JP2017095311A - PRODUCTION METHOD OF SiC SINGLE CRYSTAL - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、SiC単結晶の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing a SiC single crystal.
SiC単結晶は、熱的、化学的に非常に安定であり、機械的強度に優れ、放射線に強く、しかもSi単結晶に比べて高い絶縁破壊電圧、高い熱伝導率等の優れた物性を有する。そのため、Si単結晶、GaAs単結晶等の既存の半導体材料では実現できない高出力、高周波、耐電圧、耐環境性等を実現することが可能であり、大電力制御及び省エネルギーを可能とするパワーデバイス材料、高速大容量情報通信用デバイス材料、車載用高温デバイス材料、耐放射線デバイス材料等、といった広い範囲における、次世代の半導体材料として期待が高まっている。 SiC single crystals are very thermally and chemically stable, excellent in mechanical strength, resistant to radiation, and have excellent physical properties such as high breakdown voltage and high thermal conductivity compared to Si single crystals. . Therefore, it is possible to realize high output, high frequency, withstand voltage, environmental resistance, etc. that cannot be realized with existing semiconductor materials such as Si single crystal and GaAs single crystal, and power devices that enable high power control and energy saving. Expectations are growing as next-generation semiconductor materials in a wide range of materials, high-speed and large-capacity information communication device materials, in-vehicle high-temperature device materials, radiation-resistant device materials, and the like.
従来、SiC単結晶の成長法としては、代表的には、気相法、アチソン(Acheson)法、及び溶液法が知られている。気相法のうち、例えば昇華法では、成長させた単結晶にマイクロパイプ欠陥と呼ばれる中空貫通状の欠陥、積層欠陥等の格子欠陥、及び結晶多形が生じ易い等の欠点を有する。従来からSiCバルク単結晶の多くは昇華法により製造されているため、成長結晶の欠陥を低減する試みが行われている。 Conventionally, as a method for growing a SiC single crystal, a gas phase method, an Acheson method, and a solution method are typically known. Among the vapor phase methods, for example, the sublimation method has drawbacks such as a hollow through defect called a micropipe defect, a lattice defect such as a stacking fault, and a crystal polymorphism easily occur in the grown single crystal. Conventionally, since many SiC bulk single crystals have been manufactured by a sublimation method, attempts have been made to reduce defects in grown crystals.
アチソン法では、原料として珪石とコークスを使用し、電気炉中で加熱するため、原料中の不純物等により結晶性の高い単結晶を得ることは不可能である。 In the Atchison method, since silica and coke are used as raw materials and heated in an electric furnace, it is impossible to obtain a single crystal with high crystallinity due to impurities in the raw materials.
溶液法は、黒鉛坩堝中で、Si及び場合により他の金属を含む融液であるSi融液を形成し、その融液中にCを溶解させてSi−C溶液とし、低温部に設置した種結晶基板を該溶液に接触させ、該基板上にSiC結晶層を析出させて成長させる方法である。溶液法は、気相法に比べ熱平衡に近い状態において結晶成長が行われるため、低欠陥化が最も期待できる。このため、最近では、溶液法によるSiC単結晶の製造方法がいくつか提案されている(特許文献1)。 In the solution method, a Si melt, which is a melt containing Si and possibly other metals, is formed in a graphite crucible, and C is dissolved in the melt to obtain a Si-C solution, which is placed in a low temperature part. In this method, a seed crystal substrate is brought into contact with the solution, and a SiC crystal layer is deposited on the substrate to grow. In the solution method, since crystal growth is performed in a state close to thermal equilibrium as compared with the gas phase method, the reduction in defects can be most expected. For this reason, several methods for producing SiC single crystals by the solution method have recently been proposed (Patent Document 1).
SiC結晶には、積層構造が異なる結晶多形とよばれるものが200種類以上存在することが知られている。SiC結晶をデバイスに応用する場合には、最も優れた物性値を有する4H結晶が好ましく用いられる。しかしながら、特許文献1等の従来の方法によると、所望の4H−SiC結晶を安定して得ることが難しかった。 It is known that there are 200 or more types of SiC crystals called crystal polymorphs having different laminated structures. When applying SiC crystal to a device, 4H crystal having the most excellent physical property value is preferably used. However, according to a conventional method such as Patent Document 1, it is difficult to stably obtain a desired 4H—SiC crystal.
本発明者は、溶液法において生成する結晶多形が、種結晶の大きさ(径)と坩堝内径との比、及び結晶成長時のSi−C溶液と種結晶との相対速度の影響を受けることを見出し、これらのパラメータが十分に最適化されていないと6H、15R等の異形が多く成長してしまい、4Hの発生率が十分に高くならない、という課題を見出した。 The present inventor has found that the crystal polymorph produced in the solution method is affected by the ratio between the size (diameter) of the seed crystal and the crucible inner diameter, and the relative velocity between the Si-C solution and the seed crystal during crystal growth. As a result, if these parameters are not sufficiently optimized, 6H, 15R and other variants grow so much that the incidence of 4H is not sufficiently high.
本開示は、坩堝内に配置された内部から液面に向けて温度低下する温度勾配を有するSi−C溶液に、種結晶保持軸に保持した種結晶基板を接触させて4H−SiC単結晶を結晶成長させる、4H−SiC単結晶の製造方法であって、 In the present disclosure, a 4H—SiC single crystal is obtained by bringing a seed crystal substrate held on a seed crystal holding shaft into contact with a Si—C solution having a temperature gradient that decreases from the inside to the liquid surface arranged in a crucible. A method for producing a 4H-SiC single crystal for crystal growth,
前記坩堝の直径(内径)に対する前記種結晶基板の直径に比率を0.51以上とし、前記種結晶保持軸の軸回転速度を50rpm以上とすることを含む、SiC単結晶の製造方法を対象とする。 A method for producing a SiC single crystal, comprising a ratio of the diameter of the seed crystal substrate to the diameter (inner diameter) of the crucible of 0.51 or more and an axial rotation speed of the seed crystal holding shaft of 50 rpm or more. To do.
本開示の方法によれば、溶液法によるSiC単結晶の生成において、4H発生率を従来よりも向上させることができる。 According to the method of the present disclosure, the generation rate of 4H can be improved as compared with the conventional case in the production of an SiC single crystal by a solution method.
従来技術では、成長温度を制御すること、及び種結晶基板に4H−SiCを使用することにより、多形を制御している。概して、成長温度が1,700℃未満では3C、1,700℃以上2,000℃以下では4H、2,000℃以上では6H及び15Rが安定相である。 In the prior art, polymorphism is controlled by controlling the growth temperature and using 4H—SiC for the seed crystal substrate. In general, when the growth temperature is less than 1,700 ° C., 3C, when the growth temperature is 1,700 ° C. or more and 2,000 ° C. or less, 4H, and when 2,000 ° C. or more, 6H and 15R are stable phases.
しかしながら、従来技術における溶液成長法では、4H−SiC種結晶基板を用いて、4H−SiCが得られるはずの成長温度域で結晶成長させても、4H−SiC単結晶を安定して得ることが難しかった。例えば、4H−SiC種結晶基板を用いて1,700℃以上2,000℃以下の温度において結晶成長させたとしても、4Hの発生率は10〜20%程度であった。 However, the solution growth method in the prior art can stably obtain a 4H-SiC single crystal even when crystal growth is performed in a growth temperature range where 4H-SiC should be obtained using a 4H-SiC seed crystal substrate. was difficult. For example, even when crystal growth was performed at a temperature of 1,700 ° C. or more and 2,000 ° C. or less using a 4H—SiC seed crystal substrate, the generation rate of 4H was about 10 to 20%.
本発明者は、種結晶基板の大きさ(径)と坩堝内径との比、及び結晶成長時の種結晶保持軸の軸回転速度(種結晶基板の回転速度)が、4H−SiC結晶の成長安定性に影響が大きいことを見出した。 The present inventor found that the ratio of the size (diameter) of the seed crystal substrate to the inner diameter of the crucible, and the axial rotation speed of the seed crystal holding shaft during crystal growth (rotation speed of the seed crystal substrate) are 4H-SiC crystal growth. It was found that the stability was greatly affected.
本開示の方法においては、坩堝の内径に対する種結晶基板の直径の比率を0.51以上とし、種結晶保持軸の軸回転速度を50rpm以上とすることにより、所望の4H−SiC単結晶を歩留まり良く得ることに成功した。 In the method of the present disclosure, the ratio of the diameter of the seed crystal substrate to the inner diameter of the crucible is set to 0.51 or more, and the axial rotation speed of the seed crystal holding shaft is set to 50 rpm or more, thereby yielding a desired 4H—SiC single crystal. Successfully gained well.
すなわち本開示は、坩堝内に配置された内部から液面に向けて温度低下する温度勾配を有するSi−C溶液に、種結晶保持軸に保持した種結晶基板を接触させて4H−SiC単結晶を結晶成長させる、4H−SiC単結晶の製造方法であって、 That is, in the present disclosure, a 4H—SiC single crystal is obtained by bringing a seed crystal substrate held on a seed crystal holding shaft into contact with a Si—C solution having a temperature gradient that decreases in temperature from the inside to the liquid surface disposed in the crucible. 4H-SiC single crystal manufacturing method,
前記坩堝の内径に対する前記種結晶基板の直径の比率を0.51以上とし、前記種結晶保持軸の軸回転速度を50rpm以上とすることを含む、SiC単結晶の製造方法を対象とする。 The present invention is directed to a method for producing an SiC single crystal, wherein the ratio of the diameter of the seed crystal substrate to the inner diameter of the crucible is 0.51 or more, and the axial rotation speed of the seed crystal holding shaft is 50 rpm or more.
本開示の方法によれば、4H発生率を従来よりも向上することができ、好ましくは60%、より好ましくは70%以上、更に好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上に、増加させることができる。 According to the method of the present disclosure, the 4H generation rate can be improved as compared to the conventional case, and is preferably increased to 60%, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more. be able to.
理論に束縛されるものではないが、本開示の方法による4H発生率向上のメカニズムを以下に説明する。 Although not bound by theory, the mechanism of 4H generation rate improvement by the method of the present disclosure will be described below.
結晶成長は、ステップフロー成長により進行する。ステップフロー成長とは、結晶成長面上に向きが同じで幅がほぼ等間隔のステップが順次に形成される態様で結晶が成長する態様をいう。ステップのうち、次に成長したステップに覆われない部分をテラスと呼び、このテラスの幅をステップテラス幅という。 Crystal growth proceeds by step flow growth. Step flow growth refers to an aspect in which crystals grow in such a manner that steps having the same direction and substantially equal intervals are sequentially formed on the crystal growth surface. Of the steps, the portion not covered by the next grown step is called a terrace, and the width of this terrace is called the step terrace width.
図5(a)に示したように、結晶の成長時にステップテラス幅が大きくなると、テラスに4H以外の核が生成してしまう。そして、その核を起点として、6H、15R等の異形が成長してしまうことになる。 As shown in FIG. 5A, when the step terrace width increases during crystal growth, nuclei other than 4H are generated on the terrace. Then, starting from the nucleus, variants such as 6H and 15R grow.
ここで、坩堝の内径が小さく、或いは種結晶基板の直径が大きいほど、Si−C溶液が表面に露出する面積が小さくなる、表面に露出する面積が小さいと、Si−C溶液の表面(液面)からの放熱が抑制され、面内の温度分布差(水平方向の温度分布差=面内の温度勾配)が小さくなる。 Here, the smaller the inner diameter of the crucible or the larger the diameter of the seed crystal substrate, the smaller the area exposed to the surface of the Si—C solution. The heat radiation from the surface is suppressed, and the in-plane temperature distribution difference (horizontal temperature distribution difference = in-plane temperature gradient) is reduced.
Si−C溶液面内の温度勾配が小さいと、面内の温度勾配を駆動力とするステップフロー成長の成長速度が遅くなる。ステップフロー成長速度が遅くなると、図5(b)に示したように、ステップテラス幅が小さくなる。ステップテラス幅が小さくなることにより、4H以外の二次元核が付着し難くなり、4Hが安定して生成し易くなるものと考えられる。 When the temperature gradient in the Si-C solution surface is small, the growth rate of step flow growth using the in-plane temperature gradient as a driving force is slow. When the step flow growth rate is slowed down, the step terrace width is reduced as shown in FIG. By reducing the step terrace width, it is considered that two-dimensional nuclei other than 4H are less likely to adhere, and 4H is easily generated stably.
また、種結晶保持軸の軸回転速度が速い条件ほど、結晶成長界面における境界拡散層が薄くなる。通常は、成長速度を律速している境界拡散層が薄くなることにより、結晶成長速度が速くなると考えられる。従って、成長速度が速くなるとステップフロー成長の起点が生成され易くなり、次から次へと小さなステップフロー幅でステップフローが起こる。このため、軸回転速度が速いほど、4H以外の二次元核がテラスに付着し難くなると考えられる。 In addition, the boundary diffusion layer at the crystal growth interface becomes thinner as the axial rotation speed of the seed crystal holding shaft is higher. Usually, it is considered that the crystal growth rate is increased by thinning the boundary diffusion layer that controls the growth rate. Therefore, as the growth rate increases, the starting point of step flow growth is easily generated, and step flow occurs with a small step flow width from one to the next. For this reason, it is considered that two-dimensional nuclei other than 4H are less likely to adhere to the terrace as the shaft rotation speed increases.
本開示の方法によれば、以上のメカニズムによって、4H発生率を向上することができると考えられる。 According to the method of the present disclosure, it is considered that the 4H generation rate can be improved by the above mechanism.
坩堝としては黒鉛製の坩堝が好ましい。坩堝の形状は、Si−C溶液が表面に露出する面積をできるだけ小さくするとの観点から、円筒形が好ましい。 As the crucible, a graphite crucible is preferable. The shape of the crucible is preferably a cylindrical shape from the viewpoint of minimizing the area where the Si—C solution is exposed on the surface.
種結晶基板としては、4H−SiCから成る基板を使用することが好ましい。種結晶基板における成長面の形状は、Si−C溶液が表面に露出する面積をできるだけ小さくするとの観点から、円形が好ましい。 As the seed crystal substrate, a substrate made of 4H—SiC is preferably used. The shape of the growth surface of the seed crystal substrate is preferably a circle from the viewpoint of minimizing the area where the Si—C solution is exposed on the surface.
坩堝が円筒形である場合、坩堝の内径に対する種結晶基板の直径の比率は、0.51以上であり、好ましくは0.60以上であり、より好ましくは0.70以上であり、更に好ましくは0.80以上であり、特に好ましくは0.90以上である。坩堝の内径に対する種結晶基板の直径の比率の上限は1.0未満である。 When the crucible is cylindrical, the ratio of the diameter of the seed crystal substrate to the inner diameter of the crucible is 0.51 or more, preferably 0.60 or more, more preferably 0.70 or more, and still more preferably It is 0.80 or more, and particularly preferably 0.90 or more. The upper limit of the ratio of the diameter of the seed crystal substrate to the inner diameter of the crucible is less than 1.0.
坩堝の内径は、使用する単結晶製造装置のスケールに応じて適宜に設定することができ、例えば、50〜85mmとすることができる。種結晶基板の直径は、使用する坩堝の内径に応じて、本発明所定の比率を実現できる範囲で適宜に決定される。 The inner diameter of the crucible can be appropriately set according to the scale of the single crystal manufacturing apparatus to be used, and can be set to, for example, 50 to 85 mm. The diameter of the seed crystal substrate is appropriately determined in accordance with the inner diameter of the crucible to be used within a range in which the predetermined ratio of the present invention can be realized.
種結晶保持軸の軸回転速度は50rpm以上であり、好ましくは100rpm以上である。結晶保持軸の軸回転速度の上限としては、例えば150rpm以下にすることができる。 The shaft rotation speed of the seed crystal holding shaft is 50 rpm or more, preferably 100 rpm or more. The upper limit of the shaft rotation speed of the crystal holding shaft can be set to 150 rpm or less, for example.
結晶成長を行う際のSi−C溶液の表面温度は、好ましくは1,800〜2,100℃である。 The surface temperature of the Si—C solution during crystal growth is preferably 1,800 to 2,100 ° C.
成長時間は、所望の結晶成長量によって適宜に設定することができる。例えば10〜15時間の数値を例示することができる。 The growth time can be appropriately set depending on the desired crystal growth amount. For example, a numerical value of 10 to 15 hours can be exemplified.
Si−C溶液は、好ましくはSi−Cr系である。該Si−Cr系溶液は、Si及びCrを含有し、必要に応じて更に他の金属を更に含有するSi融液に、黒鉛坩堝に由来するCを十分に溶解させることにより、得ることができる。 The Si—C solution is preferably a Si—Cr system. The Si-Cr-based solution can be obtained by sufficiently dissolving C derived from the graphite crucible in a Si melt containing Si and Cr, and further containing other metals as necessary. .
前記Si融液中のSi濃度は、該Si融液中に含有される金属元素の合計量を基準として、好ましくは30at%以上である。Si融液中のCr濃度としては、該Si融液中に含有される金属元素の合計量を基準として、好ましくは20〜60at%である。 The Si concentration in the Si melt is preferably 30 at% or more based on the total amount of metal elements contained in the Si melt. The Cr concentration in the Si melt is preferably 20 to 60 at% based on the total amount of metal elements contained in the Si melt.
Si融液は、Si及びCrに加えて、他の金属を含むことができる。他の金属としては、SiC(固相)と熱力学的に平衡状態となる液相(溶液)を形成できれば特に制限されず、例えば、Ti、Mn、Ni、Ce、Co、V、Fe、Al等を挙げることができる。 The Si melt can contain other metals in addition to Si and Cr. The other metal is not particularly limited as long as it can form a liquid phase (solution) in thermodynamic equilibrium with SiC (solid phase). For example, Ti, Mn, Ni, Ce, Co, V, Fe, Al Etc.
成長した結晶における4Hの発生率は、成長結晶の成長面についてラマン分光分析を行うことによって、定量することができる。好ましい定量手順の具体例は、後述の実施例に記載したとおりである。 The incidence of 4H in the grown crystal can be quantified by performing Raman spectroscopic analysis on the growth surface of the grown crystal. Specific examples of preferred quantification procedures are as described in the examples below.
以下の実施例及び比較例における4H割合の算出は、以下の手段によって行った。 Calculation of the 4H ratio in the following examples and comparative examples was performed by the following means.
先ず、成長面について図2に菱形で示した13点を測定点とし、ラマン分光分析を行った。この測定点のうち4Hに該当するラマンパターンを示した測定点の割合が50%以上であった場合、該測定点においては4H−SiCが成長したと判定した。各実施例及び比較例で得られた成長結晶について、それぞれ5〜15個の試料を評価し、4Hと判定された結晶の数の割合を4H割合とした。 First, Raman spectroscopic analysis was performed on the growth surface using 13 points indicated by diamonds in FIG. 2 as measurement points. When the ratio of the measurement points which showed the Raman pattern applicable to 4H among these measurement points was 50% or more, it was determined that 4H-SiC grew at the measurement points. About the growth crystal | crystallization obtained by each Example and the comparative example, 5-15 samples were evaluated, respectively, and the ratio of the number of the crystals determined to be 4H was made into 4H ratio.
(実施例1)
直径が36mm、厚みが700μmの円盤状4H−SiC単結晶であって、下面が(000−1)面を有する昇華法により作製したSiC単結晶を用意し、これを種結晶基板として用いた。
Example 1
A SiC single crystal having a diameter of 36 mm and a thickness of 700 μm, which is a disc-shaped 4H—SiC single crystal and having a (000-1) plane on the bottom surface, was prepared and used as a seed crystal substrate.
種結晶基板の上面を、円柱形状の黒鉛軸の端面の略中央部に、黒鉛の接着剤を用いて接着した。図1に示す単結晶製造装置を用い、内径70mmの黒鉛坩堝に、Si及びCrをSi:Cr=60:40(at%)の原子組成比率で仕込み、Si−C溶液を形成するための融液原料とした。このときの、坩堝の直径(内径)に対する種結晶基板の直径の比率は0.51であった。 The upper surface of the seed crystal substrate was bonded to the substantially central portion of the end surface of the columnar graphite shaft using a graphite adhesive. Using the single crystal manufacturing apparatus shown in FIG. 1, Si and Cr are charged into a graphite crucible with an inner diameter of 70 mm at an atomic composition ratio of Si: Cr = 60: 40 (at%) to form a Si—C solution. A liquid raw material was used. At this time, the ratio of the diameter of the seed crystal substrate to the diameter (inner diameter) of the crucible was 0.51.
単結晶製造装置の内部を1×10−3Paに真空引きした後、1気圧になるまでヘリウムガスを導入して、該単結晶製造装置の内部の空気をヘリウムで置換した。次いで、高周波コイルに通電して加熱により黒鉛坩堝内の原料を融解し、Siの融液を形成した。そして黒鉛坩堝から該Si融液に十分な量のCを溶解させて、Si−C溶液を形成した。 After evacuating the inside of the single crystal manufacturing apparatus to 1 × 10 −3 Pa, helium gas was introduced until the pressure became 1 atm, and the air inside the single crystal manufacturing apparatus was replaced with helium. Next, the high-frequency coil was energized and heated to melt the raw material in the graphite crucible, thereby forming a Si melt. Then, a sufficient amount of C was dissolved in the Si melt from the graphite crucible to form a Si—C solution.
上段コイル及び下段コイルの出力を調節して黒鉛坩堝を加熱し、Si−C溶液の表面における温度を1,950℃に昇温し、Si−C溶液の表面から1cmの範囲で溶液内部から溶液表面に向けて温度低下する温度勾配が30℃/cmとなるように制御した。Si−C溶液の表面の温度測定は放射温度計により行い、Si−C溶液の温度勾配の測定は、鉛直方向に移動可能な熱電対を用いて行った。 The graphite crucible is heated by adjusting the output of the upper coil and the lower coil, the temperature on the surface of the Si—C solution is raised to 1,950 ° C., and the solution is introduced from the inside of the solution within a range of 1 cm from the surface of the Si—C solution. The temperature gradient for decreasing the temperature toward the surface was controlled to be 30 ° C./cm. The surface temperature of the Si—C solution was measured with a radiation thermometer, and the temperature gradient of the Si—C solution was measured using a thermocouple movable in the vertical direction.
黒鉛軸に接着した種結晶基板の下面をSi−C溶液面に平行にして、種結晶基板の下面の位置を、Si−C溶液の液面に一致する位置に配置して、Si−C溶液に種結晶基板の下面を接触させるシードタッチを行った。次いで、黒鉛軸を50rpmの回転速度で回転させ、該回転状態を10時間保持することにより、結晶成長を行った。 The bottom surface of the seed crystal substrate bonded to the graphite shaft is parallel to the Si-C solution surface, and the position of the bottom surface of the seed crystal substrate is arranged at a position coinciding with the liquid surface of the Si-C solution. A seed touch was made to contact the lower surface of the seed crystal substrate. Next, crystal growth was performed by rotating the graphite shaft at a rotation speed of 50 rpm and maintaining the rotation state for 10 hours.
結晶成長の終了後、黒鉛軸を上昇させ、自然放冷により、軸及び溶液を冷却した。次いで、種結晶基板、及び該種結晶基板を基点として成長したSiC単結晶を、Si−C溶液及び黒鉛軸から切り離して回収した。得られた成長結晶の厚みは3mmであり、成長面に荒れはみられなかった。 After completion of crystal growth, the graphite shaft was raised and the shaft and the solution were cooled by natural cooling. Next, the seed crystal substrate and the SiC single crystal grown from the seed crystal substrate as a starting point were separated from the Si-C solution and the graphite shaft and collected. The thickness of the obtained growth crystal was 3 mm, and no roughness was observed on the growth surface.
この成長結晶の多形をラマン分光分析(532nm励起、後方散乱配置)により調べたところ、4Hの割合は57%であった。4Hの割合の算出手法は、上述の手段によって行った。 When the polymorph of the grown crystal was examined by Raman spectroscopic analysis (excitation at 532 nm, backscattering configuration), the ratio of 4H was 57%. The method of calculating the ratio of 4H was performed by the above-described means.
上記で測定したラマン分光分析において、4H−SiCのラマンパターンを示した測定例を図3に、6H−SiCのラマンパターンを示した測定例を図4に、それぞれ示した。 In the Raman spectroscopic analysis measured above, a measurement example showing a 4H—SiC Raman pattern is shown in FIG. 3, and a measurement example showing a 6H—SiC Raman pattern is shown in FIG.
(実施例2〜4及び比較例1〜3)
実施例1において用いた坩堝の内径(坩堝径)、種結晶基板の直径(種径)、及び黒鉛軸の回転速度(軸回転数)を、それぞれ、表1に記載のとおりとしたほかは実施例1と同様にして結晶成長を行い、成長結晶のラマン分光分析を行った。
(Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3)
Except that the inner diameter of the crucible used in Example 1 (crucible diameter), the diameter of the seed crystal substrate (seed diameter), and the rotation speed (shaft rotation speed) of the graphite shaft were as shown in Table 1, respectively. Crystal growth was carried out in the same manner as in Example 1, and Raman spectroscopic analysis of the grown crystal was performed.
結果は表1に示した。 The results are shown in Table 1.
100 単結晶製造装置
10 坩堝
12 種結晶保持軸(黒鉛軸)
14 種結晶基板
18 断熱材
22 高周波コイル
22A 上段高周波コイル
22B 下段高周波コイル
24 Si−C溶液
26 石英管
100 single
14
Claims (1)
前記坩堝の直径に対する前記種結晶基板の直径の比率を0.51以上とし、前記種結晶保持軸の軸回転速度を50rpm以上とすることを含む、SiC単結晶の製造方法。 4H-SiC single crystal is grown by bringing the seed crystal substrate held on the seed crystal holding shaft into contact with the Si-C solution having a temperature gradient that decreases from the inside to the liquid surface arranged in the crucible. 4H-SiC single crystal manufacturing method,
A method for producing an SiC single crystal, comprising: setting a ratio of a diameter of the seed crystal substrate to a diameter of the crucible to be 0.51 or more and setting an axial rotation speed of the seed crystal holding shaft to be 50 rpm or more.
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JP2006117441A (en) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for preparing silicon carbide single crystal |
JP2009249192A (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | PRODUCTION METHOD OF 4H-SiC SINGLE CRYSTAL |
JP2009280436A (en) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Toyota Motor Corp | Method for producing silicon carbide single crystal thin film |
WO2011040240A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | 富士電機ホールディングス株式会社 | Sic single crystal and method for producing same |
JP2015067479A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | SiC SINGLE CRYSTAL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
-
2015
- 2015-11-25 JP JP2015229765A patent/JP2017095311A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006117441A (en) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for preparing silicon carbide single crystal |
JP2009249192A (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | PRODUCTION METHOD OF 4H-SiC SINGLE CRYSTAL |
JP2009280436A (en) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Toyota Motor Corp | Method for producing silicon carbide single crystal thin film |
WO2011040240A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | 富士電機ホールディングス株式会社 | Sic single crystal and method for producing same |
JP2015067479A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | SiC SINGLE CRYSTAL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
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