JPS60260498A - SiC単結晶成長方法 - Google Patents
SiC単結晶成長方法Info
- Publication number
- JPS60260498A JPS60260498A JP59115214A JP11521484A JPS60260498A JP S60260498 A JPS60260498 A JP S60260498A JP 59115214 A JP59115214 A JP 59115214A JP 11521484 A JP11521484 A JP 11521484A JP S60260498 A JPS60260498 A JP S60260498A
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- JP
- Japan
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- melt
- single crystal
- substrate
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
- C30B19/04—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux the solvent being a component of the crystal composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/36—Carbides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- 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】
(イ)産業上の利用分野
本発明fisic(シリコンカーバイド)単結晶成長方
法rc関する。
法rc関する。
(ロ)従来技術
現在SIC単結晶は耐環境性素子材料とじて研究が進め
られている。472SiCは間接遷移型のIV−N化合
物で6す、種々の結晶構造が存在しその禁止帯幅は2.
39〜5.338 Vまで多岐にわたろと共rcP−n
接合形成が可能なことから赤色から青色まで全ての可視
光を発光可能な発光ダイオード材料として有望視されて
いる。
られている。472SiCは間接遷移型のIV−N化合
物で6す、種々の結晶構造が存在しその禁止帯幅は2.
39〜5.338 Vまで多岐にわたろと共rcP−n
接合形成が可能なことから赤色から青色まで全ての可視
光を発光可能な発光ダイオード材料として有望視されて
いる。
上記p−n接合を形設する方法として
中 第1の導電型を示すドーパントが混入されたS1メ
ルトを収納してなる第1のカーボン製ルツボ及び第2の
導電型を示すドーパントが混入されたStメルトを収納
してなる第2のカーボン製ルツボを準備し、まず第1の
ルツボrcsic単結晶基板2浸漬し斯る基板上VC第
1の導電型のSiC単結晶を成長させた後、斯る基板を
第2のルツボ中に浸漬しと記基板表面に第2の導電型の
SiC単結晶を成長させる方法。
ルトを収納してなる第1のカーボン製ルツボ及び第2の
導電型を示すドーパントが混入されたStメルトを収納
してなる第2のカーボン製ルツボを準備し、まず第1の
ルツボrcsic単結晶基板2浸漬し斯る基板上VC第
1の導電型のSiC単結晶を成長させた後、斯る基板を
第2のルツボ中に浸漬しと記基板表面に第2の導電型の
SiC単結晶を成長させる方法。
(11)または、J、AppI!、Phys、s。
0、December 1979 pp8215−Pl
)8224Vc掲載されたM、IK8da 、T、Ha
yakawa等の論文及びJ IIApp、g、Phy
s。
)8224Vc掲載されたM、IK8da 、T、Ha
yakawa等の論文及びJ IIApp、g、Phy
s。
531[1,0ctorbar 1982.pp696
2−pp6967’IC掲載されたり、Hoffmau
n、G、Zlegler等の論文に開示されているよう
に、第1の導電型?示すドーパントが混入されたSiメ
ルトを収納してなるカーボン製ルツボを準備し、斯るメ
ルト中にSIC単結晶基板を浸漬して斯る基板上九菌1
導成型のSIC単結晶を成長させ、その礫上記メルト中
に第2導電型を示すドーパントな添加して斯るメルトを
第2導電型とし、上記基板上に第2導電型のSIC単結
晶を成長せしめる方法。の2方法が従来よりある。
2−pp6967’IC掲載されたり、Hoffmau
n、G、Zlegler等の論文に開示されているよう
に、第1の導電型?示すドーパントが混入されたSiメ
ルトを収納してなるカーボン製ルツボを準備し、斯るメ
ルト中にSIC単結晶基板を浸漬して斯る基板上九菌1
導成型のSIC単結晶を成長させ、その礫上記メルト中
に第2導電型を示すドーパントな添加して斯るメルトを
第2導電型とし、上記基板上に第2導電型のSIC単結
晶を成長せしめる方法。の2方法が従来よりある。
然るに上記第1の方法では第1導電型のSIC単結晶を
形成し几後、基板を雰囲気に晒さねばならず、基板表面
上での不純物の取り込み、酸化膜の形成等が避けられな
い。
形成し几後、基板を雰囲気に晒さねばならず、基板表面
上での不純物の取り込み、酸化膜の形成等が避けられな
い。
また、上記第2の方法でrt第1の方法での問題は避け
られるものの、第2導電型のSIC単結晶における不純
物の絶対量(−第1導電型を示すドーパントの蓋十第2
導電型を示すドーパントの量)が多くなり結晶性が損わ
れるという問題が生じる。
られるものの、第2導電型のSIC単結晶における不純
物の絶対量(−第1導電型を示すドーパントの蓋十第2
導電型を示すドーパントの量)が多くなり結晶性が損わ
れるという問題が生じる。
(ハ)発明の目的
本発明は斯る点VC鑑みてな芒れたもので、上記第1、
第2の方法の問題を共に解決可能なSiC単結晶成長方
法を提供せんとするものである。
第2の方法の問題を共に解決可能なSiC単結晶成長方
法を提供せんとするものである。
に)発明の構成
本発明の構成的特徴は、カーボン製ルツボ中にAJを含
有するS1メルトケ収納すると共に上記メルト中に高温
部と低温部を設ける工程、上記メルト中の低温部にSI
C単結晶基板を1!!潰し該基板上にp型SIC単結晶
を成長せしめろ工程、上記基板を上記メルト中の高温部
に移動させると共に上記メルトの温度を上昇せしめ上記
メルト中のAlを蒸発除去する工程、上記メルト中Vc
Nを導入せしめる工程、上記基板をメルト中の低温部に
移動せしめ上記基板上1/(n型SIC単結晶を成長せ
しめろ工程からなることにろる。
有するS1メルトケ収納すると共に上記メルト中に高温
部と低温部を設ける工程、上記メルト中の低温部にSI
C単結晶基板を1!!潰し該基板上にp型SIC単結晶
を成長せしめろ工程、上記基板を上記メルト中の高温部
に移動させると共に上記メルトの温度を上昇せしめ上記
メルト中のAlを蒸発除去する工程、上記メルト中Vc
Nを導入せしめる工程、上記基板をメルト中の低温部に
移動せしめ上記基板上1/(n型SIC単結晶を成長せ
しめろ工程からなることにろる。
(ホ)実施例
第1図乃至第4図は本発明の一笑施例を示す工程別#i
面図である。
面図である。
第1図ri第1工程を示し、上面が開口したカーボン製
ルツボ(17中KSiメルト(2)を収納する。また斯
るS1メルト(2)中にF′ip型ドーパントとなるA
I!(アルミニウム〕を含んでいる。更に斯るメル)+
2JFi同図左側に示される如く、中央部においてメル
ト温度が約1650℃とカる高温部人と斯る高温部Aよ
り下方に位置する低温部Bが存在し、斯る低温部Bdル
ツボ(1)底面でメルト温度が約1630℃となるよう
[0,′5℃/Wの温度勾配を有している。尚、斯る温
度勾配は例えば上記ルツボ(11に高周波コイルを巻回
して加熱する際、斯るコイルの位置もしくはコイルの疎
密関係を調整することにより行なえる。具体的には高温
部人のみに上記コイルを巻回するか、もしくは高温部A
ではコイルを密にし、低温部Bではコイルを疎とするこ
とにより行える。
ルツボ(17中KSiメルト(2)を収納する。また斯
るS1メルト(2)中にF′ip型ドーパントとなるA
I!(アルミニウム〕を含んでいる。更に斯るメル)+
2JFi同図左側に示される如く、中央部においてメル
ト温度が約1650℃とカる高温部人と斯る高温部Aよ
り下方に位置する低温部Bが存在し、斯る低温部Bdル
ツボ(1)底面でメルト温度が約1630℃となるよう
[0,′5℃/Wの温度勾配を有している。尚、斯る温
度勾配は例えば上記ルツボ(11に高周波コイルを巻回
して加熱する際、斯るコイルの位置もしくはコイルの疎
密関係を調整することにより行なえる。具体的には高温
部人のみに上記コイルを巻回するか、もしくは高温部A
ではコイルを密にし、低温部Bではコイルを疎とするこ
とにより行える。
第2図は第2工程を示し、カーボン製のウェハ治具(3
]の一端にSIC単結晶基板(4)を取着し、上記基板
(4)を低温部Bに位置するようにメルト(2)中に浸
漬する。斯る状態を一定時間保持することにより基板1
4)表面rcpmstc単結晶が成長する。
]の一端にSIC単結晶基板(4)を取着し、上記基板
(4)を低温部Bに位置するようにメルト(2)中に浸
漬する。斯る状態を一定時間保持することにより基板1
4)表面rcpmstc単結晶が成長する。
第3図に第6エ程を示し、上記基板+4J Tk低低温
部上り高温部人に移動せしめると共に上記メルト(2)
の高温部Aの温度が1700℃、ルツボ(1)底部の温
度が1670℃となるように加熱し、この状態を60分
以上保持する。
部上り高温部人に移動せしめると共に上記メルト(2)
の高温部Aの温度が1700℃、ルツボ(1)底部の温
度が1670℃となるように加熱し、この状態を60分
以上保持する。
これVCより、上記メルト(2)中のAJを蒸発除去で
き、上記メルト(2)はノンドープ状態となる。
き、上記メルト(2)はノンドープ状態となる。
その後、上記メルト(2)に気相よりN(窒素)を導入
し、上記メルト(2Jの導電型In型とする。
し、上記メルト(2Jの導電型In型とする。
第4図は第4工程を示し、基板14)をメルト(2)中
の低温部Bに移動させ一定時間保持する。これにより、
上記基板+43のp屋stc単結晶上ycn型Sic単
結晶が成長する。
の低温部Bに移動させ一定時間保持する。これにより、
上記基板+43のp屋stc単結晶上ycn型Sic単
結晶が成長する。
本実施例によればp型SIC単結晶及びn型SIC単結
晶を基板(4)上に順次積層する際、基板(4)に常に
メルト(2)中に位置するので基板(4)表面より不純
物が導入されたり、表面に酸化膜が生じるといったこと
はなく、またn型SIC単結晶形成にわたりメルト)2
)中のAJは完全に除去されているためn型SiC単結
晶中の不純物の絶対量も少なくでき、結晶性も良好とな
る。
晶を基板(4)上に順次積層する際、基板(4)に常に
メルト(2)中に位置するので基板(4)表面より不純
物が導入されたり、表面に酸化膜が生じるといったこと
はなく、またn型SIC単結晶形成にわたりメルト)2
)中のAJは完全に除去されているためn型SiC単結
晶中の不純物の絶対量も少なくでき、結晶性も良好とな
る。
具体的には本実施例の方法を用いてキャリア濃度が5X
1018/−のp型SiC単結晶とキャリア濃度が5X
1017151のn型sic単結晶とからなるp−n接
合を形成し、I−V特性を測定したところ、 ■・・・印加電流 V・・・印加電圧 A・・・定 数 −q・・・電子の電荷 に…ボルツマン定数 ↑・・・絶対温度 で表わきれるn値が18〜1.9となった。これは上記
p−n接合が良好なものでるること示す。尚、参考まで
に既述した従来例により得られたp−n接合のn@iは
約4と非常に高いものになっていた。
1018/−のp型SiC単結晶とキャリア濃度が5X
1017151のn型sic単結晶とからなるp−n接
合を形成し、I−V特性を測定したところ、 ■・・・印加電流 V・・・印加電圧 A・・・定 数 −q・・・電子の電荷 に…ボルツマン定数 ↑・・・絶対温度 で表わきれるn値が18〜1.9となった。これは上記
p−n接合が良好なものでるること示す。尚、参考まで
に既述した従来例により得られたp−n接合のn@iは
約4と非常に高いものになっていた。
°また、本実織例により得られた上記p−n接合を用い
て青色LEDを作成したところ、従来法により得られた
p−n接合より得られるLEDに較べて約50%の輝度
上昇が認められた。
て青色LEDを作成したところ、従来法により得られた
p−n接合より得られるLEDに較べて約50%の輝度
上昇が認められた。
尚、本実施例の第6エ程においてAJを除去した後Nを
導入したが、Sllシル (2J中ではAJfi蒸発し
易いがNFi蒸発し難い特性を有しているため、基板+
4) 1に高温部Arc移動させた後メルト昇温@yc
N2メルト(2〕中に添加し、その後メルト(2)を昇
温させてAl!を蒸発除去してもよい。
導入したが、Sllシル (2J中ではAJfi蒸発し
易いがNFi蒸発し難い特性を有しているため、基板+
4) 1に高温部Arc移動させた後メルト昇温@yc
N2メルト(2〕中に添加し、その後メルト(2)を昇
温させてAl!を蒸発除去してもよい。
(へ)発明の効果
本発明によれば良好なp−n接合を有したStC単結晶
が得られるので、sic単結晶からなる発光素子等の開
発に大いに役立つ。
が得られるので、sic単結晶からなる発光素子等の開
発に大いに役立つ。
第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示す工程別断面
図である。 (1)・・・ルツボ、(2J・・・メル)、+4]・・
・基板。 出願人三洋電機株式会社 代理人弁理士佐 野 靜 夫 第1図
図である。 (1)・・・ルツボ、(2J・・・メル)、+4]・・
・基板。 出願人三洋電機株式会社 代理人弁理士佐 野 靜 夫 第1図
Claims (1)
- (11カーボン製ルツボ中Kl’AJを含有するSlメ
ルトを収納すると共に上記メルト中に高温部と低温部を
設ける工程、上記メルト中の低温部VcSIC単結晶基
板を浸漬し該基板上にp型SiC単結晶全成長せしめる
工程、上記基板を上記メルト中の高温部に移動させると
共に上記メルトの温度を上昇せしめよ記メルト中のAJ
を蒸発除去する工程、上記メルト中rcN1に導入せし
める工程、上記基板全メルト中の低温部に移動せしめ上
記基板上にnm5lc単結晶を成長せしめろ工程からな
ることを特徴とするSiC単結晶成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59115214A JPS60260498A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | SiC単結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59115214A JPS60260498A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | SiC単結晶成長方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60260498A true JPS60260498A (ja) | 1985-12-23 |
Family
ID=14657186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59115214A Pending JPS60260498A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | SiC単結晶成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60260498A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006117524A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Siltron Inc | 高品質単結晶及びその成長方法 |
JP2011168447A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Toyota Motor Corp | SiC単結晶の製造方法 |
DE112009000196B4 (de) * | 2008-01-29 | 2012-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Verfahren zum Wachsen eines P-SiC-Halbleitereinkristalls und P-SiC-Halbleitereinkristall |
WO2016121577A1 (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 京セラ株式会社 | 結晶の製造方法 |
US9512540B2 (en) | 2010-11-09 | 2016-12-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for manufacturing N-type SiC single crystal by solution growth using a mixed gas atmosphere |
-
1984
- 1984-06-04 JP JP59115214A patent/JPS60260498A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006117524A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Siltron Inc | 高品質単結晶及びその成長方法 |
DE112009000196B4 (de) * | 2008-01-29 | 2012-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Verfahren zum Wachsen eines P-SiC-Halbleitereinkristalls und P-SiC-Halbleitereinkristall |
DE112009000196B8 (de) * | 2008-01-29 | 2012-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Verfahren zum Wachsen eines P-SiC-Halbleitereinkristalls und P-SiC-Halbleitereinkristall |
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WO2016121577A1 (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 京セラ株式会社 | 結晶の製造方法 |
JPWO2016121577A1 (ja) * | 2015-01-29 | 2017-04-27 | 京セラ株式会社 | 結晶の製造方法 |
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