碳化硅单晶的制造方法技术

本发明专利技术的碳化硅单晶的制造方法，具有通过向配置在台座上的碳化硅晶种供给碳化硅原料的升华气体，在所述碳化硅晶种上生长碳化硅单晶的工序，在所述台座和所述碳化硅晶种之间配置由碳化硅构成的隔离构件，将该隔离构件以非粘结的方式利用支持构件保持在所述台座上，在所述隔离构件的与所述台座相反的一侧的面上粘结所述碳化硅晶种，以所述隔离构件和所述碳化硅晶种的粘结面与所述支持构件的最下位置在垂直方向上间隔5mm以上的方式，相对地配置所述隔离构件和所述支持构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。本专利技术特别是涉及供给碳化硅原料的升华气体在碳化硅晶种上生长碳化硅单晶的。本申请基于在2009年11月30日在日本提出的专利申请2009-271712号要求优先权，将其内容援引于本申请中。
技术介绍
碳化硅具有热导率高，耐热性和机械强度也优异，对辐射线耐性强等，在物理、化 学上稳定，并且能带隙(禁带宽度)宽的特征。因此，期待着向发光元件、大电力功率器件、耐高温元件、耐辐射线元件、高频元件等的应用。作为，已知在台座上配置碳化硅晶种，供给碳化硅原料的升华气体，在碳化硅晶种上生长碳化硅单晶的方法。作为在台座上保持碳化硅晶种的方法，已知使用粘结剂使碳化硅晶种在台座上密着贴附的方法(专利文献I)、和不使用粘结剂贴附而是机械性地支持碳化硅晶种的方法(专利文献2 )。现有技术文献专利文献I :日本特开2009-120419号公报专利文献2 日本专利第4275308号公报
技术实现思路
但是，在使用粘结剂使碳化硅晶种在台座上密着贴附的方法中，基于热膨胀系数的大小的不同，会从台座对碳化硅晶种施加热应力，对碳化硅晶种给予应变，因此存在在其上生长的碳化硅单晶具有应变，成为裂纹产生的原因的问题。另外，在机械性地支持碳化硅晶种的方法中，在该支持构件和晶种之间生长出多晶，其以覆盖单晶的外周的方式生长，存在该多晶对碳化硅单晶给予应力，使应变产生的问题，本专利技术是鉴于上述状况完成的，其目的在于提供一种，该制造方法避免在支持构件上生长的多晶与生长中的碳化硅单晶接触，并且，不会从台座对碳化硅晶种施加应力，因此可以制造没有应变的高品质的碳化硅单晶。本专利技术提供以下的手段。(I) 一种，具有通过向配置在台座上的碳化硅晶种供给碳化硅原料的升华气体，在上述碳化硅晶种上生长碳化硅单晶的工序，其中，在上述台座和上述碳化硅晶种之间配置由碳化硅构成的隔离(离间)构件，将该隔离构件以非粘结的方式利用支持构件保持在上述台座上，在上述隔离构件的与上述台座相反的一侧的面上粘结上述碳化硅晶种，以上述隔离构件的与上述碳化硅晶种粘结的粘结面与上述支持构件的最下位置在垂直方向上间隔5mm以上的方式，相对地配置上述隔离构件和上述支持构件。在此，所谓「将隔离构件以非粘结的方式利用支持构件保持在上述台座上」，包括隔离构件与台座接触的情况、和隔离构件不与台座接触而是与台座间隔地配置的情况。(2)根据前项(I)所述的，上述隔离构件的上述粘结面，与上述碳化硅晶种的翘曲形状一致地进行了曲率加工。在此，所谓「曲率加工」中的「曲率」，是将“翘曲”用曲率半径或曲率表现时的该曲率的意思。(3)根据前项(I)或(2)的任一项所述的，上述隔离构件和上述碳化硅晶种的翘曲的大小之差为±5i!m以下。在此，所谓「翘曲的大小」，是将「翘曲」用距离平坦面的高度表现时的该高度的意思。即，所谓「翘曲的大小」，是指将具有翘曲的隔离构件或碳化硅晶种，以翘曲了的凸侧的面为上而置于平坦面时，从该平坦面到隔离构件或碳化硅晶种的该凸部的顶点(最高的点)的距离。(4)根据前项(I) (3)的任一项所述的，上述隔离构件由多晶、单晶或者烧结体的任一种形成。(5)根据前项(I) (4)的任一项所述的，上述隔离构件由多个层构成。(6)根据前项(5)所述的，在上述多个层之间具备有缓冲层。(7)根据前项(I) (6)的任一项所述的，上述隔离构件在其外周具备支持接受部(受支持部)，上述支持构件在其下部具备钩部，上述隔离构件的上述支持接受部被上述支持构件的钩部支持。(8)根据前项(I广(7)的任一项所述的，在上述支持构件的内周形成有内螺纹(阴螺纹)，在上述台座的外周形成有与上述内螺纹螺合的外螺纹(阳螺纹)，通过将上述支持构件和/或上述台座相对转动能够调整上述台座和上述隔离构件的间隔。(9)根据前项(I) (8)的任一项所述的，所述支持构件由石墨构成。(10)根据前项(I) (9)的任一项所述的，在上述台座和上述隔离构件之间具备有缓冲构件。(11)根据前项(10)所述的，上述缓冲构件由格拉夫石墨、(GRAF0IL)、碳毡或者高熔点金属构成。根据上述的构成，可以提供一种不受多晶的影响地制造没有应变的高品质的碳化硅单晶的。附图说明图I是表示碳化硅单晶生长装置的一例的截面模式图。图2是放大了台座附近的截面模式图。图3是放大了碳化硅单晶在碳化硅晶种上生长了时的台座附近的截面模式图。图4是放大了台座和支持构件的接触部分的截面模式图。具体实施例方式以下，对于作为应用了本专利技术的一实施方式的，使用附图详细地说明。再者，为易于明白其特征，在以下的说明中使用的附图有时为方便起见将成为特征的部分放大地表示，各构成要素的尺寸比率等未必与实际相同。图I是用于说明作为本专利技术的一实施方式的的图，是示出碳化硅单晶生长装置的一例的截面模式图。如图I所示，碳化硅单晶生长装置100，由真空容器I、在真空容器I的内部配置的坩埚6、和包围真空容器I而配置的加热线圈3概略构成。在本专利技术的中，在台座10和碳化硅晶种13之间配置由碳化硅构成的隔离构件11，将隔离构件11以非粘结的方式利用支持构件12保持在台座10上，在隔离构件11的与台座10相反的一侧的面Ilb上粘结碳化硅晶种13，以隔离构件11的与碳化硅晶种13的粘结面11b，与支持构件12的最下位置15在垂直方向上间隔5mm以上的方式，相对地配置隔离构件11和支持构件12，使碳化硅单晶生长。真空容器I具有在其内部与内壁面Ic间隔地配置坩埚6的收容部la，在收容部Ia连接有导入管7和排气管8。通过导入管7和排气管8，可以将任意的气体导入到收容部Ia中和从中排出。另外,在排气管8上安装有润轮分子泵(turbo molecular pump)等真空泵(省略图示)，可以从排气管8排气将收容部Ia形成为高真空的状态。例如，通过从排出管8排出内部的空气形成为减压状态后，从导入管7向收容部Ia供给高纯度的氩(Ar)气，再次形成为减压状态，由此可以将收容部Ia形成为氩(Ar)气氛的减压状态。再者，导入到真空容器I的内部的气体，优选为氩(Ar)、氦(He)等的惰性气体或者氮(N2)气。这些气体不与碳化硅发生特别的反应，并且，具有作为冷却材料的效果。在真空容器I的外周配置有加热线圈3。通过加热加热线圈3，可以加热真空容器I，进而可以加热坩埚6。通过调整加热装置的功率，可以使坩埚6内的碳化硅晶种的温度保持在比碳化硅原料粉末低的温度。以覆盖坩埚6整体的方式在坩埚6上卷绕有绝热材料2。绝热材料2是用于将坩埚6稳定地维持在高温状态的材料。在能够将坩埚6稳定地维持在高温状态的情况下，也可以不安装绝热材料2。在绝热材料2中，以坩埚6的下部表面和上部表面的一部分露出的方式形成有孔部2c、2d。另外，在绝热材料2的下部表面配置有具备孔部30c的支持棒30。孔部30c和孔部2c连通着，通过在真空容器I的外部配置的辐射温度计9，可以测定坩埚6的表面温度。再者，坩埚6的表面温度，也可以通过向孔部2c、2d插入热电偶，使坩埚6的表面接触热电偶的前端来测定。 如图I所示，坩埚6由主体部21和晶种保持构件(盖部)22构成。主体部21是圆筒形状(省略图示)，具有挖成圆柱状形成的空洞部20。在空洞部20的内底面20b侧填充有碳化硅粉末5。另外，在空洞部20的开口部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：增田隆，小古井久雄，桥本胜彦，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：