[發明專利]SiC單晶錠及其制造方法

有效

• 申請號: 201380037691.6
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN104471118B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 加渡干尚;大黑寬典;坂元秀光;楠一彥;岡田信宏
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B19/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李英

1.SiC單晶的制造方法，其是使被晶種保持軸保持的晶種基板與具有從內部向表面溫度降低的溫度梯度的Si-C溶液接觸，從而使SiC單晶結晶成長的基于溶液法的SiC單晶的制造方法，

其中，包括使結晶成長面的界面正下方的外周部的所述Si-C溶液的溫度與所述結晶成長面的界面正下方的中央部的所述Si-C溶液的溫度相比降低，并且使所述Si-C溶液從所述結晶成長面的界面正下方的所述中央部向所述外周部流動。

2.如權利要求1所述的SiC單晶的制造方法，其中，使所述Si-C溶液流動包括在沿著所述晶種基板的外周的方向上轉換旋轉方向的同時使所述晶種基板旋轉，使所述晶種基板旋轉包括使所述晶種基板的外周部以大于25mm/秒的速度且在同一方向上持續大于30秒的時間旋轉。

3.如權利要求2所述的SiC單晶的制造方法，其中，包括使所述晶種基板的外周部以63mm/秒以上的速度旋轉。

4.如權利要求2或3所述的SiC單晶的制造方法，其中，包括使所述晶種基板在同一方向上持續360秒以上的時間旋轉。

5.如權利要求1至3任一項所述的SiC單晶的制造方法，其中，使所述Si-C溶液的溫度降低包括在所述晶種基板與所述Si-C溶液之間形成彎月面。

6.如權利要求1至3任一項所述的SiC單晶的制造方法，其中，所述晶種保持軸的側面部具有顯示出比中心部高的熱傳導率的結構。

7.如權利要求6所述的SiC單晶的制造方法，其中，所述晶種保持軸的所述中心部具有空洞。

8.如權利要求7所述的SiC單晶的制造方法，其中，所述晶種保持軸的所述空洞的至少一部分配置有隔熱材料。

9.SiC單晶的制造裝置，其是具備:

容納Si-C溶液的坩堝，

配置在所述坩堝周圍的加熱裝置，和

在上下方向上可移動地配置的晶種保持軸，

使被所述晶種保持軸保持的晶種基板與以具有從內部向表面溫度降低的溫度梯度的方式被加熱的所述Si-C溶液接觸，從而以所述晶種基板為基點使SiC單晶成長的基于溶液法的SiC單晶的制造裝置；

其特征在于，該制造裝置具備：

溫度控制手段，其使結晶成長面的界面正下方的外周部的所述Si-C溶液的溫度與所述結晶成長面的界面正下方的中央部的所述Si-C溶液的溫度相比降低，和

流動手段，其使所述Si-C溶液從所述結晶成長面的界面正下方的所述中央部向所述外周部流動；

所述溫度控制手段包括所述晶種保持軸，所述晶種保持軸在中心部具有空洞，且所述空洞的至少一部分具有隔熱材料，與中心部的熱傳導率相比，側面部的熱傳導率高，并且

所述流動手段包括用于進行機械攪拌的所述晶種基板的旋轉裝置，和/或所述加熱裝置包括高頻線圈，所述流動手段包括用于進行電磁攪拌的高頻加熱裝置。

10.SiC單晶錠，其是包含晶種基板及以所述晶種基板為基點采用溶液法而成長的SiC成長結晶的SiC單晶錠，所述成長結晶具有凹形狀的結晶成長面并且不含有夾雜物。

11.如權利要求10所述的SiC單晶錠，其中，相對于所述成長結晶的成長正面的所述凹形狀的結晶成長面的傾斜最大角θ在0＜θ≤8°的范圍內。

12.如權利要求10或11所述的SiC單晶錠，其中，所述成長結晶的成長厚度為3mm以上。

13.如權利要求10或11所述的SiC單晶錠，其中，所述成長結晶的直徑為6mm以上。

14.如權利要求12所述的SiC單晶錠，其中，所述成長結晶的直徑為6mm以上。