[發明專利]碳化硅單晶的制造裝置

有效

• 申請號: 201010196460.8
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101906664A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 小島淳;木藤泰男;索尼婭·安吉利斯;安布羅焦·佩斯納提;約瑟夫·塔倫齊
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝;LPE股份公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣;陳建全

技術領域

本發明涉及碳化硅單晶的制造裝置。

背景技術

以往，在SiC單晶的制造中，如果在SiC單晶中混入微粒，則存在以該微粒為起點發生位錯或微管、多型等晶體缺陷的問題。其原因是：在導入原料氣體時，微粒乘著氣流從上游側開始浮游，在晶體生長時微粒會附著在生長面上，然后進入生長晶體中。因此，期望能夠抑制微粒向SiC單晶中混入的制造裝置。

作為這樣的能夠抑制微粒混入的碳化硅單晶的制造裝置，提出了例如具有日本特開2003-137695號公報中公開的結構的制造裝置。具體地講，在加熱容器內使從導入管導入的混合氣體觸及擋板，在使氣流變化后，導給作為晶種的SiC單晶基板。

但是，在上述結構中，盡管能夠通過擋板使氣流不直接觸及SiC單晶基板，但是由于仍不能通過擋板將微粒充分除去，因此微粒還是乘著氣流到達SiC單晶基板。因此，期望著具有能夠更加抑制微粒到達SiC單晶基板的結構的制造裝置。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供一種能夠抑制微粒到達SiC單晶基板的、能夠制造高品質的SiC單晶的SiC單晶制造裝置。

根據本發明公開的第一方式，碳化硅單晶的制造裝置具備：反應容器、配置在反應容器內且由碳化硅單晶基板構成的晶種、對原料氣體進行加熱的加熱容器。晶種被配置在反應容器的上方。碳化硅的原料氣體從反應容器的下方供給，到達晶種，在晶種的表面使碳化硅單晶生長。加熱容器相對于反應容器被配置在原料氣體的流動路徑上游側。加熱容器具備：中空筒狀部件、原料氣體入口、原料氣體供給噴嘴和多個擋板。原料氣體入口向中空筒狀部件內導入所述原料氣體。原料氣體供給噴嘴從所述中空筒狀部件向所述反應容器中排出原料氣體。多個擋板在從原料氣體入口到原料氣體供給噴嘴之間被配置在原料氣體的流動路徑上。

這樣，形成了在從原料氣體入口到原料氣體供給噴嘴之間具備多個被配置在原料氣體的流動路徑上的擋板的構成。因此，在從原料氣體入口到原料氣體供給噴嘴之間，含有微粒的原料氣體撞上被配置在原料氣體的流動路徑上的多個擋板。這樣，原料氣體幾次改變流動方向，并且與沒有擋板的情況或只有一塊擋板的情況相比，能夠沿更長的流動路徑移動。因此，在加熱了的加熱容器內，原料氣體暴露于高溫下的時間延長，微粒被分解，不能到達晶種的表面或SiC單晶的生長表面。所以，能夠制造高品質的SiC單晶。

根據本發明公開的第二方式，碳化硅單晶的制造裝置具備：反應容器、配置在反應容器內且由碳化硅單晶基板構成的晶種、對原料氣體進行加熱的加熱容器。晶種被配置在反應容器的上方。碳化硅的原料氣體從反應容器的下方供給，到達晶種，在晶種的表面使碳化硅單晶生長。加熱容器相對于反應容器被配置在所述原料氣體的流動路徑上游側。加熱容器具備：中空筒狀部件、原料氣體入口、原料氣體供給噴嘴和螺旋路徑部。原料氣體入口向中空筒狀部件內導入所述原料氣體。原料氣體供給噴嘴從所述中空筒狀部件向所述反應容器中排出原料氣體。螺旋路徑部在從原料氣體入口到原料氣體供給噴嘴之間構成螺旋狀的原料氣體的流動路徑。

這樣，通過在加熱容器內設置螺旋路徑部以構成螺旋形狀的流動路徑，能夠延長原料氣體的流動路徑。這樣一來，能夠在加熱了的加熱容器內更加延長暴露于高溫下的時間。所以，能夠制造高品質的SiC單晶。

附圖說明

本發明的上述目的及其它目的、特征或優點，結合附圖并通過下面的詳細描述將更加清楚。所述附圖如下。

圖1是第1實施方式的SiC單晶制造裝置的剖視圖。

圖2(a)是圖1所示的SiC單晶制造裝置中的加熱容器的剖視示意圖，圖2(b)是立體示意圖。

圖3(a)是第2實施方式的SiC單晶制造裝置中具備的加熱容器的剖視示意圖，圖3(b)是立體示意圖。

圖4是第3實施方式的SiC單晶制造裝置中具備的加熱容器的剖視示意圖。

圖5(a)是擋板的立體示意圖，圖5(b)是在與中空筒狀部件的中心軸垂直的方向將擋板切斷時的剖視示意圖。

圖6是將第4實施方式的SiC單晶制造裝置中具備的加熱容器的擋板在與中空筒狀部件的中心軸垂直的方向上切斷時的剖視示意圖。

圖7(a)是第5實施方式的SiC單晶制造裝置中具備的加熱容器的剖視示意圖，圖7(b)是加熱容器的只取下1塊擋板時的立體示意圖，圖7(c)是擋板的部分放大剖視示意圖。

圖8(a)是第6實施方式的SiC單晶制造裝置中具備的加熱容器的剖視示意圖，圖8(b)是擋板的立體示意圖。