JP4609003B2 - 炭化珪素単結晶の製造装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明にかかる炭化珪素単結晶の製造装置の実施の形態の説明に先立ち、その参考例について図1〜図3を参照して説明する。
まず、上記保持棒30を上記種結晶20と結合させる。この種結晶20と保持棒30との結合は、上記種結晶20に形成された凹部21に接着剤Sを塗布し、この接着剤Sの塗布された凹部21に上記保持棒30を嵌め込み結合させる。そして、上記反応容器10内に原料となるSiC粉末40を所定量入れて、図1に示すように、SiC粉末40と対向するように上記種結晶20を反応容器10内に吊り下げる。
(1)種結晶20の裏面20a全体の面積よりも小さい面積で上記保持棒30を種結晶20と結合して、同種結晶20を反応容器10内に保持することとした。このため、種結晶20と保持棒30との結合面積に依存する熱応力の影響が好適に抑えられることとなる。したがって、結晶欠陥等のない高品質な炭化珪素単結晶を製造することができるようになる。
なお、上記参考例は以下のように変更して実施することもできる。
次に、炭化珪素単結晶の製造装置の第2の参考例について、図4および図5を参照して説明する。なお、種結晶を保持する保持部材以外の構造は上記第1の参考例と同様の構成からなるため、上記第1の参考例と同じ要素については、その詳細な説明は割愛する。
(5)3つの保持棒30により種結晶50を保持する構成としたため、1つの保持棒30で保持する場合に比べて、保持する種結晶50の安定化を図ることができる。
・上記参考例では、3つの保持棒30を備える場合について示したが、保持棒30の数は3つ以外の複数であってもよい。この場合、上記参考例と同様に、それら保持棒30の数と同数の正多角形の各頂点に配置するとともに、この正多角形の中心が上記種結晶50の重心Gと一致する態様で上記種結晶50の裏面50aと結合することにより、炭化珪素単結晶を成長させる面の水平出しを容易に行うことができるようになる。
次に、炭化珪素単結晶の製造装置の第3の参考例について、図6を参照して説明する。なお、種結晶を保持する保持部材以外の構造は上記第1の参考例とほぼ同様の構成からなるため、上記第1の参考例と同じ要素については、その詳細な説明は割愛する。
(7)種結晶20の保持を一本の棒状部材からなる保持棒60により行うこととしたため、ワイヤ等の線材により吊り下げて種結晶20を保持する場合に比べて、種結晶20の保持を安定して行うことができるようになり、高品質な炭化珪素単結晶の製造に寄与することとなる。
・上記参考例では、種結晶20を保持する保持棒60を反応容器10の上方に設けられる図示しない種結晶保持機構に接続することとしたが、例えば図7に示すように、上記保持棒60を反応容器10の上部に直接取り付けて上記種結晶20を保持するようにしてもよい。詳しくは、この保持棒60の上端部に雄ねじ部61を形成するとともに、上記反応容器10の上部に雌ねじ部10bを形成して、これらを結合させる構造とする。この構成とした場合も、上記参考例と同等の効果を得ることができる。
次に、本発明にかかる炭化珪素単結晶の製造装置の一実施の形態について、図8を参照して説明する。なお、種結晶を保持する構造以外は上記第1の参考例と同様の構成からなるため、上記第1の参考例と同じ要素については、その詳細な説明は割愛する。
(8)種結晶70の裏面70aに突部71を形成し、この突部71の孔71aに装着されるワイヤ72によって種結晶70が吊り下げられて保持される構造とした。このため、結晶欠陥等の原因となる熱応力が上記種結晶70にかかることがなくなり、高品質な炭化珪素単結晶を製造することができるようになる。
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記各参考例及び実施の形態では、種結晶に凹部や突部を形成し、これらに保持棒やワイヤを取り付けるなどして種結晶に働く熱応力を抑えることとしたが、例えば図10に示すように、単なる円板状からなる種結晶80を用い、この裏面80a全体の面積よりも小さい面積で上記保持棒30を結合するだけの構成としてもよい。なお、上記各参考例及び実施の形態と同様、種結晶80の裏面80aは、上記保持棒30と結合される面を除いて、例えばカーボン接着剤からなる保護膜81により被覆される構成とする。この構成の場合、上記保持棒30と種結晶80とが平面的に結合されるため、上記凹部21において保持棒30が立体的に結合される上記第1および第2の参考例に比べて、その保持力において劣るものの、種結晶80と保持棒30との結合面積は抑えられるため、熱応力を抑えて高品質な炭化珪素単結晶を製造するという目的は十分達成される。
Claims (6)
- 反応容器内に保持される種結晶に原料ガスを付与して前記種結晶から炭化珪素単結晶を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記種結晶として、同種結晶の裏面に突部が形成されたものを用い、この突部に装着された線材によって前記種結晶が吊り下げられるかたちで保持される
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記線材は、前記反応容器の上方に設けられる巻き上げ機構に接続されてなる
請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記種結晶として、前記突部が前記種結晶の裏面の中心部に形成されたものを用いる
請求項1または2に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記種結晶として、前記突部を複数備えるものを用いる
請求項1または2に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記種結晶として、前記複数の突部が、それら突部の数と同数の頂点からなる正多角形の各頂点に配置されるとともに、この正多角形の中心が当該種結晶の重心と一致する態様で前記種結晶の裏面から突出形成されたものを用いる
請求項4に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記種結晶として、その裏面が当該種結晶の昇華を防止する保護膜により被覆されたものを用いる
請求項1〜5のいずれか一項に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
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