JP5170127B2 - SiC単結晶の製造方法 - Google Patents
SiC単結晶の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5170127B2 JP5170127B2 JP2010033949A JP2010033949A JP5170127B2 JP 5170127 B2 JP5170127 B2 JP 5170127B2 JP 2010033949 A JP2010033949 A JP 2010033949A JP 2010033949 A JP2010033949 A JP 2010033949A JP 5170127 B2 JP5170127 B2 JP 5170127B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- crucible
- seed crystal
- single crystal
- material melt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B9/00—Single-crystal growth from melt solutions using molten solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/36—Carbides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
(1)種結晶保持部の下端に保持された第1の種結晶を坩堝内の原料融液の液面部分に浸漬させることにより前記第1の種結晶上にSiC単結晶を成長させるSiC単結晶の製造方法において、前記第1の種結晶以外の部分で、多結晶の成長を促進させる処理(但し、前記坩堝の内壁面に凹凸部を設けることにより前記凹凸部に多結晶を成長させるものを除く)が行われることを特徴とする、SiC単結晶の製造方法。
(2)前記多結晶の成長を促進させる処理が、前記原料融液の内部から前記原料融液の液面に向かって温度が低下し、かつ前記原料融液の内部から前記坩堝の底部に向かって温度が低下する温度勾配を形成するものであることを特徴とする、上記(1)に記載の方法。
(3)前記多結晶の成長を促進させる処理が、黒鉛材料若しくは第2の種結晶を備えた黒鉛材料を前記原料融液の自由表面に浸漬させることにより前記黒鉛材料若しくは前記第2の種結晶上に多結晶を成長させるか、及び/又は第2の種結晶を前記坩堝の内壁と前記原料融液の液面の接触部、前記坩堝の内壁底面、若しくはその両方に設置することにより前記第2の種結晶上に多結晶を成長させるものであることを特徴とする、上記(1)に記載の方法。
(4)前記黒鉛材料が黒鉛棒又は黒鉛リングであることを特徴とする、上記(3)に記載の方法。
本実施例では、図1に示すSiC単結晶製造装置を用いて溶液法によるSiC単結晶の製造を実施し、その際、種結晶以外の部分で多結晶の成長を促進させる処理を行った場合の効果について調べた。なお、実験条件は以下のとおりである。
初期原料融液組成:Si/Ti/Al=70/20/10(at%)
高周波コイル
・出力: 上段コイル/下段コイル=30/50(kW)
・周波数: 上段コイル/下段コイル=20/8(kHz)
・電流値: 上段コイル/下段コイル=291.6/356.0(A)
・電流値の比: 上段コイル:下段コイル=1:1.22
種結晶: on−axis n型4H−SiC(0001)
種結晶保持部: 等方性黒鉛軸
圧力: Ar雰囲気30kPa(ゲージ圧)
成長時間: 10時間
坩堝: 黒鉛坩堝(内径150mm)
温度条件: 図3を参照
本比較例では、原料融液の温度分布を図5に示すよう制御したこと、及び成長持間を5時間としたこと以外は実施例1と同様にして、溶液法によるSiC単結晶の製造を実施した。なお、比較例1の詳細な実験条件は以下のとおりである。
初期原料融液組成:Si/Ti/Al=70/20/10(at%)
高周波コイル
・出力: 上段コイル/下段コイル=30/50(kW)
・周波数: 上段コイル/下段コイル=20/8(kHz)
・電流値: 上段コイル/下段コイル=303.1/356.0(A)
・電流値の比: 上段コイル:下段コイル=1:1.17
種結晶: on−axis n型4H−SiC(0001)
種結晶保持部: 等方性黒鉛軸
圧力: Ar雰囲気30kPa(ゲージ圧)
成長時間: 5時間
坩堝: 黒鉛坩堝(内径150mm)
温度条件: 図5を参照
2 坩堝
3 加熱手段
4 種結晶
5 種結晶保持部
6 蓋部
7 断熱材
8 チャンバー
9 黒鉛材料
10 SiC単結晶製造装置
Claims (4)
- 種結晶保持部の下端に保持された第1の種結晶を坩堝内の原料融液の液面部分に浸漬させることにより前記第1の種結晶上にSiC単結晶を成長させるSiC単結晶の製造方法において、
前記第1の種結晶以外の部分で、多結晶の成長を促進させる処理(但し、前記坩堝の内壁面に凹凸部を設けることにより前記凹凸部に多結晶を成長させるものを除く)が行われることを特徴とする、SiC単結晶の製造方法。 - 前記多結晶の成長を促進させる処理が、前記原料融液の内部から前記原料融液の液面に向かって温度が低下し、かつ前記原料融液の内部から前記坩堝の底部に向かって温度が低下する温度勾配を形成するものであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記多結晶の成長を促進させる処理が、黒鉛材料若しくは第2の種結晶を備えた黒鉛材料を前記原料融液の自由表面に浸漬させることにより前記黒鉛材料若しくは前記第2の種結晶上に多結晶を成長させるか、及び/又は第2の種結晶を前記坩堝の内壁と前記原料融液の液面の接触部、前記坩堝の内壁底面、若しくはその両方に設置することにより前記第2の種結晶上に多結晶を成長させるものであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記黒鉛材料が黒鉛棒又は黒鉛リングであることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010033949A JP5170127B2 (ja) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | SiC単結晶の製造方法 |
DE112011100596.2T DE112011100596B4 (de) | 2010-02-18 | 2011-02-17 | Verfahren zur Herstellung eines Siliciumcarbid-Einkristalls |
CN2011800098470A CN102762780A (zh) | 2010-02-18 | 2011-02-17 | 制造碳化硅单晶的方法 |
US13/577,500 US20120304916A1 (en) | 2010-02-18 | 2011-02-17 | Method of producing silicon carbide single crystal |
PCT/IB2011/000299 WO2011101727A1 (en) | 2010-02-18 | 2011-02-17 | Method of producing silicon carbide single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010033949A JP5170127B2 (ja) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | SiC単結晶の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011168447A JP2011168447A (ja) | 2011-09-01 |
JP5170127B2 true JP5170127B2 (ja) | 2013-03-27 |
Family
ID=43974751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010033949A Expired - Fee Related JP5170127B2 (ja) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | SiC単結晶の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120304916A1 (ja) |
JP (1) | JP5170127B2 (ja) |
CN (1) | CN102762780A (ja) |
DE (1) | DE112011100596B4 (ja) |
WO (1) | WO2011101727A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5803519B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2015-11-04 | トヨタ自動車株式会社 | SiC単結晶の製造方法及び製造装置 |
JP5888647B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-03-22 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 結晶成長装置及び結晶成長方法 |
JP5964094B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-08-03 | 京セラ株式会社 | 結晶成長装置および結晶成長方法 |
JP6174013B2 (ja) * | 2012-04-26 | 2017-08-02 | 京セラ株式会社 | 保持体、結晶成長方法および結晶成長装置 |
CN103031598B (zh) * | 2012-08-16 | 2015-10-14 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 硅外延生长的工艺方法 |
JP5876390B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2016-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | SiC単結晶の製造方法 |
JP6249494B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2017-12-20 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
US20160053402A1 (en) | 2013-04-09 | 2016-02-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | METHOD FOR PRODUCING SiC SINGLE CRYSTAL |
JP5877813B2 (ja) * | 2013-04-09 | 2016-03-08 | 新日鐵住金株式会社 | SiC単結晶の製造方法 |
JP5877812B2 (ja) * | 2013-04-09 | 2016-03-08 | 新日鐵住金株式会社 | SiC単結晶の製造方法 |
WO2014192573A1 (ja) | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 新日鐵住金株式会社 | SiC単結晶の製造装置及び当該製造装置を用いるSiC単結晶の製造方法 |
JP6060863B2 (ja) * | 2013-09-13 | 2017-01-18 | トヨタ自動車株式会社 | SiC単結晶及びその製造方法 |
JP2015086106A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 京セラ株式会社 | 坩堝、結晶製造装置および結晶の製造方法 |
JP6344401B2 (ja) * | 2014-02-12 | 2018-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | SiC単結晶の製造方法 |
US9732437B2 (en) * | 2014-09-09 | 2017-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | SiC single crystal and method for producing same |
JP6785545B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2020-11-18 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素単結晶製造用の黒鉛坩堝 |
JP6068603B2 (ja) * | 2015-11-16 | 2017-01-25 | 京セラ株式会社 | 結晶成長装置 |
KR101733698B1 (ko) * | 2015-11-30 | 2017-05-08 | 한국세라믹기술원 | 용액성장용 도가니 및 도가니 내의 용액성장 방법 |
JP6344374B2 (ja) * | 2015-12-15 | 2018-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | SiC単結晶及びその製造方法 |
CN111676519A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-09-18 | 郑红军 | 碳化硅晶体熔体生长装置 |
CN114395799A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-04-26 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 一种同时制造碳化硅单晶及碳化硅多晶的装置及方法 |
CN114481325A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-13 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 一种碳化硅多晶的制造装置及方法 |
CN114717651B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-10-10 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 一种碳化硅复合基板的制造方法及制造装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4582561A (en) * | 1979-01-25 | 1986-04-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for making a silicon carbide substrate |
JPS60260498A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-23 | Sanyo Electric Co Ltd | SiC単結晶成長方法 |
JPS60264098A (ja) * | 1984-06-13 | 1985-12-27 | 株式会社日立製作所 | 螢光光度計用メタルハライドランプの制御回路 |
JPS63186775U (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-30 | ||
JPH05117091A (ja) * | 1991-10-29 | 1993-05-14 | Fujikura Ltd | 太陽電池用粒状シリコン単結晶の製造方法 |
JPH05345700A (ja) * | 1992-06-12 | 1993-12-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 炭化ケイ素単結晶の液相エピタキシャル成長装置 |
JP2820002B2 (ja) | 1993-09-01 | 1998-11-05 | 信越半導体株式会社 | 単結晶引上装置 |
JPH08208369A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 単結晶成長方法 |
EP0933450B1 (en) * | 1998-01-19 | 2002-04-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making SiC single crystal and apparatus for making SiC single crystal |
JP4561000B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2010-10-13 | 住友金属工業株式会社 | 炭化珪素(SiC)単結晶の製造方法 |
JP2007126335A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Toyota Motor Corp | 溶液法による炭化ケイ素単結晶の製造のための製造設備 |
JP2007197231A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Toyota Motor Corp | SiC単結晶の製造方法 |
JP4179331B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2008-11-12 | トヨタ自動車株式会社 | SiC単結晶の製造方法 |
CN101448984B (zh) * | 2006-05-18 | 2012-02-22 | 昭和电工株式会社 | 制造碳化硅单晶的方法 |
JP4840279B2 (ja) | 2007-07-26 | 2011-12-21 | パナソニック電工株式会社 | ガラス窓部付きドア枠 |
JP4191787B1 (ja) | 2008-04-14 | 2008-12-03 | 禎男 田川 | 染毛剤 |
JP2009274887A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Toyota Motor Corp | SiC単結晶の製造方法 |
-
2010
- 2010-02-18 JP JP2010033949A patent/JP5170127B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-02-17 US US13/577,500 patent/US20120304916A1/en not_active Abandoned
- 2011-02-17 WO PCT/IB2011/000299 patent/WO2011101727A1/en active Application Filing
- 2011-02-17 CN CN2011800098470A patent/CN102762780A/zh active Pending
- 2011-02-17 DE DE112011100596.2T patent/DE112011100596B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112011100596T5 (de) | 2013-03-28 |
US20120304916A1 (en) | 2012-12-06 |
JP2011168447A (ja) | 2011-09-01 |
DE112011100596B4 (de) | 2015-08-27 |
CN102762780A (zh) | 2012-10-31 |
WO2011101727A1 (en) | 2011-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5170127B2 (ja) | SiC単結晶の製造方法 | |
JP5304600B2 (ja) | SiC単結晶の製造装置及び製造方法 | |
JP4736401B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP2008100890A (ja) | SiC単結晶の製造方法 | |
JP2009161416A (ja) | 単結晶製造装置 | |
JP4475091B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP2018140884A (ja) | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 | |
JP5069657B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造装置及び炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP5602093B2 (ja) | 単結晶の製造方法および製造装置 | |
JP6257483B2 (ja) | シリコン単結晶製造方法 | |
JP4645496B2 (ja) | 単結晶の製造装置および製造方法 | |
JP4513749B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
JP2004189549A (ja) | 窒化アルミニウム単結晶の製造方法 | |
JP2010076990A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造装置及び炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JP5392040B2 (ja) | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 | |
CN107532328B (zh) | SiC单晶的制造方法 | |
JP2006290685A (ja) | 炭化ケイ素単結晶の製造方法 | |
CN107532329B (zh) | SiC单晶的制造方法 | |
US9822468B2 (en) | Method for producing SiC single crystal | |
JP2007308355A (ja) | 炭化ケイ素単結晶の製造装置及びその製造方法 | |
JP6958854B2 (ja) | 磁歪材料の製造方法 | |
JP2011105526A (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
JP4400479B2 (ja) | 単結晶の製造方法および製造装置 | |
JP2020508277A (ja) | シリコン系溶融組成物及びこれを用いるシリコンカーバイド単結晶の製造方法 | |
TWI707992B (zh) | 用於提拉單晶的方法與裝置及矽半導體晶圓 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110518 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120417 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120612 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120814 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121217 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |