JP6458451B2 - 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
[本発明の実施形態の説明]
以下、本発明の実施態様を列記して説明する。
[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施の形態に係る炭化珪素単結晶の製造装置100の構成について説明する。
まず、炭化珪素単結晶の製造装置を準備する工程(S10:図13)が実施される。たとえば上述した炭化珪素単結晶の製造装置100が準備される。これにより、頂面5a1と、頂面5a1と反対側の底面5b2と、頂面5a1と底面5b2との間に位置する筒状の側面5b1とを有する坩堝5と、底面5b2に対面して設けられた第1抵抗ヒータ1と、側面5b1を取り囲むように構成された第2抵抗ヒータ2と、第2抵抗ヒータ2が対面する側面5b1の部分5cよりも外側に位置している仕切り部4aとを有する製造装置100が準備される(図1参照)。
1 第1抵抗ヒータ
1a,4a3,4b3 上面
1b,4a4,4b4 下面
1c,4a2,4b2 外側端部
2 第2抵抗ヒータ
2a 第1面
2b 第2面
2c 第3面
2d 第4面
3 第3抵抗ヒータ
4a1,4b1 面
4a 第1仕切り部(仕切り部)
4b 第2仕切り部
5 坩堝
5a1 頂面
5a2 種結晶保持面
5a 台座
5b2 底面
5b1 側面
5b 収容部
5c 部分
6 チャンバ
6a,6b,6c 窓
7,8,14 電極
7a 第2電源
8a 第1電源
9a 放射温度計(下部放射温度計)
9b 側部放射温度計
9c 上部放射温度計
11 種結晶
11a 裏面
11b,12a 表面
12 原料(炭化珪素原料)
13 輻射光
14a 第3電源
20 炭化珪素単結晶
100 製造装置
A1,A2 温度
P1,P2 圧力
T0,T1,T2,T3,T4,T5,T6,t1,t2,t3,t4 時間
W1,W2 幅
a1,a2,a3 距離
Claims (11)
- 頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有する坩堝と、
前記底面に対面して設けられた第1抵抗ヒータと、
前記側面を取り囲むように構成された第2抵抗ヒータと、
前記第2抵抗ヒータからの輻射光の少なくとも一部が前記第1抵抗ヒータに達することを妨げるように設けられた第1仕切り部とを備え、
前記第1仕切り部は、前記第2抵抗ヒータが対面する前記側面の部分よりも外側に位置しており、
前記第2抵抗ヒータは、前記頂面から前記底面に向かう方向において前記頂面側に位置する第1面と、前記底面側に位置する第2面とを有し、
前記第1仕切り部は、前記側面から前記坩堝の外側に突出するように設けられ、
前記底面に対して垂直な方向に沿って見た場合、前記第1仕切り部は、前記第2面の一部と重なっており、
前記第2抵抗ヒータに供給される電力が側部放射温度計により測定された前記側面および前記第2抵抗ヒータの少なくともいずれかの温度に基づいて前記側面の温度が一定に維持されるようにフィードバック制御され、且つ前記第1抵抗ヒータに供給される電力が下部放射温度計により測定された前記底面および前記第1抵抗ヒータの少なくともいずれかの温度に基づいて前記底面の温度が一定に維持されるようにフィードバック制御されるように構成されており、
前記底面に対して垂直な方向に沿って見た場合、前記第1仕切り部は、前記第1抵抗ヒータの一部と重なっている、炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記第1仕切り部は、前記側面の全周囲から前記坩堝の外側に突出するように設けられている、請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記底面に平行な方向に沿って見た場合、前記第1抵抗ヒータの幅は、前記坩堝の内部空間の幅よりも大きい、請求項1または請求項2に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記第2抵抗ヒータは、前記側面に対面する第3面と、前記第3面とは反対側の第4面とを有し、
前記坩堝の内部空間から見て、前記底面に平行な方向において、前記第2抵抗ヒータの前記第4面は、前記第1仕切り部の外側端部よりも遠位に位置し、かつ前記第1仕切り部の外側端部は、前記第1抵抗ヒータの外側端部よりも遠位に位置する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記頂面に対面して設けられた第3抵抗ヒータをさらに備える、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記第2抵抗ヒータからの輻射光の少なくとも一部が前記第3抵抗ヒータに達することを妨げるように設けられた第2仕切り部をさらに備え、
前記第2仕切り部は、前記側面の前記部分よりも外側に位置している、請求項5に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記第2仕切り部は、前記側面から前記坩堝の外側に突出するように設けられている、請求項6に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記第2仕切り部は、前記側面の全周囲から前記坩堝の外側に突出するように設けられている、請求項7に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 前記炭化珪素単結晶は昇華法により製造可能に構成されている、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
- 昇華法による炭化珪素単結晶の製造装置であって、
頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有する坩堝と、
前記底面に対面して設けられた第1抵抗ヒータと、
前記側面を取り囲むように構成された第2抵抗ヒータと、
前記頂面に対面して設けられた第3抵抗ヒータとを備え、
前記第2抵抗ヒータは、前記頂面から前記底面に向かう方向において、前記頂面側に位置する第1面と、前記底面側に位置する第2面と、前記側面に対面する第3面と、前記第3面とは反対側の第4面とを含み、さらに、
前記第2面側に位置し、かつ前記側面の全周囲から前記坩堝の外側に突出するように設けられた第1仕切り部と、
前記第1面側に位置し、かつ前記側面の全周囲から前記坩堝の外側に突出するように設けられた第2仕切り部とを備え、
前記坩堝の内部空間から見て、前記底面に平行な方向において、前記第2抵抗ヒータの前記第4面は、前記第1仕切り部および前記第2仕切り部の少なくとも一方の外側端部よりも遠位に位置し、かつ前記少なくとも一方の外側端部は、前記第1抵抗ヒータの外側端部よりも遠位に位置し、
前記底面に対して垂直な方向に沿って見た場合、前記第1仕切り部は、前記第2面の一部と重なっており、
前記第2抵抗ヒータに供給される電力が側部放射温度計により測定された前記側面および前記第2抵抗ヒータの少なくともいずれかの温度に基づいて前記側面の温度が一定に維持されるようにフィードバック制御され、且つ前記第1抵抗ヒータに供給される電力が下部放射温度計により測定された前記底面および前記第1抵抗ヒータの少なくともいずれかの温度に基づいて前記底面の温度が一定に維持されるようにフィードバック制御されるように構成されており、
前記底面に対して垂直な方向に沿って見た場合、前記第1仕切り部は、前記第1抵抗ヒータの一部と重なっている、炭化珪素単結晶の製造装置。 - 頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有する坩堝と、
前記底面に対面して設けられた第1抵抗ヒータと、
前記側面を取り囲むように構成された第2抵抗ヒータと、
前記第2抵抗ヒータが対面する前記側面の部分よりも外側に位置している仕切り部と、
前記坩堝の内部に設けられた原料と、
前記坩堝の内部において前記原料と対面して設けられた種結晶とを準備する工程と、
前記原料を昇華させることにより、前記種結晶上に炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備え、
前記第2抵抗ヒータは、前記頂面から前記底面に向かう方向において前記頂面側に位置する第1面と、前記底面側に位置する第2面とを有し、
前記仕切り部は、前記側面から前記坩堝の外側に突出するように設けられ、
前記底面に対して垂直な方向に沿って見た場合、前記仕切り部は、前記第2面の一部と重なっており、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程において、
前記第2抵抗ヒータからの輻射光の少なくとも一部が前記第1抵抗ヒータに達することを妨げるように前記仕切り部が設けられた状態で、前記第2抵抗ヒータに供給される電力が側部放射温度計により測定された前記側面および前記第2抵抗ヒータの少なくともいずれかの温度に基づいて前記側面の温度が一定に維持されるようにフィードバック制御され、且つ前記第1抵抗ヒータに供給される電力が下部放射温度計により測定された前記底面および前記第1抵抗ヒータの少なくともいずれかの温度に基づいて前記底面の温度が一定に維持されるようにフィードバック制御され、
前記底面に対して垂直な方向に沿って見た場合、前記仕切り部は、前記第1抵抗ヒータの一部と重なっている、炭化珪素単結晶の製造方法。
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