単結晶ＳｉＣは、種結
晶となるＳｉＣ単結晶基板上に高純度ＳｉＣよりなる焼
結体を配置した状態で、不活性ガス雰囲気及びＳｉＣ飽
和蒸気雰囲気下で、かつ、上記ＳｉＣ単結晶基板側が上
記焼結体よりも低温に保たれるような温度差を持たせて
熱処理することにより、上記焼結体のうち、ＳｉＣ単結
晶基板に接する部分を再結晶させて単結晶が成長されて
いることを特徴とするものであり、また、請求項４に記
載の発明に係る単結晶ＳｉＣの製造方法は、種結晶とな
るＳｉＣ単結晶基板上に高純度ＳｉＣよりなる焼結体を
その一部の接触を含めて重ね合わせ配置した状態で、不
活性ガス雰囲気及びＳｉＣ飽和蒸気雰囲気下で、かつ、
上記ＳｉＣ単結晶基板側が上記焼結体よりも低温に保た
れるような温度差を持たせて熱処理することにより、上
記ＳｉＣ単結晶基板に接する焼結体部分を再結晶させて
単結晶を一体に成長させることを特徴とするものであ
る。
【０００７】上記のような構成要件を有する請求項１及
び請求項４に記載の発明によれば、熱処理による再結晶
に伴って単結晶化されるべき原料として、焼結助剤の無
添加により９９％以上の高純度にすることが容易なＳｉ
Ｃ焼結体を用い、この高純度ＳｉＣ焼結体を種結晶とな
るＳｉＣ単結晶基板上に重ね合わせ配置して、つまり、
近接配置させて熱処理することによって、種結晶（Ｓｉ
Ｃ単結晶基板）と原料（高純度ＳｉＣ焼結体）との対向
面間に外部から不純物が侵入することを防ぎ、原料（Ｓ
ｉＣ焼結体）自体が有する高い純度を維持したままで低
温側のＳｉＣ単結晶基板に接する部分を再結晶させて良
質の単結晶を成長させ、これによって、マイクロパイプ
欠陥や結晶粒界等の欠陥が非常に少ない高品質で、かつ
大型の単結晶ＳｉＣを設備的に容易に、また、生産性よ
く得ることが可能である。
び請求項４に記載の発明によれば、熱処理による再結晶
に伴って単結晶化されるべき原料として、焼結助剤の無
添加により９９％以上の高純度にすることが容易なＳｉ
Ｃ焼結体を用い、この高純度ＳｉＣ焼結体を種結晶とな
るＳｉＣ単結晶基板上に重ね合わせ配置して、つまり、
近接配置させて熱処理することによって、種結晶（Ｓｉ
Ｃ単結晶基板）と原料（高純度ＳｉＣ焼結体）との対向
面間に外部から不純物が侵入することを防ぎ、原料（Ｓ
ｉＣ焼結体）自体が有する高い純度を維持したままで低
温側のＳｉＣ単結晶基板に接する部分を再結晶させて良
質の単結晶を成長させ、これによって、マイクロパイプ
欠陥や結晶粒界等の欠陥が非常に少ない高品質で、かつ
大型の単結晶ＳｉＣを設備的に容易に、また、生産性よ
く得ることが可能である。
【０００８】上記請求項１に記載の発明に係る単結晶Ｓ
ｉＣ及び請求項４に記載の発明に係る単結晶ＳｉＣの製
造方法において、単結晶ＳｉＣの品質を一層向上させる
ために、原料となる焼結体として、請求項２及び請求項
５に記載のように、９９％、好ましくは９９．９％以上
の高純度で、３００オングストローム以下のＳｉＣ微粉
体を焼結してなるものを使用することが望ましく、ま
た、請求項３及び請求項６に記載のように、ＳｉＣ単結
晶基板の（０００１）面を高純度ＳｉＣ焼結体に対向配
置させて使用する場合は、ＳｉとＣの原子密度が最も高
い（０００１）面が高純度ＳｉＣ焼結体に対向配置され
るために、結合エネルギーの最も低い条件でＳｉとＣの
格子を形成することができ、ＳｉＣの結晶歪を発生させ
にくく、品質向上の上で望ましい。
ｉＣ及び請求項４に記載の発明に係る単結晶ＳｉＣの製
造方法において、単結晶ＳｉＣの品質を一層向上させる
ために、原料となる焼結体として、請求項２及び請求項
５に記載のように、９９％、好ましくは９９．９％以上
の高純度で、３００オングストローム以下のＳｉＣ微粉
体を焼結してなるものを使用することが望ましく、ま
た、請求項３及び請求項６に記載のように、ＳｉＣ単結
晶基板の（０００１）面を高純度ＳｉＣ焼結体に対向配
置させて使用する場合は、ＳｉとＣの原子密度が最も高
い（０００１）面が高純度ＳｉＣ焼結体に対向配置され
るために、結合エネルギーの最も低い条件でＳｉとＣの
格子を形成することができ、ＳｉＣの結晶歪を発生させ
にくく、品質向上の上で望ましい。
【０００９】なお、上記請求項４ないし６のいずかに記
載の単結晶ＳｉＣの製造方法における熱処理温度として
は、２０００〜２３００℃の範囲に設定することが望ま
しく、また、ＳｉＣ単結晶基板側と高純度ＳｉＣ焼結体
との間の温度差は、３００℃以下、好ましくは５０℃以
下に設定することが望ましい。
載の単結晶ＳｉＣの製造方法における熱処理温度として
は、２０００〜２３００℃の範囲に設定することが望ま
しく、また、ＳｉＣ単結晶基板側と高純度ＳｉＣ焼結体
との間の温度差は、３００℃以下、好ましくは５０℃以
下に設定することが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る単結晶Ｓｉ
Ｃの製造方法の実施の形態による熱処理前の状態を示す
模式図であり、この実施の形態で種結晶として使用する
六方晶系（６Ｈ型）のα−ＳｉＣ単結晶基板１として
は、図３に示すように、アチソン法により作られたα−
ＳｉＣ単結晶塊１´から多数の板状ＳｉＣ単結晶片１Ａ
を切出したとき、その切出された板状ＳｉＣ単結晶片１
ＡのＣ軸方向の（０００１）面を研磨加工してＲＭＳ１
０００オングストローム以下、好ましくは５０オングス
トローム以下の表面粗度を持つ平滑な結晶面１ａに調整
された厚さ０．８ｍｍの平板状のものを用いる。
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る単結晶Ｓｉ
Ｃの製造方法の実施の形態による熱処理前の状態を示す
模式図であり、この実施の形態で種結晶として使用する
六方晶系（６Ｈ型）のα−ＳｉＣ単結晶基板１として
は、図３に示すように、アチソン法により作られたα−
ＳｉＣ単結晶塊１´から多数の板状ＳｉＣ単結晶片１Ａ
を切出したとき、その切出された板状ＳｉＣ単結晶片１
ＡのＣ軸方向の（０００１）面を研磨加工してＲＭＳ１
０００オングストローム以下、好ましくは５０オングス
トローム以下の表面粗度を持つ平滑な結晶面１ａに調整
された厚さ０．８ｍｍの平板状のものを用いる。
【００１１】上記平板状のα−ＳｉＣ単結晶基板１上に
は、焼結助剤の無添加によって９９％以上、好ましくは
９９．９％以上の高純度で、かつ、３００オングストロ
ーム以下のＳｉＣ微粉体を焼結してなり、厚さ５ｍｍで
α−ＳｉＣ単結晶基板１に対して２．５〜４倍の大きさ
の面積に切断した高純度ＳｉＣ焼結体２を重ね合わせ配
置する。このとき、その高純度ＳｉＣ焼結体２と上記α
−ＳｉＣ単結晶基板１とはその一部が接触し、他部間に
は微小な隙間３が形成されている。
は、焼結助剤の無添加によって９９％以上、好ましくは
９９．９％以上の高純度で、かつ、３００オングストロ
ーム以下のＳｉＣ微粉体を焼結してなり、厚さ５ｍｍで
α−ＳｉＣ単結晶基板１に対して２．５〜４倍の大きさ
の面積に切断した高純度ＳｉＣ焼結体２を重ね合わせ配
置する。このとき、その高純度ＳｉＣ焼結体２と上記α
−ＳｉＣ単結晶基板１とはその一部が接触し、他部間に
は微小な隙間３が形成されている。
【００１２】この状態で、上記α−ＳｉＣ単結晶基板１
及び高純度ＳｉＣ焼結体２をカーボン製抵抗発熱炉（図
示省略する）内に挿入して、熱処理時に下側に位置する
上記α−ＳｉＣ単結晶基板１側が高純度ＳｉＣ焼結体２
側よりも５０℃以下の低温に保たれるような温度差が生
じるように配置し、その周囲にアチソン法で作られたＳ
ｉＣ塊４…を配置充填するとともに、Ａｒなどの不活性
ガス気流を１atom程度注入して炉の中心温度が室温から
２０００〜２３００℃に達するまで４時間かけて平均速
度で昇温させ、かつ、その２０００〜２３００℃で３時
間程度保持させるといったように、不活性ガス雰囲気、
かつ、ＳｉＣ飽和蒸気雰囲気下で熱処理を施した後、放
冷することにより、図２に示すように、上記微小隙間３
には高純度ＳｉＣ焼結体２側から昇華し拡散したＳｉ原
子及びＣ原子が埋まり、これらＳｉ原子及びＣ原子が低
温側のα−ＳｉＣ単結晶基板１上で再結晶されるととも
に、微小隙間３よりも１〜２ｍｍ上側の焼結体部分も連
続して再結晶されることになり、その結果、不純物や結
晶粒界のない、また、α−ＳｉＣ単結晶基板１の結晶軸
と同方位に配向された良質の単結晶化部分２´を一体に
成長させることが可能である。
及び高純度ＳｉＣ焼結体２をカーボン製抵抗発熱炉（図
示省略する）内に挿入して、熱処理時に下側に位置する
上記α−ＳｉＣ単結晶基板１側が高純度ＳｉＣ焼結体２
側よりも５０℃以下の低温に保たれるような温度差が生
じるように配置し、その周囲にアチソン法で作られたＳ
ｉＣ塊４…を配置充填するとともに、Ａｒなどの不活性
ガス気流を１atom程度注入して炉の中心温度が室温から
２０００〜２３００℃に達するまで４時間かけて平均速
度で昇温させ、かつ、その２０００〜２３００℃で３時
間程度保持させるといったように、不活性ガス雰囲気、
かつ、ＳｉＣ飽和蒸気雰囲気下で熱処理を施した後、放
冷することにより、図２に示すように、上記微小隙間３
には高純度ＳｉＣ焼結体２側から昇華し拡散したＳｉ原
子及びＣ原子が埋まり、これらＳｉ原子及びＣ原子が低
温側のα−ＳｉＣ単結晶基板１上で再結晶されるととも
に、微小隙間３よりも１〜２ｍｍ上側の焼結体部分も連
続して再結晶されることになり、その結果、不純物や結
晶粒界のない、また、α−ＳｉＣ単結晶基板１の結晶軸
と同方位に配向された良質の単結晶化部分２´を一体に
成長させることが可能である。
【００１３】なお、上記ＳｉＣ焼結体２のうち単結晶化
部分２´を除く他の部分は、熱処理前と外観的に変化の
ない部分２Ａ及び結晶が粗大化した部分２Ｂであるため
に、半導体デバイスなどとして使用する際は、図２の点
線で示すように、α−ＳｉＣ単結晶基板１と単結晶化部
分２´をカットして用いる。
部分２´を除く他の部分は、熱処理前と外観的に変化の
ない部分２Ａ及び結晶が粗大化した部分２Ｂであるため
に、半導体デバイスなどとして使用する際は、図２の点
線で示すように、α−ＳｉＣ単結晶基板１と単結晶化部
分２´をカットして用いる。
【００１４】なお、上記実施の形態では、上記α−Ｓｉ
Ｃ単結晶基板１として６Ｈ型のものを用いたが、４Ｈ型
のものを使用してもよい。
Ｃ単結晶基板１として６Ｈ型のものを用いたが、４Ｈ型
のものを使用してもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項４に
記載の発明によれば、熱処理による再結晶に伴って単結
晶化されるべき原料として、焼結助剤の無添加により９
９％以上の高純度にすることが容易なＳｉＣ焼結体を用
い、この高純度ＳｉＣ焼結体を種結晶となるＳｉＣ単結
晶基板上に近接配置させて熱処理することによって、そ
の熱処理時に種結晶（ＳｉＣ単結晶基板）と原料（高純
度ＳｉＣ焼結体）との対向面間に外部から不純物が侵入
することを防ぎ、原料（ＳｉＣ焼結体）自体の高い純度
を維持したままで低温側のＳｉＣ単結晶基板に接する部
分を再結晶させて良質の単結晶を一体に成長させること
が可能であり、これによって、不純物の混入がないのは
もとより、マイクロパイプ欠陥や結晶粒界等の欠陥が非
常に少ない高品質で、かつ大型の単結晶ＳｉＣを設備的
に容易に、また、生産性よく得ることができる。したが
って、Ｓｉ（シリコン）やＧａＡｓ（ガリウムヒ素）な
どの既存の半導体材料に比べて大容量、高周波、耐圧、
耐環境性に優れパワーデバイス用半導体材料として期待
されている単結晶ＳｉＣを経済的に製造してその実用化
を促進することができるという効果を奏する。
記載の発明によれば、熱処理による再結晶に伴って単結
晶化されるべき原料として、焼結助剤の無添加により９
９％以上の高純度にすることが容易なＳｉＣ焼結体を用
い、この高純度ＳｉＣ焼結体を種結晶となるＳｉＣ単結
晶基板上に近接配置させて熱処理することによって、そ
の熱処理時に種結晶（ＳｉＣ単結晶基板）と原料（高純
度ＳｉＣ焼結体）との対向面間に外部から不純物が侵入
することを防ぎ、原料（ＳｉＣ焼結体）自体の高い純度
を維持したままで低温側のＳｉＣ単結晶基板に接する部
分を再結晶させて良質の単結晶を一体に成長させること
が可能であり、これによって、不純物の混入がないのは
もとより、マイクロパイプ欠陥や結晶粒界等の欠陥が非
常に少ない高品質で、かつ大型の単結晶ＳｉＣを設備的
に容易に、また、生産性よく得ることができる。したが
って、Ｓｉ（シリコン）やＧａＡｓ（ガリウムヒ素）な
どの既存の半導体材料に比べて大容量、高周波、耐圧、
耐環境性に優れパワーデバイス用半導体材料として期待
されている単結晶ＳｉＣを経済的に製造してその実用化
を促進することができるという効果を奏する。
【００１６】特に、請求項２及び請求項５に記載のよう
な純度の高い焼結体を使用したり、請求項３及び請求項
６に記載のように、ＳｉＣ単結晶基板の（０００１）面
を高純度ＳｉＣ焼結体に対向配置して使用することによ
って、単結晶ＳｉＣの品質を一層向上することができ
る。
な純度の高い焼結体を使用したり、請求項３及び請求項
６に記載のように、ＳｉＣ単結晶基板の（０００１）面
を高純度ＳｉＣ焼結体に対向配置して使用することによ
って、単結晶ＳｉＣの品質を一層向上することができ
る。
【図１】本発明に係る単結晶ＳｉＣの製造方法の実施の
形態による熱処理前の状態を示す模式図である。
形態による熱処理前の状態を示す模式図である。
【図２】同上実施の形態による熱処理後の状態を示す模
式図である。
式図である。
【図３】同上実施の形態による単結晶ＳｉＣの製造方法
に使用するα−ＳｉＣ単結晶基板の作製に際して作られ
たα−ＳｉＣ単結晶塊の概略斜視図である。
に使用するα−ＳｉＣ単結晶基板の作製に際して作られ
たα−ＳｉＣ単結晶塊の概略斜視図である。
１ α−ＳｉＣ単結晶基板 ２ 高純度ＳｉＣ焼結体 ２´ 単結晶化部分
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G077 AA03 AB02 BE08 DA02 EA02 EA06 EA08 EC05 EC10 ED02 ED06 EH06 HA01 HA02 HA12 5F052 DA10 DB10 EA16 GC01 GC10 KB01
Claims (7)
- 【請求項１】 種結晶となるＳｉＣ単結晶基板上に高純
度ＳｉＣよりなる焼結体を配置した状態で、不活性ガス
雰囲気及びＳｉＣ飽和蒸気雰囲気下で、かつ、上記Ｓｉ
Ｃ単結晶基板側が上記焼結体よりも低温に保たれるよう
な温度差を持たせて熱処理することにより、上記焼結体
のうち、ＳｉＣ単結晶基板に接する部分を再結晶させて
単結晶が一体に成長されていることを特徴とする単結晶
ＳｉＣ。 - 【請求項２】 上記焼結体として、９９％以上の高純度
で、３００オングストローム以下のＳｉＣ微粉体を焼結
してなるものを使用している請求項１に記載の単結晶Ｓ
ｉＣ。 - 【請求項３】 上記種結晶となるＳｉＣ単結晶板の（０
００１）面を上記高純度ＳｉＣよりなる焼結体に対向配
置させて使用している請求項１または２に記載の単結晶
ＳｉＣ。 - 【請求項４】 種結晶となるＳｉＣ単結晶基板上に高純
度ＳｉＣよりなる焼結体をその一部の接触を含めて重ね
合わせ配置した状態で、 不活性ガス雰囲気及びＳｉＣ飽和蒸気雰囲気下で、か
つ、上記ＳｉＣ単結晶基板側が上記焼結体よりも低温に
保たれるような温度差を持たせて熱処理することによ
り、上記ＳｉＣ単結晶基板に接する焼結体部分を再結晶
させて単結晶を一体に成長させることを特徴とする単結
晶ＳｉＣの製造方法。 - 【請求項５】 上記焼結体として、９９％以上の高純度
で、３００オングストローム以下のＳｉＣ微粉体を焼結
してなるものを使用する請求項４に記載の単結晶ＳｉＣ
の製造方法。 - 【請求項６】 上記種結晶となるＳｉＣ単結晶板の（０
００１）面を上記高純度ＳｉＣよりなる焼結体に対向配
置させて使用する請求項４または５に記載の単結晶Ｓｉ
Ｃの製造方法。 - 【請求項７】 上記熱処理温度は、２０００〜２３００
℃の範囲に設定されている請求項４ないし６のいずれか
に記載の単結晶ＳｉＣの製造方法。
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