JP2013212952A - 炭化珪素単結晶の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】昇華法による直径が100mmより大きい炭化珪素単結晶の製造方法であって、以下の工程を有する。炭化珪素から成る種基板3および炭化珪素原料7が準備される。炭化珪素原料7を昇華させることにより種基板3の成長面6上に炭化珪素単結晶が成長される。炭化珪素単結晶を成長させる工程において、種基板3の成長面6上に成長する炭化珪素単結晶の最大成長速度は炭化珪素原料7の表面8上に成長する炭化珪素結晶の最大成長速度よりも大きい。
【選択図】図2
Description
図1および図5を参照して、本実施の形態に係る炭化珪素単結晶の製造方法について説明する。本実施の形態に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、昇華法による直径が100mmより大きい炭化珪素単結晶の製造方法であって、種基板および炭化珪素原料準備工程(図5:S10)と炭化珪素単結晶成長工程(図5:S20)とを主に有している。
本実施の形態に係る炭化珪素単結晶の製造装置10は、昇華法により直径が100mmよりも大きい炭化珪素単結晶を成長させるための製造装置10であって、ルツボ20と、ヒーター2と、中空部材5とを主に有している。
成長する炭化珪素単結晶のサイズが大きくなると、使用するルツボ20の内径も大きくする必要がある。ルツボ20の内径を大きくすると、ルツボ20の外側に配置されたヒーター2から炭化珪素原料7の表面8の中央b(言い換えれば、炭化珪素原料7の表面8のうち種基板3の中心aが対向する部分)からヒーター2までの距離が遠くなる。そのため、炭化珪素原料7の表面8の中央b付近が加熱されづらくなるため、炭化珪素原料7における温度分布が大きくなる。
図3を参照して、本実施の形態に係る炭化珪素単結晶の製造装置について説明する。なお、実施の形態2に係る炭化珪素単結晶の製造装置は、ルツボ20の形状および中空部材5の有無において実施の形態1に係る炭化珪素単結晶の製造装置と異なっており、他の構成については実施の形態1に係る製造装置とほぼ同様である。
本実施例においては、本実施の形態1で説明した炭化珪素単結晶の製造方法と比較例の炭化珪素単結晶の製造方法とを用いて炭化珪素単結晶を製造した場合に、種基板3の成長面6上に成長する炭化珪素単結晶の最大成長速度と結晶厚みおよび炭化珪素原料7の表面8上に成長する炭化珪素結晶の最大成長速度と結晶厚みを調査することを目的とする。
Claims (6)
- 昇華法による直径が100mmより大きい炭化珪素単結晶の製造方法であって、
炭化珪素から成る種基板および炭化珪素原料を準備する工程と、
前記炭化珪素原料を昇華させることにより前記種基板の成長面上に前記炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備え、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程において、前記種基板の前記成長面上に成長する前記炭化珪素単結晶の最大成長速度は前記炭化珪素原料の表面上に成長する炭化珪素結晶の最大成長速度よりも大きい、炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記炭化珪素単結晶を成長させる工程において、前記種基板上に成長する前記炭化珪素単結晶の最大高さは20mmを超える、請求項1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を成長させる工程において、前記種基板上に成長する前記炭化珪素単結晶の最大高さは50mmを超える、請求項1または2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を成長させる工程において、前記炭化珪素原料の昇華は、前記炭化珪素原料の前記表面のうち前記種基板の中心が対向する部分を輻射によって加熱することにより行われる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記炭化珪素原料を準備する工程は、前記炭化珪素原料をルツボに収容する工程を含み、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程において、前記炭化珪素原料の昇華は、前記ルツボの前記炭化珪素原料が収容されている側の内壁から前記炭化珪素原料側へ突出するように設けられた中空部材を通して前記炭化珪素原料を加熱することにより行われる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記炭化珪素原料を準備する工程は、前記炭化珪素原料をルツボに収容する工程を含み、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程において、前記炭化珪素原料の昇華は、前記炭化珪素原料が配置されている側の前記ルツボの内径が前記種基板が配置されている側の前記ルツボの内径よりも大きい前記ルツボに収容されている前記炭化珪素原料を加熱することにより行われる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
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