WO2020241578A1 - ＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法 - Google Patents

ＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法 Download PDF

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WO2020241578A1
WO2020241578A1 PCT/JP2020/020570 JP2020020570W WO2020241578A1 WO 2020241578 A1 WO2020241578 A1 WO 2020241578A1 JP 2020020570 W JP2020020570 W JP 2020020570W WO 2020241578 A1 WO2020241578 A1 WO 2020241578A1
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WO
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sic
single crystal
modified layer
crystal ingot
sic single
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PCT/JP2020/020570
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English (en)
French (fr)
Inventor
智博 庄内
智久 加藤
Original Assignee
昭和電工株式会社
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    • 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
    • C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
    • C30B23/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B23/06—Heating of the deposition chamber, the substrate or the materials to be evaporated
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a SiC single crystal ingot.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-098445 filed in Japan on May 27, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Silicon carbide has characteristics such as an dielectric breakdown electric field that is an order of magnitude larger, a band gap that is three times larger, and a thermal conductivity that is about three times higher than that of silicon (Si). Since silicon carbide has these characteristics, it is expected to be applied to power devices, high-frequency devices, high-temperature operation devices, and the like.
  • SiC epitaxial wafers in which an epitaxial film is formed on a SiC wafer are used.
  • An epitaxial film provided on a SiC wafer by a chemical vapor deposition method (CVD method) is an active region of a SiC semiconductor device.
  • the SiC wafer is obtained by processing a SiC single crystal ingot.
  • the SiC single crystal ingot can be produced by a method such as a sublimation recrystallization method (hereinafter referred to as a sublimation method).
  • the sublimation method is a method of obtaining a large single crystal by recrystallizing a raw material gas sublimated from a raw material on a SiC seed crystal.
  • a method of suppressing defects and heterogeneous polymorphisms mixture of crystals of different polymorphisms).
  • Patent Document 1 for the purpose of producing a high-quality SiC single crystal ingot with a low defect density, a SiC seed crystal and a SiC raw material are arranged in a crucible, and the heating temperature is adjusted to control the C of the raw material gas. A method for producing a SiC single crystal ingot that adjusts the ratio of to Si is described.
  • Patent Document 2 in a method in which a SiC single crystal is brought into contact with a melt obtained by melting Si heated in a graphite crucible and a SiC single crystal is grown on a substrate, Cr and Ce or Nd are contained in the melt.
  • a method for producing a SiC single crystal in which a SiC single crystal ingot is precipitated and grown by a melt to which is added is described.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a SiC single crystal ingot in which the density of micropipes is reduced and the mixing of impurities is suppressed.
  • the present inventor formed a SiC modified layer with reduced micropipes, and by growing a SiC single crystal ingot on it by a sublimation method, the micropipe density was reduced and impurities were added. It has been found that a SiC single crystal ingot with suppressed contamination can be provided. That is, the present invention provides the following means for solving the above problems.
  • the method for producing a SiC single crystal ingot according to the first aspect of the present invention includes a first step of forming a SiC modified layer having a reduced micropipe density on a main surface of a SiC seed crystal, and the SiC. It has a second step of growing a SiC single crystal on the modified layer by a sublimation method.
  • the SiC modified layer may be formed on the main surface of the SiC seed crystal by using a solution method.
  • a gas containing Si is injected onto the main surface of the SiC seed crystal to modify the SiC on the main surface of the SiC seed crystal. Layers may be formed. Further, in the first step, a gas containing C in addition to the gas containing Si may be injected onto the main surface of the SiC seed crystal.
  • the first step is performed in a state where the SiC seed crystal is fixed to a pedestal having a mounting means, and after the first step is completed, the said The pedestal may be removed from the device in which the first step is performed, and the pedestal may be attached to the device in which the second step is performed by using the mounting means.
  • the pedestal may be made of graphite.
  • the SiC modified layer formed in the first step is cut out from the SiC seed crystal and placed inside the lid of the crystal growth apparatus. It may be done in a fixed state.
  • the thickness of the SiC modified layer may be 100 ⁇ m or more.
  • the SiC single crystal plate cut out from the SiC single crystal ingot produced by any of the methods for producing a SiC single crystal ingot according to the above aspect is used as the SiC seed crystal. May be used as.
  • the first step may be performed twice or more.
  • a solution containing Si, C, and a transition metal may be used as the raw material in the first step.
  • the method for producing a SiC single crystal ingot according to the above aspect may include a step of polishing the main surface of the SiC modified layer between the first step and the second step.
  • the SiC single crystal ingot is obtained in the second step, and the density of the micropipes of the SiC wafer formed from the SiC single crystal ingot is 0 / piece. It may be cm 2 or more and 0.1 pieces / cm 2 pieces or less.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a preferable example of a pedestal that can be used in the method for producing a SiC single crystal ingot according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view which shows a preferable example of the crystal manufacturing apparatus which can be used in the manufacturing method of the SiC single crystal ingot which concerns on 1st Embodiment.
  • the method for producing a SiC single crystal ingot according to the present embodiment includes a first step of forming a SiC modified layer having a reduced micropipe density on the main surface of a SiC seed crystal, and sublimation on the SiC modified layer. It has a second step of growing a SiC single crystal by the method.
  • the reduction rate of the micropipe of the SiC modified layer obtained by the production method of the present invention varies depending on the conditions, but is, for example, 10% or more, 50% or more, 90% or more, and the like. However, it is not limited to these examples. From the SiC single crystal ingot obtained in the present invention, a SiC wafer having a micropipe density of 0 / cm 2 or more and 0.1 / cm 2 or less can be formed.
  • a SiC modified layer having a reduced micropipe density is formed on the main surface of the SiC seed crystal. That is, a layer of high-quality SiC single crystal with reduced defects in the shape of a hollow pipe is formed on the main surface of the SiC seed crystal.
  • the SiC modified layer referred to here is a SiC single crystal that serves as a starting point for the growth of the SiC single crystal by the sublimation method performed in the second step. Although not described in the present specification, it is necessary to prepare a SiC seed crystal before performing the first step.
  • the SiC seed crystal is composed of a SiC single crystal and is prepared by a known method.
  • a SiC single crystal cut out from a SiC single crystal ingot produced by a sublimation method is often used as a seed crystal.
  • many micropipes were present in conventional seed crystals.
  • the SiC modified layer produced by performing the first step of the present embodiment has significantly reduced micropipes. Therefore, in the present invention, an excellent SiC single crystal ingot can be produced.
  • a SiC modified layer is formed on the main surface of the SiC seed crystal by using a solution method.
  • the SiC modified layer can be formed by the solution method by using a known method. For example, it can be carried out by using the solution method by the slow cooling method described in Japanese Patent No. 4450075. Specifically, even if silicon carbide is grown from the melt on a single crystal substrate, the growth crystal is completely pulled up from the melt after the growth time has elapsed, and the crucible is slowly cooled to room temperature to obtain a silicon carbide single crystal. Good. Further, a solution method such as a solvent transfer crystal growth method, a vapor vapor phase solid phase method, or a seeding solution growth method may be used. The device for performing the solution method can be carried out using, for example, the device shown in FIG.
  • the SiC modified layer produced in the present embodiment is a SiC single crystal having a reduced micropipe density.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferable example of the modified layer forming apparatus 1.
  • the modified layer forming apparatus 1 includes, for example, a crucible 10, a graphite rod 11, and a high-frequency coil 12.
  • FIG. 1 shows a state in which the pedestal 2 is fixed to the graphite rod 11, the SiC seed crystal SD is fixed to the pedestal 2, and the SiC modified layer 4 is formed on the SiC seed crystal SD for convenience of explanation. ..
  • the crucible 10 includes a graphite crucible 101 and a heat insulating material 102 that covers the graphite crucible 101.
  • the crucible 10 preferably has a hole 10Aa in the upper portion 10A through which the graphite rod 11 can penetrate.
  • the raw material M of the SiC modified layer 4 is stored in the lower portion 10B of the crucible 10.
  • Raw material M is a known raw material used for producing a SiC single crystal (SiC modified layer) by a solution method.
  • a Si—C solution or the like can be used as the raw material M.
  • Si and C such as Si—C—Cr solution and Si—C—Ti solution, but also a solution to which a transition metal or the like is added may be used as the raw material M. That is, a solution containing Si, C, and a transition metal may be used as the raw material M.
  • a solution containing a transition metal or the like it is possible to easily dissolve C in Si. That is, the solubility of C in Si is increased. Further, by using the solution containing the transition metal as the raw material M, the growth rate of the SiC modified layer 4 can be improved.
  • the graphite rod 11 can be taken in and out of the crucible 10 through the holes 10Aa provided in the upper portion 10A of the crucible 10.
  • a SiC seed crystal SD is attached to the tip 11A of the graphite rod 11 directly or via a pedestal 2. Further, the SiC modified layer 4 is formed on the main surface of the SiC seed crystal SD.
  • the tip 11A is the tip of the graphite rod 11.
  • the SiC seed crystal SD may be provided by being directly attached to the graphite rod 11, or is provided on the graphite rod 11 via a pedestal 2 attached to the tip of the graphite rod 11 as shown in FIG. You may.
  • the pedestal 2 preferably has an attachment means 21 that can be attached to the graphite rod 11.
  • the pedestal 2 is attached to the graphite rod 11 via the attachment means 21.
  • the pedestal 2 has a mounting means 21 and a base 20 orthogonal to the axial direction of the mounting means 21.
  • the base 20 has, for example, a disk shape and has surfaces 20a and 20b orthogonal to the axial direction of the mounting means 21. Of the surfaces 20a and 20b, the surface separated from the graphite rod 11 is referred to as the first surface 20a, and the surface in contact with the graphite rod 11 is referred to as the second surface 20b.
  • the pedestal 2 fixes the SiC seed crystal SD on the first surface 20a.
  • the SiC seed crystal SD is fixed to the first surface 20a using, for example, an adhesive.
  • an adhesive a known adhesive can be used.
  • the SiC seed crystal SD and the SiC modified layer 4 can be removed from the graphite rod 11 together with the pedestal 2. Further, the removed SiC seed crystal SD and the SiC modified layer 4 can be attached to the crystal growth device that performs the second step together with the pedestal 2. That is, in the manufacturing method of the present embodiment, the step of removing the SiC seed crystal SD and the SiC modified layer 4 from the pedestal 2 is unnecessary.
  • the pedestal 2 for example, graphite can be used.
  • the pedestal 2 may use a different material for each part. For example, only the base 20 that may come into contact with the solution may be graphite.
  • the configuration of the pedestal 2 may be any as long as it can stably fix the SiC seed crystal SD (or the SiC seed crystal SD and the SiC modified layer 4) and can be stably fixed and removed from the graphite rod 11. It can be selected and is not particularly limited.
  • 2A and 2B are perspective views showing a preferred example of the pedestal 2 having the mounting means 21 (21').
  • FIG. 2A is a pedestal 2 having a pin structure.
  • the pedestal 2 has a mounting means 21, a pin 22, and a base 20.
  • a SiC seed crystal SD is fixed to the first surface 20a of the mounting means.
  • the mounting means 21 is inserted into the graphite rod 11 up to the height of the second surface 20B of the base 20, and is fixed to the graphite rod 11 via the pin 22.
  • FIG. 2B is a pedestal 2'in which the mounting means 21'has a screw structure.
  • the mounting means 21'as shown in FIG. 2B is fixed to the graphite rod 11 or the like by the mounting means 21'having a screw structure.
  • the shape of the graphite rod 11 is appropriately changed according to the shape of the pedestal 2. For example, when the pedestal has a male screw structure as the mounting means 21'such as the pedestal 2', the graphite rod 11 has a female screw structure screwed with the mounting means 21'of the male screw structure. Since the pedestal 2 has the mounting means 21 or the mounting means 21', the throughput required for manufacturing the SiC single crystal ingot can be improved.
  • the first step includes a step of heating the raw material M with the high frequency coil 13 to form a solution.
  • the raw material M for SiC single crystal of the modified layer forming apparatus 1 is made into a solution by heating with the high frequency coil 13.
  • the temperature at which the SiC seed crystal SD is immersed in the solution is preferably a temperature at which C is sufficiently dissolved from the graphite crucible 101, the concentration is close to the saturation concentration of SiC, and the concentration is constant.
  • 1600 to 2100 ° C., more preferably 1950 to 2050 ° C. and the like can be mentioned.
  • Other examples include 1700 to 1750 ° C. and 1850 to 1900 ° C. However, it is not limited to these temperatures because it changes depending on the composition of the solution.
  • the heating time is preferably 1 h to 50 h, more preferably 10 h to 40 h or the like. In addition, 5h to 10h, 30h to 50h, and the like can be mentioned. However, it is not limited to these times because it changes depending on the composition and temperature of the solution.
  • the SiC modified layer 4 is subjected to, for example, a temperature gradient method in which a temperature gradient of about 5 to 100 ° C./cm is provided in a state where the SiC seed crystal SD is in contact with the solution, or a cooling method in which a heating device is operated to cool the solution. Is formed on the main surface of the SiC seed crystal SD. That is, the first step includes a step of forming the SiC modified layer 4 on the main surface of the SiC seed crystal SD by the solution.
  • the temperature gradient method is a method of providing a temperature gradient in which the temperature rises as the distance from the surface of the seed crystal SD (conversely, the temperature decreases as the temperature approaches the surface of the seed crystal SD).
  • a temperature gradient can be obtained by controlling the heating position of the graphite crucible 101 by, for example, the position of the high frequency coil.
  • a temperature gradient for example, a temperature gradient of about 5 to 100 ° C./cm can be provided, and it is preferable to provide a temperature gradient of about 5 to 50 ° C./cm. By setting the temperature gradient in such a range, the SiC modified layer can be grown uniformly and quickly.
  • the SiC modified layer 4 it is efficient to keep the surface of the seed crystal SD (or the growing SiC modified layer 4) at almost the same position as the liquid surface of the solution of the raw material M, so that the SiC modified layer 4 It is preferable from the viewpoint of growing.
  • the solution around the SiC seed crystal SD is preferably cooled at 2100 ° C. or lower, and more preferably cooled at a temperature of about 1600 to 1800 ° C.
  • the temperature range for cooling the solution is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 50 to 150 ° C.
  • the temperature is not limited to the above, and may be 10 to 50 ° C, 100 ° C to 250 ° C, or the like.
  • the cooling rate of the solution is preferably 0.3 to 2.0 ° C./h, more preferably 0.5 to 1.5 ° C./h. Further, it may be 0.1 to 50 ° C./h, 1.0 to 2.5 ° C./h, or the like.
  • the thickness of the SiC modified layer 4 is determined by the product of the growth rate and the growth time. In the present embodiment, the condition that the thickness of the SiC modified layer 4 is 100 ⁇ m or more is applied to the growth of the SiC modified layer 4.
  • the thickness of the SiC modified layer 4 is, for example, 100 ⁇ m or more. It is preferably 150 ⁇ m or more, and more preferably 300 ⁇ m or more. By setting the thickness of the SiC modified layer 4 in the above range, the micropipe density can be sufficiently reduced. Further, if the SiC modified layer 4 is too thin, there is a possibility that handling problems such as cracks may occur, but cracks and the like can be sufficiently suppressed within the range.
  • the micropipe density of the SiC modified layer 4 produced by the first step is 10% or less of the micropipe density of the SiC seed crystal SD. By increasing the thickness of the SiC modified layer 4, the reduction rate from the micropipe density of the SiC seed crystal SD can be increased.
  • the reduction rate can be 95% or more by setting the thickness of the SiC modified layer 4 to 150 ⁇ m or more, and the reduction rate can be 99% by setting the thickness of the SiC modified layer 4 to 300 ⁇ m or more. It can be the above.
  • the reduction rate is a comparison between the micropipe density of the SiC seed crystal SD and the micropipe density of the SiC modified layer 4, and the micropipe density of the SiC modified layer 4 is the micropipe of the SiC modified crystal SD. It is an index showing how much the density is reduced with respect to the density. In other words, when the reduction rate is 99%, the ratio of the micropipe densities of the SiC seed crystal SD and the SiC modified layer 4 is 100: 1.
  • the micropipe density in the SiC seed crystal SD means the micropipe density in the main surface of the SiC seed crystal SD.
  • the micropipe density of the SiC modified layer 4 means the micropipe density on the main surface of the SiC modified layer 4.
  • the SiC modified layer 4 can be formed on the main surface of the SiC seed crystal SD by performing the first step.
  • the SiC modified layer 4 is a high quality SiC single crystal with reduced micropipes. By performing the first step a plurality of times, a higher quality SiC modified layer 4 can be grown. Therefore, it is preferable to perform the first step twice or more. When the first step is performed twice or more, it is preferable to treat only the SiC single crystal grown in the last first step as the SiC modified layer 4.
  • the SiC single crystal grown the third time is preferably referred to as the SiC modified layer 4
  • the SiC single crystal grown up to the second time is preferably referred to as the SiC seed crystal SD.
  • all the SiC single crystals grown in the first step from the first step to the last step may be used as the SiC modified layer 4.
  • the sublimation method of the second step is performed using the reduced SiC modified layer 4 of the micropipes, the density of the micropipes in the SiC single crystal ingot produced by the sublimation method can be dramatically reduced. Further, in the production method of the present embodiment, impurities can be suppressed from being mixed in the SiC single crystal ingot for the reason described in detail later.
  • the SiC modified layer 4 can be formed by performing the first step using the solution method. Further, the place where the raw material M for the SiC single crystal is stored is an area surrounded by the graphite crucible 101, and the pedestal 2 on which the SiC seed crystal SD is fixed and the graphite rod 11 on which the SiC seed crystal SD is fixed are fixed. Is made of graphite. Therefore, in the region where the SiC modified layer 4 is formed, those having a composition other than Si and C are reduced as much as possible, and it is possible to suppress the entry of impurities into the SiC modified layer 4.
  • the SiC modified layer 4 After forming the SiC modified layer 4 on the main surface of the SiC seed crystal SD by the first step, there may be further a step of flattening the surface of the SiC modified layer 4.
  • a step of flattening the surface of the SiC modified layer a method of flattening the surface of the SiC single crystal can be used.
  • the surface of the SiC modified layer 4 can be flattened by polishing.
  • the growth surface of the SiC single crystal ingot grown in the second step becomes flat, and a higher quality SiC single crystal ingot can be produced.
  • the second step is a step of growing a SiC single crystal ingot on the SiC modified layer 4 formed on the main surface of the SiC seed crystal SD by the sublimation method.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a crystal growth apparatus 5 capable of performing the second step in the method for manufacturing a SiC single crystal ingot according to the present embodiment.
  • the crystal growth apparatus 5 shown in FIG. 3 includes a crucible 50 and a heating means 51 arranged around the crucible 50.
  • the crucible 50 has a lid 501 and a main body 502.
  • An installation portion 510 is provided on the inside 501A of the lid 501 of the crucible 50.
  • the SiC modified layer 4 is fixed to the installation portion 510. More specifically, the SiC modified layer 4 is fixed to the installation portion 510 together with the pedestal 2 and the SiC seed crystal SD in a state where the SiC modified layer 4 is formed on the main surface of the SiC seed crystal SD.
  • the SiC modified layer 4 is fixed to the installation portion 510 together with the pedestal 2 and the SiC seed crystal SD, it is preferable that the pedestal 2 is attached to the installation portion 510 via the attachment means 21.
  • the mounting portion 510 may have a configuration capable of stably fixing the pedestal 2 by the mounting means 21.
  • the SiC modified layer 4 may be peeled off from the SiC seed crystal SD and directly fixed to the installation portion 510.
  • the SiC modified layer 4 can be attached using a material selected as necessary, for example, an adhesive or the like. It is not always necessary to use an adhesive or the like.
  • a notch or the like may be formed in the pedestal 2, and the SiC modified layer 4 may be installed by using the notch or the like.
  • the single crystal raw material M2 used in the sublimation method is housed in the main body 502 at a position facing the lid 501.
  • a powdery SiC raw material can be used as the contained single crystal raw material M2.
  • the single crystal raw material M2 is heated by the heating means 51 arranged around the crucible 50. After that, the pressure inside the crucible 50 is reduced to sublimate the single crystal raw material M2.
  • the temperature for heating the single crystal raw material M2 is, for example, 2200 to 2600 ° C., more preferably 2300 to 2500 ° C., and further preferably 2350 to 2450 ° C. However, it is not limited to these. Other environments can be arbitrarily selected as required.
  • the single crystal raw material M2 When the single crystal raw material M2 is sublimated, it grows as a SiC single crystal on the SiC modified layer 4 to form a SiC single crystal ingot. The number of micropipes in this ingot is reduced as compared with the case of using a conventional seed crystal. Further, when the SiC single crystal ingot is produced by the solution method, the transition metal added to the solution is incorporated into the SiC single crystal ingot. However, in the method for producing a SiC single crystal ingot according to the present embodiment, by having the second step of growing the SiC single crystal ingot by the sublimation method, it is possible to prevent the transition metal from being mixed into the SiC single crystal ingot.
  • the SiC single crystal ingot After the formation of the SiC single crystal ingot, the SiC single crystal ingot can be recovered by removing the pedestal 2 from the lid 501 of the crucible 50.
  • SiC wafer manufacturing A SiC wafer can be manufactured by cutting the SiC single crystal ingot manufactured by the method for manufacturing a SiC single crystal ingot according to the present embodiment to an appropriate thickness.
  • the SiC single crystal plate is used as a SiC seed crystal SD. can do.
  • a higher quality SiC single crystal ingot can be produced.
  • the method for producing a SiC single crystal ingot according to the present embodiment can grow a SiC single crystal ingot with a reduced micropipe density.
  • the micropipe density is less than 0.1 piece / cm 2 .
  • Impurities are reduced in the SiC single crystal ingot grown by the method for producing the SiC single crystal ingot according to the present embodiment. That is, it is possible to manufacture a high-quality SiC single crystal ingot and improve the yield in a subsequent process.
  • the micropipe is a hollow pipe-shaped defect having a diameter of several ⁇ m to several tens of ⁇ m, and in some cases, a diameter of about 100 ⁇ m or more.
  • the evaluation of the micropipe can be performed as follows. The following method may be used to evaluate the micropipes of the SiC modified layer. After polishing the surface of the single crystal, the micropipe can be detected by taking an X-ray topograph image. It is preferable to use a transmitted image and a reflected image properly according to the output of the X-ray source and the thickness of the single crystal. Generally, the time to obtain a transmitted image is shorter than the time to obtain a reflected image.
  • the reflected image is used when the thickness of the single crystal is large and the X-ray dose that can be transmitted is small.
  • the density of micropipes can be obtained by counting the number of micropipes in the topograph image and dividing by the area of the topograph image.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a preferred example of the modified layer forming apparatus 1A according to the second embodiment.
  • the first step is different from that of the first embodiment.
  • a gas containing Si is injected onto the main surface of the SiC type crystal SD to form the SiC modified layer 4 on the main surface of the SiC type crystal SD. It differs from the first embodiment.
  • FIG. 4 the same configurations as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the examples and conditions in the first embodiment can be preferably used in the present embodiment unless there is a particular problem.
  • the modified layer forming apparatus 1A includes a crucible 6, a gas introduction unit 631 that supplies gas G into the crucible 6, a first heat insulating portion 71 that surrounds the crucible 6, and a first heat insulating portion. It is provided with a second heat insulating portion 72 located outside the portion 71, a heating means 64 located outside the second heat insulating portion 72, and a support mechanism 8 that supports the crucible 6 and can move up and down and rotate.
  • the flow paths of the gas G and the gas G introduced into the crucible 6 are also shown, but the present embodiment is not limited to this example.
  • a gas containing Si can be injected onto the main surface of the SiC seed crystal SD to form the SiC modified layer 4 on the main surface of the SiC seed crystal SD.
  • the crucible 6 includes a ceiling portion 61 and a main body portion 63. On the bottom surface of the crucible main body 63, a gas introduction portion 631 that serves as a flow path for the gas G introduced into the crucible 6 is formed.
  • the ceiling portion 61 includes a discharge portion 611 and an installation portion 65 that discharge the gas G in the crucible 6 to the outside of the crucible 6.
  • the installation unit 65 can install the pedestal 2 or the SiC seed crystal SD. By attaching the pedestal 2 to the installation portion 65 via the attachment means 21, the pedestal 2 is stably fixed.
  • the crucible 6 is supported by the support mechanism 8.
  • the support mechanism 8 includes a rotary vertical mechanism 81 and a support base 82.
  • the support mechanism 8 can rotationally drive and move the crucible 6 by the rotary vertical mechanism 81 while the crucible 6 is supported by the support base 82.
  • a gas introduction portion for introducing gas G into the crucible 6 is arranged at the center of the shaft of the support mechanism 8.
  • the outer circumference and the upper surface of the crucible 6 are surrounded by the first heat insulating portion 71.
  • the first heat insulating portion 71 has a ceiling portion 711 and a side peripheral portion 712.
  • the ceiling portion 711 covers the upper surface of the crucible 6.
  • the side peripheral portion 712 surrounds the lateral circumference of the crucible 6.
  • a through hole is provided in a portion of the ceiling portion 711 located directly above the gas discharge portion 611 of the crucible 6. The gas introduced into the crucible is discharged to the outside of the crucible 6 through the gas discharge unit 611 and the through hole.
  • the outer periphery of the side peripheral portion 712 is surrounded by the second heat insulating portion 72, and the heating means 64 is located on the outer periphery of the second heat insulating portion 72.
  • the length of the second heat insulating portion 72 in the axial direction is preferably equal to or longer than the length of the first heat insulating portion 71, and may be the same as the length of the first heat insulating portion 71.
  • Gas G which is a raw material for the SiC modified layer 4, is introduced into the crucible 6 via the gas introduction unit 631.
  • a gas containing Si can be introduced.
  • silane (SiH 4 ), SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 and the like can be introduced.
  • a gas containing C such as propane (C 3 H 8 ) G may be introduced together with the gas containing Si.
  • the gas G introduced into the crucible 6 is heated by the heating means 64 and further insulated by the first heat insulating portion 71 and the second heat insulating portion 72 to form the SiC modified layer 4 on the main surface of the SiC seed crystal SD. ..
  • the temperature inside the crucible 6 during which the SiC modified layer 4 is being formed is preferably 1500 ° C. or higher, and more preferably 1600 ° C. or higher. Further, it is preferably 2400 ° C. or lower, and more preferably 2350 ° C. or lower.
  • the gas that did not contribute to the formation of the SiC modified layer 4 is discharged to the outside of the crucible 6 via the gas discharge unit 611.
  • the gas discharge unit 611 and the through hole may be connected to a pump (not shown).
  • the pressure inside the crucible 6 is appropriately changed.
  • the inside of the crucible 6 may be set to a reduced pressure environment.
  • the pressure inside the crucible 6 may be made larger than the pressure outside the crucible 6, and the gas introduced into the crucible 6 may be exhausted to the outside of the crucible 6. It is preferable that the pressure in the crucible 6 is appropriately changed according to the type of gas used, the growth temperature and the like.
  • the crucible 6 is rotationally driven by the rotary vertical mechanism 81 to form a highly symmetric SiC modified layer 4.
  • the thickness of the SiC modified layer 4 to be formed is, for example, 100 ⁇ m or more. It is preferably 200 ⁇ m or more, and more preferably 300 ⁇ m or more. By setting the thickness of the SiC modified layer 4 in the above range, the micropipe density can be sufficiently reduced. In addition, cracking of the SiC modified layer can be sufficiently suppressed.
  • a SiC single crystal ingot can be grown on the SiC modified layer 4 formed in the first step by using the same means as in the first embodiment.
  • the method for producing a SiC single crystal ingot according to the present embodiment can grow a SiC single crystal ingot with a reduced number of micropipes. In addition, it is possible to grow a SiC single crystal ingot in which impurities are suppressed. In addition, the yield in the subsequent device manufacturing process can be improved.
  • a high quality SiC single crystal ingot with a reduced number of micropipes can be manufactured, so that the quality of the SiC device can be improved and the throughput can be improved. It can be used.

Abstract

このＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、ＳｉＣ種結晶の主面に、ＳｉＣ改質層を形成する第１工程と、前記ＳｉＣ改質層上に、昇華法によりＳｉＣ単結晶を成長させる第２工程と、を有する。

Description

ＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法
　本発明は、ＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法に関する。
　本願は、２０１９年５月２７日に、日本に出願された特願２０１９－０９８４４５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて絶縁破壊電界が１桁大きく、バンドギャップが３倍大きく、熱伝導率が３倍程度高い等の特性を有する。炭化珪素はこれらの特性を有することから、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。
　半導体等のデバイスには、ＳｉＣウェハ上にエピタキシャル膜を形成したＳｉＣエピタキシャルウェハが用いられる。ＳｉＣウェハ上に化学的気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ：ＣＶＤ法）によって設けられたエピタキシャル膜が、ＳｉＣ半導体デバイスの活性領域となる。ＳｉＣウェハは、ＳｉＣ単結晶インゴットを加工して得られる。
　ＳｉＣ単結晶インゴットは、昇華再結晶法（以下、昇華法という）等の方法で作製できる。昇華法は、原料から昇華した原料ガスをＳｉＣ種結晶上で再結晶化することで、大きな単結晶を得る方法である。高品質なＳｉＣ単結晶インゴットを得るために、欠陥や異種多形（ポリタイプの異なる結晶が混在すること）を抑制する方法が求められている。
　特許文献１には、欠陥密度の少ない高品質なＳｉＣ単結晶インゴットを製造することを目的とし、坩堝内にＳｉＣ種結晶とＳｉＣ原料とを配置し、加熱温度を調整することで原料ガスのＣとＳｉとの比を調整するＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法が記載されている。
　特許文献２には、黒鉛坩堝内で加熱されたＳｉを融解した融液にＳｉＣ単結晶を接触させ、基板上にＳｉＣ単結晶を成長させる方法において、融液内にＣｒと、ＣｅまたはＮｄと、を添加した融液によりＳｉＣ単結晶インゴットを析出成長させるＳｉＣ単結晶の製造方法が記載されている。
特開２０１０－２７５１６６号公報 特許第４４５００７５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法では、マイクロパイプと呼ばれる、直径数μｍから数十μｍ程度、場合によっては直径１００μｍ以上の中空パイプ形状の欠陥が発生してしまう。マイクロパイプは、電子デバイス作製にあたっては、キラー欠陥となってしまう。従って、マイクロパイプの発生を抑制するＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法が求められている。
　特許文献２に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、成長速度の向上のために融液内にＣｒやＴｉが含まれている。工業的に十分なスループットでＳｉＣ単結晶インゴットを製造するためには、多くのＣｒやＴｉを融液中に含ませる必要があり、成長させるＳｉＣ単結晶インゴットにこれらの不純物が取り込まれることを回避できない。ＳｉＣ単結晶インゴット中の不純物は、エピタキシャル膜の成膜、デバイス作製といった工程やデバイス特性に悪影響を及ぼす可能性があり、好ましくない。
　本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、マイクロパイプ密度が低減され、かつ不純物の混入が抑制された、ＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者は、鋭意検討の結果、マイクロパイプの低減されたＳｉＣ改質層を形成し、この上に昇華法によりＳｉＣ単結晶インゴットを成長することで、マイクロパイプ密度が低減され、かつ不純物の混入が抑制された、ＳｉＣ単結晶インゴットを提供できることを見出した。すなわち、本発明は上記課題を解決するために、以下の手段を提供する。
（１）本発明の第１の態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、ＳｉＣ種結晶の主面に、マイクロパイプ密度が低減されたＳｉＣ改質層を形成する第１工程と、前記ＳｉＣ改質層上に、昇華法によりＳｉＣ単結晶を成長させる第２工程と、を有する。
（２）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、前記第１工程は、溶液法を用いて前記ＳｉＣ種結晶の主面に前記ＳｉＣ改質層を形成してもよい。
（３）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、前記第１工程は、Ｓｉを含むガスを前記ＳｉＣ種結晶の主面に噴射して前記ＳｉＣ種結晶の主面に前記ＳｉＣ改質層を形成してもよい。また、前記第１工程は、Ｓｉを含むガスに加えてＣを含むガスを前記ＳｉＣ種結晶の主面に噴射してもよい。
（４）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、前記ＳｉＣ種結晶は、取付手段を有する台座に固定された状態で前記第１工程が行われ、前記第１工程を終了後、前記第１工程が行われる装置から前記台座ごと取り外し、前記取付手段を用いて前記台座ごと前記第２工程が行われる装置に取り付けてもよい。
（５）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、前記台座は、黒鉛からなってもよい。
（６）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、前記第２工程は、前記第１工程で形成した前記ＳｉＣ改質層を前記ＳｉＣ種結晶から切り出し、結晶成長装置の蓋の内側に固定した状態で行ってもよい。
（７）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、前記ＳｉＣ改質層の厚みは、１００μｍ以上であってもよい。
（８）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、上記態様にかかるいずれかのＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法により製造されたＳｉＣ単結晶インゴットから切り出したＳｉＣ単結晶板を前記ＳｉＣ種結晶として用いてもよい。
（９）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、前記第１工程を２回以上行ってもよい。
（１０）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、前記第１工程は、前記原料としてＳｉとＣと遷移金属とを含む溶液を用いてもよい。
（１１）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、前記第１工程と前記第２工程との間に、前記ＳｉＣ改質層の主面を研磨する工程を有してもよい。
（１２）上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、前記第２工程においてＳｉＣ単結晶インゴットが得られ、前記ＳｉＣ単結晶インゴットから形成される、ＳｉＣウェハのマイクロパイプの密度が０個/ｃｍ２以上０．１個/ｃｍ２個以下であってもよい。
　上記態様にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法によれば、マイクロパイプを低減し、かつ不純物の混入の抑制をすることができる。
第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法で用いることのできる改質層形成装置の好ましい一例の断面模式図である。 第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法で用いることのできる台座の好ましい一例を示す模式斜視図である。 第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法で用いることのできる台座の好ましい一例を示す模式断面図である。 第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法で用いることのできる結晶製造装置の好ましい一例を示す模式断面図である。 第２実施形態にかかるＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法で用いることのできる改質層形成装置の好ましい一例を示す模式断面図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態の例について、添付図面を参照して、詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材質、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。例えば、発明を逸脱しない範囲で、数、位置、大きさ、数値、材料、形状、比率などの変更や追加及び省略をすることができる。
＜ＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法＞
（第１実施形態）
　本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、ＳｉＣ種結晶の主面に、マイクロパイプ密度が低減されたＳｉＣ改質層を形成する第１工程と、前記ＳｉＣ改質層上に、昇華法によりＳｉＣ単結晶を成長させる第２工程と、を有する。
　本発明の製法で得られるＳｉＣ改質層のマイクロパイプの低減率は、条件によって変化するが、例えば１０％以上であり、５０％以上や、９０％以上などでもよい。ただしこれらの例のみに限定されない。
　本発明で得られるＳｉＣ単結晶インゴットから、マイクロパイプの密度が０個/ｃｍ２以上０．１個/ｃｍ２個以下のＳｉＣウェハを形成できる。
（第１工程）
　第１工程は、ＳｉＣ種結晶の主面にマイクロパイプ密度が低減されたＳｉＣ改質層を形成する。すなわち、ＳｉＣ種結晶の主面に、中空パイプ形状の欠陥の低減された高品質なＳｉＣ単結晶の層を形成する。ここでいうＳｉＣ改質層とは、第２工程で行う昇華法によるＳｉＣ単結晶の成長の起点になる、ＳｉＣ単結晶である。尚、本明細書では記載を省略するが、第１工程を行う前に、ＳｉＣ種結晶を準備する必要がある。ＳｉＣ種結晶は、ＳｉＣ単結晶からなり、公知の方法で準備する。
　従来の方法では、昇華法で製造されたＳｉＣ単結晶インゴットから切り出されたＳｉＣ単結晶を、種結晶として用いる場合が多かった。しかしながら、従来の種結晶には、マイクロパイプが多く存在していた。従来の種結晶と比べて、本実施形態の第１工程を行い、製造されたＳｉＣ改質層は、マイクロパイプが大幅に低減される。そのため本発明では優れたＳｉＣ単結晶インゴットを製造することができる。
　第１工程は、例えば、溶液法を用いてＳｉＣ種結晶の主面にＳｉＣ改質層を形成する。本実施形態において、溶液法によるＳｉＣ改質層の形成は、公知の方法を用いて行うことができる。例えば、特許第４４５００７５号公報に記載の徐冷法による溶液法を用いて行うことができる。具体的には、融液から単結晶基板上に炭化珪素を成長させ、成長時間経過後、融液より成長結晶を完全に引き上げ、るつぼを室温まで徐冷して炭化珪素単結晶を得てもよい。また、溶媒移動結晶成長法や、蒸気気相固相法や、種付け溶液成長法等の溶液法を用いて行ってもよい。溶液法を行う装置は、例えば、図１に示す装置を用いて行うことができる。本実施形態で製造されるＳｉＣ改質層は、マイクロパイプ密度が低減されたＳｉＣ単結晶である。
　図１は、改質層形成装置１の好ましい一例を示す断面模式図である。改質層形成装置１は、例えばるつぼ１０と、黒鉛棒１１と、高周波コイル１２と、を有する。図１は、説明の便宜上、黒鉛棒１１に台座２が固定され、台座２にＳｉＣ種結晶ＳＤが固定され、ＳｉＣ種結晶ＳＤ上にＳｉＣ改質層４が形成されている状態を表している。
　るつぼ１０は、黒鉛製るつぼ１０１と、黒鉛製るつぼ１０１を覆う断熱材１０２と、を備える。るつぼ１０は、上部１０Ａに黒鉛棒１１が貫通可能な孔１０Ａａを好ましく有する。るつぼ１０の下部１０Ｂには、ＳｉＣ改質層４の原料Ｍが収納される。
　原料Ｍは、溶液法によるＳｉＣ単結晶（ＳｉＣ改質層）の製造に用いられる公知の原料である。原料Ｍは、例えば、Ｓｉ－Ｃ系溶液等を用いることができる。また、Ｓｉ―Ｃ―Ｃｒ溶液や、Ｓｉ―Ｃ―Ｔｉ溶液等のＳｉとＣだけでなく、遷移金属等を添加した溶液を、原料Ｍとして用いてもよい。すなわち、原料Ｍとして、Ｓｉ、Ｃ、および遷移金属を含む溶液を用いてもよい。遷移金属等を含む溶液を、原料Ｍとして使用することで、ＣのＳｉへの溶解をしやすくことができる。つまり、ＳｉへのＣの溶解度が高くなる。さらに、遷移金属を含む溶液を、原料Ｍとして使用することで、ＳｉＣ改質層４の成長速度を向上することができる。
　黒鉛棒１１は、るつぼ１０の上部１０Ａに設けられた孔１０Ａａよりるつぼ１０内外へ出し入れ可能である。黒鉛棒１１は、先端１１Ａに、直接、または台座２を介してＳｉＣ種結晶ＳＤが取り付けられる。また、ＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４が形成される。先端１１Ａは、黒鉛棒１１の先端である。改質層形成装置１によるＳｉＣ改質層４の成長中、ＳｉＣ種結晶ＳＤを先端１１Ａに取り付けた黒鉛棒１１をるつぼ１０の内部に入れ、成長後にるつぼ１０の外部へ抜き取り、ＳｉＣ種結晶ＳＤを取り外す。
　ＳｉＣ種結晶ＳＤは、黒鉛棒１１に直接貼り付けられることで備えられてもよいし、図１に示すように黒鉛棒１１の先端に取り付けられた台座２を介して黒鉛棒１１に備えられていてもよい。
　台座２は、黒鉛棒１１に取り付けることのできる取付手段２１を好ましく有する。台座２は、取付手段２１を介して黒鉛棒１１に取り付けられる。台座２は、取付手段２１と、取付手段２１の軸方向に直交する基台２０と、を有する。基台２０は、例えば円盤形状をしており、取付手段２１の軸方向に直交する面２０ａおよび２０ｂを有する。面２０ａおよび面２０ｂのうち、黒鉛棒１１と離間した面を第１面２０ａといい、黒鉛棒１１と接する面を第２面２０ｂという。台座２は、第１面２０ａにＳｉＣ種結晶ＳＤを固定する。第１面２０ａへのＳｉＣ種結晶ＳＤの固定は、例えば接着剤を用いて行う。接着剤としては、公知のものを用いることができる。本実施形態の製造方法では、ＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４を形成した後、ＳｉＣ種結晶ＳＤおよびＳｉＣ改質層４を台座２ごと黒鉛棒１１から取り外すことができる。また、取り外したＳｉＣ種結晶ＳＤおよびＳｉＣ改質層４は、台座２ごと第２工程を行う結晶成長装置に取り付けることができる。すなわち、本実施形態の製造方法では、ＳｉＣ種結晶ＳＤおよびＳｉＣ改質層４を、台座２から取り外す工程が不要である。
　台座２は、例えば、黒鉛を使用することができる。台座２の材料として黒鉛を使用することは、ＳｉＣ改質層４に不純物が混入することを抑制するため好ましい。台座２は、部位ごとに異なる材料を使用してもよい。例えば、溶液に接する可能性がある基台２０のみを黒鉛としてもよい。
　台座２の構成は、ＳｉＣ種結晶ＳＤ（またはＳｉＣ種結晶ＳＤおよびＳｉＣ改質層４）を安定して固定し、黒鉛棒１１に安定して固定および取り外しのできるものであればよく、任意に選択でき、特に限定されない。図２Ａおよび図２Ｂは、取付手段２１（２１´）を有する台座２の好ましい一例を示す斜視図である。図２Ａは、ピン構造を有する台座２である。台座２は、取付手段２１と、ピン２２と、基台２０と、を有する。取付手段の第１面２０ａには、ＳｉＣ種結晶ＳＤが固定される。取付手段２１は、黒鉛棒１１に基台２０の第２面２０Ｂの高さまで挿入され、ピン２２を介して黒鉛棒１１に固定される。台座２は、ＳｉＣ改質層４の形成後、ピン２２を抜き、黒鉛棒１１から取付手段２１を取り外すことができる。図２Ｂは、取付手段２１′がねじ構造となっている台座２′である。図２Ｂに示すような取付手段２１′は、ねじ構造の取付手段２１′により黒鉛棒１１等に固定される。黒鉛棒１１の形状は、台座２の形状に合わせて適宜変更される。例えば、台座が台座２′のような取付手段２１′として雄ねじ構造を有するものであった場合、黒鉛棒１１は雄ねじ構造の取付手段２１′と螺合する雌ねじ構造を有する。
　台座２が取付手段２１または取付手段２１´を有する構成であることで、ＳｉＣ単結晶インゴットの製造にかかるスループットを向上することができる。
　第１工程は、高周波コイル１３により原料Ｍを加熱し、溶液を形成する工程を含む。第１工程において、改質層形成装置１のＳｉＣ単結晶用原料Ｍは、高周波コイル１３による加熱で溶液となっている。ＳｉＣ種結晶ＳＤを溶液に浸漬する温度は、黒鉛製るつぼ１０１からＣが十分に溶解し、ＳｉＣの飽和濃度近くとなり、濃度が一定となっている温度が好ましい。例を挙げれば、好ましくは、１６００～２１００℃、さらに好ましくは１９５０～２０５０℃などが挙げられる。その他、１７００～１７５０℃や、１８５０～１９００℃などが挙げられる。ただし溶液の組成によっても変化するため、これらの温度のみに限定されない。加熱時間は、好ましくは１ｈ～５０ｈ、さらに好ましくは１０ｈ～４０ｈなどが挙げられる。その他、５ｈ～１０ｈや、３０ｈ～５０ｈなどが挙げられる。ただし溶液の組成や温度によっても変化するため、これらの時間のみに限定されない。ＳｉＣ種結晶ＳＤを溶液に接触させた状態で、例えば、５～１００℃／ｃｍ程度の温度勾配を設ける温度勾配法または、加熱装置を操作して溶液を冷却する冷却法によってＳｉＣ改質層４をＳｉＣ種結晶ＳＤの主面に形成する。すなわち、第１工程は、溶液によりＳｉＣ改質層４をＳｉＣ種結晶ＳＤの主面に形成する工程を含む。
　温度勾配法は、種結晶ＳＤ表面から離れるに従って温度が上昇するような温度勾配（逆に言えば、種結晶ＳＤ表面に近づくにつれて温度が低下するような温度勾配）を設ける方法である。このような温度勾配は、例えば高周波コイルの位置などによって黒鉛製るつぼ１０１の加熱位置を制御することで得られる。温度勾配は、例えば５～１００℃／ｃｍ程度の温度勾配を設けることができ、５～５０℃／ｃｍ程度の温度勾配を設けることが好ましい。温度勾配をこのような範囲にすることで、ＳｉＣ改質層を均一かつ速く成長させることができる。また、温度勾配法の場合、種結晶ＳＤ（または成長中のＳｉＣ改質層４）の表面は原料Ｍの溶液の液面とほぼ同じ位置に保持することが、効率的にＳｉＣ改質層４を成長させる観点から好ましい。
　冷却法では、例えば、ＳｉＣ種結晶ＳＤ周辺の溶液を２１００℃以下で冷却させることが好ましく、１６００～１８００℃程度の温度に冷却させることがより好ましい。溶液を冷却する温度幅は、好ましくは３０～２００℃、より好ましくは５０～１５０℃である。ただし、溶液の組成や温度によっても変わるため、上記に限定されるものではなく、１０～５０℃、１００℃～２５０℃等でもよい。また、溶液の冷却速度は、好ましくは０．３～２．０℃／ｈ、より好ましくは０．５～１．５℃／ｈである。また、０．１～５０℃／ｈや１．０～２．５℃／ｈ等でもよい。溶液を冷却させることで、溶液に溶解しているＳｉＣを過飽和状態にし、ＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４を形成する。
　加熱手段や、雰囲気、加熱時間、黒鉛製るつぼの形状、や、昇温速度及び冷却速度等は、形成するＳｉＣ改質層４の厚みに合わせて種々の条件を適用することができる。溶液法においてＳｉＣ改質層４の厚みは、成長速度と成長時間との積により決定される。本実施形態において、ＳｉＣ改質層４の成長は厚みが１００μｍ以上となる条件が適用される。
　ＳｉＣ改質層４の厚さは、例えば、１００μｍ以上である。好ましくは、１５０μｍ以上であり、より好ましくは、３００μｍ以上である。ＳｉＣ改質層４の厚さを当該範囲とすることで、マイクロパイプ密度を十分に低減することができる。また、ＳｉＣ改質層４が薄すぎると割れ等の取扱い上の問題が生じる恐れがあるが、当該範囲とすることで割れ等を十分に抑制することができる。
　第１工程により製造されるＳｉＣ改質層４のマイクロパイプ密度は、ＳｉＣ種結晶ＳＤが有するマイクロパイプ密度の１０％以下である。ＳｉＣ改質層４の厚みを厚くすることで、ＳｉＣ種結晶ＳＤが有するマイクロパイプ密度からの低減率を増加することができる。具体的には、ＳｉＣ改質層４の厚みを１５０μｍ以上とすることで低減率を９５％以上とすることができ、ＳｉＣ改質層４の厚みを３００μｍ以上とすることで低減率を９９％以上とすることができる。ここで、低減率とは、ＳｉＣ種結晶ＳＤが有するマイクロパイプ密度と、ＳｉＣ改質層４のマイクロパイプ密度とを比較し、ＳｉＣ改質層４のマイクロパイプ密度がＳｉＣ種結晶ＳＤのマイクロパイプ密度に対し、何％低減したかを示す指標である。言い換えると、低減率が９９％である場合、ＳｉＣ種結晶ＳＤとＳｉＣ改質層４とのマイクロパイプ密度の比率は１００：１である。尚、ＳｉＣ種結晶ＳＤにおけるマイクロパイプ密度とは、ＳｉＣ種結晶ＳＤの主面におけるマイクロパイプ密度のことをいう。また、ＳｉＣ改質層４のマイクロパイプ密度とは、ＳｉＣ改質層４の主面におけるマイクロパイプ密度のことをいう。また、従来、溶液法によるＳｉＣ単結晶の形成においては、黒鉛製るつぼＣの過剰な溶け込みにより、ＳｉＣ多結晶の形成による単結晶成長の阻害等の長時間の安定的な成長に課題が懸念されていた。しかしながら、本実施形態にかかるＳｉＣ改質層４の形成は、短時間で成長を行うことができる。そのため、上述のようなＳｉＣ単結晶の長時間の安定的な成長における課題は生じない。
　本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、第１工程を行うことにより、ＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４を形成することができる。ＳｉＣ改質層４は、マイクロパイプの低減された高品質なＳｉＣ単結晶である。第１工程を複数回行うことで、ＳｉＣ改質層４としてより高品質なものを成長できるため、第１工程を２回以上行うことが好ましい。第１工程を２回以上行う場合、最後に行った第１工程で成長したＳｉＣ単結晶のみをＳｉＣ改質層４として扱うことが好ましい。例えば、３回第１工程を行った場合、３回目に成長したＳｉＣ単結晶をＳｉＣ改質層４といい、２回目までに成長したＳｉＣ単結晶をＳｉＣ種結晶ＳＤということが好ましい。また、１回目から最後までの第１工程で成長したＳｉＣ単結晶の全てをＳｉＣ改質層４としてもよい。マイクロパイプの低減されたＳｉＣ改質層４を用いて第２工程の昇華法を行うと、昇華法により製造するＳｉＣ単結晶インゴットにおけるマイクロパイプの密度を劇的に減少させることができる。また、本実施形態の製造方法では、詳細を後述する理由により、ＳｉＣ単結晶インゴットに不純物が混入することも抑制できる。
　本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、溶液法を用いて第１工程を行うことにより、ＳｉＣ改質層４を形成することができる。また、ＳｉＣ単結晶用の原料Ｍが収納される箇所は、黒鉛製るつぼ１０１により囲まれた領域であり、ＳｉＣ種結晶ＳＤが固定された台座２及びＳｉＣ種結晶ＳＤが固定される黒鉛棒１１は、黒鉛製である。そのため、ＳｉＣ改質層４が形成される領域には、Ｓｉ及びＣ以外の組成からなるものが極力少なくされており、ＳｉＣ改質層４に不純物が入り込むことを抑制することができる。
　第１工程によりＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４を形成した後、ＳｉＣ改質層４の表面を平坦にする工程をさらに有してもよい。ＳｉＣ改質層の表面を平坦にする工程は、ＳｉＣ単結晶の表面を平坦に加工する方法を用いることができる。例えば、研磨によってＳｉＣ改質層４の表面を平坦にすることができる。ＳｉＣ改質層４の表面を平坦にすることで、第２工程で成長するＳｉＣ単結晶インゴットの成長面が平坦になり、より高品質なＳｉＣ単結晶インゴットを製造することができる。
（第２工程）
　第２工程は、昇華法によりＳｉＣ種結晶ＳＤの主面に形成されたＳｉＣ改質層４上にＳｉＣ単結晶インゴットを成長させる工程である。
　図３は、本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法において、第２工程を行うことのできる結晶成長装置５の一例を示す、断面模式図である。
　図３に示す結晶成長装置５は、るつぼ５０と、るつぼ５０の周囲に配置された加熱手段５１と、を備える。るつぼ５０は、蓋５０１と本体部５０２とを有する。
　るつぼ５０の蓋５０１の内側５０１Ａには、設置部５１０が備えられる。設置部５１０には、ＳｉＣ改質層４が固定される。より具体的には、ＳｉＣ改質層４がＳｉＣ種結晶ＳＤの主面に形成された状態で、台座２およびＳｉＣ種結晶ＳＤごと設置部５１０に固定される。ＳｉＣ改質層４が台座２およびＳｉＣ種結晶ＳＤごと設置部５１０に固定される場合、台座２は、取付手段２１を介して、設置部５１０に取り付けられることが好ましい。取付手段２１を介して取り付けが行われる場合、設置部５１０は、取付手段２１により、安定して台座２を固定することのできる構成を有することができる。尚、ＳｉＣ改質層４は、ＳｉＣ種結晶ＳＤから剥離され、直接設置部５１０に固定されてもよい。ＳｉＣ改質層４が、直接設置部５１０に固定される場合、必要に応じて選択される材料、例えば、接着剤等を用いて貼り付けることができる。なお接着剤等は、必ずしも使用する必要はない。例えば台座２に切り込み等を形成し、切り込み等を利用してＳｉＣ改質層４を設置してもよい。
　昇華法に用いる単結晶用原料Ｍ２は、蓋５０１と対向する位置である本体部５０２に収容される。収容される単結晶用原料Ｍ２は、粉末状のＳｉＣ原料を使用することができる。単結晶用原料Ｍ２は、るつぼ５０の周囲に配置された加熱手段５１により加熱される。その後、るつぼ５０の内部を減圧することで、単結晶用原料Ｍ２が昇華する。単結晶用原料Ｍ２を加熱する温度は、例えば、２２００～２６００℃が例として挙げられ、より好ましくは２３００～２５００℃であり、さらに好ましくは２３５０～２４５０℃である。ただしこれらのみに限定されない。その他の環境は、必要に応じて任意に選択することができる。単結晶用原料Ｍ２が昇華すると、ＳｉＣ改質層４上にＳｉＣ単結晶として成長し、ＳｉＣ単結晶インゴットを形成する。このインゴットのマイクロパイプの数は、従来の種結晶を用いた場合と比較して、低減されている。
　また、溶液法によりＳｉＣ単結晶インゴットを製造する場合、溶液に添加した遷移金属がＳｉＣ単結晶インゴット中に取り込まれる。しかし、本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法では、昇華法によりＳｉＣ単結晶インゴットを成長させる第２工程を有することによって、ＳｉＣ単結晶インゴットへ遷移金属が混入することを防止できる。
　ＳｉＣ単結晶インゴットの形成後、ＳｉＣ単結晶インゴットは、るつぼ５０の蓋５０１から台座２を取り外し、回収することができる。
（ＳｉＣウェハ製造）
　本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法によって製造されたＳｉＣ単結晶インゴットを、適度な厚さに切断することにより、ＳｉＣウェハを製造することができる。
　また、本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法によって製造された単結晶インゴットを、適度な厚さのＳｉＣ単結晶板に切断することにより、前記ＳｉＣ単結晶板をＳｉＣ種結晶ＳＤとして使用することができる。このＳｉＣ種結晶ＳＤを使用して本実施形態に係る第１工程および第２工程を行うことで、より高品質なＳｉＣ単結晶インゴットを製造することができる。
　本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、マイクロパイプ密度を低減したＳｉＣ単結晶インゴットを成長させることができる。例えば、ＳｉＣ単結晶インゴットから切り出された、直径１００ｍｍ以上のＳｉＣウェハにおいて、マイクロパイプ密度は０．１個／ｃｍ２未満である。本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法で成長したＳｉＣ単結晶インゴットは、不純物が低減されている。すなわち、高品質なＳｉＣ単結晶インゴットを製造し、後の工程における歩留りを向上することができる。
（マイクロパイプの評価方法）
　マイクロパイプは、直径数μｍから数十μｍ程度、場合によっては直径１００μｍ以上程度の、中空パイプ形状の欠陥である。マイクロパイプの評価は、以下のようにして行うことができる。以下の方法は、ＳｉＣ改質層のマイクロパイプの評価に使用してもよい。
　単結晶の表面を研磨したのち、Ｘ線トポグラフ像を撮影することによりマイクロパイプを検出することができる。Ｘ線源の出力と単結晶の厚みに応じ、透過像と反射像を使い分けることが好ましい。一般に透過像を得る時間は反射像を得る時間よりも短い。このため、単結晶の厚みが大きく透過できるＸ線量が小さい場合に反射像を用いる。トポグラフ像に写っているマイクロパイプの数をカウントして、トポグラフ像の面積で割ることで、マイクロパイプの密度を得ることができる。
（第２実施形態）
　図４は、第２実施形態にかかる改質層形成装置１Ａの好ましい例の断面模式図である。第２実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、第１工程が第１実施形態と異なる。具体的には、第２実施形態は、第１工程において、Ｓｉを含むガスをＳｉＣ種結晶ＳＤの主面に噴射してＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４を形成する点で第１実施形態と相違する。図４において、図１に示す構成と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省く。第１実施形態における例や条件は、特に問題のない限り、本実施形態で好ましく使用することができる。
　図４に示すように、改質層形成装置１Ａは、るつぼ６と、るつぼ６内にガスＧを供給するガス導入部６３１と、るつぼ６の周囲を取り囲む第１断熱部７１と、第１断熱部７１の外側に位置する第２断熱部７２と、第２断熱部７２の外側に位置する加熱手段６４と、るつぼ６を支持し、上下移動および回転可能な支持機構８とを備える。図４では、説明の便宜上、るつぼ６内に導入されるガスＧおよびガスＧの流路が併せて示されているが、本実施形態はこの例に限定されるものではない。
　本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、Ｓｉを含むガスをＳｉＣ種結晶ＳＤの主面に噴射し、ＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４を形成することができる。
　るつぼ６は、天井部６１と、本体部６３とを備える。るつぼ本体部６３の底面には、るつぼ６内に導入されるガスＧの流路となるガス導入部６３１が形成される。天井部６１には、るつぼ６内のガスＧをるつぼ６外へ排出する排出部６１１と設置部６５とを備える。設置部６５は、台座２、または、ＳｉＣ種結晶ＳＤを設置することができる。設置部６５に台座２が取付手段２１を介して取り付けられることで、台座２は安定して固定される。
　るつぼ６は、支持機構８に支持される。支持機構８は、回転上下機構８１と支持台８２とを備える。支持機構８は、支持台８２でるつぼ６を支持した状態で、回転上下機構８１でるつぼ６を回転駆動及び上下移動することができる。尚、支持機構８の軸中心には、るつぼ６内にガスＧを導入するガス導入部が配置される。
　るつぼ６の外周および上面は、第１断熱部７１で囲まれる。第１断熱部７１は、天井部７１１と側周部７１２とを有する。天井部７１１は、るつぼ６の上面を覆う。側周部７１２は、るつぼ６の側周を囲む。天井部７１１のうち、るつぼ６のガス排出部６１１の直上に位置する箇所には、貫通孔が備えられる。るつぼ内に導入されたガスは、ガス排出部６１１および貫通孔を介して、るつぼ６外へ排出される。
　また、側周部７１２の外周は、第２断熱部７２で囲まれ、第２断熱部７２の外周には、加熱手段６４が位置する。第２断熱部７２の軸方向における長さは、第１断熱部７１の長さ以上であることが好ましく、第１断熱部７１の長さと同じ長さであってもよい。
　るつぼ６内部には、ガス導入部６３１を介して、ＳｉＣ改質層４の原料となるガスＧが導入される。導入するガスＧとしては、Ｓｉを含むガスを導入することができる。例えば、シラン（ＳｉＨ４）、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４等を導入することができる。また、Ｓｉを含むガスにプロパン（Ｃ３Ｈ８）等のＣを含むガスＧを併せて導入してもよい。
　るつぼ６内部に導入されたガスＧは、加熱手段６４により加熱され、さらに第１断熱部７１および第２断熱部７２により断熱され、ＳｉＣ種結晶ＳＤの主面にＳｉＣ改質層４を形成する。ＳｉＣ改質層４を形成中のるつぼ６内部の温度は１５００℃以上であることが好ましく、１６００℃以上であることがより好ましい。また、２４００℃以下であることが好ましく、２３５０℃以下であることがより好ましい。ＳｉＣ改質層４の形成に寄与しなかったガスは、ガス排出部６１１介して、るつぼ６の外部へ排出される。ガス排出部６１１および貫通孔は、図示しないポンプに接続されていてもよい。また、るつぼ６内部の圧力は、適宜変更される。例えば、るつぼ６内部を減圧環境にして行ってもよい。また、るつぼ６内の圧力をるつぼ６外の圧力より大きくし、るつぼ６内に導入されたガスをるつぼ６外に排気してもよい。るつぼ６内の圧力は、用いるガスの種類や成長温度などに合わせて適宜変更することが好ましい。
　るつぼ６が回転上下機構８１により回転駆動されることで、対称性の高いＳｉＣ改質層４が形成される。形成するＳｉＣ改質層４の厚さは、例えば、１００μｍ以上である。好ましくは、２００μｍ以上であり、より好ましくは、３００μｍ以上である。ＳｉＣ改質層４の厚さを当該範囲とすることで、マイクロパイプ密度を十分に低減させることができる。また、ＳｉＣ改質層の割れを十分に抑制することができる。
　本実施形態において、第１工程で形成されたＳｉＣ改質層４上には、第１実施形態と同様の手段を用いてＳｉＣ単結晶インゴットを成長することができる。
　本実施形態に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法は、マイクロパイプの低減されたＳｉＣ単結晶インゴットを成長することができる。また、不純物の混入が抑制されたＳｉＣ単結晶インゴットを成長することができる。また、後のデバイス作製工程における歩留りを向上することができる。
　以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　以上のように、本発明に係るＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法によれば、マイクロパイプの低減した、高品質なＳｉＣ単結晶インゴットを製造できるため、ＳｉＣデバイスの高品質化及びスループットの向上等に利用することができる。
１、１Ａ改質層形成装置
１０　 るつぼ
１０１ 黒鉛製るつぼ
１０２ 断熱材
１１　 黒鉛棒
１２　 高周波コイル
２、２′台座
２０　 基台
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２１、２１′取付手段
２２　 ピン
４　　 ＳｉＣ改質層
５　　 結晶成長装置
５０　 るつぼ
５１　 加熱手段
５０１ 蓋
５０２ 本体部
Ｍ　　 原料
Ｍ２　 単結晶用原料
ＳＤ　 ＳｉＣ種結晶

Claims (13)

  1. 　ＳｉＣ種結晶の主面に、ＳｉＣ改質層を形成する第１工程と、
    　前記ＳｉＣ改質層上に、昇華法によりＳｉＣ単結晶を成長させる第２工程と、を有する、ＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  2. 　前記第１工程において、溶液法を用いて前記ＳｉＣ種結晶の主面に前記ＳｉＣ改質層を形成する、請求項１に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  3. 　前記第１工程は、原料として、ＳｉとＣと遷移金属とを含む溶液を用いる、請求項２に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  4. 　前記第１工程において、Ｓｉを含むガスを前記ＳｉＣ種結晶の主面に噴射して前記ＳｉＣ種結晶の主面に前記ＳｉＣ改質層を形成する、請求項１に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  5. 　前記第１工程は、Ｓｉを含むガスに加えてＣを含むガスを前記ＳｉＣ種結晶の主面に噴射する、請求項４に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  6. 　前記ＳｉＣ種結晶は、取付手段を有する台座に固定された状態で前記第１工程を行い、
    　前記第１工程を終了後、前記第１工程が行われる装置から前記ＳｉＣ種結晶および前記ＳｉＣ改質層を前記台座ごと取り外し、前記取付手段を用いて前記ＳｉＣ種結晶および前記ＳｉＣ改質層を前記台座ごと前記第２工程が行われる装置に取り付け、第２工程を行う請求項１～５のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  7. 　前記台座は、黒鉛からなる、請求項６に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  8. 　前記第２工程は、前記第１工程で形成した前記ＳｉＣ改質層を前記ＳｉＣ種結晶から切り出し、結晶成長装置の蓋の内側に固定した状態で行う、請求項１～５のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  9. 　前記ＳｉＣ改質層の厚みは、１００μｍ以上である、請求項１～８のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法により製造されたＳｉＣ単結晶インゴットから切り出したＳｉＣ単結晶基板を前記ＳｉＣ種結晶として用いる、請求項１～９のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  11. 　前記第１工程を２回以上行った後に、前記第２工程を行う、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  12. 　前記第１工程と前記第２工程との間に、前記ＳｉＣ改質層の主面を研磨する工程を有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
  13. 　前記第２工程においてＳｉＣ単結晶インゴットが得られ、
    　前記ＳｉＣ単結晶インゴットから形成される、ＳｉＣウェハのマイクロパイプの密度が０個/ｃｍ２以上０．１個/ｃｍ２個以下である、請求項１～１２のいずれか一項に記載のＳｉＣ単結晶インゴットの製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000039372A1 (fr) * 1998-12-25 2000-07-06 Showa Denko K. K. Procede de production d'un monocristal de carbure de silicium
JP2008280196A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 種結晶の固定方法
JP2010111540A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Showa Denko Kk 炭化珪素単結晶の結晶成長方法、種結晶及び炭化珪素単結晶
JP2010132464A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 炭化珪素単結晶の製造方法
JP2011241096A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp 炭化ケイ素単結晶の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000039372A1 (fr) * 1998-12-25 2000-07-06 Showa Denko K. K. Procede de production d'un monocristal de carbure de silicium
JP2008280196A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 種結晶の固定方法
JP2010111540A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Showa Denko Kk 炭化珪素単結晶の結晶成長方法、種結晶及び炭化珪素単結晶
JP2010132464A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 炭化珪素単結晶の製造方法
JP2011241096A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp 炭化ケイ素単結晶の製造方法

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