JP2016056088A5 - - Google Patents
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Claims (13)
- １０５Ωｃｍ以上の電気比抵抗を有する少なくとも１つのＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）の製造方法であって、
ａ）成長坩堝（３；３４）の少なくとも１つの結晶成長領域において、ＳｉＣ成長気相が生成され、ＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）がこのＳｉＣ成長気相（９；３８）からの析出によって成長し、
ｂ）前記ＳｉＣ成長気相が、前記成長坩堝（３；３４）内のＳｉＣ供給領域（４；３５）内に位置するＳｉＣ供給源材料（６；３１）から供給され、ここで、前記材料は、ＳｉＣ供給領域（４；３５）から前記成長中のＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）の成長境界面（１６；３９）へ移送され、
ｃ）バナジウムが、成長中のＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）のドーピング剤として結晶成長領域（５；３６）へ供給され、
ｄ）成長中のＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）の成長境界面（１６；３９）において、２，２５０℃以上の成長温度が設定され、これにより、５×１０１７ｃｍ−３を超えるドーピング剤濃度でドープされたＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）が成長し、
ｅ）前記ＳｉＣ供給領域（４；３５）から前記成長境界面（１６；３９）への前記材料の移送が、成長坩堝（３；３４）内の温度条件に加えて、追加の移送影響手段（１８；２５；２８；３１；４１）により調整され、これにより、前記成長境界面（１６；３９）における成長温度及び成長境界面（１６；３９）への前記材料の移送が、少なくともほとんど、互いに無関係に、支配することができる、
製造方法。 - 前記追加の移送影響手段として、多孔性材料から作られた少なくとも１つの気体透過性膜（１８；２５；２８；４１）が、前記ＳｉＣ供給領域（４；３５）と前記結晶成長領域（５；３６）との間に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記ＳｉＣ供給領域（４）からの及び前記成長境界面（１６）への前記材料の輸送の間に、前記追加の輸送影響手段として、少なくとも１つの再昇華工程が実施されることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の方法。
- 前記ＳｉＣ供給領域（４）に装填された前記ＳｉＣ供給源材料（３１）のための前記追加の輸送影響手段として、０．８ｇ／ｃｍ３〜３．２ｇ／ｃｍ３の範囲の相対密度を有する粉末化されたＳｉＣ材料が用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 前記成長中のＳｉＣ塊状単結晶（２；３１）にドーピング剤として導入されるべきバナジウムが、前記ＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）の実際の成長に先立って、前記ＳｉＣ供給源材料（６；３１）及び前記ＳｉＣ供給源材料（６）の内部に載置された開放されたドーピング剤容器（２２）のいずれか１つに、添加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
- 窒素が、成長中のＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）の追加のドーピング剤として、結晶成長領域（５；３６）に供給されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
- 前記成長坩堝（３４）に２つの分離された結晶成長領域（５；３６）が備えられ、これらの間に前記ＳｉＣ供給領域（３５）が位置し、このＳｉＣ供給領域（３５）が、前記２つの結晶成長領域（５；３６）のそれぞれに関して、それぞれ、多孔性材料製の気体透過性膜（１８；４１）で被覆され、２つのＳｉＣ塊状単結晶（２；３３）が製造されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
- 少なくとも１０５Ωｃｍの電気比抵抗を有する単結晶ＳｉＣ基板であって、
ａ）前記ＳｉＣ基板がドーピング剤としてのバナジウムでドープされ、全ＳｉＣ基板として、５×１０１７ｃｍ−３を超えるバナジウムドーピング剤濃度の全体平均値を有しており、
ｂ）前記ＳｉＣ基板の如何なる１ｍｍ３体積部分においても、そこで測定されたバナジウムドーピング剤の局所濃度が前記バナジウムドーピング剤濃度の全体平均値よりも５０％を超えて上回らない、単結晶ＳｉＣ基板。 - 前記バナジウムドーピング剤濃度の全体平均値が少なくとも６×１０１７ｃｍ−３であることを特徴とする請求項８に記載のＳｉＣ基板。
- ＳｉＣ結晶構造が単一のＳｉＣポリタイプのみを与えられていることを特徴とする請求項９に記載のＳｉＣ基板。
- 前記ＳｉＣ基板が７．６２ｃｍ以上の基板直径を有する主基板表面を有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のＳｉＣ基板。
- 前記ＳｉＣ基板が主基板表面とこの種基板表面に関して１０ｃｍ−２以下の平均マイクロパイプ密度を有することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のＳｉＣ基板。
- 窒素が追加のドーピング剤として用いられ、窒素ドーピング剤濃度が５×１０１６ｃｍ−３以上であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載のＳｉＣ基板。
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