JP6036946B2 - 炭化珪素単結晶の製造方法および製造装置 - Google Patents
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- 成長炉を用いた昇華法による炭化珪素単結晶の製造方法であって、
第1のトランスを用いて、抵抗型ヒーターに第1の振幅を有する電圧を印加することにより、前記成長炉内の温度を所定の温度にまで昇温する工程と、
前記所定の温度において前記炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備え、
前記成長炉は、ルツボを含み、
前記抵抗型ヒーターは、前記ルツボの側面を取り囲むように配置されており、
前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程における前記成長炉内の圧力は、前記所定の温度において前記炭化珪素単結晶を成長させる工程における前記成長炉内の圧力よりも高くなっており、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程では、第2のトランスを用いて、前記抵抗型ヒーターに前記第1の振幅よりも小さい第2の振幅を有する電圧が印加され、
前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程における電力は、前記炭化珪素単結晶を成長させる工程における電力よりも大きい、炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程の後、かつ前記炭化珪素単結晶を成長させる工程の前に、前記抵抗型ヒーターに前記第2の振幅を有する電圧を印加しつつ、前記成長炉内の圧力を低減させる工程を含む、請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記成長炉内に不活性ガスおよび体積比10%以上の窒素ガスを含む雰囲気ガスを導入する工程をさらに備えた、請求項1または2に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程および前記炭化珪素単結晶を成長させる工程の少なくともいずれかは、前記抵抗型ヒーターに対して単位時間当たりに電圧が印加される時間を変化させる工程を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 昇華法による炭化珪素単結晶の製造装置であって、
抵抗型ヒーターを有する成長炉と、
前記抵抗型ヒーターに電圧を印加するための電圧印加部と、
前記成長炉内の圧力を調整するための圧力調整部とを備え、
前記成長炉は、ルツボを含み、
前記抵抗型ヒーターは、前記ルツボの側面を取り囲むように配置されており、
前記電圧印加部は、前記抵抗型ヒーターに印加される電圧を、第1の振幅を有する電圧から前記第1の振幅よりも小さい第2の振幅を有する電圧に切り替えるための電圧切替部を含み、
前記成長炉内の温度を所定の温度まで昇温する工程における電力は、前記炭化珪素単結晶を成長させる工程における電力よりも大きくなるように構成されている、炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記電圧印加部は、前記第1の振幅を有する電圧を発生させるための第1のトランスと、前記第2の振幅を有する電圧を発生させるための第2のトランスとを含む、請求項5に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記電圧印加部は、前記抵抗型ヒーターに対して単位時間当たりに電圧が印加される時間を変化させる印加時間切替部を含む、請求項5または6に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 成長炉を用いた昇華法による炭化珪素単結晶の製造方法であって、
第1のトランスを用いて、抵抗型ヒーターに第1の振幅を有する電圧を印加することにより、前記成長炉内の温度を所定の温度にまで昇温する工程と、
前記所定の温度において前記炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備え、
前記成長炉は、ルツボを含み、
前記抵抗型ヒーターは、前記ルツボの底面側に配置されており、
前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程における前記成長炉内の圧力は、前記所定の温度において前記炭化珪素単結晶を成長させる工程における前記成長炉内の圧力よりも高くなっており、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程では、第2のトランスを用いて、前記抵抗型ヒーターに前記第1の振幅よりも小さい第2の振幅を有する電圧が印加され、
前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程における電力は、前記炭化珪素単結晶を成長させる工程における電力よりも大きい、炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程の後、かつ前記炭化珪素単結晶を成長させる工程の前に、前記抵抗型ヒーターに前記第2の振幅を有する電圧を印加しつつ、前記成長炉内の圧力を低減させる工程を含む、請求項8に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記成長炉内に不活性ガスおよび体積比10%以上の窒素ガスを含む雰囲気ガスを導入する工程をさらに備えた、請求項8または9に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記成長炉内の温度を前記所定の温度にまで昇温する工程および前記炭化珪素単結晶を成長させる工程の少なくともいずれかは、前記抵抗型ヒーターに対して単位時間当たりに電圧が印加される時間を変化させる工程を含む、請求項8〜10のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 前記抵抗型ヒーターは、さらに前記ルツボの側面を取り囲むように配置されている、請求項8〜11のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
- 昇華法による炭化珪素単結晶の製造装置であって、
抵抗型ヒーターを有する成長炉と、
前記抵抗型ヒーターに電圧を印加するための電圧印加部と、
前記成長炉内の圧力を調整するための圧力調整部とを備え、
前記成長炉は、ルツボを含み、
前記抵抗型ヒーターは、前記ルツボの底面側に配置されており、
前記電圧印加部は、前記抵抗型ヒーターに印加される電圧を、第1の振幅を有する電圧から前記第1の振幅よりも小さい第2の振幅を有する電圧に切り替えるための電圧切替部を含み、
前記成長炉内の温度を所定の温度まで昇温する工程における電力は、前記炭化珪素単結晶を成長させる工程における電力よりも大きくなるように構成されている、炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記電圧印加部は、前記第1の振幅を有する電圧を発生させるための第1のトランスと、前記第2の振幅を有する電圧を発生させるための第2のトランスとを含む、請求項13に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記電圧印加部は、前記抵抗型ヒーターに対して単位時間当たりに電圧が印加される時間を変化させる印加時間切替部を含む、請求項13または14に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記抵抗型ヒーターは、さらに前記ルツボの側面を取り囲むように配置されている、請求項13〜15のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
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