[發明專利]SiC單晶生長用坩堝

在審

• 申請號: 201780057604.1
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN109715868A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 野口駿介;大矢信之
• 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;C01B32/956;C30B23/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

一種SiC單晶生長用坩堝，是在內部具有單晶設置部和原料設置部、且用于采用升華法得到SiC單晶的坩堝，所述坩堝的第1壁的透氣度低于所述坩堝的第2壁的透氣度，所述坩堝的第1壁包圍第1區域的至少一部分，所述坩堝的第2壁包圍第2區域的至少一部分，所述第1區域是以所述單晶設置部為基準而位于所述原料設置部側的區域，所述第2區域是以所述單晶設置部為基準而位于與所述原料設置部相反側的區域。

技術領域

本發明涉及SiC單晶生長用坩堝。本申請基于在2016年9月23日在日本申請的專利申請2016－185952要求優先權，在此援引其內容。

背景技術

碳化硅(SiC)具有特征性的特性。例如，與硅(Si)相比，碳化硅(SiC)的絕緣擊穿電場大一個數量級，帶隙大3倍，熱導率高3倍左右。因而，期待著碳化硅(SiC)應用于功率器件、高頻器件、高溫工作器件等。

作為制造SiC單晶的方法之一，升華法是廣為人知的。升華法是下述方法：在配置于石墨制的坩堝內的臺座上，配置由SiC單晶構成的晶種，通過加熱坩堝而將從坩堝內的原料粉末升華的升華氣體向晶種供給，使晶種向更大的SiC單晶生長。對于升華法而言，要求高效率地結晶生長出高品質的SiC單晶。

例如，在專利文獻1中記載了具有相對于坩堝的中心軸呈軸對稱地形成的流路的坩堝。該坩堝控制起因于坩堝內外的壓力差而產生的氣體流動，能夠進行高品質的單晶的結晶生長。

另外，例如，在專利文獻2中記載了以設置單晶的單晶設置部為基準，在與原料設置部相反側具有氣化氣體捕獲收集器的坩堝。該坩堝規定多晶體生成的場所，防止生成的多晶體與單晶接觸。多晶體和單晶的接觸成為缺陷等的產生原因。因此，當使用該坩堝進行結晶生長時，能夠得到高品質的單晶。

另外，例如，在專利文獻3中記載了對坩堝的徑向的溫度分布進行了控制的坩堝。通過控制坩堝的徑向的溫度分布，在單晶的直徑擴大時，抑制了擴大的部分的品質的劣化。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2008－115033號公報

專利文獻2:日本特表2013－504513號公報

專利文獻3:日本特開2002－12500號公報

發明內容

然而，專利文獻1的坩堝，由于從形成有流路的部分流出原料氣體，所以不能夠進行高效率的單晶的結晶生長。另外，專利文獻2和3所記載的坩堝，雖然研究了提高單晶的品質，但是對于提高結晶生長的效率，沒有充分研究。

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供能夠提高SiC單晶的生長效率的SiC單晶生長用坩堝。

本發明人發現：通過在坩堝內產生壓力差的差異，對原料氣體給予規定的流動，能夠提高SiC單晶的結晶生長效率。

即，為了解決上述問題，本發明提供以下的技術方案。

(1)第一方式涉及的SiC單晶生長用坩堝，在內部具有單晶設置部和原料設置部，所述坩堝的第1壁的透氣度低于所述坩堝的第2壁的透氣度，所述坩堝的第1壁包圍第1區域的至少一部分，所述坩堝的第2壁包圍第2區域的至少一部分，所述第1區域是以所述單晶設置部為基準而位于所述原料設置部側的區域，所述第2區域是以所述單晶設置部為基準而位于與所述原料設置部相反側的區域。

(2)在上述方式涉及的SiC單晶生長用坩堝中，所述第1壁的透氣度可以是所述第2壁的透氣度的90％以下。

(3)在上述方式涉及的SiC單晶生長用坩堝中，可以是所述第1壁的至少一部分具有氣體隔斷構件的結構。

(4)在上述方式涉及的SiC單晶生長用坩堝中，可以是所述氣體隔斷構件設置于所述第1壁的內部或外周的結構。