SiC单晶的制造方法技术

提供即使形成弯液面、进行晶体生长的情况下，也可以提高单晶的品质的SiC单晶的制造方法。本实施方式的制造方法中的生长工序包含形成工序和第一维持工序。形成工序中，在SiC单晶的生长界面与Si-C溶液的液面之间形成弯液面。第一维持工序中，使籽晶轴和坩埚中的至少一者相对于另一者在高度方向相对移动，由此将弯液面的高度的变动幅度维持于规定范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及，更具体而言，设及利用溶液生长法的SiC单晶的 制造方法。
技术介绍
作为，有溶液生长法。溶液生长法例如公开于国际公开第 2010/024392号（专利文献1)、国际公开第2012/127703号（专利文献2)、和日本特开 2012-184120 (专利文献3)。运些文献中公开的溶液生长法中，使Si-C溶液与由SiC单晶 形成的SiC巧晶接触。Si-C溶液指的是在Si或Si合金的烙液中溶解碳（C)而成的溶液。 使Si-C溶液中的SiC巧晶的附近形成过冷状态，使SiC单晶生长于SiC巧晶的表面（晶体 生长面）。 专利文献2中公开的制造方法中，制造SiC单晶时，在SiC巧晶的晶体生长面与 Si-C溶液的液面之间形成弯液面（meniscus)。 现有技术文献 阳00引专利文献 专利文献1 :国际公开第2010/024392号 专利文献2 :国际公开第2012/127703号 阳00引 专利文献3 :日本特开2012-184120号
技术实现思路
发巧要解决的间颗 近年对使形成于SiC巧晶的晶体生长面上的SiC单晶的厚度增厚进行了研究。为 了使SiC单晶的厚度增厚，需要增大SiC单晶的生长速度或者延长SiC单晶的生长时间。 本专利技术人等对于延长SiC单晶的生长时间进行了深入研究。其结果得到W下的发 现。 若SiC单晶的生长时间延长则Si-C溶液的液面降低。运是由于SiC单晶的生长 进展。作为其它理由，例如有Si-C溶液的蒸发等。Si-C溶液的液面降低的速度，与SiC单 晶的生长界面随着晶体生长而移动到下方的速度相比大多大。 专利文献2中，在SiC巧晶的晶体生长面与Si-C溶液的液面之间形成弯液面。此 时，随着SiC单晶生长，弯液面的高度增大。若弯液面的高度增大则Si-C溶液中的SiC巧 晶附近区域的过饱和度（指的是SiC的过饱和度。W下相同）增大。若过饱和度过度增大 则容易在SiC单晶中形成内含物（inclusion)，SiC单晶的品质降低。 本专利技术的目的在于，提供即使形成弯液面、长时间进行晶体生长的情况下，也可W 抑制SiC单晶的品质降低的。 本专利技术的实施方式的通过溶液生长法制造SiC单晶。制造方 法具备准备工序、生成工序和生长工序。准备工序中，准备包含收纳Si-C溶液的原料的相 蜗、和安装SiC巧晶的巧晶轴的制造装置。生成工序中，将相蜗内的原料加热、烙融，生成Si-c溶液。生长工序中，使Si-c溶液与SiC巧晶接触，使SiC单晶在SiC巧晶上生长。生 长工序包含形成工序和第一维持工序。形成工序中，在SiC单晶的生长界面与Si-c溶液的 液面之间形成弯液面。第一维持工序中，使巧晶轴和相蜗中的至少一者相对于另一者在高 度方向相对移动，由此将弯液面的高度的变动幅度维持于规定范围内。 阳016]本专利技术的实施方式的，可W抑制SiC单晶的品质降低。【附图说明】图1为本专利技术的实施方式的中使用的制造装置的示意图。[001引图2为表示形成于SiC巧晶的晶体生长面与Si-c溶液之间的弯液面的示意图。 图3为表示形成于SiC巧晶的晶体生长面上培养的SiC单晶的生长界面与Si-C 溶液之间的弯液面的示意图。 图4为表示本专利技术例1的SiC单晶的表面的照片。 图5为表示本专利技术例2的SiC单晶的表面的照片。 图6为表示比较例1的SiC单晶的表面的照片。 图7为表示比较例2的SiC单晶的表面的照片。【具体实施方式】本专利技术的实施方式的通过溶液生长法制造SiC单晶。制造方 法具备准备工序、生成工序和生长工序。准备工序中，准备包含收纳Si-C溶液的原料的相 蜗、和安装有SiC巧晶的巧晶轴的制造装置。生成工序中，将相蜗内的原料加热、烙融，生成 Si-c溶液。生长工序中，使Si-c溶液与SiC巧晶接触，使SiC单晶在SiC巧晶上生长。生 长工序包含形成工序和第一维持工序。形成工序中，在SiC单晶的生长界面与Si-c溶液的 液面之间形成弯液面。第一维持工序中，使巧晶轴和相蜗中的至少一者相对于另一者在高 度方向相对移动，由此将弯液面的高度的变动幅度维持于规定范围内。上述制造方法中，使SiC单晶生长时，将弯液面的高度的变动幅度维持于规定范 围内。因此，可W抑制起因于弯液面高度变动的Si-c溶液中的SiC巧晶附近的过饱和度的 变化。其结果，可实现稳定的SiC单晶的生长。也就是说，根据上述制造方法，可W抑制SiC 单晶的品质降低。 上述SiC单晶的生长界面，不仅包含在SiC巧晶的晶体生长面上生长的SiC单晶 的生长界面，而且还包含SiC单晶没有在SiC巧晶的晶体生长面上生长时的SiC巧晶的晶 体生长面。 上述制造方法中，第一维持工序中，可W基于对应于经过时间的SiC单晶的生长 厚度、和生长工序中的Si-c溶液的液面高度的变动量，使巧晶轴和相蜗中的至少一者相对 于另一者在高度方向相对移动。此时，可W还具备下述工序：基于在与生长工序中使SiC单晶生长时相同的生长 条件下生长的样品SiC单晶的生长厚度，求出对应于经过时间的SiC单晶的生长厚度的工 序。 上述制造方法中，第一维持工序中，可W基于对应于经过时间的SiC单晶的生长 厚度和对应于经过时间的Si-c溶液的液面高度的变动量，使巧晶轴和相蜗中的至少一者 相对于另一者在高度方向相对移动。 此时，可W还具备下述工序：基于在与生长工序中使SiC单晶生长时相同的生长 条件下生长的样品SiC单晶的生长厚度，求出对应于经过时间的SiC单晶的生长厚度的工 序；和基于样品SiC单晶的生长中使用的样品Si-c溶液的液面高度的变动量，求出对应于 经过时间的Si-c溶液的液面高度的变动量的工序。 优选制造装置还包含高频线圈。高频线圈配置于相蜗的侧壁的周围。生长工序可W还包含下述工序：第二维持工序，使相蜗和前述高频线圈中的至少一者相对于另一者在 高度方向相对移动、将Si-c溶液的液面与高频线圈的高度中屯、在高度方向的间隔距离的 变动幅度维持于规定范围内。 若SiC单晶的生长时间延长则Si-c溶液的液面降低。运是由于SiC单晶的生长 进展。作为其它理由，例如有Si-c溶液的蒸发等。 如上所述配置的高频线圈中，加热溫度在高度方向不同。 若Si-c溶液的液面降低则Si-c溶液的液面与高频线圈的位置关系变化。因此， Si-c溶液中的SiC巧晶附近的区域（W下称为附近区域）的溫度变化。若附近区域的溫度 变化则附近区域的过饱和度变化。此时，SiC单晶难W稳定地生长。因此，SiC单晶的品质 降低。 本实施方式的制造方法中，培养SiC单晶时，将上述间隔距离的变动幅度维持于 规定范围内。此时，高频线圈所实现的Si-c溶液的加热条件不易变化。因此，附近区域的 溫度变化得到抑制，附近区域的过饱和度的变化得到抑制。其结果，SiC单晶稳定地生长， SiC单晶的品质提局。 上述制造方法中，第二维持工序中，可W基于Si-c溶液的液面高度的变动量，使 相蜗和高频线圈中的至少一者相对于另一者在高度方向相对移动。 上述制造方法中，第二维持工序中，可W基于对应于经过时间的Si-c溶液的液面 高度的变动量，使相蜗和高频线圈中的至少一者相对于另一者在高度方向相对移动。 此时，上述制造方法可W还具备下述工序：在与生长工序中SiC单晶相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造方法，其通过溶液生长法制造SiC单晶，所述制造方法具备下述工序：准备工序，准备包含收纳Si‑C溶液的原料的坩埚、和安装SiC籽晶的籽晶轴的制造装置；生成工序，将所述坩埚内的原料加热、熔融，生成所述Si‑C溶液；和生长工序，使所述Si‑C溶液与所述SiC籽晶接触，使所述SiC单晶在所述SiC籽晶上生长，所述生长工序包括下述工序：形成工序，在所述SiC单晶的生长界面与所述Si‑C溶液的液面之间形成弯液面；和第一维持工序，使所述籽晶轴和所述坩埚中的至少一者相对于另一者在高度方向相对移动，由此将所述弯液面的高度的变动幅度维持于规定范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：楠一彦，龟井一人，大黑宽典，坂元秀光，加渡干尚，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP