碳化硅单晶制造装置及碳化硅单晶的制造方法制造方法及图纸

碳化硅单晶制造装置具备：筒形状的坩埚(9)，具有构成反应室的中空部；台座(10)，被配置在坩埚的中空部内，在一面设置SiC单晶(6)的生长用的籽晶(5)，并且配置籽晶的一面为圆形状。此外，具备：气体供给机构(2、3)，从比台座靠下方向籽晶的表面供给用来使SiC单晶生长的SiC原料气体(3a)；以及加热装置(12)，将SiC原料气体加热并分解。并且，具备：旋转机构(11)，通过使台座旋转，从而一边使籽晶旋转一边进行SiC单晶的生长；使台座的中心轴从该台座的旋转中心(R)偏心。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳化硅单晶制造装置及碳化硅单晶的制造方法关联申请的相互参照本申请基于2018年5月25日提出的日本专利申请第2018－100904号，在此通过参照引用其记载内容。
本公开涉及通过对由碳化硅(以下称作SiC)单晶构成的籽晶供给原料气体从而进行SiC单晶的制造的SiC单晶制造装置及SiC单晶的制造方法。
技术介绍
以往，提出了将SiC原料气体向由SiC单晶构成的籽晶的生长面供给、使SiC单晶在籽晶之上生长的、基于气体生长法的SiC单晶制造装置及SiC单晶的制造方法(例如参照专利文献1)。在籽晶中，使用生长面从{0001}C面以规定的偏离角(offangle)倾斜的偏斜基板，通过使籽晶的生长面上台阶流动(stepflow)生长，从而使SiC单晶生长。此外，为了SiC单晶的生长表面的温度分布的缓和等，通过旋转机构使粘贴籽晶的台座旋转，进行SiC单晶的生长。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014－240336号公报
技术实现思路
当使SiC单晶生长时，作为晶体生长中的缺陷的异种多形及异方位结晶的几乎全部都在生长面中的作为与{0001}C面一致的面的小平面(facet、刻面)中发生。如上述那样，当在作为偏斜基板的籽晶之上使SiC单晶生长时，在SiC单晶的偏向外缘部的一部分的位置形成小平面，在该位置发生作为缺陷的原因的异种多形及异方位结晶。并且，在气体生长法中，在一边使籽晶与台座一起旋转一边使SiC单晶生长的情况下，由于台座及籽晶与将它们包围的圆筒状的加热容器的距离被设为均等，所以小平面在距加热容器的壁面较近的位置处被形成。在SiC单晶的生长表面的周围，加热容器的壁面是均匀的温度较理想，但实际上存在温度偏差。此外，关于被从气体供给口供给的SiC原料气体，理想的是对于SiC单晶的生长面的中心没有偏差而均等地、即以旋转对称的方式供给，但是在实际上是存在供给偏差。特别是，根据在比台座靠上方具备的气体排出口的配置位置而SiC原料气体的流动方式变动，SiC原料气体的供给不再均等地被进行。这样，加热容器的壁面的温度偏差及气体流动的偏差等生长条件的变动因素较大，提高了在小平面中发生异种多形或异方位结晶的概率。本公开的目的是提供能够使小平面上的异种多形或异方位结晶发生的概率下降的SiC单晶制造装置及SiC单晶的制造方法。本公开的1个观点中的SiC单晶制造装置具有：筒形状的坩埚，具有构成反应室的中空部；台座，被配置在坩埚的中空部内，在一面设置SiC单晶的生长用的籽晶，并且配置籽晶的一面为圆形状；气体供给机构，从比台座靠下方，向籽晶的表面供给用来使SiC单晶生长的SiC原料气体；加热装置，将SiC原料气体加热而分解；以及旋转机构，通过使台座旋转，从而一边使籽晶旋转，一边进行SiC单晶的生长；台座的中心轴从该台座的旋转中心偏心。这样，使台座的中心轴从台座的旋转中心偏心。因此，当将籽晶中的偏离方向的下游侧位于的点配置到台座中的距旋转中心最近侧而使SiC单晶生长，则使SiC单晶中的形成小平面的一侧从坩埚的内壁面离开。因而，能够缓和坩埚的壁面的温度偏差的影响，并且还能够缓和气体流动的偏差的影响。因此，能够使SiC单晶的小平面上的异种多形及异方位结晶发生的概率降低。此外，本公开的另1个观点的SiC单晶的制造方法，包括：在具有构成反应室的中空部的筒形状的坩埚(9)内设置台座(10)，所述台座(10)其一面为圆形状，并且在该一面设置有SiC单晶(6)的生长用的籽晶(5)；以及通过从比台座靠下方供给被加热分解的SiC原料气体(3a)并使台座旋转，从而一边使籽晶旋转，一边在该籽晶的表面上进行SiC单晶的生长。并且，通过进行生长，使台座及籽晶的中心轴从该台座的旋转中心偏心；通过配置设置有籽晶的台座，作为籽晶而使用表面相对于{0001}C面具有规定的偏离角的偏斜基板，并且，将在台座上设置有籽晶的结构配置到坩埚内，以使该籽晶中的偏离方向的下游侧位于的部分比其相反侧更接近于旋转中心。通过为这样的制造方法，使SiC单晶中的形成小平面的一侧从坩埚的内壁面离开。因而，能够缓和坩埚的壁面的温度偏差的影响，并且还能够缓和气体流动的偏差的影响。因此，能够使SiC单晶的小平面上的异种多形及异方位结晶发生的概率降低。另外，各构成要素等带有的带括号的标号表示该构成要素等与在后述的实施方式中记载的具体的构成要素等的对应关系的一例。附图说明图1是有关第1实施方式的SiC单晶制造装置的剖视图。图2是表示将籽晶向台座贴合时的状况的图。图3是表示籽晶中的作为形成小平面的一侧的点A和作为其相反侧的点B的轨迹的图。图4是表示在籽晶的生长面上SiC单晶生长的状况的图。图5是有关第2实施方式的SiC单晶制造装置的剖视图。图6是有关第3实施方式的SiC单晶制造装置的剖视图。具体实施方式以下，基于附图对本公开的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式相互中，对于相互相同或等同的部分赋予相同的标号而进行说明。(第1实施方式)图1所示的SiC单晶制造装置1被用于通过长条生长来制造SiC单晶块，使图1的纸面上下方向朝向天地方向而设置。具体而言，SiC单晶制造装置1通过经由气体供给口2使来自气体供给源3的包含SiC原料气体的供给气体3a流入，并且经由气体排出口4将未反应气体排出，从而使SiC单晶6在由SiC单晶基板构成的籽晶5上生长。在SiC单晶制造装置1中，具备气体供给源3、真空容器7、隔热件8、加热容器9、台座10、旋转拉起机构11及第1、第2加热装置12、13。气体供给源3将含有Si及C的SiC原料气体，例如硅烷等的硅烷系气体与丙烷等的碳化氢类气体的混合气体与载体气体一起从气体供给口2供给。由该气体供给源3等构成对于籽晶5从下方供给SiC原料气体的气体供给机构。真空容器7由石英玻璃等构成，呈具有中空部的筒形状，在本实施方式的情况下呈圆筒形状，为能够进行供给气体3a的导入导出的构造。此外，真空容器7为收容SiC单晶制造装置1的其他的构成要素、并且能够通过将其收容的内部空间的压力抽真空而减压的构造。在该真空容器7的底部设有供给气体3a的气体供给口2，在上部、具体而言在侧壁的上方位置形成有贯通孔7a，在该贯通孔7a内嵌入着供给气体3a中的未反应气体等的排气气体的气体排出口4。隔热件8呈具有中空部的筒形状，在本实施方式的情况下呈圆筒形状，相对于真空容器7同轴地配置。隔热件8为与真空容器7相比直径被缩小的圆筒形状，被配置在真空容器7的内侧，从而抑制了从隔热件8的内侧的空间向真空容器7侧的传热。隔热件8例如仅由石墨、或者将表面用TaC(碳化钽)或NbC(碳化铌)等的高熔点金属碳化物涂覆的石墨等构成，使其不易被热侵蚀。加热容器9构成作为反应容器的坩埚，由具有中空部的筒形状构成，在本实施方式的情况下由圆筒形状构成。通过加热容器9的中空部，构成使SiC单晶6在籽晶5的表面生长的反应室。加热容器9例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅单晶制造装置，/n具有：/n筒形状的坩埚(9)，具有构成反应室的中空部；/n台座(10)，被配置在上述坩埚的上述中空部内，在一面设置碳化硅单晶(6)的生长用的籽晶(5)，并且配置上述籽晶的一面为圆形状；/n气体供给机构(2、3)，从比上述台座靠下方向上述籽晶的表面供给用来使上述碳化硅单晶生长的碳化硅原料气体(3a)；/n加热装置(12)，将上述碳化硅原料气体加热并分解；以及/n旋转机构(11)，使上述台座旋转，从而一边使上述籽晶旋转，一边进行上述碳化硅单晶的生长；/n上述台座的中心轴从上述台座的旋转中心(R)偏心。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180525 JP 2018-1009041.一种碳化硅单晶制造装置，
具有：
筒形状的坩埚(9)，具有构成反应室的中空部；
台座(10)，被配置在上述坩埚的上述中空部内，在一面设置碳化硅单晶(6)的生长用的籽晶(5)，并且配置上述籽晶的一面为圆形状；
气体供给机构(2、3)，从比上述台座靠下方向上述籽晶的表面供给用来使上述碳化硅单晶生长的碳化硅原料气体(3a)；
加热装置(12)，将上述碳化硅原料气体加热并分解；以及
旋转机构(11)，使上述台座旋转，从而一边使上述籽晶旋转，一边进行上述碳化硅单晶的生长；
上述台座的中心轴从上述台座的旋转中心(R)偏心。


2.如权利要求1所述的碳化硅单晶制造装置，
上述旋转机构具有使上述台座旋转的轴(11a)；
上述轴为直线状，并且上述台座的中心相对于上述轴的中心轴偏心。


3.如权利要求1所述的碳化硅单晶制造装置，
上述旋转机构具有使上述台座旋转的轴(11a)；
上述轴通过形成弯曲部(11b)，从而使上述轴中的安装上述台座的下方部分从上述旋转中心偏心；
上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大矢信之，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP