JPH04193798A - ＳｉＣ単結晶の製造方法 - Google Patents
ＳｉＣ単結晶の製造方法Info
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- JPH04193798A JPH04193798A JP32087790A JP32087790A JPH04193798A JP H04193798 A JPH04193798 A JP H04193798A JP 32087790 A JP32087790 A JP 32087790A JP 32087790 A JP32087790 A JP 32087790A JP H04193798 A JPH04193798 A JP H04193798A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は、液相エピタキシャル成長法を用いたＳｉＣ単
結晶の製造方法に関する。
結晶の製造方法に関する。
（従来の技術）
ＳｉＣ単結晶、その中でもα型６Ｈ−８ｉＣ単結晶は、
室温において約２．９ｅＶの禁制帯幅を有するため青色
発光ダイオードの材料として用いられている。
室温において約２．９ｅＶの禁制帯幅を有するため青色
発光ダイオードの材料として用いられている。
この青色発光ダイオードは、６Ｈ型もしくは４Ｈ型のＳ
ｉＣ単結晶基板」二に６Ｈ型の結晶を成長させることに
より作製される。以下にこの従来の成長方法について説
明する。第３図は、成長を終えた状態にある成長装置の
概略をしめす図である。
ｉＣ単結晶基板」二に６Ｈ型の結晶を成長させることに
より作製される。以下にこの従来の成長方法について説
明する。第３図は、成長を終えた状態にある成長装置の
概略をしめす図である。
先ず、ｎ型の結晶を成長させる場合にはＡＩとＮを、ま
たｐ型の結晶を成長させる場合にはＡ１をドーパントと
して予め加えているＳｉを入れた黒鉛ルツボ１を加熱し
Ｓｉ融液２を作製する。黒鉛ルツボ１は、下から上もし
くは、上から下に向かって徐々に高温となる部分が存在
するよう温度勾配をつけておく。単結晶の成長は、上記
基板３を一定時間この融液の低温部に浸漬することによ
って行われる。この基板３を融液に浸漬する際には、４
のような指示棒が使用され、浸漬保持される。Ｓｉ融液
２には加熱されたルツボ壁から炭素が少量溶は込み融液
の対流によって低温部に輸送され、Ｓｉと反応して結晶
基板３」二に６Ｈ型ＳｉＣ結晶が成長する。結晶成長中
は成長層の均−性を増すため基板３を回転させる。その
後一定時間経て基板３にＳｉＣ結晶を積層後、Ｓｉ融液
から取り出し冷却する。この際、基板３表面には粘性の
ためＳｉ融液９が付着する。付着したＳｉ融液９を冷却
後固化する事によって結晶を形成する。ところがこの結
晶はＳｉＣとＳｉとの熱膨張係数の違いにより、結晶成
長後のＳｉＣ基板３にひび割れが生じる。また、付着Ｓ
ｉ融液からＳｉＣ結晶が析出し基板表面に大きな突起が
生じてしまう。この付着融液の量は基板の保持方法によ
っても異なり、融液面に水平に保持する場合には特に多
くなる。
たｐ型の結晶を成長させる場合にはＡ１をドーパントと
して予め加えているＳｉを入れた黒鉛ルツボ１を加熱し
Ｓｉ融液２を作製する。黒鉛ルツボ１は、下から上もし
くは、上から下に向かって徐々に高温となる部分が存在
するよう温度勾配をつけておく。単結晶の成長は、上記
基板３を一定時間この融液の低温部に浸漬することによ
って行われる。この基板３を融液に浸漬する際には、４
のような指示棒が使用され、浸漬保持される。Ｓｉ融液
２には加熱されたルツボ壁から炭素が少量溶は込み融液
の対流によって低温部に輸送され、Ｓｉと反応して結晶
基板３」二に６Ｈ型ＳｉＣ結晶が成長する。結晶成長中
は成長層の均−性を増すため基板３を回転させる。その
後一定時間経て基板３にＳｉＣ結晶を積層後、Ｓｉ融液
から取り出し冷却する。この際、基板３表面には粘性の
ためＳｉ融液９が付着する。付着したＳｉ融液９を冷却
後固化する事によって結晶を形成する。ところがこの結
晶はＳｉＣとＳｉとの熱膨張係数の違いにより、結晶成
長後のＳｉＣ基板３にひび割れが生じる。また、付着Ｓ
ｉ融液からＳｉＣ結晶が析出し基板表面に大きな突起が
生じてしまう。この付着融液の量は基板の保持方法によ
っても異なり、融液面に水平に保持する場合には特に多
くなる。
（発明が解決しようとする課題）
この様に従来の成長方法はＳｉ融液が付着することによ
り、結晶成長後のＳｉＣ基板にひびわれが生じ、また、
残留融液からのＳｉＣ結晶の析出があり基板表面に大き
な突起が生じるという問題があった。
り、結晶成長後のＳｉＣ基板にひびわれが生じ、また、
残留融液からのＳｉＣ結晶の析出があり基板表面に大き
な突起が生じるという問題があった。
本発明は、上記事情を考慮して成されたものであり、基
板のひび割れ及び基板表面の突起の発生を抑制したＳｉ
Ｃ単結晶の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
板のひび割れ及び基板表面の突起の発生を抑制したＳｉ
Ｃ単結晶の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、黒鉛ルツボ内のＳｉ融液中にＳｉＣ単結晶基
板を浸し、前記基板上にＳｉＣ単結晶を成゛長させる工
程と、前記基板を前記融液中から取り出した後前記基板
が前記Ｓｉ融液て濡れた状態で、加熱した黒鉛に前記基
板を接触させる工程とを具備する事を特徴とするＳｉＣ
単結晶の製造方法を提供するものである。
板を浸し、前記基板上にＳｉＣ単結晶を成゛長させる工
程と、前記基板を前記融液中から取り出した後前記基板
が前記Ｓｉ融液て濡れた状態で、加熱した黒鉛に前記基
板を接触させる工程とを具備する事を特徴とするＳｉＣ
単結晶の製造方法を提供するものである。
（作 用）
本発明によれば、高温に保たれた黒鉛はＳｉ融液との漏
れが非常に良い。Ｓｉ融液からＳｉ融液の付着した基板
を取り出した後直ちに、前記黒鉛を基板に接触させるこ
とにより、前記黒鉛がＳｉ融液を吸収するためＳｉ融液
残りを無くすことができる。そのため冷却後に基板にひ
びわれが生じるようなことがなくなる。また、基板表面
の突起の発生も無くす事ができる。
れが非常に良い。Ｓｉ融液からＳｉ融液の付着した基板
を取り出した後直ちに、前記黒鉛を基板に接触させるこ
とにより、前記黒鉛がＳｉ融液を吸収するためＳｉ融液
残りを無くすことができる。そのため冷却後に基板にひ
びわれが生じるようなことがなくなる。また、基板表面
の突起の発生も無くす事ができる。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わる液相エピタキシャル
成長装置の概略構成を示す図である。図中７は高周波コ
イル、１は黒鉛ルツボ、２はＳｉ融液、３はＳｉＣ基板
、４は基板保持具、５は保持具固定用ネジ、８は引き上
げ棒である。
成長装置の概略構成を示す図である。図中７は高周波コ
イル、１は黒鉛ルツボ、２はＳｉ融液、３はＳｉＣ基板
、４は基板保持具、５は保持具固定用ネジ、８は引き上
げ棒である。
結晶成長時には黒鉛ルツボ１を高周波により１７００℃
程度に加熱しＳｉを溶融した。このとき黒鉛ルツボ１に
はルツボ底部から上部に向かって５ ｄｅｇ／印の割合
で温度が低くなるように高周波コイル７の位置を調整し
た。Ｓｉ融液２中にはｎ型結晶成長の場合は窒素とアル
ミニウムを、ｎ型結晶成長の場合はアルミニウムを不純
物として混入した。
程度に加熱しＳｉを溶融した。このとき黒鉛ルツボ１に
はルツボ底部から上部に向かって５ ｄｅｇ／印の割合
で温度が低くなるように高周波コイル７の位置を調整し
た。Ｓｉ融液２中にはｎ型結晶成長の場合は窒素とアル
ミニウムを、ｎ型結晶成長の場合はアルミニウムを不純
物として混入した。
結晶成長においては基板を低速で回転させながら、まず
初めにＳｉ融液２の高温部に基板３を浸し、かる＜Ｓｉ
Ｃ基板３表面をＳｉ融液２でエツチングした後基板３を
Ｓｉ融液２の低温部に約１時間〜２時間保持した。続い
て基板をＳｉ融液の液面より上部に引上げ、直ちに高温
に保たれた黒鉛６を接触させ、基板に付着しているＳｉ
融液を吸収させた。第１図はこの状態を示す。このとき
黒鉛６の温度がＳｉの融点より低い場合は、Ｓｉ融液を
吸収中に前記黒鉛に基板が接着される場合かあったため
、この温度はＳｉの融点以上が好ましい。
初めにＳｉ融液２の高温部に基板３を浸し、かる＜Ｓｉ
Ｃ基板３表面をＳｉ融液２でエツチングした後基板３を
Ｓｉ融液２の低温部に約１時間〜２時間保持した。続い
て基板をＳｉ融液の液面より上部に引上げ、直ちに高温
に保たれた黒鉛６を接触させ、基板に付着しているＳｉ
融液を吸収させた。第１図はこの状態を示す。このとき
黒鉛６の温度がＳｉの融点より低い場合は、Ｓｉ融液を
吸収中に前記黒鉛に基板が接着される場合かあったため
、この温度はＳｉの融点以上が好ましい。
前記黒鉛６の温度がＳｉの融点より高い場合は接着され
ることは無く、吸収させた後の分離が容易であった。な
お、Ｓｉ融液吸収用黒鉛６は密度の小さい物はど吸収力
は高くなり、密度が１．９ｇ／印 以下好ましくは１．
８ｇ／ｃｍ”以下になると吸収力は格段に向上し、Ｓｉ
の融点より温度が低い場合でも基板が接着される頻度は
少なくなった。
ることは無く、吸収させた後の分離が容易であった。な
お、Ｓｉ融液吸収用黒鉛６は密度の小さい物はど吸収力
は高くなり、密度が１．９ｇ／印 以下好ましくは１．
８ｇ／ｃｍ”以下になると吸収力は格段に向上し、Ｓｉ
の融点より温度が低い場合でも基板が接着される頻度は
少なくなった。
基板３の取り出しは、基板保持部４の温度が室温まで下
がってから行った。基板３取り出しは融液残りがないた
め保持具固定用ネジ５を緩めるだけで、簡単に結晶成長
した基板を取り外すことかできた。また、基板にひび割
れが生じるような事も無く、製造歩留りを向上できた。
がってから行った。基板３取り出しは融液残りがないた
め保持具固定用ネジ５を緩めるだけで、簡単に結晶成長
した基板を取り外すことかできた。また、基板にひび割
れが生じるような事も無く、製造歩留りを向上できた。
さらに、基板表面の突起・発生もなくなるため電極工程
などの作業に支障をきたす事がなくなった。
などの作業に支障をきたす事がなくなった。
次に本発明の他の実施例を第２図に沿って説明する。こ
の実施例が先の実施例と異なる点はルツボ１にふた２０
を設けている事にある。以下の説明では先の実施例と同
一部分は同一番号を付しその詳説は省略する。ふた２０
は基板３に付着したＳｉ融液を吸収するためのもので例
えば密度１．８ｇ／ｃＩＴ１３の黒鉛でできている。第
２図は基板３をこの融液２から引き上げた直後を示す。
の実施例が先の実施例と異なる点はルツボ１にふた２０
を設けている事にある。以下の説明では先の実施例と同
一部分は同一番号を付しその詳説は省略する。ふた２０
は基板３に付着したＳｉ融液を吸収するためのもので例
えば密度１．８ｇ／ｃＩＴ１３の黒鉛でできている。第
２図は基板３をこの融液２から引き上げた直後を示す。
この後これを引き上げる際にこのふた２０に基板３を接
触させて部分なＳｉ融液を除去する。この様にしても先
の実施例と同様の効果を奏する。
触させて部分なＳｉ融液を除去する。この様にしても先
の実施例と同様の効果を奏する。
このふた２０をルツボ２の側壁で兼ねる様にしても良い
。この場合には、基板をルツボの側壁に接触させて引き
上げる。ここでルツボの材質としては例えば密度１．９
ｇ／ｃｍ 以上、１．［ｉ！Ｈ／ｃｍ”以下の黒鉛を
使用する。密度が１．９＋ｒ／ｃｍ３より大きくなると
うま＜Ｓｉ融液を吸収できなくなり、また１、６５ｇ／
ｃｍ”より小さくなるとルツボ２からＳｉ融液が漏れ出
してしまうからである。この様にしても先の一実施例と
同様の効果を奏することができる。
。この場合には、基板をルツボの側壁に接触させて引き
上げる。ここでルツボの材質としては例えば密度１．９
ｇ／ｃｍ 以上、１．［ｉ！Ｈ／ｃｍ”以下の黒鉛を
使用する。密度が１．９＋ｒ／ｃｍ３より大きくなると
うま＜Ｓｉ融液を吸収できなくなり、また１、６５ｇ／
ｃｍ”より小さくなるとルツボ２からＳｉ融液が漏れ出
してしまうからである。この様にしても先の一実施例と
同様の効果を奏することができる。
［発明の効果コ
本発明によれば結晶成長後の基板に融液残りがないため
、ひびわれが生じるようなことがなくなりまた、基板表
面の突起の発生も無くすことができた。
、ひびわれが生じるようなことがなくなりまた、基板表
面の突起の発生も無くすことができた。
第１図は、本発明の一実施例にかかわる付着融液吸収用
黒鉛を設けたＳｉＣ液相エピタキシャル成長装置の概略
構成をしめす図、第２図は、本発明の他の実施例を示す
図、第３図は従来のＳｉＣ液相エピタキシャル成長装置
の概略構成をしめす図である。 １・・・黒鉛ルツボ、２，１９・・・Ｓｉ融液、３・・
・ＳｉＣ基板、４・・・基板保持具、５・・・保持具固
定用ネジ、６・・・黒鉛、７・・・高周波コイル、８・
・・引き」二げ棒、２０・・・ふた。
黒鉛を設けたＳｉＣ液相エピタキシャル成長装置の概略
構成をしめす図、第２図は、本発明の他の実施例を示す
図、第３図は従来のＳｉＣ液相エピタキシャル成長装置
の概略構成をしめす図である。 １・・・黒鉛ルツボ、２，１９・・・Ｓｉ融液、３・・
・ＳｉＣ基板、４・・・基板保持具、５・・・保持具固
定用ネジ、６・・・黒鉛、７・・・高周波コイル、８・
・・引き」二げ棒、２０・・・ふた。
Claims (1)
- 黒鉛ルツボ内のＳｉ融液中にＳｉＣ単結晶基板を浸し、
前記基板上にＳｉＣ単結晶を成長させる工程と、前記基
板を前記融液中から取り出した後、前記基板が前記Ｓｉ
融液で濡れた状態で、加熱した黒鉛に前記基板を接触さ
せる工程とを具備する事を特徴とするＳｉＣ単結晶の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32087790A JPH04193798A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32087790A JPH04193798A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04193798A true JPH04193798A (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=18126263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32087790A Pending JPH04193798A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04193798A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063024A1 (de) * | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Friedhelm Scharmann | Herstellung von keramikschichten |
| JP2007284301A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
| JP2008303125A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Toyota Motor Corp | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP32087790A patent/JPH04193798A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063024A1 (de) * | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Friedhelm Scharmann | Herstellung von keramikschichten |
| JP2007284301A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
| JP2008303125A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Toyota Motor Corp | ＳｉＣ単結晶の製造方法 |
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