JP2006052097A - 炭化珪素単結晶育成用種結晶と炭化珪素単結晶インゴット及びその製造方法 - Google Patents
炭化珪素単結晶育成用種結晶と炭化珪素単結晶インゴット及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006052097A JP2006052097A JP2004233231A JP2004233231A JP2006052097A JP 2006052097 A JP2006052097 A JP 2006052097A JP 2004233231 A JP2004233231 A JP 2004233231A JP 2004233231 A JP2004233231 A JP 2004233231A JP 2006052097 A JP2006052097 A JP 2006052097A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- silicon carbide
- crystal
- groove
- carbide single
- 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
Images
Abstract
【解決手段】成長面に溝を有する炭化珪素単結晶育成用種結晶であって、前記溝が幅2mm未満の矩形の溝であること、あるいは溝の構成面の少なくとも一部が{0001}面から15°以上75°以下の傾角を持った面であること、を特徴とする炭化珪素単結晶育成用種結晶、及び、これを用いた炭化珪素単結晶インゴットとその製造方法である。
【選択図】なし
Description
以下に、本発明の実施例を述べる。図4は、本発明の製造装置であり、種結晶を用いた改良レーリー法によってSiC単結晶を成長させる装置の一例である。まず、この単結晶成長装置について簡単に説明する。結晶成長は、種結晶1として用いた成長面に溝を有したSiC単結晶の上に、SiC粉末原料2を昇華再結晶化させることにより行われる。種結晶1のSiC単結晶は、黒鉛製坩堝3の蓋4の内面に取り付けられる。SiC粉末原料2は、黒鉛製坩堝3の内部に充填されている。このような黒鉛製坩堝3は、二重石英管5の内部に、黒鉛製の支持棒6により設置される。黒鉛製坩堝3の周囲には、熱シールドのための黒鉛製フェルト7が設置されている。二重石英管5は、真空排気装置11により高真空排気(10−3 Pa以下)することができ、かつ内部雰囲気をArガスにより圧力制御することができる。Arガスは、Arガス配管9を介して導入され、Arガス用マスフローコントローラ10によって流量が制御される。また、二重石英管5の外周には、ワークコイル8が設置されており、高周波電流を流すことにより黒鉛製坩堝3を加熱し、SiC粉末原料2及び種結晶1のSiC単結晶を所望の温度に加熱することができる。坩堝温度の計測は、黒鉛製坩堝3上部及び下部を覆う黒鉛製フェルト7の中央部に直径2〜4mmの光路を設け黒鉛製坩堝3上部及び下部からの光を取りだし、二色温度計を用いて行う。黒鉛製坩堝3下部の温度を原料温度、黒鉛製坩堝3上部の温度を種結晶温度とする。
まず、実施例1と同様に、種結晶1として、口径48mmの{0001}面を有した4H型のSiC単結晶ウェハを用意した。次に、この種結晶1中に存在するc軸方向に伸びたマイクロパイプ欠陥と貫通転位の密度をエッチピットより計測した。その結果、平均でマイクロパイプ欠陥密度2.1cm−2、貫通転位密度1.2×104cm−2と言う値を得た。欠陥密度評価後、種結晶1の(000−1)C面を研磨し、さらに表面に機械加工により、V字型の溝を、幅は1.0mm、アスペクト比0.5、面積割合100%、{0001}面からの傾角45°で作り込んだ。種結晶1表面における溝の配置は縞状とした。また、この機械加工により種結晶1の成長面に形成された加工損傷層は、薬液によるエッチングにより除去した。このようにして作製した溝付のSiC単結晶種結晶1を黒鉛製坩堝3の蓋4の内面に取り付けた。黒鉛製坩堝3の内部には、SiC粉末原料2を充填した。次いで、SiC粉末原料2を充填した黒鉛製坩堝3を、種結晶1を取り付けた蓋4で閉じ、黒鉛製フェルト7で被覆した後、黒鉛製支持棒6の上に乗せ、二重石英管5の内部に設置した。そして、二重石英管5の内部を真空排気した後、ワークコイル8に電流を流し、原料温度を2000℃まで上げた。その後、雰囲気ガスとして窒素を10%含むArガスを流入させ、二重石英管5内圧力を約80kPaに保ちながら、原料温度を目標温度である2400℃まで上昇させた。成長圧力である1.3kPaには、約30分かけて減圧し、その後約20時間成長を続けた。この際の黒鉛製坩堝3内の温度勾配は15℃/cmで、成長速度は約0.75mm/時であった。得られた結晶の口径は51.5mmで、高さは15mm程度であった。
2 SiC粉末原料、
3 黒鉛製坩堝、
4 黒鉛製坩堝蓋、
5 二重石英管、
6 支持棒、
7 黒鉛製フェルト、
8 ワークコイル、
9 Arガス配管、
10 Arガス用マスフローコントローラ、
11 真空排気装置。
Claims (15)
- 成長面に矩形の溝を有する炭化珪素単結晶育成用種結晶であって、前記溝の幅が1μm以上2mm未満であることを特徴とする炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 前記溝の深さを溝の幅で除した値で定義される溝のアスペクト比が0.1以上3以下である請求項1に記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 前記溝が種結晶の成長面上に占める面積割合が5%以上95%以下である請求項1に記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 成長面に溝を有する炭化珪素単結晶育成用種結晶であって、前記溝の構成面の少なくとも一部が{0001}面から15°以上75°以下の傾角を持った面であることを特徴とする炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 前記傾角が30°以上60°以下である請求項4記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 前記溝の幅が1μm以上2mm以下である請求項4記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 前記溝の深さを溝の幅で除した値で定義される溝のアスペクト比が0.1以上5以下である請求項4記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 前記溝が種結晶の成長面上に占める面積割合が5%以上100%以下である請求項4記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 前記種結晶の口径が40mm以上300mm以下である請求項1〜8の何れか一つに記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶。
- 昇華再結晶法により種結晶上に炭化珪素単結晶を成長させる工程を包含する炭化珪素単結晶の製造方法であって、前記種結晶として請求項1〜9の何れか一つに記載の種結晶を用いることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。
- 請求項10に記載の製造方法により炭化珪素単結晶を成長させて得られた炭化珪素単結晶インゴットであって、該インゴットの口径が50mm以上300mm以下であることを特徴とする炭化珪素単結晶インゴット。
- 請求項11に記載の炭化珪素単結晶インゴットであって、該インゴット中の貫通転位密度が1×104cm−2以下であることを特徴とする炭化珪素単結晶インゴット。
- 請求項11又は12に記載の炭化珪素単結晶インゴットを切断および研磨してなる炭化珪素単結晶基板。
- 請求項13記載の炭化珪素単結晶基板に、炭化珪素薄膜をエピタキシャル成長してなる炭化珪素エピタキシャルウェハ。
- 請求項13記載の炭化珪素単結晶基板に、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化インジウム又はこれらの混晶をエピタキシャル成長してなる薄膜エピタキシャルウェハ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004233231A JP4408247B2 (ja) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | 炭化珪素単結晶育成用種結晶と、それを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004233231A JP4408247B2 (ja) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | 炭化珪素単結晶育成用種結晶と、それを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009207545A Division JP5370025B2 (ja) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 炭化珪素単結晶インゴット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006052097A true JP2006052097A (ja) | 2006-02-23 |
JP4408247B2 JP4408247B2 (ja) | 2010-02-03 |
Family
ID=36029810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004233231A Active JP4408247B2 (ja) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | 炭化珪素単結晶育成用種結晶と、それを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4408247B2 (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100766917B1 (ko) | 2006-07-19 | 2007-10-17 | 한국전기연구원 | 저결함 단결정 성장 방법 및 그 장치 |
JP2007299877A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Univ Meijo | 半導体および半導体製造方法 |
JP2008034464A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2008094700A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-04-24 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ及びその製造方法 |
JP2012153544A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 炭化珪素単結晶の製造方法、炭化珪素単結晶ウェハ、炭化珪素半導体素子の製造方法及び炭化珪素半導体素子 |
JP2013155111A (ja) * | 2013-05-07 | 2013-08-15 | Kwansei Gakuin | SiC基板、炭素供給フィード基板及び炭素ナノ材料付きSiC基板 |
JP2014031313A (ja) * | 2013-09-26 | 2014-02-20 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶基板および炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ |
US8936682B2 (en) | 2010-08-26 | 2015-01-20 | Denso Corporation | Method of manufacturing homogeneous silicon carbide single crystal with low potential of generating defects |
US9145622B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-09-29 | Denso Corporation | Manufacturing method of silicon carbide single crystal |
WO2017138516A1 (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 新日鐵住金株式会社 | SiC単結晶の製造方法 |
CN111809238A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-10-23 | 中电化合物半导体有限公司 | 一种碳化硅晶体的籽晶及碳化硅晶体的制造方法 |
CN111958070A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-11-20 | 中电化合物半导体有限公司 | 一种低缺陷密度碳化硅单晶衬底的制备方法 |
-
2004
- 2004-08-10 JP JP2004233231A patent/JP4408247B2/ja active Active
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007299877A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Univ Meijo | 半導体および半導体製造方法 |
KR100766917B1 (ko) | 2006-07-19 | 2007-10-17 | 한국전기연구원 | 저결함 단결정 성장 방법 및 그 장치 |
JP2008034464A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2008094700A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-04-24 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ及びその製造方法 |
US8936682B2 (en) | 2010-08-26 | 2015-01-20 | Denso Corporation | Method of manufacturing homogeneous silicon carbide single crystal with low potential of generating defects |
US9145622B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-09-29 | Denso Corporation | Manufacturing method of silicon carbide single crystal |
JP2012153544A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 炭化珪素単結晶の製造方法、炭化珪素単結晶ウェハ、炭化珪素半導体素子の製造方法及び炭化珪素半導体素子 |
JP2013155111A (ja) * | 2013-05-07 | 2013-08-15 | Kwansei Gakuin | SiC基板、炭素供給フィード基板及び炭素ナノ材料付きSiC基板 |
JP2014031313A (ja) * | 2013-09-26 | 2014-02-20 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶基板および炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ |
WO2017138516A1 (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 新日鐵住金株式会社 | SiC単結晶の製造方法 |
CN111809238A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-10-23 | 中电化合物半导体有限公司 | 一种碳化硅晶体的籽晶及碳化硅晶体的制造方法 |
CN111958070A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-11-20 | 中电化合物半导体有限公司 | 一种低缺陷密度碳化硅单晶衬底的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4408247B2 (ja) | 2010-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4603386B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP4964672B2 (ja) | 低抵抗率炭化珪素単結晶基板 | |
JP4469396B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴット、これから得られる基板及びエピタキシャルウェハ | |
JP4818754B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 | |
CN106435733B (zh) | 碳化硅单晶和碳化硅单晶晶片 | |
JP5682643B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP5304713B2 (ja) | 炭化珪素単結晶基板、炭化珪素エピタキシャルウェハ、及び薄膜エピタキシャルウェハ | |
JP4926556B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法及び炭化珪素単結晶基板 | |
JP4585359B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP4690906B2 (ja) | 炭化珪素単結晶育成用種結晶及びその製造方法並びに炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP2008094700A (ja) | 炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ及びその製造方法 | |
JP2004099340A (ja) | 炭化珪素単結晶育成用種結晶と炭化珪素単結晶インゴット及びその製造方法 | |
JP4408247B2 (ja) | 炭化珪素単結晶育成用種結晶と、それを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP2008110907A (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法及び炭化珪素単結晶インゴット | |
JP4664464B2 (ja) | モザイク性の小さな炭化珪素単結晶ウエハ | |
JP5212343B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴット、これから得られる基板及びエピタキシャルウェハ | |
JP5614387B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法、及び炭化珪素単結晶インゴット | |
JP5370025B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴット | |
JP2008115036A (ja) | SiC単結晶成長用種結晶及びこれを用いたSiC単結晶の製造方法 | |
JP4850807B2 (ja) | 炭化珪素単結晶育成用坩堝、及びこれを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP4224195B2 (ja) | 炭化珪素単結晶育成用種結晶および炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP2005314167A (ja) | 炭化珪素単結晶成長用種結晶とその製造方法及びそれを用いた結晶成長方法 | |
JP4157326B2 (ja) | 4h型炭化珪素単結晶インゴット及びウエハ | |
JP4585137B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 | |
JP5152293B2 (ja) | モザイク性の小さな炭化珪素単結晶ウエハの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060907 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080610 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081125 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090121 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090609 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090908 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090916 |
|
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: 20091104 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091106 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4408247 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131120 Year of fee payment: 4 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131120 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |