JPH1129397A - 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 - Google Patents
単結晶ＳｉＣおよびその製造方法Info
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- JPH1129397A JPH1129397A JP21541497A JP21541497A JPH1129397A JP H1129397 A JPH1129397 A JP H1129397A JP 21541497 A JP21541497 A JP 21541497A JP 21541497 A JP21541497 A JP 21541497A JP H1129397 A JPH1129397 A JP H1129397A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温熱処理により格子欠陥およびマイクロパ
イプ欠陥の非常に少ない高品位で、かつ大型の単結晶Ｓ
ｉＣを容易かつ効率よく製造することができるようにす
る。 【解決手段】 隣接する側面１ｂ，１ｂ同士を接して配
置した複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１の全体の表面に
熱ＣＶＤ法でβ−ＳｉＣ層２を形成した後、その複合体
Ｍを１９００〜２４００℃の高い温度で熱処理すること
により、複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１を融着一体化
するとともにβ−ＳｉＣ層２の多結晶体をα−ＳｉＣに
転化させ、かつα−ＳｉＣ単結晶基材１の結晶軸と同方
位に配向させてα−ＳｉＣ単結晶基材１の単結晶と一体
の単結晶５を大きく育成させる。
イプ欠陥の非常に少ない高品位で、かつ大型の単結晶Ｓ
ｉＣを容易かつ効率よく製造することができるようにす
る。 【解決手段】 隣接する側面１ｂ，１ｂ同士を接して配
置した複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１の全体の表面に
熱ＣＶＤ法でβ−ＳｉＣ層２を形成した後、その複合体
Ｍを１９００〜２４００℃の高い温度で熱処理すること
により、複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１を融着一体化
するとともにβ−ＳｉＣ層２の多結晶体をα−ＳｉＣに
転化させ、かつα−ＳｉＣ単結晶基材１の結晶軸と同方
位に配向させてα−ＳｉＣ単結晶基材１の単結晶と一体
の単結晶５を大きく育成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶ＳｉＣおよ
びその製造方法に関するもので、詳しくは、発光ダイオ
ードやＸ線光学素子、高温半導体電子素子の基板ウエハ
などとして用いられる単結晶ＳｉＣおよびその製造方法
に関するものである。
びその製造方法に関するもので、詳しくは、発光ダイオ
ードやＸ線光学素子、高温半導体電子素子の基板ウエハ
などとして用いられる単結晶ＳｉＣおよびその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＳｉＣ（炭化珪素）は、耐熱性および機
械的強度に優れているだけでなく、放射線にも強く、さ
らに不純物の添加によって電子や正孔の価電子制御が容
易である上、広い禁制帯幅を持つ（因みに、６Ｈ型のＳ
ｉＣ単結晶で約３．０ｅＶ、４Ｈ型のＳｉＣ単結晶で
３．２６ｅＶ）ために、Ｓｉ（シリコン）やＧａＡｓ
（ガリウムヒ素）などの既存の半導体材料では実現する
ことができない大容量、高周波、耐圧、耐環境性を実現
することが可能で、次世代のパワーデバイス用半導体材
料として注目され、かつ期待されている。
械的強度に優れているだけでなく、放射線にも強く、さ
らに不純物の添加によって電子や正孔の価電子制御が容
易である上、広い禁制帯幅を持つ（因みに、６Ｈ型のＳ
ｉＣ単結晶で約３．０ｅＶ、４Ｈ型のＳｉＣ単結晶で
３．２６ｅＶ）ために、Ｓｉ（シリコン）やＧａＡｓ
（ガリウムヒ素）などの既存の半導体材料では実現する
ことができない大容量、高周波、耐圧、耐環境性を実現
することが可能で、次世代のパワーデバイス用半導体材
料として注目され、かつ期待されている。
【０００３】ところで、この種のＳｉＣ単結晶の成長
（製造）方法として、従来、種結晶を用いた昇華再結晶
法によってＳｉＣ単結晶を成長させる方法と、高温度で
の場合はシリコン基板上に化学気相成長法（ＣＶＤ法）
を用いてエピタキシャル成長させることにより立方晶の
ＳｉＣ単結晶（β−ＳｉＣ）を成長させる方法とが知ら
れている。
（製造）方法として、従来、種結晶を用いた昇華再結晶
法によってＳｉＣ単結晶を成長させる方法と、高温度で
の場合はシリコン基板上に化学気相成長法（ＣＶＤ法）
を用いてエピタキシャル成長させることにより立方晶の
ＳｉＣ単結晶（β−ＳｉＣ）を成長させる方法とが知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の製造方法は共に結晶成長速度が１μｍ／ｈｒ．
と非常に低いだけでなく、昇華再結晶法にあっては、マ
イクロパイプ欠陥と呼ばれ半導体電子素子を作製した際
の漏れ電流等の原因となる結晶の成長方向に貫通する直
径数ミクロンのピンホールが１００〜１０００／ｃｍ２
程度成長結晶中に存在するという問題があり、このこと
が既述のようにＳｉやＧａＡｓなどの既存の半導体材料
に比べて多くの優れた特徴を有しながらも、その実用化
を阻止する要因になっている。
た従来の製造方法は共に結晶成長速度が１μｍ／ｈｒ．
と非常に低いだけでなく、昇華再結晶法にあっては、マ
イクロパイプ欠陥と呼ばれ半導体電子素子を作製した際
の漏れ電流等の原因となる結晶の成長方向に貫通する直
径数ミクロンのピンホールが１００〜１０００／ｃｍ２
程度成長結晶中に存在するという問題があり、このこと
が既述のようにＳｉやＧａＡｓなどの既存の半導体材料
に比べて多くの優れた特徴を有しながらも、その実用化
を阻止する要因になっている。
【０００５】また、高温ＣＶＤ法の場合は、基板温度が
１７００〜１９００℃と高い上に、高純度の還元性雰囲
気を作ることが必要であって、設備的に非常に困難であ
り、さらに、エピタキシャル成長のため成長速度にも自
ずと限界があるという問題があった。
１７００〜１９００℃と高い上に、高純度の還元性雰囲
気を作ることが必要であって、設備的に非常に困難であ
り、さらに、エピタキシャル成長のため成長速度にも自
ずと限界があるという問題があった。
【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、高温熱処理を施すことにより格子欠陥およびマイク
ロパイプ欠陥の非常に少ない高品位でかつ大型の単結晶
ＳｉＣと、その単結晶成長速度を上げて該高品位、大型
の単結晶ＳｉＣを容易かつ生産性よく製造することがで
きる単結晶ＳｉＣの製造方法を提供することを目的とし
ている。
で、高温熱処理を施すことにより格子欠陥およびマイク
ロパイプ欠陥の非常に少ない高品位でかつ大型の単結晶
ＳｉＣと、その単結晶成長速度を上げて該高品位、大型
の単結晶ＳｉＣを容易かつ生産性よく製造することがで
きる単結晶ＳｉＣの製造方法を提供することを目的とし
ている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明に係る単結晶ＳｉＣは、隣接す
る側面同士を接して配置した複数枚のα−ＳｉＣ単結晶
基材の表面に熱化学的蒸着法でβ−ＳｉＣ層を形成して
なる複合体を熱処理することにより、上記β−ＳｉＣ層
の多結晶体をα−ＳｉＣに転化させ、かつ上記α−Ｓｉ
Ｃ単結晶基材の結晶軸と同方位に配向させて単結晶を一
体に成長させていることを特徴とするもので、複数枚の
α−ＳｉＣ単結晶基材とそれらの表面に熱化学的蒸着法
で形成され多結晶体に成長されたβ−ＳｉＣ層との複合
体を熱処理するのみで、β−ＳｉＣ層の多結晶体のα−
ＳｉＣへの転化およびその転化したα−ＳｉＣの結晶を
α−ＳｉＣ単結晶基材の結晶軸と同方位に配向させて該
基材の単結晶と一体成長させることが可能であり、これ
によって、格子欠陥およびマイクロパイプ欠陥の非常に
少ない高品位で、かつ面積的にも大型の単結晶ＳｉＣを
容易に得ることが可能である。
に、請求項１記載の発明に係る単結晶ＳｉＣは、隣接す
る側面同士を接して配置した複数枚のα−ＳｉＣ単結晶
基材の表面に熱化学的蒸着法でβ−ＳｉＣ層を形成して
なる複合体を熱処理することにより、上記β−ＳｉＣ層
の多結晶体をα−ＳｉＣに転化させ、かつ上記α−Ｓｉ
Ｃ単結晶基材の結晶軸と同方位に配向させて単結晶を一
体に成長させていることを特徴とするもので、複数枚の
α−ＳｉＣ単結晶基材とそれらの表面に熱化学的蒸着法
で形成され多結晶体に成長されたβ−ＳｉＣ層との複合
体を熱処理するのみで、β−ＳｉＣ層の多結晶体のα−
ＳｉＣへの転化およびその転化したα−ＳｉＣの結晶を
α−ＳｉＣ単結晶基材の結晶軸と同方位に配向させて該
基材の単結晶と一体成長させることが可能であり、これ
によって、格子欠陥およびマイクロパイプ欠陥の非常に
少ない高品位で、かつ面積的にも大型の単結晶ＳｉＣを
容易に得ることが可能である。
【０００８】請求項２記載の発明に係る単結晶ＳｉＣ
は、請求項１記載の発明の構成のうち、上記β−ＳｉＣ
層が、１３００〜１９００℃範囲の熱化学的蒸着法によ
り複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の表面に形成されたも
のであり、この場合は、上記温度範囲での熱化学的蒸着
によってβ−ＳｉＣの多結晶体がα−ＳｉＣに転化され
て単結晶に成長されるために、不純物原子の拡散が抑え
られ、α−ＳｉＣ単結晶基材よりも不純物や格子欠陥な
どの少ない一層高品位の単結晶を得ることが可能であ
る。
は、請求項１記載の発明の構成のうち、上記β−ＳｉＣ
層が、１３００〜１９００℃範囲の熱化学的蒸着法によ
り複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の表面に形成されたも
のであり、この場合は、上記温度範囲での熱化学的蒸着
によってβ−ＳｉＣの多結晶体がα−ＳｉＣに転化され
て単結晶に成長されるために、不純物原子の拡散が抑え
られ、α−ＳｉＣ単結晶基材よりも不純物や格子欠陥な
どの少ない一層高品位の単結晶を得ることが可能であ
る。
【０００９】また、請求項３記載の発明に係る単結晶Ｓ
ｉＣの製造方法は、隣接する側面同士を接して配置した
複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の表面に熱化学的蒸着法
でβ−ＳｉＣ層を形成した後、その複合体を熱処理して
上記β−ＳｉＣ層の多結晶体をα−ＳｉＣに転化させ、
かつ上記α−ＳｉＣ単結晶基材の結晶軸と同方位に配向
して単結晶を一体化し育成することを特徴とするもので
あって、請求項１記載の発明でいうところの格子欠陥お
よびマイクロパイプ欠陥の非常に少ない高品位でかつ大
型の単結晶ＳｉＣを効率よく成長させ、既存の半導体材
料では実現することができない大容量、高周波、耐圧、
耐環境性に優れたパワーデバイス用半導体材料としての
単結晶ＳｉＣを工業的規模で安定に製造し供給すること
が可能である。
ｉＣの製造方法は、隣接する側面同士を接して配置した
複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の表面に熱化学的蒸着法
でβ−ＳｉＣ層を形成した後、その複合体を熱処理して
上記β−ＳｉＣ層の多結晶体をα−ＳｉＣに転化させ、
かつ上記α−ＳｉＣ単結晶基材の結晶軸と同方位に配向
して単結晶を一体化し育成することを特徴とするもので
あって、請求項１記載の発明でいうところの格子欠陥お
よびマイクロパイプ欠陥の非常に少ない高品位でかつ大
型の単結晶ＳｉＣを効率よく成長させ、既存の半導体材
料では実現することができない大容量、高周波、耐圧、
耐環境性に優れたパワーデバイス用半導体材料としての
単結晶ＳｉＣを工業的規模で安定に製造し供給すること
が可能である。
【００１０】さらに、請求項４記載の発明に係る単結晶
ＳｉＣの製造方法は、請求項３記載の発明における複合
体の熱処理温度を熱化学的蒸着の温度よりも高温で、か
つＳｉＣ飽和蒸気圧中で行なうものであり、高品位の単
結晶ＳｉＣを設備的にも非常に容易に製造することが可
能である。
ＳｉＣの製造方法は、請求項３記載の発明における複合
体の熱処理温度を熱化学的蒸着の温度よりも高温で、か
つＳｉＣ飽和蒸気圧中で行なうものであり、高品位の単
結晶ＳｉＣを設備的にも非常に容易に製造することが可
能である。
【００１１】さらにまた、請求項５記載の発明に係る単
結晶ＳｉＣの製造方法は、請求項３記載の発明における
上記複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材として、上記複合体
の熱処理により得られた単結晶ＳｉＣを再使用するもの
であり、この場合は、一回の熱処理により得られた単結
晶ＳｉＣをα−ＳｉＣ単結晶基材として再使用し、熱処
理を繰り返すだけで、最終製品として所望する高品位か
つ大型の単結晶ＳｉＣを容易に製造することが可能であ
る。
結晶ＳｉＣの製造方法は、請求項３記載の発明における
上記複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材として、上記複合体
の熱処理により得られた単結晶ＳｉＣを再使用するもの
であり、この場合は、一回の熱処理により得られた単結
晶ＳｉＣをα−ＳｉＣ単結晶基材として再使用し、熱処
理を繰り返すだけで、最終製品として所望する高品位か
つ大型の単結晶ＳｉＣを容易に製造することが可能であ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る単結晶Ｓｉ
Ｃの熱処理前の状態を示す模式図、図２はその概略底面
図であり、これら各図において、１は六方晶系（６Ｈ
型、４Ｈ型）のα−ＳｉＣ単結晶基材で、このα−Ｓｉ
Ｃ単結晶基材１の複数枚（任意枚数）を互いに隣接する
側面１ｂ，１ｂ同士が密接するように整列配置するとと
もに、それら複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１の全体の
表面に１３００〜１９００℃の範囲の熱ＣＶＤ法により
立方晶系のβ−ＳｉＣ層２を成膜することにより、図３
の顕微鏡による断面エッチング写真で明示されているよ
うに、格子欠陥を含むα−ＳｉＣ単結晶基材１の表面に
隙間なく整列した複数のβ−ＳｉＣ柱状単結晶から構成
される多結晶体４が成長され、結晶形態が互いに異なる
結晶面でα−ＳｉＣ単結晶基材１と接して界面３を有す
る複合体Ｍが形成されている。
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る単結晶Ｓｉ
Ｃの熱処理前の状態を示す模式図、図２はその概略底面
図であり、これら各図において、１は六方晶系（６Ｈ
型、４Ｈ型）のα−ＳｉＣ単結晶基材で、このα−Ｓｉ
Ｃ単結晶基材１の複数枚（任意枚数）を互いに隣接する
側面１ｂ，１ｂ同士が密接するように整列配置するとと
もに、それら複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１の全体の
表面に１３００〜１９００℃の範囲の熱ＣＶＤ法により
立方晶系のβ−ＳｉＣ層２を成膜することにより、図３
の顕微鏡による断面エッチング写真で明示されているよ
うに、格子欠陥を含むα−ＳｉＣ単結晶基材１の表面に
隙間なく整列した複数のβ−ＳｉＣ柱状単結晶から構成
される多結晶体４が成長され、結晶形態が互いに異なる
結晶面でα−ＳｉＣ単結晶基材１と接して界面３を有す
る複合体Ｍが形成されている。
【００１３】この後、上記複合体Ｍの全体を、１９００
〜２４００℃、好ましくは２０００〜２２００℃の範囲
の温度で、かつＳｉＣ飽和蒸気圧中で熱処理することに
より、上記複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１の隣接する
もの同士が密接側面１ｂ，１ｂで融着し一体化されると
ともに、上記β−ＳｉＣ層２の多結晶体４がα−ＳｉＣ
に転化されて該ＳｉＣ層２に上記α−ＳｉＣ単結晶基材
１の結晶軸と同方位に配向されて基材１の単結晶と一体
化した大きな単結晶５が育成される。
〜２４００℃、好ましくは２０００〜２２００℃の範囲
の温度で、かつＳｉＣ飽和蒸気圧中で熱処理することに
より、上記複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材１の隣接する
もの同士が密接側面１ｂ，１ｂで融着し一体化されると
ともに、上記β−ＳｉＣ層２の多結晶体４がα−ＳｉＣ
に転化されて該ＳｉＣ層２に上記α−ＳｉＣ単結晶基材
１の結晶軸と同方位に配向されて基材１の単結晶と一体
化した大きな単結晶５が育成される。
【００１４】上記のようにα−ＳｉＣ単結晶の表面に熱
ＣＶＤ法によりβ−ＳｉＣの多結晶体が成長された複合
体Ｍに熱処理を施すことにより、面積的に十分に大型で
ある上に、上記界面３にある種の固相エピタキシャル成
長を生じさせて図４の顕微鏡による断面エッチング写真
で明示されているように、格子欠陥及びマイクロパイプ
欠陥がほとんどない（１ｃｍ２あたり１０以下）高品位
の単結晶ＳｉＣ１′を容易に製造することができる。
ＣＶＤ法によりβ−ＳｉＣの多結晶体が成長された複合
体Ｍに熱処理を施すことにより、面積的に十分に大型で
ある上に、上記界面３にある種の固相エピタキシャル成
長を生じさせて図４の顕微鏡による断面エッチング写真
で明示されているように、格子欠陥及びマイクロパイプ
欠陥がほとんどない（１ｃｍ２あたり１０以下）高品位
の単結晶ＳｉＣ１′を容易に製造することができる。
【００１５】なお、上記α−ＳｉＣ単結晶基材１とし
て、６Ｈ型のものを使用するときは、熱処理に伴ってβ
−ＳｉＣ層２の多結晶体からα−ＳｉＣに転化される単
結晶が６Ｈ型の単結晶と同じ形態で育成されやすく、ま
た、４Ｈ型の単結晶基材１を使用するときは、熱処理に
伴ってその４Ｈ型の単結晶と同じ形態の単結晶が転化育
成されやすいことになる。
て、６Ｈ型のものを使用するときは、熱処理に伴ってβ
−ＳｉＣ層２の多結晶体からα−ＳｉＣに転化される単
結晶が６Ｈ型の単結晶と同じ形態で育成されやすく、ま
た、４Ｈ型の単結晶基材１を使用するときは、熱処理に
伴ってその４Ｈ型の単結晶と同じ形態の単結晶が転化育
成されやすいことになる。
【００１６】また、上記のようにして製造された高品位
の単結晶ＳｉＣ１′をα−ＳｉＣ単結晶基材１として再
使用することも可能である。即ち、上記単結晶ＳｉＣ
１′の複数枚を図５に示すように、隣接する側面１′
ｂ，１′ｂ同士が密接するように整列配置するととも
に、それら複数枚の単結晶ＳｉＣ１′の全体の表面に熱
ＣＶＤ法により隙間なく並んだ立方晶系のβ−ＳｉＣ単
結晶から構成される配向性を有する多結晶層２を成膜し
て複合体Ｍ’を形成した後、その複合体Ｍ′の全体を、
上記と同様に１９００〜２４００℃、好ましくは２００
０〜２２００℃の範囲の温度で、かつＳｉＣ飽和蒸気圧
中で熱処理することにより、最終製品として所望する高
品位かつ大型の単結晶ＳｉＣを容易に製造することが可
能である。
の単結晶ＳｉＣ１′をα−ＳｉＣ単結晶基材１として再
使用することも可能である。即ち、上記単結晶ＳｉＣ
１′の複数枚を図５に示すように、隣接する側面１′
ｂ，１′ｂ同士が密接するように整列配置するととも
に、それら複数枚の単結晶ＳｉＣ１′の全体の表面に熱
ＣＶＤ法により隙間なく並んだ立方晶系のβ−ＳｉＣ単
結晶から構成される配向性を有する多結晶層２を成膜し
て複合体Ｍ’を形成した後、その複合体Ｍ′の全体を、
上記と同様に１９００〜２４００℃、好ましくは２００
０〜２２００℃の範囲の温度で、かつＳｉＣ飽和蒸気圧
中で熱処理することにより、最終製品として所望する高
品位かつ大型の単結晶ＳｉＣを容易に製造することが可
能である。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材とそれらの表面に
熱化学的蒸着法で形成されたβ−ＳｉＣ層との複合体を
熱処理するのみで、複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の融
着一体化を図るとともに、不純物のないβ−ＳｉＣ層の
多結晶体を固相成長により格子欠陥のないα−ＳｉＣ単
結晶からなるエピタキシャル層に転化させ、かつその転
化したα−ＳｉＣの結晶をα−ＳｉＣ単結晶基材の結晶
軸と同方位に配向させ該基材の単結晶と一体成長させ
て、格子欠陥およびマイクロパイプ欠陥の非常に少ない
高品位で、かつ面積的にも大型の単結晶ＳｉＣを容易に
得ることができる。これによって、Ｓｉ（シリコン）や
ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）などの既存の半導体材料に比
べて大容量、高周波、耐圧、耐環境性に優れた単結晶Ｓ
ｉＣのパワーデバイス用半導体材料としての実用化を促
進することができるという効果を奏する。
れば、複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材とそれらの表面に
熱化学的蒸着法で形成されたβ−ＳｉＣ層との複合体を
熱処理するのみで、複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の融
着一体化を図るとともに、不純物のないβ−ＳｉＣ層の
多結晶体を固相成長により格子欠陥のないα−ＳｉＣ単
結晶からなるエピタキシャル層に転化させ、かつその転
化したα−ＳｉＣの結晶をα−ＳｉＣ単結晶基材の結晶
軸と同方位に配向させ該基材の単結晶と一体成長させ
て、格子欠陥およびマイクロパイプ欠陥の非常に少ない
高品位で、かつ面積的にも大型の単結晶ＳｉＣを容易に
得ることができる。これによって、Ｓｉ（シリコン）や
ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）などの既存の半導体材料に比
べて大容量、高周波、耐圧、耐環境性に優れた単結晶Ｓ
ｉＣのパワーデバイス用半導体材料としての実用化を促
進することができるという効果を奏する。
【００１８】特に、請求項２記載の発明によれば、上記
請求項１記載の発明で得られる単結晶ＳｉＣを不純物や
格子欠陥などがより一層少ない高品位の単結晶とするこ
とができる。
請求項１記載の発明で得られる単結晶ＳｉＣを不純物や
格子欠陥などがより一層少ない高品位の単結晶とするこ
とができる。
【００１９】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項１記載の発明でいうところの格子欠陥およびマイクロ
パイプ欠陥などの非常に少ない高品位で、かつ大型の単
結晶ＳｉＣを効率よく成長させて、既存の半導体材料で
は実現することができない大容量、高周波、耐圧、耐環
境性に優れたパワーデバイス用半導体材料としての単結
晶ＳｉＣを工業的規模で安定よく製造し供給することが
できるという効果を奏する。
項１記載の発明でいうところの格子欠陥およびマイクロ
パイプ欠陥などの非常に少ない高品位で、かつ大型の単
結晶ＳｉＣを効率よく成長させて、既存の半導体材料で
は実現することができない大容量、高周波、耐圧、耐環
境性に優れたパワーデバイス用半導体材料としての単結
晶ＳｉＣを工業的規模で安定よく製造し供給することが
できるという効果を奏する。
【００２０】さらに、請求項４記載の発明によれば、高
品位かつ大型の単結晶ＳｉＣを設備的にも非常に容易に
製造することができる。
品位かつ大型の単結晶ＳｉＣを設備的にも非常に容易に
製造することができる。
【００２１】さらにまた、請求項５記載の発明によれ
ば、請求項３記載の発明で得られた単結晶ＳｉＣを再使
用し熱処理を繰り返すだけで、最終製品として所望する
大型の単結晶ＳｉＣを容易に製造することができ、高品
位な半導体材料としての適用範囲の拡大を図ることがで
きる。
ば、請求項３記載の発明で得られた単結晶ＳｉＣを再使
用し熱処理を繰り返すだけで、最終製品として所望する
大型の単結晶ＳｉＣを容易に製造することができ、高品
位な半導体材料としての適用範囲の拡大を図ることがで
きる。
【図１】本発明に係る単結晶ＳｉＣの熱処理前の状態を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２】図１の概略底面図である。
【図３】本発明に係る単結晶ＳｉＣの熱処理前の顕微鏡
による断面エッチング写真である。
による断面エッチング写真である。
【図４】本発明に係る単結晶ＳｉＣの熱処理後の顕微鏡
による断面エッチング写真である。
による断面エッチング写真である。
【図５】大型の単結晶ＳｉＣの製造方法を説明する概略
図である。
図である。
１ α−ＳｉＣ単結晶基材 １′ 単結晶ＳｉＣ ２ β−ＳｉＣ層 ３ 界面 ４ 多結晶体 ５ 単結晶 Ｍ，Ｍ′ 複合体
Claims (5)
- 【請求項１】 隣接する側面同士を接して配置した複数
枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の表面に熱化学的蒸着法でβ
−ＳｉＣ層を形成してなる複合体を熱処理することによ
り、上記β−ＳｉＣ層の多結晶体をα−ＳｉＣに転化さ
せ、かつ上記α−ＳｉＣ単結晶基材の結晶軸と同方位に
配向させて単結晶を一体に成長させていることを特徴と
する単結晶ＳｉＣ。 - 【請求項２】 上記β−ＳｉＣ層が、１３００〜１９０
０℃範囲の熱化学的蒸着法により複数枚のα−ＳｉＣ単
結晶基材の表面に形成されたものである請求項１に記載
の単結晶ＳｉＣ。 - 【請求項３】 隣接する側面同士を接して配置した複数
枚のα−ＳｉＣ単結晶基材の表面に熱化学的蒸着法でβ
−ＳｉＣ層を形成した後、 その複合体を熱処理して上記β−ＳｉＣ層の多結晶体を
α−ＳｉＣに転化させ、かつ上記α−ＳｉＣ単結晶基材
の結晶軸と同方位に配向して単結晶を一体化し育成する
ことを特徴とする単結晶ＳｉＣの製造方法。 - 【請求項４】 上記熱処理温度が、熱化学的蒸着の温度
よりも高温で、かつＳｉＣ飽和蒸気圧中で行なわれる請
求項３に記載の単結晶ＳｉＣの製造方法。 - 【請求項５】 上記複数枚のα−ＳｉＣ単結晶基材とし
て、上記複合体の熱処理により得られた単結晶ＳｉＣを
再使用する請求項３に記載の単結晶ＳｉＣの製造方法。
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