JP5333315B2 - 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 - Google Patents
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Description
そして、請求項2に記載の発明では、このような製造方法とする場合において、台座(3)として放熱部が備えられたものを用意する工程では、台座(3)として、台座本体(3b)と、該台座本体(3b)の種結晶(4)側の面に形成された凸部(3e)を囲む凹部(3f)内に配置され、台座本体(3b)の構成材料よりも低熱伝導度の材料で構成された低熱伝導部材(3d)とを有し、凸部(3e)によって放熱部が構成されたものを用意し、SiC単結晶(6)を成長させる工程では、台座(3)における放熱部および低熱伝導部材(3d)に種結晶(4)を直接取り付けることで、上記効果を得るようにしている。
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るSiC単結晶製造装置1の断面構成図である。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して台座3の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対して台座3の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
台座3を台座本体3bと低熱伝導部材3dによって構成している。具体的には、台座本体3bのうちの種結晶4側の面について、中央部が凸部3e、それ以外の部分が凹部3fとなるようにし、凹部3f内に台座本体3bを構成する黒鉛よりも熱伝導度が低い材料、例えば耐熱性カーボンシートで構成された低熱伝導部材3dを配置することで、黒鉛で構成された台座本体3bの凸部3eが低熱伝導部材3dで囲まれた構造とされている。これにより、凸部3eが相対的にその周囲を囲む低熱伝導部材3dよりも熱伝導度が高くなる。
上記第1、第2実施形態では、放熱部の一例として、台座3の中央部に空洞部3aを備えたり、空洞部3a内に高熱伝導部材3cを配置した例を示した。また、第3実施形態では、台座本体3bの中央部のみを残して凹部3fを形成し、凹部3f内に低熱伝導部材3dを配置することで台座本体3bの凸部3eが相対的に高熱伝導度となるようにし、放熱部として機能するようにした。
(比較例)
台座3に放熱部として形成された空洞部3a、もしくは、高熱伝導部材3c、凸部3eのうち種結晶4側の部位が直径5mmを超えた円形にすると、種結晶4に存在するマイクロパイプ欠陥やらせん転位以外の場所の種結晶4の表面に多数の成長核が形成され、不特定の場所に異種多形が発生した。また、台座3に放熱部として形成された空洞部3a、もしくは、高熱伝導部材3c、凸部3eのうち種結晶4側の部位が直径1mm未満の円形にしても、種結晶4に存在するマイクロパイプ欠陥やらせん転位以外の場所の種結晶4の表面に多数の成長核が形成され、不特定の場所に異種多形が発生した。この比較例からも、上記したように、空洞部3aのうち種結晶4側の部位が直径1mm以上、5mm以下となるようにするのが好ましいといえる。
2 坩堝
3 台座
3a 空洞部
3b 台座本体
3c 高熱伝導部材
3d 低熱伝導部材
3e 凸部
3f 凹部
4 種結晶
5 粉末原料
6 SiC単結晶
Claims (3)
- 台座(3)に対して炭化珪素単結晶基板にて構成された種結晶(4)を取り付け、該種結晶(4)の下方から炭化珪素の原料ガスを供給することにより、前記種結晶(4)の表面に炭化珪素単結晶(6)を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記台座(3)における前記種結晶(4)が取り付けられる一面のうち、該台座(3)の外縁部よりも内側に、前記種結晶(4)側の部位が直径1mm以上、5mm以下の円形内に収まり、前記一面の他の部位よりも放熱性が高くされた放熱部が備えられており、
前記台座(3)は、前記種結晶(4)側の面に形成された凸部(3e)を有する台座本体(3b)と、該台座本体(3b)の前記種結晶(4)側の面に形成された凸部(3e)を囲む凹部(3f)内に配置され、前記台座本体(3b)の構成材料よりも低熱伝導度の材料で構成された低熱伝導部材(3d)とを有して構成され、
前記放熱部は、前記凸部(3e)により構成されており、該放熱部および前記低熱伝導部材(3d)に前記種結晶(4)が直接接する構造とされていることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。 - 台座(3)に対して炭化珪素単結晶基板にて構成された種結晶(4)を取り付け、該種結晶(4)の下方から炭化珪素の原料ガスを供給することにより、前記種結晶(4)の表面に炭化珪素単結晶(6)を成長させる炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記台座(3)として、該台座(3)における前記種結晶(4)が取り付けられる一面のうち、該台座(3)の外縁部よりも内側に、前記一面の他の部位よりも放熱性が高くされた放熱部が備えられたものを用意する工程と、
前記台座(3)の前記一面に前記種結晶(4)を取り付け、前記原料ガスを供給することにより、前記種結晶(4)のうち前記放熱部と対応する場所に初めに1つの成長核を形成し、その後、当該成長核より前記炭化珪素単結晶(6)を成長させる工程と、を含み、
前記台座(3)として前記放熱部が備えられたものを用意する工程では、前記台座(3)として、台座本体(3b)と、該台座本体(3b)の前記種結晶(4)側の面に形成された凸部(3e)を囲む凹部(3f)内に配置され、前記台座本体(3b)の構成材料よりも低熱伝導度の材料で構成された低熱伝導部材(3d)とを有し、前記凸部(3e)によって前記放熱部が構成されたものを用意し、
前記炭化珪素単結晶(6)を成長させる工程では、前記台座(3)における前記放熱部および前記低熱伝導部材(3d)に前記種結晶(4)を直接取り付けることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記種結晶(4)として、該種結晶(4)のうち前記放熱部に対応する箇所にマイクロパイプ欠陥もしくは、らせん転位が1個以上存在するものを用いることを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
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