JPH10101495A - 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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- JPH10101495A JPH10101495A JP8258200A JP25820096A JPH10101495A JP H10101495 A JPH10101495 A JP H10101495A JP 8258200 A JP8258200 A JP 8258200A JP 25820096 A JP25820096 A JP 25820096A JP H10101495 A JPH10101495 A JP H10101495A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 欠陥密度の少ない、高品質なＳｉＣバルク単
結晶を効率よく作製し、これから高品質なＳｉＣ基板を
製造し得る。 【解決手段】 グラファイト製るつぼ１２の底部にＳｉ
Ｃ原料粉末１４を入れ、内面にＳｉＣ種結晶１５が配置
された蓋１３によりるつぼ１２の上部を閉止し、るつぼ
１２の底部をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以上２４
００℃以下の温度で加熱し、蓋１３より下方であってる
つぼ１２の底部より上方のるつぼ中間部１２ｂを２４０
０℃以上２８００℃以下の温度で加熱し、種結晶１５の
温度をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以下に維持する
ことにより、種結晶１５にＳｉＣ単結晶１６を育成す
る。
結晶を効率よく作製し、これから高品質なＳｉＣ基板を
製造し得る。 【解決手段】 グラファイト製るつぼ１２の底部にＳｉ
Ｃ原料粉末１４を入れ、内面にＳｉＣ種結晶１５が配置
された蓋１３によりるつぼ１２の上部を閉止し、るつぼ
１２の底部をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以上２４
００℃以下の温度で加熱し、蓋１３より下方であってる
つぼ１２の底部より上方のるつぼ中間部１２ｂを２４０
０℃以上２８００℃以下の温度で加熱し、種結晶１５の
温度をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以下に維持する
ことにより、種結晶１５にＳｉＣ単結晶１６を育成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波加熱でＳｉ
Ｃ原料粉末を昇華し種結晶にＳｉＣ単結晶を育成する方
法に関するものである。
Ｃ原料粉末を昇華し種結晶にＳｉＣ単結晶を育成する方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＳｉＣ（炭化珪素）はＳｉ（珪素）やＧ
ａＡｓ（ガリウム砒素）と比べて禁制帯幅、熱伝導度、
飽和ドリフト速度が大きいことから、高周波、高パワ
ー、高温トランジスタとしての応用が期待されている。
ＳｉＣには立方晶（３Ｃ）、六方晶（４Ｈ、６Ｈ）、菱
面体晶（１５Ｒ）などの多くの多形が確認されている。
このうち、立方晶は主にヘテロエピタキシャル成長で薄
膜作製が試みられ、ＳｉＣ単結晶の育成には、主に六方
晶が対象とされてきた。
ａＡｓ（ガリウム砒素）と比べて禁制帯幅、熱伝導度、
飽和ドリフト速度が大きいことから、高周波、高パワ
ー、高温トランジスタとしての応用が期待されている。
ＳｉＣには立方晶（３Ｃ）、六方晶（４Ｈ、６Ｈ）、菱
面体晶（１５Ｒ）などの多くの多形が確認されている。
このうち、立方晶は主にヘテロエピタキシャル成長で薄
膜作製が試みられ、ＳｉＣ単結晶の育成には、主に六方
晶が対象とされてきた。
【０００３】この六方晶であるＳｉＣ単結晶の製造装置
として、高周波加熱方式の改良レーリー法と呼ばれる昇
華法に基づく装置が知られている。この昇華法は液相エ
ピタキシャル成長（liquid phase epitaxy; ＬＰＥ）法
や化学的気相成長（chemicalvapor deposition; ＣＶ
Ｄ）法と比べてＳｉＣ単結晶の成長速度が速い特長があ
る。図４に示すように、この昇華法に基づく製造装置で
は、石英管１の内部に有底円筒状のグラファイト製るつ
ぼ２が設けられ、るつぼ２の上部は蓋３で閉止される。
るつぼ２の底部にＳｉＣ原料粉末４を入れ、蓋３の内面
にＳｉＣ種結晶５を配置してるつぼ２を閉止した後、石
英管１の内部にＡｒガスを流しながら、石英管１の外周
面のコイル７に高周波電流を流すことにより、るつぼ２
の底部をＳｉＣの昇華温度より高い２４００℃程度に、
また種結晶５を２２００℃程度にそれぞれ加熱すると、
底部のＳｉＣ原料粉末４が昇華して気体となり種結晶５
に到達し、そこで所定の方位で六方晶のＳｉＣ単結晶６
が育成される。
として、高周波加熱方式の改良レーリー法と呼ばれる昇
華法に基づく装置が知られている。この昇華法は液相エ
ピタキシャル成長（liquid phase epitaxy; ＬＰＥ）法
や化学的気相成長（chemicalvapor deposition; ＣＶ
Ｄ）法と比べてＳｉＣ単結晶の成長速度が速い特長があ
る。図４に示すように、この昇華法に基づく製造装置で
は、石英管１の内部に有底円筒状のグラファイト製るつ
ぼ２が設けられ、るつぼ２の上部は蓋３で閉止される。
るつぼ２の底部にＳｉＣ原料粉末４を入れ、蓋３の内面
にＳｉＣ種結晶５を配置してるつぼ２を閉止した後、石
英管１の内部にＡｒガスを流しながら、石英管１の外周
面のコイル７に高周波電流を流すことにより、るつぼ２
の底部をＳｉＣの昇華温度より高い２４００℃程度に、
また種結晶５を２２００℃程度にそれぞれ加熱すると、
底部のＳｉＣ原料粉末４が昇華して気体となり種結晶５
に到達し、そこで所定の方位で六方晶のＳｉＣ単結晶６
が育成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の昇
華法は成長速度が他の方法と比べて速いものの、得られ
たバルク状のＳｉＣ単結晶の内部には、育成方向にマイ
クロパイプと呼ばれる直径数十μｍ〜数百μｍ程度の欠
陥や螺旋転位等の欠陥が多数発生する。この欠陥は、Ｓ
ｉＣ原料粉末の昇華時に発生するＳｉ、Ｓｉ2Ｃ、Ｓｉ
Ｃ2、Ｃ等の気体のうち、Ｓｉ2Ｃ及びＳｉＣ2が分子ク
ラスタ（分子団）となって、種結晶に到達し、種結晶表
面上で十分にマイグレーションしないためと考えられて
いる。そのため、従来の方法で育成されたバルク単結晶
をスライシングしてウェーハにし、このウェーハからＳ
ｉＣ基板を作製してトランジスタ等のデバイスを作製し
た場合には、上記欠陥に起因してパターンエラー、ＭＯ
Ｓ耐圧の低下及びリーク電流の増加などが見られ、大き
な問題となっていた。本発明の目的は、欠陥密度の少な
い、高品質なＳｉＣバルク単結晶を効率よく作製し、こ
れから高品質なＳｉＣ基板を製造し得るＳｉＣ単結晶の
製造方法を提供することにある。
華法は成長速度が他の方法と比べて速いものの、得られ
たバルク状のＳｉＣ単結晶の内部には、育成方向にマイ
クロパイプと呼ばれる直径数十μｍ〜数百μｍ程度の欠
陥や螺旋転位等の欠陥が多数発生する。この欠陥は、Ｓ
ｉＣ原料粉末の昇華時に発生するＳｉ、Ｓｉ2Ｃ、Ｓｉ
Ｃ2、Ｃ等の気体のうち、Ｓｉ2Ｃ及びＳｉＣ2が分子ク
ラスタ（分子団）となって、種結晶に到達し、種結晶表
面上で十分にマイグレーションしないためと考えられて
いる。そのため、従来の方法で育成されたバルク単結晶
をスライシングしてウェーハにし、このウェーハからＳ
ｉＣ基板を作製してトランジスタ等のデバイスを作製し
た場合には、上記欠陥に起因してパターンエラー、ＭＯ
Ｓ耐圧の低下及びリーク電流の増加などが見られ、大き
な問題となっていた。本発明の目的は、欠陥密度の少な
い、高品質なＳｉＣバルク単結晶を効率よく作製し、こ
れから高品質なＳｉＣ基板を製造し得るＳｉＣ単結晶の
製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すようにグラファイト製るつぼ１２の底部にＳ
ｉＣ原料粉末１４を入れ、内面にＳｉＣ種結晶１５が配
置された蓋１３によりるつぼ１２の上部を閉止し、るつ
ぼ１２をＳｉＣの昇華温度以上融点未満の温度で加熱し
種結晶１５の温度をＳｉＣの昇華温度以下に維持して種
結晶１５にＳｉＣ単結晶１６を育成するＳｉＣ単結晶の
製造方法において、るつぼ１２の底部をＳｉＣの昇華温
度以上２４００℃以下の温度で加熱し、蓋１３より下方
であってるつぼ１２の底部より上方のるつぼ中間部１２
ｂを２４００℃以上２８００℃以下の温度で加熱するこ
とを特徴とするＳｉＣ単結晶の製造方法である。るつぼ
中間部１２ｂの温度を２４００℃以上２８００℃以下に
設定することにより、ＳｉＣ原料粉末の昇華時に発生す
るＳｉ2Ｃ及びＳｉＣ2等の分子クラスタが中間部１２ｂ
を通過するときに、熱分解されて原子状になり、この状
態で種結晶に到達する。この結果、種結晶表面上でマイ
グレーションが促進され、マイクロパイプ等の欠陥密度
が低減する。
図１に示すようにグラファイト製るつぼ１２の底部にＳ
ｉＣ原料粉末１４を入れ、内面にＳｉＣ種結晶１５が配
置された蓋１３によりるつぼ１２の上部を閉止し、るつ
ぼ１２をＳｉＣの昇華温度以上融点未満の温度で加熱し
種結晶１５の温度をＳｉＣの昇華温度以下に維持して種
結晶１５にＳｉＣ単結晶１６を育成するＳｉＣ単結晶の
製造方法において、るつぼ１２の底部をＳｉＣの昇華温
度以上２４００℃以下の温度で加熱し、蓋１３より下方
であってるつぼ１２の底部より上方のるつぼ中間部１２
ｂを２４００℃以上２８００℃以下の温度で加熱するこ
とを特徴とするＳｉＣ単結晶の製造方法である。るつぼ
中間部１２ｂの温度を２４００℃以上２８００℃以下に
設定することにより、ＳｉＣ原料粉末の昇華時に発生す
るＳｉ2Ｃ及びＳｉＣ2等の分子クラスタが中間部１２ｂ
を通過するときに、熱分解されて原子状になり、この状
態で種結晶に到達する。この結果、種結晶表面上でマイ
グレーションが促進され、マイクロパイプ等の欠陥密度
が低減する。
【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、図２及び図３に示すように蓋１３より下方
であってるつぼ１２の底部より上方のるつぼ中間部１２
ｂに上下方向に複数の貫通孔２０ａが形成されたグラフ
ァイト製の整流体２０が配置され、ＳｉＣ原料粉末１４
が昇華した気体が貫通孔２０ａを通ってＳｉＣ種結晶１
５に達するＳｉＣ単結晶の製造方法である。整流体２０
の配置により、貫通孔２０ａを通過する気体はより効率
よく加熱されるとともに気体は整流され、通過する分子
クラスタはより一層熱分解されて原子状になり、この状
態で種結晶に到達する。
明であって、図２及び図３に示すように蓋１３より下方
であってるつぼ１２の底部より上方のるつぼ中間部１２
ｂに上下方向に複数の貫通孔２０ａが形成されたグラフ
ァイト製の整流体２０が配置され、ＳｉＣ原料粉末１４
が昇華した気体が貫通孔２０ａを通ってＳｉＣ種結晶１
５に達するＳｉＣ単結晶の製造方法である。整流体２０
の配置により、貫通孔２０ａを通過する気体はより効率
よく加熱されるとともに気体は整流され、通過する分子
クラスタはより一層熱分解されて原子状になり、この状
態で種結晶に到達する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のＳｉＣ単結晶の昇
華法に基づく製造装置の実施の形態を図面に基づいて説
明する。図１に示すように、この製造装置では、石英管
１１の内部に有底円筒状のグラファイト製るつぼ１２が
設けられ、るつぼ１２の上部は蓋１３で閉止される。石
英管１１の下部にはキャリヤガスであるＡｒガスの流入
管１１ａが、また上部にはＡｒガスの流出管１１ｂがそ
れぞれ接続される。蓋１３の周縁には複数個の切欠き１
３ａが設けられ、蓋１３によりるつぼ１２を閉止したと
きに、切欠き１３ａを介してるつぼ１２内部とるつぼを
囲む石英管１１内部とは連通するようになっている。る
つぼ１２の底部にはＳｉＣ原料粉末１４が入れられ、蓋
１３の内面にはＳｉＣ種結晶１５が配置される。
華法に基づく製造装置の実施の形態を図面に基づいて説
明する。図１に示すように、この製造装置では、石英管
１１の内部に有底円筒状のグラファイト製るつぼ１２が
設けられ、るつぼ１２の上部は蓋１３で閉止される。石
英管１１の下部にはキャリヤガスであるＡｒガスの流入
管１１ａが、また上部にはＡｒガスの流出管１１ｂがそ
れぞれ接続される。蓋１３の周縁には複数個の切欠き１
３ａが設けられ、蓋１３によりるつぼ１２を閉止したと
きに、切欠き１３ａを介してるつぼ１２内部とるつぼを
囲む石英管１１内部とは連通するようになっている。る
つぼ１２の底部にはＳｉＣ原料粉末１４が入れられ、蓋
１３の内面にはＳｉＣ種結晶１５が配置される。
【０００８】この石英管１１を取り巻くようにその外周
面には高周波加熱の下部コイル１７、中間部コイル１８
及び上部コイル１９が設けられる。下部コイル１７はＳ
ｉＣ原料粉末１４が入るるつぼ１２の底部に相当する石
英管１１を、また上部コイル１９は種結晶１５が配置さ
れる蓋１３に相当する石英管１１を、更に中間部コイル
１８はその間の石英管１１をそれぞれ取り巻くように設
けられる。３つのコイル１７〜１９はそれぞれ独立して
異なる高周波の磁束を作り出し、この磁束により誘導さ
れる電流によって、互いに異なる温度でるつぼ底部１２
ａ、るつぼ中間部１２ｂ及びるつぼ上部１２ｃ（蓋）を
加熱するようになっている。即ち、下部コイル１７はる
つぼ１２をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以上２４０
０℃以下の温度で加熱し、上部コイル１９は種結晶１５
の温度をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以下に維持す
るように加熱し、中間部コイル１８はるつぼ中間部１２
ｂを２４００℃以上２８００℃以下の温度で加熱するよ
うになっている。このるつぼ中間部１２ｂの加熱温度は
２５００℃以上２７００℃以下が好ましく、２５５０℃
以上２６５０℃以下が更に好ましい。るつぼ中間部１２
ｂの加熱温度が２４００℃未満では分子クラスタの熱分
解が不十分であり、２８００℃を越えるとるつぼ１２の
消耗が著しくまた不純物の混入量が増大する。
面には高周波加熱の下部コイル１７、中間部コイル１８
及び上部コイル１９が設けられる。下部コイル１７はＳ
ｉＣ原料粉末１４が入るるつぼ１２の底部に相当する石
英管１１を、また上部コイル１９は種結晶１５が配置さ
れる蓋１３に相当する石英管１１を、更に中間部コイル
１８はその間の石英管１１をそれぞれ取り巻くように設
けられる。３つのコイル１７〜１９はそれぞれ独立して
異なる高周波の磁束を作り出し、この磁束により誘導さ
れる電流によって、互いに異なる温度でるつぼ底部１２
ａ、るつぼ中間部１２ｂ及びるつぼ上部１２ｃ（蓋）を
加熱するようになっている。即ち、下部コイル１７はる
つぼ１２をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以上２４０
０℃以下の温度で加熱し、上部コイル１９は種結晶１５
の温度をＳｉＣの昇華温度（２２００℃）以下に維持す
るように加熱し、中間部コイル１８はるつぼ中間部１２
ｂを２４００℃以上２８００℃以下の温度で加熱するよ
うになっている。このるつぼ中間部１２ｂの加熱温度は
２５００℃以上２７００℃以下が好ましく、２５５０℃
以上２６５０℃以下が更に好ましい。るつぼ中間部１２
ｂの加熱温度が２４００℃未満では分子クラスタの熱分
解が不十分であり、２８００℃を越えるとるつぼ１２の
消耗が著しくまた不純物の混入量が増大する。
【０００９】このような構成の装置でＳｉＣ単結晶を製
造するには、るつぼ１２の底部にＳｉＣ原料粉末１４を
入れ、蓋１３の内面にＳｉＣ種結晶１５を配置してるつ
ぼ２を閉止した後、このるつぼ１２を石英管１１の中に
収容し、図示しない支持具で支持する。この状態で流入
管１１ａよりＡｒガスを石英管１１内に流入し、流出管
１１ｂより排出しながら、コイル１７〜１９にそれぞれ
異なる高周波電流を流し、るつぼ底部１２ａを２２００
〜２４００℃の温度に、るつぼ中間部１２ｂを２４００
〜２８００℃の温度に、またるつぼ上部１２ｃを２２０
０℃以下の温度にそれぞれ加熱する。これにより、るつ
ぼ底部１２ａのＳｉＣ原料粉末１４が昇華して気体とな
る。るつぼ中間部１２ｂを気体が通過するときにＳｉ2
Ｃ及びＳｉＣ2等の分子クラスタが熱分解されて原子状
になり、この状態で種結晶１５に到達する。この結果、
種結晶表面上でマイグレーションが促進され、バルク単
結晶１６が育成される。
造するには、るつぼ１２の底部にＳｉＣ原料粉末１４を
入れ、蓋１３の内面にＳｉＣ種結晶１５を配置してるつ
ぼ２を閉止した後、このるつぼ１２を石英管１１の中に
収容し、図示しない支持具で支持する。この状態で流入
管１１ａよりＡｒガスを石英管１１内に流入し、流出管
１１ｂより排出しながら、コイル１７〜１９にそれぞれ
異なる高周波電流を流し、るつぼ底部１２ａを２２００
〜２４００℃の温度に、るつぼ中間部１２ｂを２４００
〜２８００℃の温度に、またるつぼ上部１２ｃを２２０
０℃以下の温度にそれぞれ加熱する。これにより、るつ
ぼ底部１２ａのＳｉＣ原料粉末１４が昇華して気体とな
る。るつぼ中間部１２ｂを気体が通過するときにＳｉ2
Ｃ及びＳｉＣ2等の分子クラスタが熱分解されて原子状
になり、この状態で種結晶１５に到達する。この結果、
種結晶表面上でマイグレーションが促進され、バルク単
結晶１６が育成される。
【００１０】図２及び図３に本発明の別の実施の形態を
示す。図２において、前記実施の形態と同一の構成部位
は図１と同一符号で示す。この実施の形態では、るつぼ
中間部１２ｂにグラファイト製の整流体２０が配置され
る。図３に詳しく示すように、整流体２０は上下方向に
複数の貫通孔２０ａが形成される。貫通孔２０ａの直径
は数ｍｍ〜数ｃｍである。この装置では、熱伝導度が高
い整流体２０がコイル１８で加熱されるので、貫通孔２
０ａを通過する気体は前記実施の形態と比べて、より効
率よく加熱されるとともに気体は整流され、通過する分
子クラスタはより一層熱分解されて原子状になり、この
状態で種結晶に到達する。
示す。図２において、前記実施の形態と同一の構成部位
は図１と同一符号で示す。この実施の形態では、るつぼ
中間部１２ｂにグラファイト製の整流体２０が配置され
る。図３に詳しく示すように、整流体２０は上下方向に
複数の貫通孔２０ａが形成される。貫通孔２０ａの直径
は数ｍｍ〜数ｃｍである。この装置では、熱伝導度が高
い整流体２０がコイル１８で加熱されるので、貫通孔２
０ａを通過する気体は前記実施の形態と比べて、より効
率よく加熱されるとともに気体は整流され、通過する分
子クラスタはより一層熱分解されて原子状になり、この
状態で種結晶に到達する。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例１＞図１に示す装置を用いて、次の条件でＳｉ
Ｃバルク単結晶１６を育成した。 ＳｉＣ原料温度： ２４００℃ るつぼ中間部温度： ２６００℃ 種結晶温度： ２２００℃ Ａｒ圧力： ２０Ｔｏｒｒ ＜実施例２＞図２に示するつぼ中間部１２ｂに整流体２
０を有する装置を用いて、次の条件でＳｉＣバルク単結
晶１６を育成した。 ＳｉＣ原料温度： ２４００℃ るつぼ中間部温度： ２６００℃ 種結晶温度： ２２００℃ Ａｒ圧力： ２０Ｔｏｒｒ ＜比較例１＞図４に示す装置を用いて、次の条件でＳｉ
Ｃバルク単結晶６を育成した。 ＳｉＣ原料温度： ２４００℃ 種結晶温度： ２２００℃ Ａｒ圧力： ２０Ｔｏｒｒ ＜比較評価＞実施例１、実施例２及び比較例１で得られ
たＳｉＣバルク単結晶をスライシングしてウェーハに
し、このウェーハを顕微鏡観察して、マイクロパイプの
密度を調べた。その結果を表１に示す。
る。 ＜実施例１＞図１に示す装置を用いて、次の条件でＳｉ
Ｃバルク単結晶１６を育成した。 ＳｉＣ原料温度： ２４００℃ るつぼ中間部温度： ２６００℃ 種結晶温度： ２２００℃ Ａｒ圧力： ２０Ｔｏｒｒ ＜実施例２＞図２に示するつぼ中間部１２ｂに整流体２
０を有する装置を用いて、次の条件でＳｉＣバルク単結
晶１６を育成した。 ＳｉＣ原料温度： ２４００℃ るつぼ中間部温度： ２６００℃ 種結晶温度： ２２００℃ Ａｒ圧力： ２０Ｔｏｒｒ ＜比較例１＞図４に示す装置を用いて、次の条件でＳｉ
Ｃバルク単結晶６を育成した。 ＳｉＣ原料温度： ２４００℃ 種結晶温度： ２２００℃ Ａｒ圧力： ２０Ｔｏｒｒ ＜比較評価＞実施例１、実施例２及び比較例１で得られ
たＳｉＣバルク単結晶をスライシングしてウェーハに
し、このウェーハを顕微鏡観察して、マイクロパイプの
密度を調べた。その結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１から明らかなように、るつぼ中間部を
２６００℃に加熱した実施例１及び実施例２で得られた
ＳｉＣ単結晶では、るつぼ中間部を特別に高温にしなか
った比較例１で得られたＳｉＣ単結晶と比べて、マイク
ロパイプ密度がほぼ半減していた。特にるつぼ中間部に
整流体を設けた実施例２では、整流体を設けない実施例
１よりもマイクロパイプ密度が小さく優れていた。
２６００℃に加熱した実施例１及び実施例２で得られた
ＳｉＣ単結晶では、るつぼ中間部を特別に高温にしなか
った比較例１で得られたＳｉＣ単結晶と比べて、マイク
ロパイプ密度がほぼ半減していた。特にるつぼ中間部に
整流体を設けた実施例２では、整流体を設けない実施例
１よりもマイクロパイプ密度が小さく優れていた。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、る
つぼ中間部を２４００〜２８００℃に加熱することによ
り、昇華した気体のＳｉ2Ｃ及びＳｉＣ2等の分子クラス
タを熱分解して原子状にするので、欠陥密度の少ない、
高品質なＳｉＣバルク単結晶を他のＬＰＥ法やＣＶＤ法
と比べて効率よく作ることができ、この単結晶からＳｉ
Ｃ基板を作製すれば、高品質のトランジスタ等のデバイ
スが得られる。またるつぼ中間部にグラファイト製の整
流体を設ければ、昇華した気体のＳｉ2Ｃ及びＳｉＣ2等
の分子クラスタをより効率よく熱分解して原子状にする
ので、より効果的である。
つぼ中間部を２４００〜２８００℃に加熱することによ
り、昇華した気体のＳｉ2Ｃ及びＳｉＣ2等の分子クラス
タを熱分解して原子状にするので、欠陥密度の少ない、
高品質なＳｉＣバルク単結晶を他のＬＰＥ法やＣＶＤ法
と比べて効率よく作ることができ、この単結晶からＳｉ
Ｃ基板を作製すれば、高品質のトランジスタ等のデバイ
スが得られる。またるつぼ中間部にグラファイト製の整
流体を設ければ、昇華した気体のＳｉ2Ｃ及びＳｉＣ2等
の分子クラスタをより効率よく熱分解して原子状にする
ので、より効果的である。
【図１】本発明の実施の形態のＳｉＣ単結晶の製造装置
の構成図。
の構成図。
【図２】本発明の別の実施の形態のＳｉＣ単結晶の製造
装置の構成図。
装置の構成図。
【図３】その整流体の拡大斜視図。
【図４】従来のＳｉＣ単結晶の製造装置の構成図。
１１ 石英管 １２ るつぼ １２ａ るつぼ底部 １２ｂ るつぼ中間部 １２ｃ るつぼ上部 １３ 蓋 １４ ＳｉＣ原料粉末 １５ ＳｉＣ種結晶 １６ ＳｉＣバルク単結晶 １７〜１９ コイル ２０ 整流体 ２０ａ 貫通孔
Claims (2)
- 【請求項１】 グラファイト製るつぼ(12)の底部にＳｉ
Ｃ原料粉末(14)を入れ、内面にＳｉＣ種結晶(15)が配置
された蓋(13)により前記るつぼ(12)の上部を閉止し、前
記るつぼ(12)をＳｉＣの昇華温度以上融点未満の温度で
加熱し前記種結晶(15)の温度をＳｉＣの昇華温度以下に
維持して前記種結晶(15)にＳｉＣ単結晶(16)を育成する
ＳｉＣ単結晶の製造方法において、 前記るつぼ(12)の底部をＳｉＣの昇華温度以上２４００
℃以下の温度で加熱し、前記蓋(13)より下方であって前
記るつぼ(12)の底部より上方のるつぼ中間部(12b)を２
４００℃以上２８００℃以下の温度で加熱することを特
徴とするＳｉＣ単結晶の製造方法。 - 【請求項２】 蓋(13)より下方であってるつぼ(12)の底
部より上方のるつぼ中間部(12b)に上下方向に複数の貫
通孔(20a)が形成されたグラファイト製の整流体(20)が
配置され、 ＳｉＣ原料粉末(14)が昇華した気体が前記貫通孔(20a)
を通ってＳｉＣ種結晶(15)に達する請求項１記載のＳｉ
Ｃ単結晶の製造方法。
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