[發明專利]碳化硅單晶的制造方法

有效

• 申請號: 201080053810.3
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102630257A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 增田隆;小古井久雄;橋本勝彥
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;田欣

技術領域

本發明涉及碳化硅單晶的制造方法。本發明特別是涉及供給碳化硅原料的升華氣體在碳化硅晶種上生長碳化硅單晶的碳化硅單晶的制造方法。

本申請基于在2009年11月30日在日本提出的專利申請2009-271712號要求優先權，將其內容援引于本申請中。

背景技術

碳化硅具有熱導率高，耐熱性和機械強度也優異，對輻射線耐性強等，在物理、化學上穩定，并且能帶隙（禁帶寬度）寬的特征。因此，期待著向發光元件、大電力功率器件、耐高溫元件、耐輻射線元件、高頻元件等的應用。

作為碳化硅單晶的制造方法，已知在臺座上配置碳化硅晶種，供給碳化硅原料的升華氣體，在碳化硅晶種上生長碳化硅單晶的方法。作為在臺座上保持碳化硅晶種的方法，已知：使用粘結劑使碳化硅晶種在臺座上密著貼附的方法（專利文獻1）、和不使用粘結劑貼附而是機械性地支持碳化硅晶種的方法（專利文獻2）。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2009-120419號公報

專利文獻2：日本專利第4275308號公報

發明內容

但是，在使用粘結劑使碳化硅晶種在臺座上密著貼附的方法中，基于熱膨脹系數的大小的不同，會從臺座對碳化硅晶種施加熱應力，對碳化硅晶種給予應變，因此存在在其上生長的碳化硅單晶具有應變，成為裂紋產生的原因的問題。另外，在機械性地支持碳化硅晶種的方法中，在該支持構件和晶種之間生長出多晶，其以覆蓋單晶的外周的方式生長，存在該多晶對碳化硅單晶給予應力，使應變產生的問題，

本發明是鑒于上述狀況完成的，其目的在于提供一種碳化硅單晶的制造方法，該制造方法避免在支持構件上生長的多晶與生長中的碳化硅單晶接觸，并且，不會從臺座對碳化硅晶種施加應力，因此可以制造沒有應變的高品質的碳化硅單晶。

本發明提供以下的手段。

（1）一種碳化硅單晶的制造方法，具有通過向配置在臺座上的碳化硅晶種供給碳化硅原料的升華氣體，在上述碳化硅晶種上生長碳化硅單晶的工序，其中，

在上述臺座和上述碳化硅晶種之間配置由碳化硅構成的隔離（離間）構件，

將該隔離構件以非粘結的方式利用支持構件保持在上述臺座上，

在上述隔離構件的與上述臺座相反的一側的面上粘結上述碳化硅晶種，

以上述隔離構件的與上述碳化硅晶種粘結的粘結面與上述支持構件的最下位置在垂直方向上間隔5mm以上的方式，相對地配置上述隔離構件和上述支持構件。

在此，所謂「將隔離構件以非粘結的方式利用支持構件保持在上述臺座上」，包括：隔離構件與臺座接觸的情況、和隔離構件不與臺座接觸而是與臺座間隔地配置的情況。

（2）根據前項（1）所述的碳化硅單晶的制造方法，上述隔離構件的上述粘結面，與上述碳化硅晶種的翹曲形狀一致地進行了曲率加工。

在此，所謂「曲率加工」中的「曲率」，是將“翹曲”用曲率半徑或曲率表現時的該曲率的意思。

（3）根據前項（1）或（2）的任一項所述的碳化硅單晶的制造方法，上述隔離構件和上述碳化硅晶種的翹曲的大小之差為±5μm以下。

在此，所謂「翹曲的大小」，是將「翹曲」用距離平坦面的高度表現時的該高度的意思。即，所謂「翹曲的大小」，是指：將具有翹曲的隔離構件或碳化硅晶種，以翹曲了的凸側的面為上而置于平坦面時，從該平坦面到隔離構件或碳化硅晶種的該凸部的頂點（最高的點）的距離。

（4）根據前項（1）~（3）的任一項所述的碳化硅單晶的制造方法，上述隔離構件由多晶、單晶或者燒結體的任一種形成。

（5）根據前項（1）~（4）的任一項所述的碳化硅單晶的制造方法，上述隔離構件由多個層構成。

（6）根據前項（5）所述的碳化硅單晶的制造方法，在上述多個層之間具備有緩沖層。

（7）根據前項（1）~（6）的任一項所述的碳化硅單晶的制造方法，

上述隔離構件在其外周具備支持接受部（受支持部），

上述支持構件在其下部具備鉤部，

上述隔離構件的上述支持接受部被上述支持構件的鉤部支持。

（8）根據前項（1）~（7）的任一項所述的碳化硅單晶的制造方法，

在上述支持構件的內周形成有內螺紋（陰螺紋），

在上述臺座的外周形成有與上述內螺紋螺合的外螺紋（陽螺紋），

通過將上述支持構件和/或上述臺座相對轉動能夠調整上述臺座和上述隔離構件的間隔。