JPH06298514A - 高純度炭化ケイ素の製造方法 - Google Patents
高純度炭化ケイ素の製造方法Info
- Publication number
- JPH06298514A JPH06298514A JP5083345A JP8334593A JPH06298514A JP H06298514 A JPH06298514 A JP H06298514A JP 5083345 A JP5083345 A JP 5083345A JP 8334593 A JP8334593 A JP 8334593A JP H06298514 A JPH06298514 A JP H06298514A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- crucible
- silicon carbide
- raw material
- highly pure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 容易に且つ低コストで製造できる高純度Ｓｉ
Ｃの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 グラファイトからなるルツボ１内にＳｉＣか
らなる原材料２を準備する。ルツボ１の開口部に多孔質
カーボン製基板４を固定設置したホルダー容器３を載置
して、アルゴンガス雰囲気とする。その後、ルツボ１周
囲に設けられた高周波誘導加熱コイルにより、ルツボ１
を加熱することにより、原材料を分解・昇華させて多孔
質カーボン製基板４上に高純度な多結晶炭化ケイ素を作
成する。
Ｃの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 グラファイトからなるルツボ１内にＳｉＣか
らなる原材料２を準備する。ルツボ１の開口部に多孔質
カーボン製基板４を固定設置したホルダー容器３を載置
して、アルゴンガス雰囲気とする。その後、ルツボ１周
囲に設けられた高周波誘導加熱コイルにより、ルツボ１
を加熱することにより、原材料を分解・昇華させて多孔
質カーボン製基板４上に高純度な多結晶炭化ケイ素を作
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高純度炭化ケイ素の製造
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化ケイ素（ＳｉＣ）は物理的、化学的
に安定であり、且つ禁制帯幅が広い半導体であることか
ら、耐環境性半導体素子及び短波長発光ダイオードの材
料として注目されている。
に安定であり、且つ禁制帯幅が広い半導体であることか
ら、耐環境性半導体素子及び短波長発光ダイオードの材
料として注目されている。
【０００３】このＳｉＣには、３Ｃ形、４Ｈ形、６Ｈ
形、１５Ｒ形等各種の結晶形が存在する。このうち３Ｃ
形ＳｉＣは高温あるいは放射線の照射される環境下で作
動する能動素子に用途が考えられている。また６Ｈ形Ｓ
ｉＣは禁制帯幅が約２．９ｅＶであり、青色発光素子と
して用いられている。４Ｈ形ＳｉＣは、約３．２ｅＶと
６Ｈ形ＳｉＣよりも広い禁制帯幅をもつため、青色から
紫色の発光ダイオードや、その他の結晶形のＳｉＣとの
ヘテロ接合デバイスに用途が考えられている。
形、１５Ｒ形等各種の結晶形が存在する。このうち３Ｃ
形ＳｉＣは高温あるいは放射線の照射される環境下で作
動する能動素子に用途が考えられている。また６Ｈ形Ｓ
ｉＣは禁制帯幅が約２．９ｅＶであり、青色発光素子と
して用いられている。４Ｈ形ＳｉＣは、約３．２ｅＶと
６Ｈ形ＳｉＣよりも広い禁制帯幅をもつため、青色から
紫色の発光ダイオードや、その他の結晶形のＳｉＣとの
ヘテロ接合デバイスに用途が考えられている。
【０００４】ＳｉＣ単結晶の成長方法としては、ＳｉＣ
原材料の分解・昇華を利用した昇華法、又はＳｉ化合物
とＣ化合物を高温で合成するアチソン法がある。しか
し、アチソン法では不純物制御及び結晶サイズの制御が
困難であることから、昇華法が多く用いられている。
原材料の分解・昇華を利用した昇華法、又はＳｉ化合物
とＣ化合物を高温で合成するアチソン法がある。しか
し、アチソン法では不純物制御及び結晶サイズの制御が
困難であることから、昇華法が多く用いられている。
【０００５】この昇華法によるＳｉＣ単結晶成長方法と
しては、例えば雑誌「真空」第３０巻，第１１号，１９
８７年の第５２頁〜第５８頁に掲載されている。図３に
従来のＳｉＣ単結晶成長装置の要部断面図を示す。
しては、例えば雑誌「真空」第３０巻，第１１号，１９
８７年の第５２頁〜第５８頁に掲載されている。図３に
従来のＳｉＣ単結晶成長装置の要部断面図を示す。
【０００６】１０１はグラファイトからなるルツボであ
り、該ルツボ１０１内には粉末状ＳｉＣからなる原材料
１０２が準備されている。１０３は内側下面に例えば６
Ｈ形ＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣ種結晶１０４を設置固
定するためのグラファイトからなるホルダー（蓋）であ
り、前記ルツボ１０１の開口部１０５上に載置（配設）
されている。
り、該ルツボ１０１内には粉末状ＳｉＣからなる原材料
１０２が準備されている。１０３は内側下面に例えば６
Ｈ形ＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣ種結晶１０４を設置固
定するためのグラファイトからなるホルダー（蓋）であ
り、前記ルツボ１０１の開口部１０５上に載置（配設）
されている。
【０００７】前記ルツボ１０１は、その内部が約１〜１
０Ｔｏｒｒ程度のＡｒガス雰囲気にある状態で高周波誘
導により約２２００〜２５００℃程度に加熱されると共
に、ＳｉＣ種結晶１０４を原材料より低温の約２１００
〜２４００℃に保持される。従って、前記ルツボ１０１
内の原材料１０２は該ルツボ１０１からの熱伝導や熱輻
射により分解、昇華し、ホルダー（蓋）１０３の内側下
面に設置固定され、原材料１０２より低温に置かれてい
るＳｉＣ種結晶１０４の表面で再結晶して６Ｈ形ＳｉＣ
単結晶が成長する。
０Ｔｏｒｒ程度のＡｒガス雰囲気にある状態で高周波誘
導により約２２００〜２５００℃程度に加熱されると共
に、ＳｉＣ種結晶１０４を原材料より低温の約２１００
〜２４００℃に保持される。従って、前記ルツボ１０１
内の原材料１０２は該ルツボ１０１からの熱伝導や熱輻
射により分解、昇華し、ホルダー（蓋）１０３の内側下
面に設置固定され、原材料１０２より低温に置かれてい
るＳｉＣ種結晶１０４の表面で再結晶して６Ｈ形ＳｉＣ
単結晶が成長する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなＳｉＣ単
結晶成長方法では、結晶成長時に原材料１０２に含まれ
る不所望な不純物（例えばＮ、Ｏ、Ａｌ、Ｆｅ等）も蒸
発等されて、ＳｉＣ単結晶中に不所望な不純物が取り込
まれる。この問題を解決するためには原材料の純度を上
げればよいが、従来の方法では高純度な原材料は製造の
工程が複雑でコストが高いといった問題があった。
結晶成長方法では、結晶成長時に原材料１０２に含まれ
る不所望な不純物（例えばＮ、Ｏ、Ａｌ、Ｆｅ等）も蒸
発等されて、ＳｉＣ単結晶中に不所望な不純物が取り込
まれる。この問題を解決するためには原材料の純度を上
げればよいが、従来の方法では高純度な原材料は製造の
工程が複雑でコストが高いといった問題があった。
【０００９】従って、本発明は、容易に且つ低コストで
製造できる高純度ＳｉＣの製造方法を提供することを目
的とする。
製造できる高純度ＳｉＣの製造方法を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の高純度炭化ケイ
素の製造方法は、炭化ケイ素からなる原材料を加熱して
分解・昇華させ、該原材料の上側上方に配設した多孔質
カーボン製基板上に多結晶炭化ケイ素を形成することを
特徴とする。
素の製造方法は、炭化ケイ素からなる原材料を加熱して
分解・昇華させ、該原材料の上側上方に配設した多孔質
カーボン製基板上に多結晶炭化ケイ素を形成することを
特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の高純度炭化ケイ素の製造方法では、最
初に原材料中に含まれるＳｉＣの分解・昇華温度より低
い温度で分解又は蒸発等を行う不純物が多孔質カーボン
製基板の孔内に取り込まれるので、多孔質カーボン製基
板上に高純度な多結晶炭化ケイ素が容易に且つ低コスト
で製造できる。
初に原材料中に含まれるＳｉＣの分解・昇華温度より低
い温度で分解又は蒸発等を行う不純物が多孔質カーボン
製基板の孔内に取り込まれるので、多孔質カーボン製基
板上に高純度な多結晶炭化ケイ素が容易に且つ低コスト
で製造できる。
【００１２】
【実施例】本発明の各実施例について図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１は本発明に係る一実施例の昇華法
を用いた高純度ＳｉＣの製造装置の要部模式断面図であ
る。
詳細に説明する。図１は本発明に係る一実施例の昇華法
を用いた高純度ＳｉＣの製造装置の要部模式断面図であ
る。
【００１３】１は上方に開口部を有するグラファイトか
らなるルツボであり、該ルツボ１内にはＳｉＣからなる
原材料２が準備されている。この原材料２は典型的には
粉末状または顆粒の粒径１〜２００μｍ程度のＳｉＣで
ある。
らなるルツボであり、該ルツボ１内にはＳｉＣからなる
原材料２が準備されている。この原材料２は典型的には
粉末状または顆粒の粒径１〜２００μｍ程度のＳｉＣで
ある。
【００１４】３は下方に開口部を有するグラファイトか
らなるホルダー容器であって、この容器３内の上部に例
えば平均粒径４５μｍ、気孔率３０〜６０％、厚み１〜
３ｍｍの多孔質カーボン製基板４が配設されている。こ
の容器３は前記ルツボ１上に互いの開口部が衝合するよ
うに載置されている。
らなるホルダー容器であって、この容器３内の上部に例
えば平均粒径４５μｍ、気孔率３０〜６０％、厚み１〜
３ｍｍの多孔質カーボン製基板４が配設されている。こ
の容器３は前記ルツボ１上に互いの開口部が衝合するよ
うに載置されている。
【００１５】斯る高純度ＳｉＣの製造装置１０は、図示
していない例えばＡｒガス等の不活性ガスを導入する反
応管内に配置され、その周囲に高周波誘導加熱用コイル
が巻回されている。
していない例えばＡｒガス等の不活性ガスを導入する反
応管内に配置され、その周囲に高周波誘導加熱用コイル
が巻回されている。
【００１６】次に、この装置１０を用いた高純度ＳｉＣ
の製造方法について述べる。
の製造方法について述べる。
【００１７】最初に、前記反応管内にＳｉとＮ等の反応
を防止するためにＡｒガスを導入して、ルツボ１と容器
２とがなす内部空間が約１〜１０Ｔｏｒｒ程度のＡｒガ
ス雰囲気となった状態で、ルツボ１を高周波誘導により
加熱し、約２２００〜２５００℃程度にする。この時、
原材料２の上側上方に配設された多孔質カーボン製基板
４は、原材料２より低温の約２１００〜２４００℃程度
である。
を防止するためにＡｒガスを導入して、ルツボ１と容器
２とがなす内部空間が約１〜１０Ｔｏｒｒ程度のＡｒガ
ス雰囲気となった状態で、ルツボ１を高周波誘導により
加熱し、約２２００〜２５００℃程度にする。この時、
原材料２の上側上方に配設された多孔質カーボン製基板
４は、原材料２より低温の約２１００〜２４００℃程度
である。
【００１８】この加熱初期時に、原材料２中に含まれる
不所望な不純物がルツボ１からの熱伝導や熱輻射により
加熱されて分解又は蒸発等を行い、原材料２の上側上方
に配設された多孔質カーボン製基板４の孔内に取り込ま
れる。その後、図２に示すように原材料２であるＳｉＣ
が加熱されて分解、昇華して多孔質カーボン製基板４上
に多結晶炭化ケイ素５が形成される。尚、このように多
結晶炭化ケイ素５が形成されるのは、基板４が多孔質カ
ーボン製であるためである。
不所望な不純物がルツボ１からの熱伝導や熱輻射により
加熱されて分解又は蒸発等を行い、原材料２の上側上方
に配設された多孔質カーボン製基板４の孔内に取り込ま
れる。その後、図２に示すように原材料２であるＳｉＣ
が加熱されて分解、昇華して多孔質カーボン製基板４上
に多結晶炭化ケイ素５が形成される。尚、このように多
結晶炭化ケイ素５が形成されるのは、基板４が多孔質カ
ーボン製であるためである。
【００１９】斯る方法で得られた多結晶炭化ケイ素は非
常に高純度であった。これは上述したように原材料２で
あるＳｉＣが分解、昇華される温度より低い温度で分解
又は蒸発等を行う不純物が多孔質カーボン製基板４中に
取り込まれるため、多結晶炭化ケイ素の形成時には、原
材料２の不所望な不純物が低減される為である。更に詳
説すると、ＳｉＣが分解、昇華される温度は１９００℃
程度以上と非常に高温でり、一般にこのＳｉＣが分解、
昇華される温度に比べて、原材料２中に含まれる不純物
の分解又は蒸発等を行う温度はかなり小さいためであ
る。
常に高純度であった。これは上述したように原材料２で
あるＳｉＣが分解、昇華される温度より低い温度で分解
又は蒸発等を行う不純物が多孔質カーボン製基板４中に
取り込まれるため、多結晶炭化ケイ素の形成時には、原
材料２の不所望な不純物が低減される為である。更に詳
説すると、ＳｉＣが分解、昇華される温度は１９００℃
程度以上と非常に高温でり、一般にこのＳｉＣが分解、
昇華される温度に比べて、原材料２中に含まれる不純物
の分解又は蒸発等を行う温度はかなり小さいためであ
る。
【００２０】また、多孔質カーボン製基板４は高周波誘
導により殆ど加熱されないので、一旦基板４内に取り込
まれた不純物は多結晶炭化ケイ素５に拡散しにくいため
である。
導により殆ど加熱されないので、一旦基板４内に取り込
まれた不純物は多結晶炭化ケイ素５に拡散しにくいため
である。
【００２１】この高純度な多結晶炭化ケイ素は粉砕等を
行うことにより、炭化ケイ素単結晶の原材料とすること
ができる。
行うことにより、炭化ケイ素単結晶の原材料とすること
ができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の高純度炭化ケイ素の製造方法で
は、最初に原材料中に含まれる分解又は蒸発温度の低い
不所望な不純物が多孔質カーボン製基板の孔内に取り込
まれるので、多孔質カーボン製基板上に高純度な多結晶
炭化ケイ素が製造できる。そして、この方法では、多孔
質カーボン製基板を用いることにより容易に高純度な炭
化ケイ素が得られるので、製造が容易で且つ低コストで
ある。
は、最初に原材料中に含まれる分解又は蒸発温度の低い
不所望な不純物が多孔質カーボン製基板の孔内に取り込
まれるので、多孔質カーボン製基板上に高純度な多結晶
炭化ケイ素が製造できる。そして、この方法では、多孔
質カーボン製基板を用いることにより容易に高純度な炭
化ケイ素が得られるので、製造が容易で且つ低コストで
ある。
【図１】本発明に係る一実施例の高純度ＳｉＣの製造装
置の模式断面図である。
置の模式断面図である。
【図２】上記実施例の高純度ＳｉＣの製造装置の模式断
面図である。
面図である。
【図３】従来例の炭化ケイ素単結晶成長装置の模式断面
図である。
図である。
１ ルツボ ２ 原材料 ３ ホルダー容器 ４ 多孔質カーボン製基板 ５ 多結晶炭化ケイ素 １０ 高純度ＳｉＣの製造装置
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化ケイ素からなる原材料を加熱して分
解・昇華させ、該原材料の上側上方に配設した多孔質カ
ーボン製基板上に多結晶炭化ケイ素を形成することを特
徴とする高純度炭化ケイ素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083345A JPH06298514A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 高純度炭化ケイ素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083345A JPH06298514A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 高純度炭化ケイ素の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06298514A true JPH06298514A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=13799857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5083345A Pending JPH06298514A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 高純度炭化ケイ素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06298514A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009256153A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Bridgestone Corp | 炭化珪素粉体の製造方法及び製造装置 |
| WO2009140791A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy Of Sciences | Process for producing silicon carbide |
| KR101440601B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2014-09-17 | 주식회사 포스코 | 탄화규소 제조 장치 및 탄화규소 제조 방법 |
| CN104401995A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-11 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | 一种利用多晶硅块和鳞片石墨制备高纯碳化硅粉的方法 |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP5083345A patent/JPH06298514A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009256153A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Bridgestone Corp | 炭化珪素粉体の製造方法及び製造装置 |
| WO2009140791A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy Of Sciences | Process for producing silicon carbide |
| KR101440601B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2014-09-17 | 주식회사 포스코 | 탄화규소 제조 장치 및 탄화규소 제조 방법 |
| CN104401995A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-11 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | 一种利用多晶硅块和鳞片石墨制备高纯碳化硅粉的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3165685B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の昇華成長 | |
| EP1803840A2 (en) | Method for growing single crystal of silicon carbide | |
| JPS6357400B2 (ja) | ||
| JPH0558774A (ja) | 炭化ケイ素単結晶成長装置用容器 | |
| KR100287793B1 (ko) | 단결정 탄화규소 및 그 제조방법 | |
| JPH0455397A (ja) | α―ＳｉＣ単結晶の製造方法 | |
| JP3637157B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法およびそれに用いる種結晶 | |
| JP2000264793A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法及び単結晶製造装置 | |
| JP4052678B2 (ja) | 大形炭化珪素単結晶成長装置 | |
| JP2012136391A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
| JPH04193799A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
| JPH0230699A (ja) | 炭化珪素単結晶成長方法および装置 | |
| JP2003226600A (ja) | 炭化珪素単結晶育成用種結晶と炭化珪素単結晶インゴット及びこれらの製造方法 | |
| WO2009098997A1 (ja) | 炭化ケイ素単結晶の製造方法 | |
| JPH06298514A (ja) | 高純度炭化ケイ素の製造方法 | |
| JPH03295898A (ja) | 炭化珪素単結晶成長方法および装置 | |
| JP3087065B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣの液相育成方法 | |
| JPH04292499A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
| JPH0788274B2 (ja) | ＳｉＣ単結晶の成長方法 | |
| JP3590464B2 (ja) | ４ｈ型単結晶炭化珪素の製造方法 | |
| JPH0412096A (ja) | ６ｈ型および４ｈ型炭化珪素単結晶の成長方法 | |
| JPH05178698A (ja) | 炭化珪素バルク単結晶の製造装置及び製造方法 | |
| JP2007277089A (ja) | ＧａＮ単結晶の合成方法 | |
| JPH0977594A (ja) | 低抵抗単結晶炭化珪素の製造方法 | |
| JPH06298600A (ja) | ＳｉＣ単結晶の成長方法 |