JP2011219294A - 炭化珪素単結晶の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】SiC単結晶6を中央部が外縁部よりも突き出すような凸形状となる凸成長と、SiC単結晶6を中央部が外縁部よりも凹む凹成長とを順番に行う。凸成長の際にはSiC単結晶6の中央部近辺に引張応力、外縁部に圧縮応力を発生させられ、凹成長の際にはSiC単結晶6の中央部近辺に圧縮応力、外縁部に引張応力を発生させられる。そして、SiC単結晶6を冷却する際にはその逆の応力を発生させられる。このため、SiC単結晶6を冷却する際に、SiC単結晶6の中央部近辺において圧縮応力と引張応力が発生する部位を両方共に設けることができる。同様に、外縁部においても圧縮応力と引張応力が発生する部位を両方共に設けることができる。これにより、冷却時にSiC単結晶が割れたり歪んだりずることを抑制できる。
【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SiC単結晶6の成長工程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。本実施形態は、第1実施形態に対して坩堝2を加熱する形態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4実施形態について説明する。本実施形態は、第3実施形態に対してSiC単結晶6の成長工程を変更したものであり、その他に関しては第3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5実施形態について説明する。本実施形態は、第3実施形態に対して断熱材の構成を変更したものであり、その他に関しては第3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6実施形態について説明する。本実施形態は、第5実施形態に対してSiC単結晶6の成長工程を変更したものであり、その他に関しては第5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。
上記各実施形態では、SiC単結晶製造装置1の例を挙げて説明したが、これらは単なる一例を示したに過ぎず、どのような構造のものを用いても構わない。すなわち、SiC単結晶6を成長させる際に、凸成長と凹成長を順番に、もしくは凹成長と凸成長を順番に行うようにすれば、SiC単結晶製造装置1の構成に関わらず、SiC単結晶6の中央部近辺と外縁部それぞれに圧縮応力と引張応力の両方を発生させることが可能となり、各部の応力緩和を行うことができる。これにより、SiC単結晶6に割れや歪みが発生することを防止することが可能となる。
2 坩堝
3 台座
4 種結晶
5 粉末原料
6 SiC単結晶
7 断熱材
8 回転昇降機構
9、10 誘導コイル
11、12 ヒータ
13 棒状部材
14 中間断熱材
Claims (6)
- 炭化珪素単結晶基板にて構成された種結晶(4)に対して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、
前記種結晶(4)の表面に前記炭化珪素単結晶(6)を中央部が外縁部よりも突き出す凸成長にて成長させたのち、引き続き、前記炭化珪素単結晶(6)を中央部が外縁部よりも凹む凹成長にて成長させることにより、前記炭化珪素単結晶(6)を成長させることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記凸成長後に前記凹成長を行ったのち、さらに前記凸成長と前記凹成長を繰り返し行うことにより、前記炭化珪素単結晶(6)を成長させ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方法。
- 炭化珪素単結晶基板にて構成された種結晶(4)に対して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、
前記種結晶(4)の表面に前記炭化珪素単結晶(6)を中央部が外縁部よりも凹む凹成長にて成長させたのち、引き続き、前記炭化珪素単結晶(6)を中央部が外縁部よりも突き出す凸成長にて成長させることにより、前記炭化珪素単結晶(6)を成長させることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記凹成長後に前記凸成長を行ったのち、さらに前記凹成長と前記凸成長を繰り返し行うことにより、前記炭化珪素単結晶(6)を成長させることを特徴とする請求項3に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記凹成長の際の前記炭化珪素単結晶の中央部と外縁部との段差を1mm以下とすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記炭化珪素単結晶(6)の成長空間を加熱装置(9〜12)によって加熱しつつ、前記炭化珪素単結晶(6)の成長面を前記種結晶(4)の表面に対して垂直方向上方に移動させることにより、前記加熱装置(9〜12)に対する前記炭化珪素単結晶(6)の成長表面を移動させ、前記凸成長から前記凹成長に切り替える、または前記凹成長から前記凸成長に切り替えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011178621A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素結晶の製造方法、炭化珪素結晶、および炭化珪素結晶の製造装置 |
JP2013193907A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Kyocera Corp | 結晶成長装置、結晶成長方法および結晶成長用坩堝 |
CN106435734A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-02-22 | 河北同光晶体有限公司 | 一种用于生长低缺陷碳化硅单晶的籽晶处理方法 |
JP2018083733A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 昭和電工株式会社 | SiC単結晶成長方法、SiC単結晶成長装置及びSiC単結晶インゴット |
JP2018158857A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素単結晶インゴットの製造装置及び製造方法 |
CN109957838A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 昭和电工株式会社 | SiC锭的制造方法 |
CN110592673A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-12-20 | 北京天科合达半导体股份有限公司 | 一种高品质的大尺寸碳化硅晶体生长方法 |
JP2020011900A (ja) * | 2019-10-29 | 2020-01-23 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
CN112746315A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 昭和电工株式会社 | 晶体生长装置及晶体生长方法 |
US11008670B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-05-18 | Showa Denko K.K. | Manufacturing method of SiC ingot |
JP7347173B2 (ja) | 2019-12-04 | 2023-09-20 | 株式会社レゾナック | 結晶成長装置 |
CN117144472A (zh) * | 2022-05-31 | 2023-12-01 | 株式会社力森诺科 | SiC基板和SiC外延晶片 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008074662A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶製造装置 |
JP2008214146A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶の製造装置および製造方法 |
-
2010
- 2010-04-07 JP JP2010088627A patent/JP5392169B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008074662A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶製造装置 |
JP2008214146A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶の製造装置および製造方法 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2543753A1 (en) * | 2010-03-02 | 2013-01-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing silicon carbide crystal, silicon carbide crystal, and device for producing silicon carbide crystal |
EP2543753A4 (en) * | 2010-03-02 | 2014-01-15 | Sumitomo Electric Industries | DEVICE FOR PREPARING A SILICUM CARBIDE CRYSTAL, SILICON CARBIDE CRYSTAL AND DEVICE FOR PRODUCING A SILICON CARBIDE CRYSTAL |
JP2011178621A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素結晶の製造方法、炭化珪素結晶、および炭化珪素結晶の製造装置 |
JP2013193907A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Kyocera Corp | 結晶成長装置、結晶成長方法および結晶成長用坩堝 |
JP2018083733A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 昭和電工株式会社 | SiC単結晶成長方法、SiC単結晶成長装置及びSiC単結晶インゴット |
CN106435734A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-02-22 | 河北同光晶体有限公司 | 一种用于生长低缺陷碳化硅单晶的籽晶处理方法 |
US11008670B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-05-18 | Showa Denko K.K. | Manufacturing method of SiC ingot |
JP2018158857A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素単結晶インゴットの製造装置及び製造方法 |
US10837123B2 (en) | 2017-12-22 | 2020-11-17 | Showa Denko K.K. | Method of manufacturing SiC ingot |
CN109957838A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 昭和电工株式会社 | SiC锭的制造方法 |
CN109957838B (zh) * | 2017-12-22 | 2021-06-18 | 昭和电工株式会社 | SiC锭的制造方法 |
CN110592673A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-12-20 | 北京天科合达半导体股份有限公司 | 一种高品质的大尺寸碳化硅晶体生长方法 |
CN110592673B (zh) * | 2018-12-14 | 2020-09-25 | 北京天科合达半导体股份有限公司 | 一种高品质的大尺寸碳化硅晶体生长方法 |
JP2020011900A (ja) * | 2019-10-29 | 2020-01-23 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
CN112746315A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 昭和电工株式会社 | 晶体生长装置及晶体生长方法 |
US11453959B2 (en) | 2019-10-30 | 2022-09-27 | Showa Denko K.K. | Crystal growth apparatus including heater with multiple regions and crystal growth method therefor |
CN112746315B (zh) * | 2019-10-30 | 2023-11-14 | 株式会社力森诺科 | 晶体生长装置及晶体生长方法 |
JP7347173B2 (ja) | 2019-12-04 | 2023-09-20 | 株式会社レゾナック | 結晶成長装置 |
CN117144472A (zh) * | 2022-05-31 | 2023-12-01 | 株式会社力森诺科 | SiC基板和SiC外延晶片 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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