JP2011207691A - 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】種結晶4を配置する台座3に空洞部3aを設け、空洞部3aにおいて台座3の他の部分よりも放熱性を高める。そして、空洞部3aのうち種結晶4側の部位が直径1mm以上、5mm以下の円形内に収まるようにすることで、種結晶4の表面に1つの成長核のみが形成され、その成長核からSiC単結晶が広がりながら成長する。これにより、初めに形成された成長核となる部分の上、つまりファッセットが形成される部分では、マイクロパイプ欠陥やらせん転位が発生するが、それら以外の領域では、基底面転位や積層欠陥の発生を防ぐことが可能となり、異種多形が発生しないようにできる。
【選択図】図2
Description
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るSiC単結晶製造装置1の断面構成図である。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して台座3の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対して台座3の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
台座3を台座本体3bと低熱伝導部材3dによって構成している。具体的には、台座本体3bのうちの種結晶4側の面について、中央部が凸部3e、それ以外の部分が凹部3fとなるようにし、凹部3f内に台座本体3bを構成する黒鉛よりも熱伝導度が低い材料、例えば耐熱性カーボンシートで構成された低熱伝導部材3dを配置することで、黒鉛で構成された台座本体3bの凸部3eが低熱伝導部材3dで囲まれた構造とされている。これにより、凸部3eが相対的にその周囲を囲む低熱伝導部材3dよりも熱伝導度が高くなる。
上記第1、第2実施形態では、放熱部の一例として、台座3の中央部に空洞部3aを備えたり、空洞部3a内に高熱伝導部材3cを配置した例を示した。また、第3実施形態では、台座本体3bの中央部のみを残して凹部3fを形成し、凹部3f内に低熱伝導部材3dを配置することで台座本体3bの凸部3eが相対的に高熱伝導度となるようにし、放熱部として機能するようにした。
(比較例)
台座3に放熱部として形成された空洞部3a、もしくは、高熱伝導部材3c、凸部3eのうち種結晶4側の部位が直径5mmを超えた円形にすると、種結晶4に存在するマイクロパイプ欠陥やらせん転位以外の場所の種結晶4の表面に多数の成長核が形成され、不特定の場所に異種多形が発生した。また、台座3に放熱部として形成された空洞部3a、もしくは、高熱伝導部材3c、凸部3eのうち種結晶4側の部位が直径1mm未満の円形にしても、種結晶4に存在するマイクロパイプ欠陥やらせん転位以外の場所の種結晶4の表面に多数の成長核が形成され、不特定の場所に異種多形が発生した。この比較例からも、上記したように、空洞部3aのうち種結晶4側の部位が直径1mm以上、5mm以下となるようにするのが好ましいといえる。
2 坩堝
3 台座
3a 空洞部
3b 台座本体
3c 高熱伝導部材
3d 低熱伝導部材
3e 凸部
3f 凹部
4 種結晶
5 粉末原料
6 SiC単結晶
Claims (6)
- 台座(3)に対して炭化珪素単結晶基板にて構成された種結晶(4)を取り付け、該種結晶(4)の下方から炭化珪素の原料ガスを供給することにより、前記種結晶(4)の表面に炭化珪素単結晶(6)を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記台座(3)における前記種結晶(4)が取り付けられる一面のうち、該台座(3)の外縁部よりも内側に、前記種結晶(4)側の部位が直径1mm以上、5mm以下の円形内に収まり、前記一面の他の部位よりも放熱性が高くされた放熱部(3a、3c、3e)が備えられていることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記放熱部は、前記台座(3)に対して前記一面に形成された空洞部(3a)であることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記台座(3)は、台座本体(3b)と、該台座本体(3b)に形成された空洞部(3a)内に配置され、前記台座本体(3b)の構成材料よりも高熱伝導度の材料で構成された高熱伝導部材(3c)とを有して構成され、
前記放熱部は、前記高熱伝導部材(3c)により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記台座(3)は、台座本体(3b)と、該台座本体(3b)の前記種結晶(4)側の面に形成された凸部(3e)を囲む凹部(3f)内に配置され、前記台座本体(3b)の構成材料よりも低熱伝導度の材料で構成された低熱伝導部材(3d)とを有して構成され、
前記放熱部は、前記凸部(3e)により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 台座(3)に対して炭化珪素単結晶基板にて構成された種結晶(4)を取り付け、該種結晶(4)の下方から炭化珪素の原料ガスを供給することにより、前記種結晶(4)の表面に炭化珪素単結晶(6)を成長させる炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記台座(3)として、該台座(3)における前記種結晶(4)が取り付けられる一面のうち、該台座(3)の外縁部よりも内側に、前記一面の他の部位よりも放熱性が高くされた放熱部(3a、3c、3e)が備えられたものを用意する工程と、
前記台座(3)の前記一面に前記種結晶(4)を取り付け、前記原料ガスを供給することにより、前記種結晶(4)のうち前記放熱部(3a、3c、3e)と対応する場所に初めに1つの成長核を形成し、その後、当該成長核より前記SiC単結晶(6)を成長させる工程と、を含んでいることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記種結晶(4)として、該種結晶(4)のうち前記放熱部(3a、3c、3e)に対応する箇所にマイクロパイプ欠陥もしくは、らせん転位が1個以上存在するものを用いることを特徴とする請求項5に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
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