JP2001130998A - 単結晶ＳｉＣ及びその製造方法 - Google Patents
単結晶ＳｉＣ及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2001130998A JP2001130998A JP31369899A JP31369899A JP2001130998A JP 2001130998 A JP2001130998 A JP 2001130998A JP 31369899 A JP31369899 A JP 31369899A JP 31369899 A JP31369899 A JP 31369899A JP 2001130998 A JP2001130998 A JP 2001130998A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- layer
- single crystal
- crystal
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 中間層にＳｉＯ2 を介在させた場合と同等以
上の高い品質及び高い製造効率を確保しつつ、不純物を
ｐｐｂ単位の含有量に抑えて半導体デバイス製作用材料
としての利用範囲の拡大が図れるようにする。 【解決手段】 α−ＳｉＣ単結晶基板１の表面上に、例
えば熱ＣＶＤ法によりＳｉ層２を成膜した後、このＳｉ
層２の表面の一部を酸化させてＳｉＯ2 層３を形成し、
このＳｉＯ2 層３の表面に、熱ＣＶＤ法等により製作さ
れたβ−ＳｉＣ多結晶板４を密着状態に積層した後、そ
の積層複合体５を不活性ガス雰囲気かつ飽和ＳｉＣ蒸気
圧下で熱処理することにより、多結晶板４の多結晶層を
α−ＳｉＣ単結晶基板１の結晶方位に倣って単結晶化さ
せて単結晶ＳｉＣを一体に成長させる。
上の高い品質及び高い製造効率を確保しつつ、不純物を
ｐｐｂ単位の含有量に抑えて半導体デバイス製作用材料
としての利用範囲の拡大が図れるようにする。 【解決手段】 α−ＳｉＣ単結晶基板１の表面上に、例
えば熱ＣＶＤ法によりＳｉ層２を成膜した後、このＳｉ
層２の表面の一部を酸化させてＳｉＯ2 層３を形成し、
このＳｉＯ2 層３の表面に、熱ＣＶＤ法等により製作さ
れたβ−ＳｉＣ多結晶板４を密着状態に積層した後、そ
の積層複合体５を不活性ガス雰囲気かつ飽和ＳｉＣ蒸気
圧下で熱処理することにより、多結晶板４の多結晶層を
α−ＳｉＣ単結晶基板１の結晶方位に倣って単結晶化さ
せて単結晶ＳｉＣ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及び
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、スイッチング素子、増幅素子、光セ
ンサー等の高温・高周波デバイスや耐放射線デバイス等
の半導体デバイスの製作に好適に用いられる単結晶Ｓｉ
Ｃ及びその製造方法に関するものである。
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、スイッチング素子、増幅素子、光セ
ンサー等の高温・高周波デバイスや耐放射線デバイス等
の半導体デバイスの製作に好適に用いられる単結晶Ｓｉ
Ｃ及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
ことができない高温、高周波、耐電圧、耐放射線特性を
実現することが可能で、次世代の半導体デバイス製作用
材料として期待され、実用化に向けての研究が盛んに行
なわれている。
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
ことができない高温、高周波、耐電圧、耐放射線特性を
実現することが可能で、次世代の半導体デバイス製作用
材料として期待され、実用化に向けての研究が盛んに行
なわれている。
【０００３】ＳｉＣの有する上記のような優れた特性を
半導体デバイス製作用材料に有効に活用できる単結晶Ｓ
ｉＣの製造方法として、本出願人は、α−ＳｉＣ単結晶
を基板（種）とし、この基板の表面上に、Ｓｉ原子及び
Ｃ原子により構成された板状体、例えば熱化学的蒸着法
（以下、熱ＣＶＤ法と記載のものを含む）により製作さ
れたβ−ＳｉＣ多結晶板を積層してなる複合体をアルゴ
ンガス注入などが行なわれる不活性雰囲気下で２１００
〜２３００℃の温度範囲で熱処理することにより、多結
晶板の多結晶層を主として固相成長によってα−ＳｉＣ
単結晶基板の結晶方位に倣い単結晶化させてＳｉＣ単結
晶を一体に成長させる方法を既に開発し提案している。
半導体デバイス製作用材料に有効に活用できる単結晶Ｓ
ｉＣの製造方法として、本出願人は、α−ＳｉＣ単結晶
を基板（種）とし、この基板の表面上に、Ｓｉ原子及び
Ｃ原子により構成された板状体、例えば熱化学的蒸着法
（以下、熱ＣＶＤ法と記載のものを含む）により製作さ
れたβ−ＳｉＣ多結晶板を積層してなる複合体をアルゴ
ンガス注入などが行なわれる不活性雰囲気下で２１００
〜２３００℃の温度範囲で熱処理することにより、多結
晶板の多結晶層を主として固相成長によってα−ＳｉＣ
単結晶基板の結晶方位に倣い単結晶化させてＳｉＣ単結
晶を一体に成長させる方法を既に開発し提案している。
【０００４】また、本出願人らは、上記のような製造方
法を基本として更に研究を進めて、α−ＳｉＣ単結晶基
板とその表面上に積層される熱ＣＶＤ製のβ−ＳｉＣ多
結晶板との間にＳｉＯ2 層を介在させて熱処理を行なう
改良型の単結晶ＳｉＣの製造方法も既に提案している。
この改良型の単結晶ＳｉＣの製造方法は、中間に非晶質
（液相）状のＳｉＯ2 層が存在して単結晶基板と多結晶
板とを物理的にも原子的にも密着させることが可能であ
るために、熱処理時に周囲雰囲気から接合界面への不純
物の混入を防止しつつ、ＳｉＣ単結晶基板の全域で均等
に単結晶化を促進しやすいとともに、中間に熱伝導率の
小さいＳｉＯ2 層が存在することで多結晶板とＳｉＣ単
結晶基板との温度差（温度勾配）を大きくとることが可
能で、熱処理に伴い高温側に位置する多結晶板から昇華
したＳｉ原子及びＣ原子を液相状にある中間ＳｉＯ2 層
の比較的大きな隙間を通して低温に保たれているＳｉＣ
単結晶基板側に速やかに移行させやすく、これによっ
て、高品質かつ大型の単結晶ＳｉＣを効率よく製造でき
るといったように、品質面及び製造効率で非常に優れた
製造方法といえる。
法を基本として更に研究を進めて、α−ＳｉＣ単結晶基
板とその表面上に積層される熱ＣＶＤ製のβ−ＳｉＣ多
結晶板との間にＳｉＯ2 層を介在させて熱処理を行なう
改良型の単結晶ＳｉＣの製造方法も既に提案している。
この改良型の単結晶ＳｉＣの製造方法は、中間に非晶質
（液相）状のＳｉＯ2 層が存在して単結晶基板と多結晶
板とを物理的にも原子的にも密着させることが可能であ
るために、熱処理時に周囲雰囲気から接合界面への不純
物の混入を防止しつつ、ＳｉＣ単結晶基板の全域で均等
に単結晶化を促進しやすいとともに、中間に熱伝導率の
小さいＳｉＯ2 層が存在することで多結晶板とＳｉＣ単
結晶基板との温度差（温度勾配）を大きくとることが可
能で、熱処理に伴い高温側に位置する多結晶板から昇華
したＳｉ原子及びＣ原子を液相状にある中間ＳｉＯ2 層
の比較的大きな隙間を通して低温に保たれているＳｉＣ
単結晶基板側に速やかに移行させやすく、これによっ
て、高品質かつ大型の単結晶ＳｉＣを効率よく製造でき
るといったように、品質面及び製造効率で非常に優れた
製造方法といえる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人らが既に提案している上記の改良型単結晶ＳｉＣの製
造方法において中間層として用いるＳｉＯ2 の層は非晶
質であるために、それ単体材料では多くの不純物が含ま
れており、製造される単結晶ＳｉＣの純度を高く維持す
ることができない。因みに、ＳｉＯ2 単体材料として現
存し市販されているものを分析したところ、銅、鉄、ア
ルミ、ニッケルなどの不純物がｐｐｍ単位で含有されて
いることが確認された。このようなｐｐｍ単位の不純物
が含有されているＳｉＯ2 単体を中間層として用いる改
良型の製造方法では、上述した単結晶の成長過程で中間
層に含まれている不純物が単結晶中に取り込まれてしま
い、広範な半導体デバイス製作用材料として利用する上
で要求されるｐｐｂ単位の高純度な単結晶ＳｉＣを得る
ことが難しく、この点で改善の余地が残されていた。
人らが既に提案している上記の改良型単結晶ＳｉＣの製
造方法において中間層として用いるＳｉＯ2 の層は非晶
質であるために、それ単体材料では多くの不純物が含ま
れており、製造される単結晶ＳｉＣの純度を高く維持す
ることができない。因みに、ＳｉＯ2 単体材料として現
存し市販されているものを分析したところ、銅、鉄、ア
ルミ、ニッケルなどの不純物がｐｐｍ単位で含有されて
いることが確認された。このようなｐｐｍ単位の不純物
が含有されているＳｉＯ2 単体を中間層として用いる改
良型の製造方法では、上述した単結晶の成長過程で中間
層に含まれている不純物が単結晶中に取り込まれてしま
い、広範な半導体デバイス製作用材料として利用する上
で要求されるｐｐｂ単位の高純度な単結晶ＳｉＣを得る
ことが難しく、この点で改善の余地が残されていた。
【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、中間層にＳｉＯ2 を介在させた場合と同等以上の高
い品質及び高い製造効率を確保しつつ、不純物をｐｐｂ
単位の含有量に抑えて半導体デバイス製作用材料として
の利用範囲の拡大を図ることができる単結晶ＳｉＣ及び
その製造方法を提供することを目的としている。
で、中間層にＳｉＯ2 を介在させた場合と同等以上の高
い品質及び高い製造効率を確保しつつ、不純物をｐｐｂ
単位の含有量に抑えて半導体デバイス製作用材料として
の利用範囲の拡大を図ることができる単結晶ＳｉＣ及び
その製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【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、α−
ＳｉＣ単結晶基板の表面上のＳｉ層とＳｉ原子及びＣ原
子により構成された板状体とを積層してなる複合体を不
活性雰囲気下で熱処理することにより、板状体がα−Ｓ
ｉＣ単結晶基板の結晶方位に倣って単結晶化された単結
晶を一体に成長させていることを特徴とするものであ
り、また、請求項６に記載の発明に係る単結晶ＳｉＣの
製造方法は、α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上にＳｉ層を
成膜した後、その成膜されたＳｉ層の表面にＳｉ原子及
びＣ原子により構成された板状体を密着状態に積層した
後、その複合体を不活性雰囲気下で熱処理することによ
り、板状体をα−ＳｉＣ単結晶基板の結晶方位に倣って
単結晶化させて単結晶ＳｉＣ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、α−
ＳｉＣ単結晶基板の表面上のＳｉ層とＳｉ原子及びＣ原
子により構成された板状体とを積層してなる複合体を不
活性雰囲気下で熱処理することにより、板状体がα−Ｓ
ｉＣ単結晶基板の結晶方位に倣って単結晶化された単結
晶を一体に成長させていることを特徴とするものであ
り、また、請求項６に記載の発明に係る単結晶ＳｉＣの
製造方法は、α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上にＳｉ層を
成膜した後、その成膜されたＳｉ層の表面にＳｉ原子及
びＣ原子により構成された板状体を密着状態に積層した
後、その複合体を不活性雰囲気下で熱処理することによ
り、板状体をα−ＳｉＣ単結晶基板の結晶方位に倣って
単結晶化させて単結晶ＳｉＣを一体に成長させることを
特徴とするものである。
【０００８】上記のような構成要件を有する請求項１及
び請求項６に記載の発明によれば、α−ＳｉＣ単結晶基
板とＳｉ原子及びＣ原子により構成された板状体との中
間に、もともと不純物の含有量が非常に少ない高純度材
料として入手容易で、かつ、熱処理時に不純物を排出し
ようとする析出効果のあるＳｉ層を介在させた上でその
複合体を熱処理することにより、単結晶の成長過程で中
間のＳｉ層中の不純物が単結晶中に取り込まれることが
ないばかりでなく、単結晶化のための熱処理温度よりも
低い温度でＳｉ層が溶解してＳｉＯ2 層を用いる場合と
同様に単結晶基板と板状体とが物理的にも原子的にも密
着されて周囲雰囲気から接合界面への不純物の混入も防
止されるために、不純物の含有量が広範な半導体デバイ
ス製作用材料として有効に利用できるｐｐｂ単位に抑え
られた高純度の単結晶ＳｉＣを得ることが可能である。
び請求項６に記載の発明によれば、α−ＳｉＣ単結晶基
板とＳｉ原子及びＣ原子により構成された板状体との中
間に、もともと不純物の含有量が非常に少ない高純度材
料として入手容易で、かつ、熱処理時に不純物を排出し
ようとする析出効果のあるＳｉ層を介在させた上でその
複合体を熱処理することにより、単結晶の成長過程で中
間のＳｉ層中の不純物が単結晶中に取り込まれることが
ないばかりでなく、単結晶化のための熱処理温度よりも
低い温度でＳｉ層が溶解してＳｉＯ2 層を用いる場合と
同様に単結晶基板と板状体とが物理的にも原子的にも密
着されて周囲雰囲気から接合界面への不純物の混入も防
止されるために、不純物の含有量が広範な半導体デバイ
ス製作用材料として有効に利用できるｐｐｂ単位に抑え
られた高純度の単結晶ＳｉＣを得ることが可能である。
【０００９】その上、中間に熱伝導率の小さいＳｉ層が
存在することで板状体とＳｉＣ単結晶基板との温度差
（温度勾配）を大きくとることが可能で、熱処理に伴い
高温側に位置する板状体から昇華したＳｉ原子及びＣ原
子を、溶解に伴い液相状になった中間Ｓｉ層の比較的大
きな隙間を通して低温に保たれているＳｉＣ単結晶基板
側に速やかに移行させて、ＳｉＣ単結晶基板の単結晶方
位に倣い、主として固相成長により単結晶基板上に高品
質で厚さの大きい単結晶ＳｉＣを効率よく一体成長させ
ることが可能である。
存在することで板状体とＳｉＣ単結晶基板との温度差
（温度勾配）を大きくとることが可能で、熱処理に伴い
高温側に位置する板状体から昇華したＳｉ原子及びＣ原
子を、溶解に伴い液相状になった中間Ｓｉ層の比較的大
きな隙間を通して低温に保たれているＳｉＣ単結晶基板
側に速やかに移行させて、ＳｉＣ単結晶基板の単結晶方
位に倣い、主として固相成長により単結晶基板上に高品
質で厚さの大きい単結晶ＳｉＣを効率よく一体成長させ
ることが可能である。
【００１０】請求項７に記載の発明に係る単結晶ＳｉＣ
の製造方法は、α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上にＳｉ層
を成膜した後、その成膜されたＳｉ層の全部もしくは表
面の一部を酸化させてＳｉＯ2 層を形成し、次いで、Ｓ
ｉＯ2 層の表面にＳｉ原子及びＣ原子により構成された
板状体を密着状態に積層した後、その複合体を不活性雰
囲気下で熱処理することにより、板状体をα−ＳｉＣ単
結晶基板の結晶方位に倣って単結晶化させて単結晶Ｓｉ
Ｃを一体に成長させることを特徴とするものである。
の製造方法は、α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上にＳｉ層
を成膜した後、その成膜されたＳｉ層の全部もしくは表
面の一部を酸化させてＳｉＯ2 層を形成し、次いで、Ｓ
ｉＯ2 層の表面にＳｉ原子及びＣ原子により構成された
板状体を密着状態に積層した後、その複合体を不活性雰
囲気下で熱処理することにより、板状体をα−ＳｉＣ単
結晶基板の結晶方位に倣って単結晶化させて単結晶Ｓｉ
Ｃを一体に成長させることを特徴とするものである。
【００１１】上記請求項７に記載の発明によれば、α−
ＳｉＣ単結晶基板の表面上に成膜されたＳｉ層の全部も
しくは一部を、例えば熱酸化させて所定の熱処理前に予
めＳｉＯ2 層を形成させておくことにより、板状体とＳ
ｉＣ単結晶基板との温度差（温度勾配）及び原子移動の
隙間を一層大きくして熱反応をより活発にでき、板状体
側から単結晶基板側への原子の移行を促進して単結晶化
のための成長速度を速めることができるものでありなが
ら、中間層における不純物の含有量はＳｉＯ2単体材料
を用いる場合に比べて非常に少なく、高純度の単結晶Ｓ
ｉＣを得ることができる。
ＳｉＣ単結晶基板の表面上に成膜されたＳｉ層の全部も
しくは一部を、例えば熱酸化させて所定の熱処理前に予
めＳｉＯ2 層を形成させておくことにより、板状体とＳ
ｉＣ単結晶基板との温度差（温度勾配）及び原子移動の
隙間を一層大きくして熱反応をより活発にでき、板状体
側から単結晶基板側への原子の移行を促進して単結晶化
のための成長速度を速めることができるものでありなが
ら、中間層における不純物の含有量はＳｉＯ2単体材料
を用いる場合に比べて非常に少なく、高純度の単結晶Ｓ
ｉＣを得ることができる。
【００１２】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６または請求項７に記載の発明に係る単
結晶ＳｉＣ製造方法において使用する板状体としては、
請求項２及び請求項１０に記載のように、その製作過程
での不純物の混入が最も少ない熱ＣＶＤ法により板状に
製作されるβ−ＳｉＣ板の使用が好ましいが、これ以外
に、Ｓｉ原子とＣ原子により構成されるものであれば、
ＳｉＣ焼結体やＳｉＣアモルファス板を使用してもよ
い。
ｉＣ及び請求項６または請求項７に記載の発明に係る単
結晶ＳｉＣ製造方法において使用する板状体としては、
請求項２及び請求項１０に記載のように、その製作過程
での不純物の混入が最も少ない熱ＣＶＤ法により板状に
製作されるβ−ＳｉＣ板の使用が好ましいが、これ以外
に、Ｓｉ原子とＣ原子により構成されるものであれば、
ＳｉＣ焼結体やＳｉＣアモルファス板を使用してもよ
い。
【００１３】また、上記請求項１に記載の発明に係る単
結晶ＳｉＣ及び請求項６または請求項７に記載の発明に
係る単結晶ＳｉＣ製造方法において使用する板状体とし
ては、請求項３及び請求項１１に記載のように、ＳｉＣ
単結晶板であってもよい。このように板状体としてＳｉ
Ｃ単結晶板を使用する場合には、種結晶となるα−Ｓｉ
Ｃ単結晶基板をマイクロパイプが極めて少ない高品質の
ＳｉＣ単結晶とし、Ｓｉ層の上に積層する板状体をマイ
クロパイプの多い低品質な単結晶とすることによって、
種結晶と同様にマイクロパイプが極めて少なく、かつ、
厚さの大きいα−ＳｉＣ単結晶を得ることができる。
結晶ＳｉＣ及び請求項６または請求項７に記載の発明に
係る単結晶ＳｉＣ製造方法において使用する板状体とし
ては、請求項３及び請求項１１に記載のように、ＳｉＣ
単結晶板であってもよい。このように板状体としてＳｉ
Ｃ単結晶板を使用する場合には、種結晶となるα−Ｓｉ
Ｃ単結晶基板をマイクロパイプが極めて少ない高品質の
ＳｉＣ単結晶とし、Ｓｉ層の上に積層する板状体をマイ
クロパイプの多い低品質な単結晶とすることによって、
種結晶と同様にマイクロパイプが極めて少なく、かつ、
厚さの大きいα−ＳｉＣ単結晶を得ることができる。
【００１４】さらに、上記請求項１に記載の発明に係る
単結晶ＳｉＣ及び請求項６または請求項７に記載の発明
に係る単結晶ＳｉＣ製造方法において使用する板状体と
しては、請求項４及び請求項１２に記載のように、その
製作過程での不純物の混入が最も少なく、全域に亘って
均等な厚みの膜が形成される気相成長法により成膜され
るＳｉ層の使用が好ましく、熱ＣＶＤ法、スパッタリン
グや気相エピタキシャル法などの物理的蒸着法（ＰＶ
Ｄ）あるいは真空蒸着法などによりＳｉ層を成膜しても
よい。また、形成されるＳｉ層自体は多結晶膜でも単結
晶膜のいずれでもよい。これ以外に、Ｓｉ原子により均
等厚みの膜が形成されるものであれば、ＳｉウェハやＳ
ｉアモルファス板を積層してもよい。
単結晶ＳｉＣ及び請求項６または請求項７に記載の発明
に係る単結晶ＳｉＣ製造方法において使用する板状体と
しては、請求項４及び請求項１２に記載のように、その
製作過程での不純物の混入が最も少なく、全域に亘って
均等な厚みの膜が形成される気相成長法により成膜され
るＳｉ層の使用が好ましく、熱ＣＶＤ法、スパッタリン
グや気相エピタキシャル法などの物理的蒸着法（ＰＶ
Ｄ）あるいは真空蒸着法などによりＳｉ層を成膜しても
よい。また、形成されるＳｉ層自体は多結晶膜でも単結
晶膜のいずれでもよい。これ以外に、Ｓｉ原子により均
等厚みの膜が形成されるものであれば、ＳｉウェハやＳ
ｉアモルファス板を積層してもよい。
【００１５】
【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〜図４は本発明に係る単結
晶ＳｉＣの製造方法の第１実施例を工程順に示す説明図
であり、図１に示す第１工程では、昇華再結晶法によっ
て２インチの厚さｔに製作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単結
晶基板１の表面上に、ＳｉＣｌ4 ＋Ｈ2を反応ガスと
し、基板温度１０００℃、全圧１torrで１分間蒸発させ
るといった熱ＣＶＤ法により、あるいは、気相成長法も
しくは気相蒸着法により、おおよそ５０００オングスト
ロームの厚さｔ１のＳｉ層２を成膜する。
にもとづいて説明する。図１〜図４は本発明に係る単結
晶ＳｉＣの製造方法の第１実施例を工程順に示す説明図
であり、図１に示す第１工程では、昇華再結晶法によっ
て２インチの厚さｔに製作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単結
晶基板１の表面上に、ＳｉＣｌ4 ＋Ｈ2を反応ガスと
し、基板温度１０００℃、全圧１torrで１分間蒸発させ
るといった熱ＣＶＤ法により、あるいは、気相成長法も
しくは気相蒸着法により、おおよそ５０００オングスト
ロームの厚さｔ１のＳｉ層２を成膜する。
【００１６】次に、図２に示す第２工程において、上記
単結晶基板１及びＳｉ層２の全体を酸素５０％、水素５
０％の混合ガス中で１０００℃に加熱処理することによ
り、上記Ｓｉ層２の表面の一部分を熱酸化させて、おお
よそ１０００オングストロームの厚さｔ３のＳｉＯ2 層
３を形成する。
単結晶基板１及びＳｉ層２の全体を酸素５０％、水素５
０％の混合ガス中で１０００℃に加熱処理することによ
り、上記Ｓｉ層２の表面の一部分を熱酸化させて、おお
よそ１０００オングストロームの厚さｔ３のＳｉＯ2 層
３を形成する。
【００１７】続いて、図３に示す第３工程として、上記
ＳｉＯ2 層３の表面上にＳｉ原子及びＣ原子により構成
された板状体として、熱ＣＶＤ法により板状に製作さ
れ、かつ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ
多結晶板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５
を例えば抵抗発熱炉（図示省略する）内に挿入し、Ａｒ
などの不活性ガスを炉内に注入するとともに、炉内平均
温度が２１００〜２３００℃程度に達する間で昇温さ
せ、かつ、その炉内平均温度を１時間保持させるといっ
たように、不活性ガス雰囲気下で、かつ、ＳｉＣ飽和蒸
気圧下で熱処理する（第４工程）ことによって、図４に
示すように、Ｓｉ層２及びＳｉＯ2 層３を熱分解させつ
つ、β−ＳｉＣ多結晶板４の多結晶層を構成するＳｉ原
子及びＣ原子が液相状となったＳｉＯ2 層３及びＳｉ層
２の比較的大きな隙間を通して低温に保たれているα−
ＳｉＣ単結晶基板１側に速やかに移行して、主として固
相成長によりα−ＳｉＣ単結晶基板１の単結晶と同方位
に倣って速やかに単結晶化された単結晶部分６が一体に
成長され、外観上無色透明な単結晶ＳｉＣ７を効率よく
製造することが可能である。
ＳｉＯ2 層３の表面上にＳｉ原子及びＣ原子により構成
された板状体として、熱ＣＶＤ法により板状に製作さ
れ、かつ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ
多結晶板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５
を例えば抵抗発熱炉（図示省略する）内に挿入し、Ａｒ
などの不活性ガスを炉内に注入するとともに、炉内平均
温度が２１００〜２３００℃程度に達する間で昇温さ
せ、かつ、その炉内平均温度を１時間保持させるといっ
たように、不活性ガス雰囲気下で、かつ、ＳｉＣ飽和蒸
気圧下で熱処理する（第４工程）ことによって、図４に
示すように、Ｓｉ層２及びＳｉＯ2 層３を熱分解させつ
つ、β−ＳｉＣ多結晶板４の多結晶層を構成するＳｉ原
子及びＣ原子が液相状となったＳｉＯ2 層３及びＳｉ層
２の比較的大きな隙間を通して低温に保たれているα−
ＳｉＣ単結晶基板１側に速やかに移行して、主として固
相成長によりα−ＳｉＣ単結晶基板１の単結晶と同方位
に倣って速やかに単結晶化された単結晶部分６が一体に
成長され、外観上無色透明な単結晶ＳｉＣ７を効率よく
製造することが可能である。
【００１８】また、上記のようにα−ＳｉＣ単結晶基板
１とβ−ＳｉＣ多結晶板４との間の中間層として、不純
物の含有量が非常に少ない高純度材料で、かつ、析出効
果のあるＳｉ層２を熱ＣＶＤ法により接面全域に亘り均
等な厚みに介在させるとともに、そのＳｉ層２の表面の
一部を熱酸化によりＳｉＯ2 層３とした複合体５を熱処
理することにより、単結晶の成長過程で中間のＳｉ層２
及びＳｉＯ2 層３中の不純物が単結晶中に取り込まれる
ことがないばかりでなく、単結晶化のための熱処理温度
よりも低い温度で溶解して液相状態になるＳｉ層２及び
ＳｉＯ2 層３の存在によってα−ＳｉＣ単結晶基板１と
β−ＳｉＣ多結晶板４の接面を物理的にも原子的にも密
着させて周囲雰囲気から接合界面への不純物の混入が防
止されるために、製造された単結晶ＳｉＣ７は不純物の
含有量がｐｐｂ単位に抑えられた非常に純度の高いもの
となり、半導体デバイス製作用材料として広い範囲に亘
って有効に利用することができる。
１とβ−ＳｉＣ多結晶板４との間の中間層として、不純
物の含有量が非常に少ない高純度材料で、かつ、析出効
果のあるＳｉ層２を熱ＣＶＤ法により接面全域に亘り均
等な厚みに介在させるとともに、そのＳｉ層２の表面の
一部を熱酸化によりＳｉＯ2 層３とした複合体５を熱処
理することにより、単結晶の成長過程で中間のＳｉ層２
及びＳｉＯ2 層３中の不純物が単結晶中に取り込まれる
ことがないばかりでなく、単結晶化のための熱処理温度
よりも低い温度で溶解して液相状態になるＳｉ層２及び
ＳｉＯ2 層３の存在によってα−ＳｉＣ単結晶基板１と
β−ＳｉＣ多結晶板４の接面を物理的にも原子的にも密
着させて周囲雰囲気から接合界面への不純物の混入が防
止されるために、製造された単結晶ＳｉＣ７は不純物の
含有量がｐｐｂ単位に抑えられた非常に純度の高いもの
となり、半導体デバイス製作用材料として広い範囲に亘
って有効に利用することができる。
【００１９】因みに、上記第１実施例により製造された
単結晶ＳｉＣ７及び既述の改良型製造方法のように、中
間層として現存するＳｉＯ2 単体材料を用いた層を介在
させて製造された単結晶ＳｉＣのそれぞれについて、グ
ロー放電質量分析により不純物の比較を行なった結果、
改良型製造方法により製造された単結晶ＳｉＣでは不純
物の含有量がｐｐｍ単位であったのに対して、第１実施
例により製造された単結晶ＳｉＣ７では不純物の含有量
がｐｐｂ単位に抑えられていることが確認された。
単結晶ＳｉＣ７及び既述の改良型製造方法のように、中
間層として現存するＳｉＯ2 単体材料を用いた層を介在
させて製造された単結晶ＳｉＣのそれぞれについて、グ
ロー放電質量分析により不純物の比較を行なった結果、
改良型製造方法により製造された単結晶ＳｉＣでは不純
物の含有量がｐｐｍ単位であったのに対して、第１実施
例により製造された単結晶ＳｉＣ７では不純物の含有量
がｐｐｂ単位に抑えられていることが確認された。
【００２０】図５〜図７は本発明に係る単結晶ＳｉＣの
製造方法の第２実施例を工程順に示す説明図であり、図
５に示す第１工程は、第１実施例における第１工程と全
く同様で、昇華再結晶法によって２インチの厚さｔに製
作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単結晶基板１の表面上に、Ｓ
ｉＣｌ4 ＋Ｈ2 を反応ガスとし、基板温度１０００℃、
全圧１torrで１分間蒸発させるといった熱ＣＶＤ法によ
り、あるいは、気相成長法もしくは気相蒸着法により、
おおよそ５０００オングストロームの厚さｔ１のＳｉ層
２を成膜する。
製造方法の第２実施例を工程順に示す説明図であり、図
５に示す第１工程は、第１実施例における第１工程と全
く同様で、昇華再結晶法によって２インチの厚さｔに製
作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単結晶基板１の表面上に、Ｓ
ｉＣｌ4 ＋Ｈ2 を反応ガスとし、基板温度１０００℃、
全圧１torrで１分間蒸発させるといった熱ＣＶＤ法によ
り、あるいは、気相成長法もしくは気相蒸着法により、
おおよそ５０００オングストロームの厚さｔ１のＳｉ層
２を成膜する。
【００２１】次に、図６に示す第２工程において、上記
単結晶基板１及びＳｉ層２の全体を酸素５０％、水素５
０％の混合ガス中で１０００℃に加熱処理することによ
り、おおよそ５０００オングストロームの厚さｔ１を有
する上記Ｓｉ層２の全体を熱酸化させてＳｉＯ2 層３を
形成する。
単結晶基板１及びＳｉ層２の全体を酸素５０％、水素５
０％の混合ガス中で１０００℃に加熱処理することによ
り、おおよそ５０００オングストロームの厚さｔ１を有
する上記Ｓｉ層２の全体を熱酸化させてＳｉＯ2 層３を
形成する。
【００２２】続いて、図７に示す第３工程として、上記
ＳｉＯ2 層３の表面上に、熱ＣＶＤ法により製作され、
かつ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ多結
晶板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５を第
１実施例と同様に、不活性ガス雰囲気下で、かつ、Ｓｉ
Ｃ飽和蒸気圧下で熱処理する（第４工程）ことによっ
て、図４に示すような単結晶ＳｉＣ７を製造する。
ＳｉＯ2 層３の表面上に、熱ＣＶＤ法により製作され、
かつ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ多結
晶板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５を第
１実施例と同様に、不活性ガス雰囲気下で、かつ、Ｓｉ
Ｃ飽和蒸気圧下で熱処理する（第４工程）ことによっ
て、図４に示すような単結晶ＳｉＣ７を製造する。
【００２３】図８及び図９は本発明に係る単結晶ＳｉＣ
の製造方法の第３実施例を工程順に示す説明図であり、
図８に示す第１工程は、第１及び第２実施例における第
１工程と全く同様で、昇華再結晶法によって２インチの
厚さｔに製作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単結晶基板１の表
面上に、ＳｉＣｌ4 ＋Ｈ2 を反応ガスとし、基板温度１
０００℃、全圧１torrで１分間蒸発させるといった熱Ｃ
ＶＤ法により、あるいは、気相成長法もしくは気相蒸着
法により、おおよそ５０００オングストロームの厚さｔ
１のＳｉ層２を成膜する。
の製造方法の第３実施例を工程順に示す説明図であり、
図８に示す第１工程は、第１及び第２実施例における第
１工程と全く同様で、昇華再結晶法によって２インチの
厚さｔに製作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単結晶基板１の表
面上に、ＳｉＣｌ4 ＋Ｈ2 を反応ガスとし、基板温度１
０００℃、全圧１torrで１分間蒸発させるといった熱Ｃ
ＶＤ法により、あるいは、気相成長法もしくは気相蒸着
法により、おおよそ５０００オングストロームの厚さｔ
１のＳｉ層２を成膜する。
【００２４】次に、図９に示す第２工程において、上記
Ｓｉ層２の表面上に、熱ＣＶＤ法により製作され、か
つ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ多結晶
板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５を第１
及び第２実施例と同様に、不活性ガス雰囲気下で、か
つ、ＳｉＣ飽和蒸気圧下で熱処理する（第３工程）こと
によって、図４に示すような単結晶ＳｉＣ７を製造す
る。
Ｓｉ層２の表面上に、熱ＣＶＤ法により製作され、か
つ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ多結晶
板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５を第１
及び第２実施例と同様に、不活性ガス雰囲気下で、か
つ、ＳｉＣ飽和蒸気圧下で熱処理する（第３工程）こと
によって、図４に示すような単結晶ＳｉＣ７を製造す
る。
【００２５】また、図１０〜図１２は本発明に係る単結
晶ＳｉＣの製造方法の第４実施例を工程順に示す説明図
であり、図１０に示す第１工程では、昇華再結晶法によ
って２インチの厚さｔに製作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単
結晶基板１の表面上に、現存するＳｉＯ2 単体材料を塗
布してＳｉＯ2 層３´を形成する。
晶ＳｉＣの製造方法の第４実施例を工程順に示す説明図
であり、図１０に示す第１工程では、昇華再結晶法によ
って２インチの厚さｔに製作された６Ｈ−α−ＳｉＣ単
結晶基板１の表面上に、現存するＳｉＯ2 単体材料を塗
布してＳｉＯ2 層３´を形成する。
【００２６】次に、図１１に示す第２工程において、上
記ＳｉＯ2 層３´の表面上に、ＳｉＣｌ4 ＋Ｈ2 を反応
ガスとし、基板温度１０００℃、全圧１torrで１分間蒸
発させるといった熱ＣＶＤ法により、あるいは、気相成
長法もしくは気相蒸着法により、おおよそ５０００オン
グストロームの厚さｔ１のＳｉ層２を成膜する。
記ＳｉＯ2 層３´の表面上に、ＳｉＣｌ4 ＋Ｈ2 を反応
ガスとし、基板温度１０００℃、全圧１torrで１分間蒸
発させるといった熱ＣＶＤ法により、あるいは、気相成
長法もしくは気相蒸着法により、おおよそ５０００オン
グストロームの厚さｔ１のＳｉ層２を成膜する。
【００２７】続いて、図１２に示す第３工程として、上
記Ｓｉ層２の表面上に、熱ＣＶＤ法により製作され、か
つ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ多結晶
板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５を第１
〜第３実施例と同様に、不活性ガス雰囲気下で、かつ、
ＳｉＣ飽和蒸気圧下で熱処理する（第４工程）ことによ
って、図４に示すような単結晶ＳｉＣ７を製造する。
記Ｓｉ層２の表面上に、熱ＣＶＤ法により製作され、か
つ、その接面が鏡面研磨仕上げされたβ−ＳｉＣ多結晶
板４を密着状態に積層した後、その積層複合体５を第１
〜第３実施例と同様に、不活性ガス雰囲気下で、かつ、
ＳｉＣ飽和蒸気圧下で熱処理する（第４工程）ことによ
って、図４に示すような単結晶ＳｉＣ７を製造する。
【００２８】これら第２〜第４実施例のいずれの場合
も、第１実施例と比べて単結晶部分６の成長速度に多少
の差異がみられるものの、製造された単結晶ＳｉＣ７の
不純物の含有量はｐｐｂ単位に抑えられ、高純度の単結
晶ＳｉＣ７が得られる。
も、第１実施例と比べて単結晶部分６の成長速度に多少
の差異がみられるものの、製造された単結晶ＳｉＣ７の
不純物の含有量はｐｐｂ単位に抑えられ、高純度の単結
晶ＳｉＣ７が得られる。
【００２９】上記各実施例では、Ｓｉ原子とＣ原子によ
り構成される多結晶板として、熱ＣＶＤ法により板状に
作製されたβ−ＳｉＣ多結晶板４を用いたが、これ以外
に、ＳｉＣ単結晶板を用いてもよく、さらに高純度のＳ
ｉＣ焼結体やＳｉＣアモルファスを用いてもよい。
り構成される多結晶板として、熱ＣＶＤ法により板状に
作製されたβ−ＳｉＣ多結晶板４を用いたが、これ以外
に、ＳｉＣ単結晶板を用いてもよく、さらに高純度のＳ
ｉＣ焼結体やＳｉＣアモルファスを用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、請求項１、請求項６及び
請求項７に記載の発明によれば、α−ＳｉＣ単結晶基板
とＳｉ及びＣ原子より構成される板状体の中間層とし
て、もともと不純物の含有量が非常に少ない高純度材料
として入手容易で、かつ、不純物に対して析出効果のあ
るＳｉ層を熱ＣＶＤ法や気相成長法あるいは気相蒸着法
により接面全域に亘って均等厚みに介在させた上、ある
いは、そのＳｉ層の全部もしくは表面の一部の酸化によ
り均等厚みに形成されるＳｉＯ2 層を介在させた上で熱
処理することにより、単結晶の成長過程で中間層中の不
純物が単結晶中に取り込まれることを防止するばかりで
なく、熱処理時に溶解して液相状となるＳｉ層もしくは
ＳｉＯ2 層の存在により単結晶基板と板状体とを物理的
にも原子的にも密着させて周囲雰囲気から接合界面への
不純物の混入も防止することができるために、不純物の
含有量がｐｐｂ単位に抑えられた高純度の単結晶ＳｉＣ
を得ることができ、性能維持の面から高純度が要求され
る半導体デバイス製作用材料としての利用範囲を著しく
拡大することができる。
請求項７に記載の発明によれば、α−ＳｉＣ単結晶基板
とＳｉ及びＣ原子より構成される板状体の中間層とし
て、もともと不純物の含有量が非常に少ない高純度材料
として入手容易で、かつ、不純物に対して析出効果のあ
るＳｉ層を熱ＣＶＤ法や気相成長法あるいは気相蒸着法
により接面全域に亘って均等厚みに介在させた上、ある
いは、そのＳｉ層の全部もしくは表面の一部の酸化によ
り均等厚みに形成されるＳｉＯ2 層を介在させた上で熱
処理することにより、単結晶の成長過程で中間層中の不
純物が単結晶中に取り込まれることを防止するばかりで
なく、熱処理時に溶解して液相状となるＳｉ層もしくは
ＳｉＯ2 層の存在により単結晶基板と板状体とを物理的
にも原子的にも密着させて周囲雰囲気から接合界面への
不純物の混入も防止することができるために、不純物の
含有量がｐｐｂ単位に抑えられた高純度の単結晶ＳｉＣ
を得ることができ、性能維持の面から高純度が要求され
る半導体デバイス製作用材料としての利用範囲を著しく
拡大することができる。
【００３１】しかも、中間に熱伝導率の小さいＳｉ層も
しくはＳｉＯ2 層が存在することで積層された板状体と
ＳｉＣ単結晶基板との温度差（温度勾配）は大きくと
れ、熱処理に伴い高温側に位置する板状体から昇華した
Ｓｉ原子及びＣ原子を液相状の中間層の比較的大きな隙
間を通して低温側に位置するＳｉＣ単結晶基板側に速や
かに移行させて、ＳｉＣ単結晶基板の単結晶方位に倣っ
た単結晶化により単結晶基板上に高品質で厚さの大きい
単結晶ＳｉＣを効率よく製造することができ、これによ
って、半導体デバイスの品質の向上にも大きく資するこ
とができるという効果を奏する。
しくはＳｉＯ2 層が存在することで積層された板状体と
ＳｉＣ単結晶基板との温度差（温度勾配）は大きくと
れ、熱処理に伴い高温側に位置する板状体から昇華した
Ｓｉ原子及びＣ原子を液相状の中間層の比較的大きな隙
間を通して低温側に位置するＳｉＣ単結晶基板側に速や
かに移行させて、ＳｉＣ単結晶基板の単結晶方位に倣っ
た単結晶化により単結晶基板上に高品質で厚さの大きい
単結晶ＳｉＣを効率よく製造することができ、これによ
って、半導体デバイスの品質の向上にも大きく資するこ
とができるという効果を奏する。
【００３２】特に、α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上に熱
ＣＶＤ法により成膜されたＳｉ層の全部もしくは一部を
酸化させて所定の熱処理前に予めＳｉＯ2 層を形成させ
る請求項７に記載の発明によれば、積層された板状体と
ＳｉＣ単結晶基板との温度差（温度勾配）及び原子移動
の隙間を一層大きくして熱反応をより活発にでき、板状
体側から単結晶基板側への原子の移行を促進して単結晶
化のための成長速度を速めることができるものでありな
がら、中間層における不純物の含有量はＳｉＯ 2 単体材
料を用いる場合に比べて非常に少なく、高純度の単結晶
ＳｉＣを得ることができる。
ＣＶＤ法により成膜されたＳｉ層の全部もしくは一部を
酸化させて所定の熱処理前に予めＳｉＯ2 層を形成させ
る請求項７に記載の発明によれば、積層された板状体と
ＳｉＣ単結晶基板との温度差（温度勾配）及び原子移動
の隙間を一層大きくして熱反応をより活発にでき、板状
体側から単結晶基板側への原子の移行を促進して単結晶
化のための成長速度を速めることができるものでありな
がら、中間層における不純物の含有量はＳｉＯ 2 単体材
料を用いる場合に比べて非常に少なく、高純度の単結晶
ＳｉＣを得ることができる。
【図１】本発明に係る単結晶ＳｉＣの製造方法の第１実
施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断面
模式図である。
施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断面
模式図である。
【図２】同第２工程を説明する断面模式図である。
【図３】同第３工程及び第４工程を説明する断面模式図
である。
である。
【図４】第１実施例の各工程を経て製造された単結晶Ｓ
ｉＣの断面模式図である。
ｉＣの断面模式図である。
【図５】本発明に係る単結晶ＳｉＣの製造方法の第２実
施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断面
模式図である。
施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断面
模式図である。
【図６】同第２工程を説明する断面模式図である。
【図７】同第３工程及び第４工程を説明する断面模式図
である。
である。
【図８】本発明に係る単結晶ＳｉＣの製造方法の第３実
施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断面
模式図である。
施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断面
模式図である。
【図９】同第２工程及び第３工程を説明する断面模式図
である。
である。
【図１０】本発明に係る単結晶ＳｉＣの製造方法の第４
実施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断
面模式図である。
実施例における製造工程のうちの第１工程を説明する断
面模式図である。
【図１１】同第２工程を説明する断面模式図である。
【図１２】同第３工程及び第４工程を説明する断面模式
図である。
図である。
１ α−ＳｉＣ単結晶基板 ２ Ｓｉ層 ３，３´ ＳｉＯ2 層 ４ β−ＳｉＣ多結晶板（板状体の一例） ５ 積層複合体 ６ 単結晶部分 ７ 単結晶ＳｉＣ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷垣 輝之 兵庫県三田市下内神字打場541番地の１ 日本ピラー工業株式会社三田工場内 Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BE08 DA01 DB01 DB05 DB21 FE02 GA03 HA02 HA06 HA12 5F045 AA03 AA20 AB02 AB06 AB32 AC03 AD14 AE21 AF02 BB14 CA10 DA52 HA16 5F052 AA17 CA02 DA10 DB01 EA11 GC01 JA07 JA10
Claims (13)
- 【請求項１】 α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上のＳｉ層
とＳｉ原子及びＣ原子により構成された板状体とを積層
してなる複合体を不活性雰囲気下で熱処理することによ
り、板状体がα−ＳｉＣ単結晶基板の結晶方位に倣って
単結晶化された単結晶を一体に成長させていることを特
徴とする単結晶ＳｉＣ。 - 【請求項２】 上記板状体が、熱化学的蒸着法により板
状に製作されたβ−ＳｉＣ板である請求項１に記載の単
結晶ＳｉＣ。 - 【請求項３】 上記板状体が、ＳｉＣ単結晶である請求
項１に記載の単結晶ＳｉＣ。 - 【請求項４】 上記Ｓｉ層が、気相成長法もしくは気相
蒸着法により形成されたものである請求項１ないし３の
いずれかに記載の単結晶ＳｉＣ。 - 【請求項５】 上記Ｓｉ層の全部もしくは表面の一部
が、単結晶化のための熱処理前にそのＳｉ層の酸化によ
りＳｉＯ2 層に形成されている請求項１ないし３のいず
れかに記載の単結晶ＳｉＣ。 - 【請求項６】 α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上にＳｉ層
を成膜した後、 その成膜されたＳｉ層の表面にＳｉ原子及びＣ原子によ
り構成された板状体を密着状態に積層した後、 その複合体を不活性雰囲気下で熱処理することにより、
板状体をα−ＳｉＣ単結晶基板の結晶方位に倣って単結
晶化させて単結晶ＳｉＣ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７】 α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上にＳｉ層
を成膜した後、 その成膜されたＳｉ層の全部もしくは表面の一部を酸化
させてＳｉＯ2 層を形成し、 次いで、ＳｉＯ2 層の表面にＳｉ原子及びＣ原子により
構成された板状体を密着状態に積層した後、 その複合体を不活性雰囲気下で熱処理することにより、
板状体の多結晶層をα−ＳｉＣ単結晶基板の結晶方位に
倣って単結晶化させて単結晶ＳｉＣ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８】 上記α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上に成
膜されるＳｉ層は、５００〜５０００オングストローム
の厚さである請求項６または７に記載の単結晶ＳｉＣの
製造方法。 - 【請求項９】 上記α−ＳｉＣ単結晶基板の表面上に成
膜されるＳｉ層のうち、その表面の一部の酸化により形
成されるＳｉＯ2 層は、１０００オングストロームの厚
さである請求項７に記載の単結晶ＳｉＣの製造方法。 - 【請求項１０】 上記板状体が、熱化学的蒸着法により
板状に製作されたβ−ＳｉＣ板である請求項６または７
に記載の単結晶ＳｉＣの製造方法。 - 【請求項１１】 上記板状体が、ＳｉＣ単結晶板である
請求項６または７に記載の単結晶ＳｉＣの製造方法。 - 【請求項１２】 上記Ｓｉ層が、気相成長法もしくは気
相蒸着法により形成されている請求項６または７に記載
の単結晶ＳｉＣの製造方法。 - 【請求項１３】 上記複合体の熱処理は、２１００〜２
３００℃の温度範囲で、不活性雰囲気かつＳｉＣの飽和
蒸気圧下で行なわれる請求項６ないし１２のいずれかに
記載の単結晶ＳｉＣの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31369899A JP3551106B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 単結晶ＳｉＣの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31369899A JP3551106B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 単結晶ＳｉＣの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001130998A true JP2001130998A (ja) | 2001-05-15 |
| JP3551106B2 JP3551106B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18044451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31369899A Expired - Fee Related JP3551106B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 単結晶ＳｉＣの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551106B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004297034A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-10-21 | Kwansei Gakuin | 熱処理装置及びそれを用いた熱処理方法 |
| JP2006041544A (ja) * | 2003-03-10 | 2006-02-09 | Kwansei Gakuin | 熱処理方法及び熱処理装置 |
| WO2006137192A1 (ja) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 炭化ケイ素基板の表面再構成方法 |
| KR100807081B1 (ko) | 2005-10-22 | 2008-02-25 | 한국원자력연구원 | 일차원 탄화규소 증착물의 선택적 성장 방법 |
| JP2009155201A (ja) * | 2009-03-19 | 2009-07-16 | Kwansei Gakuin | 単結晶炭化ケイ素成長方法 |
| JP2009170457A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素基板の表面処理方法および半導体装置 |
-
1999
- 1999-11-04 JP JP31369899A patent/JP3551106B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004297034A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-10-21 | Kwansei Gakuin | 熱処理装置及びそれを用いた熱処理方法 |
| JP2006041544A (ja) * | 2003-03-10 | 2006-02-09 | Kwansei Gakuin | 熱処理方法及び熱処理装置 |
| WO2006137192A1 (ja) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 炭化ケイ素基板の表面再構成方法 |
| US7846491B2 (en) | 2005-06-23 | 2010-12-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Surface reconstruction method for silicon carbide substrate |
| TWI384097B (zh) * | 2005-06-23 | 2013-02-01 | Sumitomo Electric Industries | Surface Reconstruction Method of Silicon Carbide Substrate |
| KR101302845B1 (ko) * | 2005-06-23 | 2013-09-02 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 탄화규소 기판의 표면 재구성 방법 |
| KR100807081B1 (ko) | 2005-10-22 | 2008-02-25 | 한국원자력연구원 | 일차원 탄화규소 증착물의 선택적 성장 방법 |
| JP2009170457A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素基板の表面処理方法および半導体装置 |
| JP2009155201A (ja) * | 2009-03-19 | 2009-07-16 | Kwansei Gakuin | 単結晶炭化ケイ素成長方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3551106B2 (ja) | 2004-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100287792B1 (ko) | 단결정 ＳｉＣ 및 그 제조방법 | |
| JP2008509872A (ja) | 大型炭化珪素単結晶の高品質成長のための種結晶および種結晶ホルダー | |
| JP2004292305A (ja) | 単結晶炭化ケイ素の液相エピタキシャル成長法及びそれに用いられる熱処理装置 | |
| WO1998059099A1 (fr) | MONOCRISTAL SiC ET SON PROCEDE DE PREPARATION | |
| JP2884085B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| WO1998053125A1 (fr) | Carbure de silicium monocrystallin et son procede de preparation | |
| JPH1129397A (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| JP3248071B2 (ja) | 単結晶ＳｉＣ | |
| JP2001130998A (ja) | 単結晶ＳｉＣ及びその製造方法 | |
| US6436186B1 (en) | Material for raising single crystal SiC and method of preparing single crystal SiC | |
| JP3487254B2 (ja) | 単結晶ＳｉＣ及びその製造方法 | |
| JP3254557B2 (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| JP2917143B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| JP3657036B2 (ja) | 炭化ケイ素薄膜および炭化ケイ素薄膜積層基板の製造方法 | |
| JP3087070B1 (ja) | 半導体デバイス製作用単結晶ＳｉＣ複合素材及びその製造方法 | |
| TW200907124A (en) | Method for forming group-III nitride semiconductor epilayer on silicon substrate | |
| JPH0624900A (ja) | 単結晶炭化ケイ素層の製造方法 | |
| JPH11315000A (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| JP2936481B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| JP2896667B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣ及びその製造方法 | |
| JP4069508B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
| JP2964080B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| JP2917149B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| JP2000053500A (ja) | 単結晶ＳｉＣの育成方法及びその装置 | |
| JP2939615B2 (ja) | 単結晶ＳｉＣ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040227 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040330 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040412 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080514 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |