JP5936191B2 - 結晶の製造方法 - Google Patents
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Description
このような溶液法によってSiCの結晶を製造する場合、高品質なSiCの結晶を安定して製造できるのが望ましい。
本実施形態では、まず、図2(a)に示すように、SiC結晶体1を準備する。本実施形態のSiC結晶体1は、SiCの単結晶であり、珪素結晶面11および炭素結晶面12を備えている。
次に、保持部材151をD2方向に動かして種結晶15を引き上げ、図2(c)に示すように、傾斜している珪素結晶面11aに第1溶液5からSiCの結晶(A)2を成長させる。なお、図2(c)では、説明の便宜上、図2(b)に示す種結晶15の上下を、図1のように反転させていない。
次に、図2(c)、(d)に示すように、種結晶15に成長させた結晶(A)2から種結晶15および種結晶15に接触する面Sを含む結晶(A)2の一部を除去することにより、結晶(A)2に炭素結晶面22を露出させる。これにより、結晶(A)2から種結晶15を確実に除去することができる。また、上述した結晶(A)2に存在する複数の貫通転位23は、図3(a)に示すように、結晶(A)2のうち種結晶15に接触する面S近傍の領域に位置する。本実施形態では、面Sを含む結晶(A)2の一部を除去することから、複数の貫通転位23を除去することができ、炭素結晶面22に露出する貫通転位23の数を少なくすることができる。
次に、結晶(A)2の炭素結晶面22を、炭素を含む珪素の第2溶液に接触させる。第2溶液としては、上述の第1溶液5で説明したのと同じ溶液が挙げられる。また、第2溶液の組成は、第1溶液5の組成と同じであってもよいし、異なっていてもよい。炭素結晶面22を第2溶液に接触させる方法としては、上述の第1工程で説明した珪素結晶面11aを第1溶液5に接触させる方法と同じ方法が挙げられる。
次に、結晶(A)2を引き上げ、図2(e)に示すように、炭素結晶面22に第2溶液からSiCの結晶(B)3を成長させる。このように、炭素結晶面22に結晶(B)3を成長させると、珪素結晶面21に結晶(B)3を成長させるよりも、結晶安定性を向上させることができ、結晶(B)3を厚膜成長させることが可能となる。また、上述した第3工程において、炭素結晶面22に露出する貫通転位23の数を少なくしていることから、SiC結晶体に直接結晶を成長させる場合と比較して、結晶(B)3内に引き継がれる貫通転位の数を少なくすることができる。
その他の構成は、上述した一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
11 珪素結晶面
11a (0001)面に対して傾斜している珪素結晶面
12 炭素結晶面
13 貫通転位
15 種結晶
2 結晶(A)
21 珪素結晶面
22 炭素結晶面
22a 結晶(A)の(0001)面
23 貫通転位
3 結晶(B)
4 接着材
5 第1溶液
6 保持部材
6a 下端面
7 接着材
100 結晶製造装置
110 坩堝
110A 開口部
120 坩堝容器
130 保温材
140 加熱機構
141 コイル
142 交流電源
150 搬入出機構
151 保持部材
151a 下端面
152 動力源
160 制御部
Claims (5)
- (0001)面に対して傾斜している珪素結晶面を有する種結晶の前記珪素結晶面を、炭素を含む珪素の第1溶液に接触させる第1工程と、
前記珪素結晶面に前記第1溶液から炭化珪素の結晶(A)を成長させる第2工程と、
前記種結晶に成長させた前記結晶(A)から前記種結晶および該種結晶に接触する面を含む前記結晶(A)の一部を除去することにより、前記結晶(A)に炭素結晶面を露出させる第3工程と、
前記結晶(A)の前記炭素結晶面を、炭素を含む珪素の第2溶液に接触させる第4工程と、
前記結晶(A)の前記炭素結晶面に前記第2溶液から炭化珪素の結晶(B)を成長させる第5工程と
を備える、結晶の製造方法。 - 前記第3工程において、前記炭素結晶面として前記結晶(A)の(0001)面が露出するように前記結晶(A)の一部を除去する、請求項1に記載の結晶の製造方法。
- 前記第3工程において、前記結晶(A)の前記一部を前記結晶(A)の前記(0001)面に対して平行な方向に研磨して除去する、請求項2に記載の結晶の製造方法。
- 前記第5工程において、前記第2溶液の温度を前記第1溶液の温度よりも高くなるように設定する、請求項1〜3のいずれかに記載の結晶の製造方法。
- 前記第2工程と前記第3工程との間に、前記結晶(A)の前記種結晶とは反対側の表面を保持部材によって保持する工程を含み、
前記第3工程を、前記結晶(A)の前記表面を前記保持部材によって保持した状態で行う、請求項1〜4のいずれかに記載の結晶の製造方法。
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