TW201621099A - 碳化矽之結晶之製造方法及結晶製造裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明獲得一種能夠一面抑制碳化矽之偏離基板上之表面粗糙一面使碳化矽之單晶成長之方法。 本發明使用一種碳化矽之結晶之製造方法，其係使碳化矽之晶種一面與含有矽及碳之原料溶液接觸一面旋轉者，其特徵在於：上述晶種之結晶成長面具有偏離角，上述晶種之旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向的下游側。

Description

碳化矽之結晶之製造方法及結晶製造裝置
本發明係關於一種利用所謂液相成長法的碳化矽之結晶之製造方法等。
與作為電子器件等之材料而被廣泛使用之Si相比帶隙為2~3倍左右，碳化矽(SiC)之絕緣破壞電壓約為其之10倍。因此，SiC結晶可期待成為超越使用矽之器件的功率器件之基板材料。SiC基板係自SiC單晶之結晶塊切出而獲得。作為SiC結晶塊之製造方法，已知有使SiC結晶於氣相中結晶成長之方法(氣相成長法)、及使SiC結晶於液相中成長之方法(液相成長法)。與氣相成長法相比，液相成長法係以接近熱平衡之狀態進行結晶成長，因此，可期待獲得缺陷密度較小之高品質SiC單晶。
為了使SiC作為適於功率器件之基板材料而普及，期望器件化時之可靠性提昇及成本之降低。關於器件化時之可靠性提昇，報告有SiC單晶中之位錯缺陷會造成較強之影響，從而追求一種位錯缺陷較少之高品質之SiC單晶之製造技術。另一方面，關於製造成本之降低，為了確保自SiC之單晶結晶塊(晶圓)切出之晶片片數，推進用於大型化之技術研究。
以上，於SiC功率器件之普及中要求兼顧SiC單晶之高品質化、大型化之結晶培養技術之開發。
關於SiC單晶之高品質化，報告有如下內容：於液相成長法中， 於在具有偏離角之晶種基板(以下記為偏離基板)上使結晶成長之情形時，沿成長方向平行延伸之貫通螺型位錯或貫通刃型位錯轉變為基底面上之缺陷，由此，伴隨著成長，將缺陷清除至結晶之外部，由此可使成長結晶內之位錯密度戲劇性減少(專利文獻1、非專利文獻1)。
另一方面，作為SiC單晶之大型化之課題，可列舉結晶培養時之成長界面中之表面粗糙的產生。於結晶成長中一旦產生表面粗糙，則其修復極其困難，因此，實質上不可能進一步培養結晶。該表面粗糙之產生係尤其於在偏離基板上進行結晶成長時顯著出現之現象。因此，為了防止表面粗糙之產生，提出有於成長環境中添加添加成分、降低成長界面附近之溫度梯度、或抑制溶劑流動等手法(非專利文獻2、3、4)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2014/034081號
[非專利文獻]
[非專利文獻1]Y. Yamamoto, S. Harada, K. Seki, A. Horio, T. Mitsuhashi, T. Ujihara, APEX 7 065501 (2014)
[非專利文獻2]T. Mitani, N. Komatsu, T. Takahashi, T. Kato, K. Fujii, T. Ujihara, Y. Matsumoto, K. Kurashige, H. Okumura, J. Cryst. Growth 681-685 401 (2014)
[非專利文獻3]N. Komatsu, T. Mitani, T. Takahashi, M, Okamura, T. Kato, H. Okumura, Mat. Sci. Forum 740-742 23-26 (2013)
[非專利文獻4]C. Zhu, S. Harada, K. Seki, H. Zhang, H. Niinomi, M. Tagawa, T. Ujihara, Cryst. Growth Des. 13 3691 (2013)
如上所述，為了兼顧SiC單晶之高品質化、大口徑化，期望開發 出於在偏離基板上進行結晶成長時不會產生表面粗糙之結晶培養技術。然而，於在偏離基板上進行結晶成長時，成長界面之形狀變得不穩定，伴隨著結晶成長之進行，局部產生被稱為溝槽之凹部，因此，於在偏離基板上進行結晶培養時，與在非偏離基板(不具有偏離角之晶種基板)上進行結晶培養相比存在容易產生表面粗糙之問題。此外，於非專利文獻2及非專利文獻3中，均使用非偏離基板。於當前之SiC塊狀單晶之培養中，存在不得不使用非偏離基板作為晶種之情況。若可實現於在偏離基板上進行結晶培養時不會產生表面粗糙之成長技術，則可期待高品質之大型結晶。
本發明之目的在於提供一種於在偏離基板上進行結晶成長時可抑制表面粗糙之碳化矽之結晶成長方法。
本發明者們關於表面粗糙產生之原因係著眼於結晶表面上之溝槽之形成。於溝槽部，來自溶劑之碳供給停滯，因此若於結晶培養中一旦產生溝槽，則其後之表面粗糙之修復極其困難。本發明者們發現，即便使用偏離基板作為晶種，亦可藉由使相對於偏離基板之台階流方向之溶劑之流動之方向成為對向流，而抑制於偏離基板上進行結晶培養時之溝槽形成。
本申請案之第1發明係一種碳化矽之結晶之製造方法，其係使碳化矽之晶種一面接觸含有矽及碳之原料溶液一面旋轉者，其特徵在於：上述晶種之結晶成長面具有偏離角，上述晶種之旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側，且上述晶種之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
又，較佳為上述晶種之旋轉中心存在於上述晶種之內部或外部，且較佳為上述晶種之旋轉係於與上述原料溶液之液面平行之面進行。進而，較佳為上述原料溶液中含有鉻，於將矽與鉻之合計設為 100莫耳%之情形時，鉻之比率為20莫耳%以上且60莫耳%以下，例如為30莫耳%以上且50莫耳%以下，例如為35莫耳%以上且45莫耳%以下。
本申請案之第2發明係碳化矽之結晶之製造方法，其係使碳化矽之晶種與保持於容器內之含有矽及碳之原料溶液接觸者，其特徵在於：上述晶種之結晶成長面具有偏離角，上述容器以旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側之方式旋轉，且上述容器之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
本申請案之第3發明係一種結晶製造裝置，其特徵在於包括：原料溶液，其含有結晶之原料；容器，其收容上述原料溶液；晶種，其於結晶成長面具有偏離角；及旋轉部，其使上述晶種一面與上述原料溶液接觸一面旋轉；且上述晶種之旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側，且上述晶種之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
本申請案之第4發明係一種結晶製造裝置，其特徵在於包括：原料溶液，其含有結晶之原料；容器，其收容上述原料溶液；及晶種，其於結晶成長面具有偏離角；且上述容器以旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側之方式旋轉，且上述容器之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
本發明包含以下態樣。
〔1〕一種碳化矽之結晶之製造方法，其係使碳化矽之晶種一面與含有矽及碳之原料溶液接觸一面旋轉者，其特徵在於：上述晶種之結晶成長面具有偏離角，且上述晶種之旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作 為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側，且上述晶種之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
〔2〕如上述〔1〕之碳化矽之結晶之製造方法，其特徵在於：上述晶種之旋轉中心存在於上述晶種之內部。
〔3〕如上述〔1〕之碳化矽之結晶之製造方法，其特徵在於：上述晶種之旋轉中心存在於上述晶種之外部。
〔4〕如上述〔1〕至〔3〕中任一項之碳化矽之結晶之製造方法，其特徵在於：上述晶種之旋轉係於與上述原料溶液之液面平行之面進行。
〔5〕一種碳化矽之結晶之製造方法，其係使碳化矽之晶種與保持於容器內之含有矽及碳之原料溶液接觸者，其特徵在於：上述晶種之結晶成長面具有偏離角，上述容器以旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側之方式旋轉，且上述容器之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
〔6〕如上述〔5〕之碳化矽之結晶之製造方法，其特徵在於：上述容器之旋轉中心存在於上述晶種之內部。
〔7〕如上述〔5〕之碳化矽之結晶之製造方法，其特徵在於：上述容器之旋轉中心存在於上述晶種之外部。
〔8〕如上述〔1〕至〔7〕中任一項之碳化矽之結晶之製造方法，其特徵在於：上述原料溶液中含有鉻，於將矽與鉻之合計設為100莫耳%之情形時，鉻之比率為20~60莫耳%。
〔9〕一種結晶製造裝置，其特徵在於包括：原料溶液，其含有結晶之原料；容器，其收容上述原料溶液；晶種，其於結晶成長面具有偏離角；及 旋轉部，其使上述晶種一面與上述原料溶液接觸一面旋轉；且上述晶種之旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側，且上述晶種之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
〔10〕一種結晶製造裝置，其特徵在於包括：原料溶液，其含有結晶之原料；容器，其收容上述原料溶液；及晶種，其於結晶成長面具有偏離角；且上述容器以旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側之方式旋轉，且上述容器之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
一種碳化矽之結晶，其係利用〔1〕至〔8〕中任一項之方法製造。
根據本發明，可提供一種於在偏離基板上進行結晶成長時能夠抑制表面粗糙之碳化矽之結晶成長方法。
1‧‧‧單晶成長裝置
3‧‧‧坩堝
4‧‧‧加熱器
5‧‧‧原料溶液
7‧‧‧旋轉部
9‧‧‧晶種
11‧‧‧晶種之中心
13‧‧‧台階流方向
14‧‧‧與台階流方向對向之方向
15‧‧‧旋轉中心
圖1係表示本實施形態之結晶成長裝置1之概要之圖。
圖2係具有偏離角之晶種9之表面之模式圖。
圖3(a)~(c)係表示本實施形態中之晶種之中心11與旋轉中心15之位置關係之圖。
圖4(a)~(e)係表示實施例、比較例中之晶種之中心11與旋轉中心15之位置關係之圖。
圖5係於實施1中獲得之碳化矽單晶之成長表面之照片。
圖6係於實施例2中獲得之碳化矽單晶之成長表面之照片。
圖7係於比較例1中獲得之碳化矽單晶之成長表面之照片。
圖8係於比較例2中獲得之碳化矽單晶之成長表面之照片。
圖9係於比較例3中獲得之碳化矽單晶之成長表面之照片。
圖10(a)、(b)係於比較例1及實施例2中，利用數值計算求出於自晶種之成長表面0.2mm下產生之原料溶液之流之平均值所得之結果。
使用圖式對本發明之實施形態進行說明。
圖1係表示本實施形態之結晶成長裝置1之概要之圖。結晶成長裝置1中，於坩堝3之內部具有含有矽及碳之原料溶液5，旋轉部7能夠以長軸為旋轉軸旋轉安裝於前端之晶種9。
作為坩堝3，較佳為能夠對原料溶液5供給碳之石墨製之石墨坩堝，但若能添加烴氣或固體之碳源，則能使用石墨坩堝以外之坩堝。再者，為了使原料溶液5之組成均一，較佳為亦使坩堝3一面向正方向及逆方向週期性地反轉旋轉方向一面旋轉。
原料溶液5係由設置於坩堝3周圍之感應加熱式之加熱器4等加熱，而保持熔融狀態。坩堝3內之溫度較佳為1700℃以上且2100℃以下，例如為1800℃以上且2050℃以下，例如為1850℃以上且2000℃以下。
原料溶液5只要為於碳化矽之結晶成長中使用之含有矽及碳之溶液則並無特別限定，但較佳為使用於添加有添加元素之Si溶劑(矽合金)中溶解有碳之溶液。作為矽合金可使用矽與選自Ti、Cr、Sc、Ni、Al、Co、Mn、Mg、Ge、As、P、N、O、B、Dy、Y、Nb、Nd、Fe之至少一種添加元素之合金。其中，較佳為矽與選自Cr、Ti、Al之至少一種添加元素之合金。尤其是，於碳溶解度較大、蒸汽壓較小、化學性穩定之方面，較佳為Cr，尤其是，較佳為使用Si-Cr合金系作為溶劑，該Si-Cr合金系中，以於將Si與Cr之合計設為100莫耳%之情形時Cr之比率為20莫耳%以上且60莫耳%以下之量含有Cr。
作為原料溶液之矽源，可使用矽或矽與上述添加元素之矽合 金。又，作為原料溶液之碳源，可使用石墨、玻璃石墨、SiC、或甲烷、乙烷、丙烷、乙炔等烴氣等。
晶種9可使用以4H-SiC及6H-SiC為代表之多晶型。圖2係晶種9之表面之模式圖。晶種9相對於(0001)面傾斜0.5度以上且4度以下、較佳為0.5度以上且2度以下並被切斷而形成，將晶種9之表面與(0001)面之角度稱為偏離角。又，所謂台階流方向係偏離角進展之方向。例如，若朝向[11-20]方向形成有偏離角，則台階流方向為[11-20]方向。如下述般，藉由使原料溶液5向與台階流方向對向之方向14流動，可抑制結晶成長時之溝槽之產生。
至少與晶種9之結晶成長面接觸之原料溶液5必須成為過飽和狀態。作為獲得SiC之過飽和狀態之方法，可利用如下方法：蒸發法，其使溶液蒸發而設為過飽和狀態；冷卻法，其使晶種基板浸漬於飽和濃度之SiC溶液後，藉由過冷卻而設為過飽和狀態；及溫度差法，其使晶種基板浸漬於具有溫度梯度之SiC溶液中，於低溫部使SiC結晶晶化。
於使用溫度差法之情形時，控制加熱器4之加熱或利用晶種9進行冷卻等而僅使晶種9之近旁、例如距晶種9相當於晶種9之半徑以下之距離的區域成為過飽和狀態，因此，旋轉部7一面使晶種9於幾乎接觸原料溶液5之液面之位置、即液面與晶種9之結晶成長面之距離為±3mm以下之範圍之位置旋轉一面將其提拉，由此，於晶種9之結晶成長面析出SiC之結晶。尤其是，析出SiC之單晶。再者，於使晶種9在遠離液面之位置旋轉之情形時，若於旋轉前使晶種9與液面接觸，則即便其後距液面3mm左右，亦可利用表面張力而使原料溶液5與晶種9保持接觸狀態。
於使用冷卻法或蒸發法之情形時，原料溶液5之整體成為過飽和，因此，藉由於使晶種9浸漬於原料溶液5之內部之狀態下使旋轉部 7旋轉亦可進行結晶成長。
晶種9之最大旋轉速度較佳為50rpm以上且300rpm以下，更佳為50rpm以上且200rpm以下，進而較佳為100rpm以上且150rpm以下。若最大旋轉速度不過度緩慢，則可提高成長速度。又，若最大旋轉速度不過快則可不給裝置施加負擔而提高成長速度。
又，晶種9之旋轉較佳為週期性地重複正旋轉及逆旋轉之旋轉，該週期為10秒以上且5分鐘以下，較佳為15秒以上且3分鐘以下，更佳為30秒以上且2分鐘30秒以下左右。藉由週期性地更替旋轉方向，可控制進行結晶成長時之晶種之成長表面上的原料溶液之流動。若具體地進行說明，則藉由週期性地更替旋轉方向，於進行結晶成長之期間平均化之原料溶液之流動成為自旋轉中心呈直線狀朝向外側之流動，可擴大原料溶液向與台階流方向對向之方向流動之區域。
如圖2所示，於具有偏離角之晶種9中，藉由使原料溶液5向與台階流方向對向之方向14流動，可抑制溝槽之產生。於本實施形態中，擴大形成與台階流方向對向之流動之區域，因此，如圖3(a)~(c)所示，晶種9之旋轉中心15位於向台階流方向13之下游側遠離晶種之中心11之位置。
旋轉中心15較佳為遠離晶種之中心11晶種之直徑之15%以上，例如為20%以上，例如為23%以上。再者，所謂晶種之直徑係晶種之最大直徑，於晶種之形狀為六邊形之情形時係六邊形之最長之對角線之長度。若旋轉中心15與晶種之中心11不過度靠近則可擴大能夠抑制溝槽之產生之區域。
圖3(a)~(c)係表示本實施形態中之晶種之中心11與旋轉中心15之位置關係之圖。於圖3(a)中，旋轉中心15處於晶種9之內部。又，於圖3(b)中，旋轉中心15進而遠離晶種之中心11，旋轉中心15處於晶種9之端部。進而，於圖3(c)中，旋轉中心15進而遠離晶種之中心11， 旋轉中心15處於晶種9之外側。旋轉中心15與晶種之中心11越相離，則晶種9之面內之原料溶液5之流動越均一，晶種9之面內之整體成為越平滑之結晶。
又，自旋轉中心15朝向晶種之中心11之方向與台階流方向13所成之角度較佳為180度±45度，更佳為180度±15度，特佳為180度±5度。其原因在於：若為該範圍，則於晶種9中，於結晶成長面，台階流方向13與原料溶液5之流動成為對向流之區域擴大，所獲得之結晶中產生溝槽較少之區域擴大。
又，不必使晶種9旋轉，亦可藉由使坩堝3旋轉而於晶種9之結晶成長面形成如與台階流方向13對向之原料溶液5之流動。具體而言，使坩堝3以坩堝3之旋轉中心之位置相對於晶種9之中心位置處於台階流方向13之下游側之方式旋轉，進而，使坩堝3之旋轉週期性地更替正旋轉與逆旋轉。再者，於使坩堝3旋轉時，可使晶種9旋轉亦可不使其旋轉。進而，晶種9亦可進行如下旋轉，即，進行前述之偏心且週期反轉。
即，若以週期性地更替正旋轉與逆旋轉之方式使坩堝3旋轉，則可使於進行結晶成長之期間平均化之原料溶液之流動成為自坩堝3之旋轉中心朝向外側之流動。因此，若使坩堝3之旋轉中心之位置相對於晶種9之中心位置處於台階流方向之下游側，則平均化之原料溶液5之流動成為與台階流方向13對向。
再者，坩堝3之旋轉中心可處於晶種9之內部，亦可處於外部。又，坩堝3之最大旋轉速度較佳為5rpm以上且30rpm以下，更佳為5rpm以上且20rpm以下。若最大旋轉速度不過度緩慢，則可提高成長速度。又，若最大旋轉速度不過快則可不對裝置施加負擔而提高成長速度。
再者，坩堝3或晶種9之旋轉只要可週期性地使旋轉方向反轉即 可，可將最大旋轉速度保持特定時間，亦可不保持特定時間。又，切換正旋轉與逆旋轉時之加速度可於裝置之負荷不變得過高之範圍內適當設定。例如，於自最大旋轉速度下之正旋轉向最大旋轉速度下之逆旋轉切換時，需要1秒以上且120秒以下，較佳為3秒以上且60秒以下，更佳為5秒以上且30秒以下。
於本實施形態中，藉由將晶種或坩堝之旋轉中心自晶種之中心移動的簡單之改良，可獲得產生較少之溝槽且表面粗糙較少之碳化矽之結晶。
[實施例]
[實施例1]
於以一面以最大旋轉速度20rpm且以30秒週期更替正旋轉與逆旋轉一面進行旋轉之、具體而言係以10秒鐘自最大旋轉速度下之正旋轉向最大旋轉速度下之逆旋轉切換且將最大旋轉速度維持20秒鐘之方式旋轉之石墨坩堝內的1900℃之Si-Cr溶劑(Si：Cr=60：40(莫耳比))中，浸漬直徑1英吋之4H-SiC晶種C面(1度偏離基板)，且使晶種以一面以最大旋轉速度150rpm且以2分鐘之週期更替正旋轉與逆旋轉，具體而言係以20秒鐘自最大旋轉速度下之正旋轉向最大旋轉速度下之逆旋轉切換且將最大旋轉速度維持100秒鐘之方式旋轉，一面使之成長3小時。再者，SiC之結晶成長中所必需之碳係自石墨坩堝供給至Si-Cr溶劑。又，於實施例1中，使用溫度差法獲得過飽和狀態，使熱量自晶種通過保持具釋放。晶種之旋轉中心位置設為距離晶種之中心位置2.5cm之地點，自晶種中心觀察之晶種之旋轉中心之方向與台階流方向相同，即，以自旋轉中心朝向晶種之中心之方向與台階流方向之間所成的角度為180度之方式進行設定。
觀察所獲得之單晶之成長表面之形態，結果如圖5所示，抑制了成長表面之大致整個面上的溝槽形成。認為其原因在於，利用實施例 1中之旋轉，於晶種之成長表面之大致整個面，原料溶液5流向與台階流方向對向之方向，因此，抑制可所獲得之單晶之表面之整個面上的溝槽之形成。再者，圖5中處於所獲得之單晶之中央部之黑點係附著有於結晶成長中混入之粒子者，且係因與本發明中成為課題的結晶成長中產生之溝槽或表面粗糙不同之原因而產生者。
[實施例2]
除將晶種之旋轉中心位置設為距晶種之中心位置0.6cm之地點，將自晶種中心觀察之晶種之旋轉中心之方向設定為與台階流方向相同以外，係與實施例1同樣地使結晶成長。
觀察成長表面之形態之結果，如圖6所示，於較晶種之旋轉中心更靠台階流上游側之區域可抑制溝槽之形成。
[比較例1]
除將晶種之旋轉中心位置設為晶種之中心位置以外，係與實施例1同樣地使結晶成長。
觀察成長表面之形態之結果，如圖7所示，於圖中右側略微具有抑制溝槽之形成之區域，但於晶種之大致所有區域形成有溝槽。
又，為了評估原料溶液之流動對表面形狀之影響，進行三維之數值計算模擬。圖10(a)、(b)表示於比較例1與實施例2中，利用數值計算求出於距晶種之成長表面0.2mm下產生之原料溶液之流動之平均值所得之結果。於圖10(a)中，旋轉中心之位置與晶種之中心之位置相同，因此，形成以旋轉中心(圖10中「+」所示之位置)為中心朝向外側之流動。於圖10(a)中之自旋轉中心向右側，略微形成流動朝向與台階流方向相反之方向(圖中朝右之方向)之區域，該區域與圖7中抑制溝槽之形成之區域一致。
另一方面，圖10(b)之旋轉中心自晶種之中心位置向圖中左側偏移，因此，於自晶種向右側形成流動朝向與台階流方向相反之方向之 區域，該區域與圖6中抑制溝槽之形成之區域一致。又，若對圖10(a)、(b)進行比較，可知藉由使旋轉中心向台階流方向之下游側移動，使得原料溶液之流動朝向與台階流方向相反之方向之區域擴大，從而抑制溝槽之形成的區域擴大。
[比較例2]
除將晶種之旋轉中心位置設為距晶種之中心位置0.6cm之地點，將自晶種中心觀察之晶種之旋轉中心之方向設定為與台階流方向逆方向以外，與實施例1同樣地使結晶成長。
觀察成長表面之形態之結果，如圖8所示，於晶種之大致所有區域形成有溝槽。其原因在於，藉由使晶種之旋轉中心向台階流方向之上游側移動，原料溶液之流動朝向與台階流方向相反之方向之區域縮小，從而而抑制溝槽之形成的區域幾乎消失。
[比較例3]
於以20rpm旋轉之石墨坩堝內之1900℃之Si-Cr溶劑(Si：Cr=60：40(莫耳比))中，浸漬直徑1英吋之4H-SiC晶種C面(1度偏離基板)，一面以晶種之旋轉速度150rpm使之旋轉(與坩堝之旋轉方向為逆方向)一面使之成長3小時。晶種之旋轉中心位置設為晶種之中心位置。
觀察成長表面之形態，結果如圖9所示，於晶種之大致所有區域形成有溝槽。
將以上實施例1~2、比較例1~3之旋轉中心與晶種之中心之位置關係示於圖4(a)~(e)，將實驗條件及結果彙總於以下之表1。再者，於表1中將台階流簡稱為SF。於實施例1~2中，於晶種之內部獲得了抑制溝槽之產生之具有平滑之表面的區域。
[表1]

Claims (11)

  1. 一種碳化矽之結晶之製造方法，其係使碳化矽之晶種一面與含有矽及碳之原料溶液接觸一面旋轉者，其特徵在於：上述晶種之結晶成長面具有偏離角，上述晶種之旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向的下游側，上述晶種之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
  2. 如請求項1之碳化矽之結晶之製造方法，其中上述晶種之旋轉中心存在於上述晶種之內部。
  3. 如請求項1之碳化矽之結晶之製造方法，其中上述晶種之旋轉中心存在於上述晶種之外部。
  4. 如請求項1至3中任一項之碳化矽之結晶之製造方法，其中上述晶種之旋轉係於與上述原料溶液之液面平行之面進行。
  5. 一種碳化矽之結晶之製造方法，其係使碳化矽之晶種與保持於容器內之含有矽及碳之原料溶液接觸者，其特徵在於：上述晶種之結晶成長面具有偏離角，上述容器以旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側之方式旋轉，且上述容器之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
  6. 如請求項5之碳化矽之結晶之製造方法，其中上述容器之旋轉中心存在於上述晶種之內部。
  7. 如請求項5之碳化矽之結晶之製造方法，其中上述容器之旋轉中心存在於上述晶種之外部。
  8. 如請求項1或5之碳化矽之結晶之製造方法，其中上述原料溶液 中含有鉻，於將矽與鉻之合計設為100莫耳%之情形時，鉻之比率為20莫耳%以上且60莫耳%以下。
  9. 一種結晶製造裝置，其特徵在於包括：原料溶液，其含有結晶之原料；容器，其收容上述原料溶液；晶種，其於結晶成長面具有偏離角；及旋轉部，其使上述晶種一面與上述原料溶液接觸一面旋轉；且上述晶種之旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側，且上述晶種之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
  10. 一種結晶製造裝置，其特徵在於包括：原料溶液，其含有結晶之原料；容器，其收容上述原料溶液；及晶種，其於結晶成長面具有偏離角；且上述容器以旋轉中心之位置相對於上述晶種之中心位置處於作為上述偏離角之形成方向之台階流方向之下游側之方式旋轉，且上述容器之旋轉係週期性地重複正旋轉及逆旋轉。
  11. 一種碳化矽之結晶，其係利用請求項1或5之方法而製造。
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