TWI525662B - 單晶碳化矽液相磊晶成長用單元及單晶碳化矽液相磊晶成長方法 - Google Patents

單晶碳化矽液相磊晶成長用單元及單晶碳化矽液相磊晶成長方法 Download PDF

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Description

單晶碳化矽液相磊晶成長用單元及單晶碳化矽液相磊晶成長方法
本發明是有關單晶碳化矽液相磊晶成長用單元及使用此單元的單晶碳化矽之液相磊晶成長方法。
碳化矽(SiC)是被認為可以實現矽(Si)或砷化鎵(GaAs)等以往之半導體材料所不可能達成的高溫耐性、高耐電壓性、耐高頻性及高耐環境性。因此，碳化矽是被期望成為下一世代之電力裝置用的半導體材料或高頻裝置用的半導體材料。
以往，作為單晶碳化矽成長的方法，例如，在下述之專利文獻1等中，係提案有昇華再結晶法(改良雷利(Rayleigh)法)。在此改良雷利法，係在坩鍋內的低溫側區域配置由單晶碳化矽所構成的晶種(seed)材，在高溫側區域配置包含原料為Si之原料粉末。然後，將坩鍋內作成惰性氣體包圍環境之後，藉由加熱至1450℃至2400℃的高溫，使配置在高溫側區域的原料粉末昇華。結果，在配置於低溫側區域的晶種材之表面上，可以使碳化矽磊晶成長。
然而，改良雷利法是藉由在氣相中設定溫度梯度(temperature gradient)，而使碳化矽結晶成長的方法。因此，使用改良雷利法時，在碳化矽的磊晶成長需要大型之裝置，並且，變得很困難控制碳化矽磊晶成長的過程。因此，碳化矽磊晶成長膜的製造成本有變高之問題。又，在氣相中，碳化矽磊晶成長並不是平衡。因此，在所形成之碳化矽磊晶成長膜中有容易產生結晶缺陷，又，在結晶結構中，會容易產生皺裂的問題。
作為改良雷利法以外之碳化矽的磊晶成長法，可列舉：例如在專利文獻2等已有提案之在液相中使碳化矽磊晶成長方法的準安定溶劑磊晶(Metastable Solvent Epitaxy：MSE)法。
在MSE法中，將由單晶碳化矽或多晶碳化矽等結晶性碳化矽所成的晶種(seed)材、與由碳化矽所成的進料(feed)材，例如在100μm以下的小間隔中相面對，並使Si的熔融層介設存在其間。然後，藉由在真空高溫環境下加熱處理，於晶種材的表面上使碳化矽磊晶成長。
此MSE法是被認為起因於晶種材的化學勢能、與進料材的化學勢能之差，而使熔解在Si熔融層的碳產生濃度梯度而形成碳化矽磊晶成長膜者。因此，與使用改良雷利法的情形不同，在晶種材與進料材之間並不一定需要設置溫度差。故，使用MSE法的情形，不僅能以簡單的裝置，容易控制碳化矽之磊晶成長過程，而且，可以穩定地形成高品位的碳化矽磊晶成長膜。
又，有在具有大面積之晶種基板上也可以形成碳化矽磊晶成長膜之優點，且由於Si熔融層極薄，故來自進料材的碳容易擴散，而也可以謀求使碳化矽之磊晶成長過程低溫化的優點。
因此，MSE法作為單晶碳化矽之磊晶成長法是被認為極為有用的方法，故目前正盛行進行有關MSE法的研究中。
[先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2005-97040號公報
專利文獻2：日本特開2008-230946號公報
如上述，在MSE法中，咸認為有必要選擇進料材與晶種材，以使進料材的自由能量比種晶材的自由能量還高。因此，例如在上述專利文獻2中揭示，藉由使進料基板與晶種基板的結晶多形為不同，而使在進料材與晶種材中自由能量有差異。具體上係記載，由多晶3C-SiC基板構成進料基板時，係由具有比3C-SiC基板還低自由能量的單晶4H-SiC基板等來構成晶種基板。
在此，多晶3C-SiC基板可以藉由CVD法而容易製作。因此，如在專利文獻2的記載，藉由將3C-SiC基板當作進料基板使用，則可以將碳化矽磊晶成長膜的形成成本抑制成較低。
然而，在4H-SiC基板或3C-SiC基板等碳化矽基板中，3C-SiC基板具有最高自由能量。因此，咸認為不能使用3C-SiC基板來當作要求自由能量低的種晶基板。因此，在專利文獻2中，使用製造困難高成本的單晶4H-SiC基板作為種晶基板，而有碳化矽磊晶成長層的形成成本就有變高之問題。
本發明是有鑑於上述之點而完成者，其目的是在降低單晶碳化矽的液相磊晶成長中所需的成本。
本發明人等經過精心研究之結果，發現：在結晶多形為3C之多晶碳化矽材之中，亦有對矽熔融層之熔出有容易產生者與熔出不容易產生者，藉由將對矽熔融層之熔出為不容易產生者當作種晶材使用，將對矽熔融層熔出為容易產生者當作進料材使用，則適合進行單晶碳化矽的液相磊晶成長。結果，本發明人遂完成本發明。
亦即，本發明相關之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，係在單晶碳化矽的液相磊晶成長方法中使用的種晶材與進料材之單元。進料材具有含有結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層。進料材係藉由表層之X光繞射作為對應結晶多形為3C的多晶碳化矽之繞射波峰，可觀察到對應(111)結晶面之繞射波峰、與對應(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰者。種晶材具有含有結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層。種晶材係藉由表層之X光繞射作為對應結晶多形為3C的多晶碳化矽之繞射波峰，可觀察到對應(111)結晶面之1次繞射波峰，而不能觀察到有對應(111)結晶面之1次繞射波峰之繞射強度之10%以上的繞射強度之其他的1次繞射波峰者。因此，本發明相關之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元之種晶材，係對矽熔融層的熔出是相對地不易產生者，另一方面，進料材係對矽熔融層的熔出是相對地容易產生者。
因此，藉由使用本發明相關的單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，可以適當進行單晶碳化矽之液相磊晶成長。又，在本發明中，晶種材與進料材兩方，由於具有含有結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層者，故晶種材與進料材分別可以藉由CVD(化學氣相沈積，Chemical Vapor Deposition)法容易且廉價地製作。因此，依照本發明，例如，與晶種材為具有由4H-SiC或6H-SiC、單晶碳化矽所成之表層者的情形相比較，單晶碳化矽的磊晶成長膜的形成成本可以降低。
又，在不能觀察到有對應(111)結晶面之1次繞射波峰之繞射強度的10%以上的繞射強度的其他之1次繞射波峰之情形，對矽熔融層之熔出為不容易產生者，係被認為由於比起其它之結晶面在矽熔融層熔出不易之(111)結晶面的露出度是變多之故。另一方面，在可觀察到對應(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰之情形，對矽熔融層之熔出為容易產生者，係被認為由於比起(111)結晶面在矽熔融層熔出容易之(111)結晶面以外的結晶面之露出度是變多之故。
又，依據本發明，可以形成具有優異特性之六方晶單晶碳化矽的磊晶成長膜。此係由於(111)結晶面是與六方晶的(0001)結晶面等價，跟隨誤差(Tracking error)容易產生。結果，藉由(111)結晶面是使用多露出之種晶材，而可認為適合進行六方晶單晶碳化矽的磊晶成長。
又，本發明中，「液相磊晶成長方法」是指：藉由在將晶種材與進料材隔著矽熔融層而相對向之狀態下加熱，在矽熔融層中形成熔融石墨的濃度梯度，藉由此之濃度梯度，在晶種材之上使單晶碳化矽磊晶成長的方法。
本發明中，「X光繞射」是指：使用8.048 keV的X光線(CuKα光線)之繞射。
本發明中，「進料材」是指：例如，供給Si、C、SiC等之成為單晶碳化矽磊晶成長之材料者的構材。另一方面，「晶種材」是指：在表面上成長為單晶碳化矽之構材。
本發明中，「可觀察到繞射波峰」是指：具有對應(111)結晶面之1次繞射波峰的波峰強度3%以上之波峰強度的繞射波峰是可被觀察到之意思。
本發明中，在「對應(111)結晶面之繞射波峰」，係含有對應(111)結晶面之1次繞射波峰與高次繞射波峰。
在進料材之表層的X光繞射中，對應(111)結晶面之1次繞射波峰，係以對應結晶多形為3C之多晶碳化矽之1次繞射波峰之中，具有最大繞射強度的主繞射波峰為佳。
於進料材之表層的X光繞射中可觀察到，在對應(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰中，係以含有對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面之中的至少一個繞射波峰為佳。依據此之結構，可以更有效地提高單晶碳化矽之磊晶成長速度。此係被認為由於(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面，係針對(111)結晶面對矽熔融層的熔出容易產生之故。從使單晶碳化矽的磊晶成長速度可更有效提高之觀點而言，於進料材之表層的X光繞射中可以觀察到，在對應(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰，係以含有分別對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面之繞射波峰為更佳。
進料材之表層的X光繞射中，對應(111)結晶面之1次繞射波峰以外的1次繞射波峰之強度總和，係以在全部的1次繞射波峰強度總和之10%以上為佳，以20%以上為更佳。依此結構，可以使反應性比(111)結晶面高的(111)結晶面以外的結晶面之比率更多。因此，單晶碳化矽的磊晶成長速度可以更有效果的提高。
進料材與晶種材分別是具有含有結晶多形為3C的多晶碳化矽表層，藉由該表層之X光繞射，可觀察對應(111)結晶面、(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰者，由進料材的至少一個之1次繞射波峰算出的平均微晶(crystallite)徑，係以比由晶種材的至少一個之1次繞射波峰算出的平均微晶徑小者為佳。藉由此之結構，單晶碳化矽之磊晶成長速度可以更有效果的提高。此乃係被認為比起進料材，以晶種材這一方，由於在表層中容易熔出至矽熔融層的粒界佔有比率會變小，因而於晶種材與進料材之間對矽熔融層的熔出容易度差可以變更大之故。
在進料材表層之X光繞射中可觀察之對應結晶多形為3C之多晶碳化矽的1次繞射波峰所算出的平均微晶徑，係以在700以下為更佳。依據此結構，可以更有效提高單晶碳化矽之磊晶成長速度。此係被認為在進料材表層中，多晶碳化矽結晶的具有高反應性之粒界佔有比率會變多，由進料材表層之對矽熔融層的熔出會變更容易產生。
又，藉由進料材表層之X光繞射，可以觀察到對應(111)結晶面之1次繞射波峰、與對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰，且(I1/I0)-1‧D2是以在108以下者為佳。
其中，
I0：對應(111)結晶面之1次繞射波峰的強度、與對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰之合計強度的總和，
I1：對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰之合計強度，
D：由對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰所算出的平均微晶徑。
依此之結構，單晶碳化矽的磊晶成長速度可以更有效提高。此乃係在進料材的表層中，被認為反應性比較高的(200)結晶面、(220)結晶面、(311)結晶面的比率會變多，並且，平均微晶徑會變小之故。
另一方面，關於種晶材，在表層之X光繞射中可以觀察到，由對應結晶多形為3C之多晶碳化矽的1次繞射波峰所算出的平均微晶徑，是以比700大為更佳。依據此之結構，可以更有效提高單晶碳化矽之磊晶成長速度。此係被認為在種晶材表層中，多晶碳化矽結晶的具有高反應性粒界佔有比率會變小，因而由種晶材表層的對矽熔融層之熔出會變得更不容易產生之故。
又，本發明中，「微晶徑」係根據在下述之式(1)所示霍爾(Hall)的公式算出微晶徑。
β‧(cosθ)/λ=2η‧(sinθ)/λ+1/ε……(1)
其中，
β：半值寬、
θ：繞射線之布拉格角(Bragg Angle)、
λ：在測定中使用的X光的波長、
η：結晶的不均一偏斜值、
ε：微晶徑之平均大小。
藉由表層的X光繞射的可以觀察之(111)結晶面中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率，比起種晶材，進料材這一方以小者為佳。依此之結構，可以更有效提高單晶碳化矽之磊晶成長速度。此係將比(111)結晶面所露出結晶之(111)結晶面在安定性低之面的露出度，與晶種材相比較，由於進料材這一方變高，故被認為晶種材與進料材之間的對矽熔融層之熔出容易度差可以更大之故。
從更有效提高單晶碳化矽之磊晶成長速度的觀點而言，藉由進料材表層之X光繞射可以觀察的(111)結晶面中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率以未達80%為更佳。又，藉由晶種材表層之X光繞射可以觀察的(111)結晶面中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率以在80%以上為更佳。
又，分別在進料材及晶種材中，藉由將激起波長定在532nm之拉曼(Reman)分光解析，可以觀察表層之源自結晶多形為3C之多晶碳化矽的L0波峰，L0波峰之離972cm-1之移動量的絕對值，係以進料材這一方比晶種材還小者為佳。此情形時，由晶種材對矽熔融層的熔出會變更難產生，另一方面，由進料材之對矽熔融層的熔出會變更易產生。結果，使單晶碳化矽之磊晶成長膜可以用更快速成長速度而適當地形成。
又，在L0波峰的離972cm-1之移動量的絕對值大的情形時，對矽熔融層之熔出會變得難以產生，係被認為因為在表層中內部應力變大，表層的緻密性變高之故。另一方面，在移動量的絕對值小的情形，對矽熔融層之熔出會變得容易，係被認為因為在表層中內部應力變小，表層的緻密性變低之故。又，藉由晶種材表層的緻密性提高，露出在晶種材表面之結晶面的大多數，被認為有助於形成與六方晶之(0001)結晶面相似形狀者之故。
又，本發明中，「源自多晶碳化矽的L0波峰」是指在碳化矽結晶中Si-C的2個原子間，振動的光學模式中源自縱光學(longitudinal optical)模式的波峰，在通常3C多形之情形，會在972cm-1出現波峰。
從單晶碳化矽之磊晶成長速度更加提高之觀點而言，在進料材中之L0波峰之離972cm-1的移動量之絕對值是以未達4cm-1為佳。種晶材中之離L0波峰972cm-1的移動量之絕對值是以在4cm-1以上為佳。
又，在進料材中L0波峰的半值寬是以在7cm-1以上為佳。在種晶材中L0波峰的半值寬是以在15cm-1以下為佳。
又，進料材中L0波峰的半值寬為7cm-1以上時，可以更提高單晶碳化矽之液相磊晶成長速度，係因為L0波峰的半值寬愈大，表層中多晶碳化矽的結晶性會變低，或是雜質濃度會提高，故認為自表層之熔出就變更容易產生。另一方面，晶種材中L0波峰的半值寬為15cm-1以下時，可以更提高單晶碳化矽之液相磊晶成長速度，係因為L0波峰的半值寬愈小，表層中多晶碳化矽的結晶性會變高，或是雜質濃度會降低，故認為自表層之熔出就變更不容易產生。
進料材與晶種材之至少一方中，表層係含有結晶多形為3C的多晶碳化矽作為主成分者為佳，實質上，由結晶多形為3C的多晶碳化矽所成者為佳。依據此之結構，可以更有效提高單晶碳化矽之磊晶成長速度。
又，本發明中，「主成分」是指含有50質量%以上之成分。
本發明中，「實質上，由結晶多形為3C的多晶碳化矽所成」是指：除了雜質以外，結晶多形為不含3C的多晶碳化矽以外之成分的意思。通常，在「實質上，由結晶多形為3C的多晶碳化矽所成」時所含之雜質，係在5質量%以下。
進料材與晶種材之至少一方，係也可以具備支持材、與在支持材上所形成，而構成表層的多晶碳化矽膜。在此情形時，多晶碳化矽膜之厚度是以在30μm至800μm的範圍內為佳。
又，進料材與晶種材之至少一方，也可以是藉由含有結晶多形為3C的多晶碳化矽之多晶碳化矽材所構成。
本發明相關的單晶碳化矽之液相磊晶成長方法，係使用上述本發明相關的單晶碳化矽液相磊晶成長用單元之單晶碳化矽液相磊晶成長方法。在本發明相關的單晶碳化矽之液相磊晶成長方法，係藉由在將晶種材之表層、與進料材之表層隔著矽熔融層而相對向之狀態下加熱，而在晶種材之表層上使單晶碳化矽磊晶成長。
依據此方法，可以低價地形成單晶碳化矽的磊晶成長膜。又，在晶種材與進料材之間也不一定需要設定溫度差。因此，以簡單的裝置，不僅可以容易地控制單晶碳化矽之磊晶成長製程，尚且可以穩定的形成高品位的單晶碳化矽之磊晶成長膜。
依據本發明，可以降低在單晶碳化矽之液相磊晶成長中的必要成本。
以下，說明實施本發明之較佳形態之一例，但以下的實施形態僅是例示。本發明並不侷限於以下之實施形態。
第1圖是用以說明本實施形態中單晶碳化矽之磊晶成長方法之示意圖。
在本實施形態是說明有關使用MSE法形成單晶碳化矽之磊晶成長膜之例子。
本實施形態係如第1圖所示，在容器10內，將具有作為種晶材的種晶基板12、及作為進料材的進料基板11之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元14，以使種晶基板12的主面12a與進料基板11的主面11a為隔著矽板相對面方式配置。在此狀態下加熱種晶基板12與進料基板11，而熔融矽板。藉由如此做，種晶基板12與進料基板11成為隔著矽熔融層13而成相對面狀態。藉由維持此狀態，自種晶基板12側熔出矽、碳、碳化矽等原料至矽熔融層13。藉此，在矽熔融層13形成濃度梯度。結果，在種晶基板12的主面12a上磊晶成長單晶碳化矽，並且形成單晶碳化矽磊晶成長膜20。又，矽熔融層13之厚度極薄，例如，可以做成10μm至100μm左右。
在第2圖表示進料基板11之概略截面圖。在第3圖表示種晶基板12之概略截面圖。進料基板11及種晶基板12分別具有含有結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層。具體上，如第2圖及第3圖所示，在本實施形態，進料基板11及種晶基板12分別具有由石墨所成的支持材11b、12b，與多晶碳化矽膜11c、12c。由石墨所成的支持材11b、12b，係具有可以充分承受碳化矽之磊晶成長製程之高耐熱性。又，由石墨所成的支持材11b、12b，有與單晶碳化矽磊晶成長膜20相似的熱膨脹率。因此，藉由使用由石墨所成的支持材11b、12b，可以適合形成碳化矽磊晶成長膜20。
又，作為石墨的具體例者，例如可以列舉：天然石墨、人造石墨、石油焦炭、煤焦炭、瀝青焦炭、碳黑、內消旋碳(mesocarbon；中間相碳)等。由石墨所成的支持材12b之製造方法，例如，可以列舉，記載在日本特開2005-132711號公報的製造方法等。
多晶碳化矽膜11c、12c，係將支持材11b、12b的主面及側面以覆蓋之方式形成。多晶碳化矽膜11c、12c，係含有多晶碳化矽。藉由此多晶碳化矽膜11c、12c，形成進料基板11或種晶基板12之表層。又，本實施形態中之多晶碳化矽膜11c、12c，係以含有多晶3C-SiC當作主成分為佳，實質上，以由多晶3C-SiC所成者為佳。即，本實施形態中，進料基板11及種晶基板12之各者的表層，係以含有多晶3C-SiC當作主成分為佳，實質上，以由多晶3C-SiC所成者為佳。藉由如此做可以提高單晶碳化矽之磊晶成長膜20之成長速度。
多晶碳化矽膜11c、12c的厚度t11、t12分別是以在30μm至800μm的範圍內為佳，以在40μm至600μm的範圍內為較佳，以在100μm至300μm的範圍內為更佳。多晶碳化矽膜11c、12c的厚度t11、t12太薄時，在單晶碳化矽磊晶成長膜20的形成時，會有由石墨所構成的支持材12b露出，且因來自由支持材11b、12b的熔出而無法得到適當的單晶碳化矽磊晶成長膜20之情形，另一方面，多晶碳化矽膜11c、12c的厚度t11、t12太厚時，會有在多晶碳化矽膜12c容易產生龜裂的情形。
多晶碳化矽膜11c、12c的形成方法並無特別限定。多晶碳化矽膜12c，例如是可以藉由CVD(化學氣相沈積，Chemical Vapor Deposition)法、或濺鍍法等而形成。尤其，在本實施形態中，由於多晶碳化矽膜11c、12c為含有多晶3C-SiC者，故藉由CVD法可以容易且價廉地形成緻密的多晶碳化矽膜11c、12c。
構成進料基板11之表層的多晶碳化矽膜11c，係藉由X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰，可觀察對應(111)結晶面之繞射波峰，並且觀察與對應(111)結晶面之繞射波峰以外之繞射波峰者。多晶碳化矽膜11c，係藉由X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰，以可觀察對應(111)結晶面之繞射波峰，並且觀察與有比對應(111)結晶面之1次繞射波峰強度大10%強度的對應(111)結晶面以外之結晶面的1次繞射波峰者為佳。
作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰者，如以下之表1所示，可以列舉：對應(111)結晶面之繞射波峰、對應(200)結晶面之繞射波峰、對應(220)結晶面之繞射波峰、對應(311)結晶面之繞射波峰的繞射波峰。因此，具體上，多晶碳化矽膜11c係藉由X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰，係可以觀察對應(111)結晶面之繞射波峰，並且觀察與對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面中之至少1個繞射波峰者。
另一方面，構成種晶基板12表層的多晶碳化矽膜12c，藉由X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰，係可以觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰，而不能觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰之繞射強度的具有10%以上的繞射強度之其他1次繞射波峰者。
因此，種晶材12係對矽熔融層13之熔出是相對地不易發生者，另一方面，進料材11係對矽熔融層13之熔出是相對地容易發生者。因此，藉由使用本實施形態的單晶碳化矽液相磊晶成長用單元14，可以適當形成單晶碳化矽之液相磊晶成長膜20。又，種晶材12與進料材11兩方，係具有含有結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層者。因此，種晶材12與進料材11分別藉由CVD法可以容易且廉價地製作。因此，與將進料材作成為具有由4H-SiC或6H-SiC、單晶碳化矽所成表層者的情形時相比較，單晶碳化矽之磊晶成長膜20的形成成本可以降低。
同時，不能觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰的繞射強度之具有10%以上的繞射強度之其他1次繞射波峰時，對矽熔融層13之熔出變成不易發生，推測係由於比起其他之結晶面對矽熔融層不易熔出的(111)結晶面之露出度會變多之緣故。另一方面，可觀察對應(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰之情形時，對矽熔融層13之熔出變成容易發生，推測係由於比起(111)結晶面對矽熔融層之熔出容易發生的(111)結晶面以外的結晶面之露出度會變多之緣故。
又，藉由使用本實施形態之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元14，可形成具有優異特性之六方晶單晶碳化矽的磊晶成長膜20。此乃是由於(111)結晶面與六方晶之(0001)結晶面為等價，故藉由使用(111)結晶面多露出之種晶材12，咸認為適合進行六方晶之單晶碳化矽的磊晶成長。
又，作為六方晶單晶碳化矽的代表例者，可以列舉：結晶多形為4H或6H之單晶碳化矽。此等之結晶多形為4H或6H之單晶碳化矽(4H-SiC、6H-SiC)，與其他之結晶多形的碳化矽相比較，具有能帶隙(Band gap)廣，可以實現具有優異耐熱性之半導體裝置之優點。
又，多晶碳化矽膜11c，係以藉由X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰，可觀察的複數個1次繞射波峰中，對應(111)結晶面之1次繞射波峰，為具有最大繞射強度的主繞射波峰為佳。
多晶碳化矽膜11c，係以藉由X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-碳化矽之繞射波峰，可觀察對應(111)結晶面之繞射波峰，並且與對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面中之至少1個的繞射波峰者為佳，以可觀察分別對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面之繞射波峰者為更佳。此情形時，可以更提高單晶碳化矽磊晶成長膜20之成長速度。此乃係被認為在(111)結晶面以外之結晶面中，亦由於(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面特別具有高的反應性，故對矽熔融層13之熔出變得更容易發生。
又，對應(111)結晶面之1次繞射波峰以外的1次繞射波峰的強度總和，以在全部1次繞射波峰的強度總和之10%以上為較佳，20%以上為更佳。此情形時，可以更為提高單晶碳化矽磊晶成長膜20之成長速度。
(多晶碳化矽膜11c、12c中多晶碳化矽之平均微晶徑)
由多晶碳化矽膜11c之藉由X光繞射所觀察的1次繞射波峰所算出之平均微晶徑，係以比多晶碳化矽膜12c之藉由X光繞射所觀察的1次繞射波峰所算出之平均微晶徑小者為佳。依此結構，可以更有效提高單晶碳化矽的磊晶成長速度。此係被認為：比起多晶碳化矽膜11c，多晶碳化矽膜12c這一方，在矽熔融層容易熔出的粒界佔有比率因為變小，故晶種材12與進料材11之間的對矽熔融層13之熔出容易度差可以更大。
多晶碳化矽膜11c，係以藉由X光繞射觀察之對應結晶多形為3C之多晶碳化矽的1次繞射波峰所算出之平均微晶徑，在700以下者為佳。此情形時，單晶碳化矽磊晶成長膜20之成長速度可以更提高。此係被認為多晶碳化矽膜11c中，由於具有多晶碳化矽結晶的高反應性之粒界佔有比率變多，由多晶碳化矽膜11c的熔出變得更容易發生之故。
又，多晶碳化矽膜11c，係以藉由X光繞射，可以觀察到對應(111)結晶面之1次繞射波峰、與對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面中之至少1個繞射波峰，且(I1/I0)-1‧D2是在108以下者為佳。
其中，
I0：對應(111)結晶面之1次繞射波峰的強度、與對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰的合計強度之和，
I1：對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰的合計強度，
D：由對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面的至少一個之1次繞射波峰，使用霍爾(Hall)之公式所算出之平均微晶徑。
此情形時，單晶碳化矽磊晶成長膜20之成長速度可以更有效地提高。此乃係被認為在多晶碳化矽膜11c中之反應性比較高的(200)結晶面、(220)結晶面、(311)結晶面的比率變多，並且，平均微晶徑變小之故。
另一方面，多晶碳化矽膜12c，係以藉由X光繞射可以觀察之從對應結晶多形為3C之多晶碳化矽的1次繞射波峰所算出之平均微晶徑，以比700大者為佳。此情形時，單晶碳化矽磊晶成長膜20之成長速度可以更為提高。此係被認為多晶碳化矽膜12c中，由於具有多晶碳化矽結晶的高反應性之粒界佔有比率變少，由多晶碳化矽膜12c的對矽熔融層之熔出變得更不容易發生之故。
(多晶碳化矽膜11c、12c中(111)結晶面之配向角度)
藉由X光繞射所觀察(111)結晶面之中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率，比起多晶碳化矽膜12c，以多晶碳化矽膜11c這一方為小者為佳。此情形時，單晶碳化矽之磊晶成長速度可以更有效提高。此係比起露出(111)結晶面之結晶的(111)結晶面安定性較低之面的露出度，與多晶碳化矽膜12c相比較，由於多晶碳化矽膜11c這一方變高，故被認為晶種材12與進料材11之間的對矽熔融層13之熔出容易度差可以更大。
從單晶碳化矽之磊晶成長速度可以更有效地提高之觀點而言，多晶碳化矽膜11c之藉由X光繞射所觀察之(111)結晶面中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率以未達80%者為較佳。又，多晶碳化矽膜12c之藉由X光繞射所觀察之(111)結晶面中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率以在80%以上者為更佳。
又，在本實施形態，係藉由激起波長定在532nm的拉曼分光解析而可以觀察之源自結晶多形為3C之多晶碳化矽之L0波峰的離972cm-1之移動量的絕對值，以構成進料基板11表層之多晶碳化矽膜11c的這一方，比構成種晶基板12表層之多晶碳化矽膜12c變得更小之方式來構成種晶基板12及進料基板11。因此，由種晶基板12對矽熔融層13之熔出變成更難發生，另一方面，由進料材11之對矽熔融層13之熔出變成更容易。結果，可以適合地使單晶碳化矽之磊晶成長膜以更快速成長速度形成。
又，L0波峰之離972cm-1之移動量的絕對值，係以構成進料基板11表層之多晶碳化矽膜11c這一方，比構成種晶基板12表層之多晶碳化矽膜12c為變得更小之方式來構成種晶基板12及進料基板11。因此，更適合進行六方晶單晶碳化矽之磊晶成長。此係被認為，種晶基板12表層的緻密性高，且在表層的表面露出之結晶面的大部分，為變成與六方晶之(0001)結晶面相似之形狀。
從單晶碳化矽之液相磊晶成長速度更為提高的觀點而言，進料基板11中之L0波峰的離972cm-1之移動量的絕對值，是以未達4cm-1為佳。此情形時，因為由進料基板11之對矽熔融層13之熔出變得更為容易，故被認為液相磊晶成長速度可以更為提高者。
又，在種晶基板12中之L0波峰的離972cm-1之移動量的絕對值，是以在4cm-1以上者為佳。此情形時，因為由種晶基板12之對矽熔融層13之熔出變得更不容易，故被認為液相磊晶成長速度可以更為提高者。又，在種晶基板12中之L0波峰的離972cm-1之移動量，是以在4cm-1以上者為佳。
進料基板11中，L0波峰之半值寬是以在7cm-1以上為佳。此時，單晶碳化矽之磊晶成長速度可以更為提高。此乃是L0波峰之半值寬愈大，在表層中的多晶碳化矽之結晶性變低，或雜質濃度變高，因此被認為由表層之熔出變得更容易發生之故。
另一方面，在種晶基板12中，L0波峰之半值寬是以在15cm-1以上為佳。此情形時，單晶碳化矽之磊晶成長速度可以更為提高。此乃是L0波峰之半值寬愈小，在種晶基板12表層中多晶碳化矽之結晶性變高，或雜質濃度變低，被認為因為由種晶基板12表層之熔出會變得更不容易發生之故。
因此，進料基板11中之L0波峰之半值寬，係以比在種晶基板12中之L0波峰之半值寬更小者為佳。
又，在上述實施形態係說明，有關進料基板11及種晶基板12分別是由支持材11b、12b，與多晶碳化矽膜11c、12c所構成之例子。但是，本發明並不侷限此結構。例如，如第4圖及第5圖所示，進料基板11及種晶基板12分別也可以是藉由含有多晶碳化矽之多晶碳化矽基板所構成。
再者，碳化矽基板之製作，例如是在石墨基材上藉由CVD法將多晶碳化矽被覆，之後，藉由機械的或化學的去除石墨而可以製作。又，碳化矽基板，也可以將石墨材與矽酸氣體反應，藉由將石墨材轉化成碳化矽而製作。又，碳化矽基板是在碳化矽粉末中，藉由添加燒結助劑在1600℃以上之高溫中燒結也可以製作。
以下，根據具體例，進一步說明本發明，但本發明並不受到以下之具體例的任何限定。
(製作例1)
將由容積密度(bulk density)1.85g/cm3，灰分5ppm以下之高純度等方性石墨材料所成的石墨材(15mm×15mm×2mm)當作基材使用，將此基材放入CVD反應裝置內，藉由CVD法在基材上形成厚度30μm之多晶碳化矽被膜，製作成試樣1。又，作為原料氣體者，係使用四氯化矽及丙烷氣體，成膜是在常壓、1200℃下進行。成膜速度是設在30μm/h。
(製作例2)
除了將反應溫度設定成1400℃、成膜速度設在60μm/h之外，其餘與上述製作例1同樣操作，在石墨材之表面上形成厚度50μm之多晶碳化矽被膜，製作成試樣2。
(製作例3)
除了將反應溫度設定成1250℃、成膜速度設在10μm/h，使用CH3SiCl3取代四氯化矽之外，其餘與上述製作例1同樣操作，在石墨材之表面上形成50μm之多晶碳化矽被膜，製作成試樣3。
(製作例4)
除了使用二氯矽烷(SiH2Cl2)及乙炔取代四氯化矽及丙烷，將反應溫度設定成1300℃、成膜速度設在10μm/h之外，其餘與上述製作例1同樣操作，在石墨材之表面上形成50μm之多晶碳化矽被膜，製作成試樣4。同時，在試樣4，多晶碳化矽被膜之厚度約為1mm。
(X光繞射測定)
在上述製作的試樣1至4之表層進行X光繞射。又，X光繞射是使用日本理學公司製Ulutima來執行。將測定結果表示在第6圖。
如第6圖所示，在試樣1、2，可以觀察對應(111)結晶面之繞射波峰(2θ=35.6°)，以及觀察與對應(111)結晶面以外之結晶面的繞射波峰。具體上，在試樣1、2，除了可觀察對應(111)結晶面之繞射波峰(2θ=35.6°)以外，也可以觀察對應(200)結晶面之繞射波峰(2θ=41.4°)、對應(220)結晶面之繞射波峰(2θ=60.0°)、對應(311)結晶面之繞射波峰(2θ=71.7°)。
另一方面，在試樣3、4，係可以觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰(2θ=35.6°)，與對應其之高次繞射波峰之(222)結晶面之繞射波峰(2θ=75.5°)，但除此之外，具有對應(111)結晶面之1次繞射波峰強度的10%以上強度之1次繞射波峰則不能觀察到。
在下述之表2係彙整，試樣1至4中之將對應(111)結晶面之1次繞射波峰的強度當作100時之對應各結晶面的1次繞射波峰之相對強度。
(平均微晶徑之計算)
根據上述X光繞射測定之結果，使用霍爾(Hall)之公式，算出試樣1至4之分別平均微晶徑。又，在計算中是使用關於(111)結晶面、(200)結晶面、(220)結晶面及(311)結晶面的繞射波峰之資料。將結果表示在下述表3中。
從上述表3所示結果，在試樣1、2，平均微晶徑是在700以下，更詳細地說是在500以下，另一方面，在試樣3、4，平均微晶徑是比700大，更詳細地說是在1000以上。
((111)結晶面之配向性評估)
其次，有關試樣1至4，如第7圖所示，測定一面使試樣旋轉，一面呈現(111)面的繞射波峰之角度。結果在第8至第11圖表示。又，在第8圖至第11圖所示圖表中，橫軸是在第7圖所示之配向角度(α)。縱軸是強度。
又，在下述之表4中，係表示配向角度(α)為67.5°以上之區域強度積分值相對於配向角度(α)為15°至90°的全區域之強度積分值的比率((配向角度(α)為67.5°以上之區域的強度積分值/((配向角度(α)為15°至90°中的全區域之強度積分值)。又，((配向角度(α)為67.5°以上之區域的強度積分值/(配向角度(α)為15°至90°中的全區域之強度積分值)是藉由X光繞射所觀察的(111)結晶面之中，相當於配向角度為67.5°以上者的佔有比率。
如在第8及第9圖及上述表4所示，試樣1、2中，在配向角度(α)未達67.5°之區域也存有大的強度分布，且在(111)結晶面之中，配向角度(α)為67.5°以上者的比率為未達80%。相對於此，在試樣3、4中，如在第10及第11圖及上述表4所示，在配向角度(α)為未達67.5°之區域並未存有大的強度分布，配向角度(α)為67.5°以上者的比率是在80%以上。
(拉曼分光解析)
進行上述製作試樣1至4的表層之拉曼分光解析。又，在拉曼分光解析中，使用532nm的激起波長，測定結果表示在第12圖中。
其次，由在第12圖所示測定結果，求得試樣1至4中的距離L0波峰之972cm-1的移動量(Δω)，與L0波峰之半值寬(FWHM)。結果表示在第13圖。
如第13圖所示，試樣3、4的Δω之絕對值為4cm-1以上，FWHM為7cm-1以上。另一方面，試樣1、2的FWHM雖與試樣3、4同樣為7cm-1以上，但Δω的絕對值是未達4cm-1。
(單晶碳化矽液相磊晶成長膜的成長速度評估)
藉由在上述實施形態中說明的液相磊晶成長方法，將試樣1至4當作進料基板使用，以下述之條件製作單晶碳化矽磊晶成長膜20。然後，使用光學顯微鏡藉由觀察碳化矽磊晶成長膜20的截面，測定單晶碳化矽磊晶成長膜20的厚度。藉由將所測定之厚度除以進行碳化矽磊晶成長的時間，求得單晶碳化矽磊晶成長膜20的成長速度。
將結果表示在第14圖及第15圖中。又，在第14圖及第15圖中，縱軸是單晶碳化矽磊晶成長膜20的成長速度，橫軸是矽熔融層13的厚度(L)之倒數(1/L)。
由在第14圖及第15圖所示結果，構成進料基板11表層的多晶碳化矽膜11c，藉由X光繞射，就作為結晶多形為對應多晶3C-SiC之繞射波峰，使用可以觀察對應(111)結晶面之繞射波峰，以及觀察與對應(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰者的試樣1、2的情形，單晶碳化矽磊晶成長膜20的成長速度高。另一方面，構成進料基板11表層的多晶碳化矽膜11c，藉由X光繞射，就作為結晶多形為對應多晶3C-SiC之繞射波峰，使用只可以觀察對應(111)結晶面之繞射波峰，且在對應(111)結晶面之1次繞射波峰以外，係不能觀察到在具有對應(111)結晶面之1次繞射波峰強度的10%以上之強度的1次繞射波峰的試樣3、4的情形，單晶碳化矽磊晶成長膜20的成長速度低。由此事實可知，由試樣3、4對矽熔融層13的熔出為不易發生。
(單晶碳化矽磊晶成長膜20的成長速度之測定條件)
進料基板：結晶多形為4H的碳化矽基板
環境氣體的壓力：10-6至10-4Pa
環境氣體溫度：1900℃
(實施例)
將上述製作的試樣1當作進料基板11使用，將上述製作的試樣3當作種晶基板12使用，與上述成長速度評估實驗相同條件下進行單晶碳化矽之液相磊晶成長實驗。之後，對作為種晶基板12之試樣3的表面進行照攝掃描型電子顯微鏡(SEM)像片。試樣3的表面之SEM像片表示在第16圖。透過第16圖所示的像片可知：以進料基板11而言，藉由表層的X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰，係使用可觀察對應(111)結晶面之繞射波峰，並且觀察與對應(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰者的試樣1、2，就種晶基板11而言，藉由表層的X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之1次繞射波峰，係使用可觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰，不能觀察具有對應(111)結晶面之1次繞射波峰的繞射強度10%以上的繞射強度的其他1次繞射波峰者的試樣3，藉此可得到六方晶之單晶碳化矽磊晶成長膜。
(比較例)
將上述製作的試樣1當作進料基板使用，將上述製作的試樣2當作種晶基板使用，與上述成長速度評估實驗相同條件下進行單晶碳化矽之液相磊晶成長實驗。之後，進行照攝作為種晶基板之試樣2表面的掃描型電子顯微鏡(SEM)像片。試樣2表面的SEM像片表示在第17圖，由第17圖所示像片可知：多晶碳化矽膜為為藉由X光繞射，作為對應結晶多形為多晶3C-SiC之繞射波峰，將可以觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰，並且可觀察與具有對應(111)結晶面之1次繞射波峰的繞射強度10%以上的繞射強度的其他1次繞射波峰者的試樣2當作種晶基板使用的情形，幾乎沒有進行磊晶成長，並且不適合得到六方晶之單晶碳化矽磊晶成長膜。
10．．．容器
11．．．進料基板
11a．．．主面
11b．．．支持材
11c．．．多晶碳化矽膜
12．．．種晶基板
12a．．．主面
12b．．．支持材
12c．．．多晶碳化矽膜
13．．．矽熔融層
14．．．單晶碳化矽液相磊晶成長用單元
20．．．單晶碳化矽磊晶成長膜
第1圖是用以說明本發明之一實施形態中單晶碳化矽之磊晶成長方法的示意圖。
第2圖是本發明之一實施形態中進料基板之概略截面圖。
第3圖是本發明之一實施形態中種晶基板之概略截面圖。
第4圖是變形例中進料基板之概略截面圖。
第5圖是變形例中晶種基板之概略截面圖。
第6圖是試樣1至4的X光繞射圖表。
第7圖是用以說明(111)結晶面的配向性測定方法之示意圖。
第8圖是表示試樣1中之(111)結晶面的配向性圖。
第9圖是表示試樣2中之(111)結晶面的配向性圖。
第10圖是表示試樣3中之(111)結晶面的配向性圖。
第11圖是表示試樣4中之(111)結晶面的配向性圖。
第12圖是表示試樣1至4的表層拉曼分光解析結果圖。
第13圖是表示試樣1至4中之離L0波峰972 cm-1的移動量(Δω)、與L0的半值寬(FWHM)圖。
第14圖是表示試樣1、2、及4中，單晶碳化矽之磊晶成長膜的成長速度圖。
第15圖是表示試樣3、4中，單晶碳化矽之磊晶成長膜的成長速度圖。
第16圖是進行實施例中之液相磊晶成長實驗後之種晶基板(試樣3)之SEM像片。
第17圖是進行比較例中之液相磊晶成長實驗後之種晶基板(試樣2)之SEM像片。
10．．．容器
11．．．進料基板
11a．．．主面
12．．．種晶基板
12a．．．主面
13．．．矽熔融層
14．．．單晶碳化矽液相磊晶成長用單元
20．．．單晶碳化矽磊晶成長膜

Claims (23)

  1. 一種單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，係在藉由準安定溶劑磊晶所進行之單晶碳化矽的液相磊晶成長方法中使用的種晶材與進料材的單元，前述進料材係具有包含結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層，藉由前述進料材之表層的X光繞射作為對應結晶多形為3C的多晶碳化矽之繞射波峰，可以觀察對應(111)結晶面之繞射波峰、與對應前述(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰者；前述種晶材係具有包含結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層，藉由前述種晶材之表層的X光繞射作為對應結晶多形為3C的多晶碳化矽之繞射波峰，可以觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰，而不能觀察具有對應前述(111)結晶面之1次繞射波峰之繞射強度之10%以上的繞射強度之其他的1次繞射波峰者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，在前述進料材之表層的X光繞射中，對應前述(111)結晶面之1次繞射波峰係在對應前述結晶多形為3C的多晶碳化矽之1次繞射波峰中具有最大的繞射強度的主繞射波峰。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，於前述進料材之表層的X光繞射中可以觀察之對應前述(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰，係含有對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311) 結晶面中之至少一個的繞射波峰。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，於前述進料材之表層的X光繞射中可以觀察之對應前述(111)結晶面之繞射波峰以外的繞射波峰，係含有分別對應(200)結晶面、(220)結晶面、及(311)結晶面之繞射波峰。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，於前述進料材之表層的X光繞射中，對應前述(111)結晶面之1次繞射波峰以外的1次繞射波峰強度的總和為全部之1次繞射波峰強度之總和的10%以上。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述進料材與前述種晶材係分別具有包含結晶多形為3C的多晶碳化矽之表層，藉由前述進料材之表層的X光繞射，可以觀察對應(111)結晶面、(200)結晶面、(220)結晶面及(311)結晶面之至少一個的1次繞射波峰者，由前述進料材的前述至少一個的1次繞射波峰所算出的平均微晶徑比由前述種晶材的前述至少一個的1次繞射波峰所算出的平均微晶徑還小。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，從於前述進料材之表層的X光繞射中可以觀察之對應結晶多形為3C的多晶碳化矽之1次繞射波峰所算出之平均微晶徑為700Å以下。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，藉由前述進料材之表層的X光繞射，可以觀察對應(111)結晶面之1次繞射波峰、與對應(200)結晶面、(220)結晶面及(311)結晶面之至少一個的1次繞射波峰，在將對應前述(111)結晶面之1次繞射波峰的強度、與對應前述(200)結晶面、(220)結晶面及(311)結晶面之至少一個的1次繞射波峰之合計強度的和設為I0，將對應前述(200)結晶面、(220)結晶面及(311)結晶面之至少一個的1次繞射波峰之合計強度設為I1，將由對應前述(200)結晶面、(220)結晶面及(311)結晶面之至少一個的1次繞射波峰所算出的平均微晶徑設為D時，(I1/I0)-1．D2為在108以下。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，從於前述種晶材之表層的X光繞射中可以觀察之對應結晶多形為3C的多晶碳化矽之1次繞射波峰所算出之平均微晶徑為比700Å大。
  10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，藉由前述表層的X光繞射可以觀察之前述(111)結晶面中配向角度為67.5°以上者的佔有比率，前述進料材比前述種晶材為小。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，藉由前述進料材之表層的X光繞射可 以觀察的前述(111)結晶面中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率為未達80%。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，藉由前述種晶材之表層的X光繞射可以觀察的前述(111)結晶面中，配向角度為67.5°以上者的佔有比率為80%以上。
  13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，分別在前述進料材及前述種晶材中，藉由將激起波長定為532nm的拉曼分光解析，可以觀察表層的源自結晶多形為3C的多晶碳化矽之L0波峰，前述L0波峰之離972cm-1的移動量之絕對值，為前述進料材這一方比前述種晶材還小。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述進料材之前述L0波峰的離972cm-1之移動量的絕對值為未達4cm-1。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述種晶材之前述L0波峰之離972cm-1的移動量之絕對值為4cm-1以上。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述進料材中之前述L0波峰的半值寬為7cm-1以上。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述種晶材中之前述L0波峰的半值寬為15cm-1以下。
  18. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，在前述進料材與前述種晶材之至少一方中，前述表層係含有結晶多形為3C的多晶碳化矽作為主成分者。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，在前述進料材與前述種晶材之至少一方中，前述表層是實質上由結晶多形為3C的多晶碳化矽所成。
  20. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述進料材與前述種晶材之至少一方，係具備支持材、與形成在前述支持材上而構成的多晶碳化矽膜。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述多晶碳化矽膜之厚度係在30μm至800μm之範圍內。
  22. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，其中，前述進料材與前述種晶材之至少一方，係藉由含有結晶多形為3C的多晶碳化矽的多晶碳化矽材所構成。
  23. 一種藉由準安定溶劑磊晶所進行之單晶碳化矽液相磊晶成長方法，係使用申請專利範圍第1至22項中任一項所述之單晶碳化矽液相磊晶成長用單元，該單晶碳化矽的液相磊晶成長方法係藉由將前述種晶材之表層、與前述進料材之表層隔 著矽熔融層而在相對向之狀態下加熱，在前述種晶材之表層上使單晶碳化矽磊晶成長。
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