JP2000302599A - シリコンカーバイドのエピタキシャル成長方法 - Google Patents
シリコンカーバイドのエピタキシャル成長方法Info
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- JP2000302599A JP2000302599A JP11115766A JP11576699A JP2000302599A JP 2000302599 A JP2000302599 A JP 2000302599A JP 11115766 A JP11115766 A JP 11115766A JP 11576699 A JP11576699 A JP 11576699A JP 2000302599 A JP2000302599 A JP 2000302599A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温で高速に高品質のシリコンカーバイドの
エピタキシャル膜を形成すること。 【解決手段】 底部にシリコンカーバイド単結晶基板２
を配置したカーボン坩堝１の内部をシリコンとカーボン
の溶液で満たし、その溶液に浸るように多孔質カーボン
５を配置し、該溶液の温度を、シリコン溶液にカーボン
が飽和溶解する約１５１０〜１９００℃の温度と、前記
溶液中の過飽和のカーボンとシリコンからなるシリコン
カーバイドが析出する約１５００℃との間で交互に変化
させることによって、基板２の上面にシリコンカーバイ
ドのエピタキシャル膜を成長させる。
エピタキシャル膜を形成すること。 【解決手段】 底部にシリコンカーバイド単結晶基板２
を配置したカーボン坩堝１の内部をシリコンとカーボン
の溶液で満たし、その溶液に浸るように多孔質カーボン
５を配置し、該溶液の温度を、シリコン溶液にカーボン
が飽和溶解する約１５１０〜１９００℃の温度と、前記
溶液中の過飽和のカーボンとシリコンからなるシリコン
カーバイドが析出する約１５００℃との間で交互に変化
させることによって、基板２の上面にシリコンカーバイ
ドのエピタキシャル膜を成長させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンカーバイ
ド（SiC）基板上にエピタキシャル膜を形成するエピタ
キシャル成長方法に関するものである。
ド（SiC）基板上にエピタキシャル膜を形成するエピタ
キシャル成長方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンカーバイドは、シリコンに比べ
て３倍もの熱伝導率を持ち、約２倍もの飽和電子ドリフ
ト速度を持ち、さらに六方晶の６Ｈ−SiCでは禁制帯幅
が2.93eVもの大きな値に達するところから、絶縁破壊電
圧はシリコンに比べて１０倍程度も高く、動作可能な温
度は500℃もの高温に達し、しかもその導電型をｐ型に
もｎ型にも制御できることから、高温動作デバイス、大
電力デバイス、耐放射線デバイス等のように厳しい環境
下で動作させる素材として期待されてきた。
て３倍もの熱伝導率を持ち、約２倍もの飽和電子ドリフ
ト速度を持ち、さらに六方晶の６Ｈ−SiCでは禁制帯幅
が2.93eVもの大きな値に達するところから、絶縁破壊電
圧はシリコンに比べて１０倍程度も高く、動作可能な温
度は500℃もの高温に達し、しかもその導電型をｐ型に
もｎ型にも制御できることから、高温動作デバイス、大
電力デバイス、耐放射線デバイス等のように厳しい環境
下で動作させる素材として期待されてきた。
【０００３】図３に従来のシリコンカーバイド単結晶品
の成長装置の概念図を示す。ここでは、高純度のカーボ
ン坩堝１１内にシリコンカーバイド粉末１２を入れて、
シリコンカーバイドの種結晶１３をそのカーボン坩堝１
１の上部に配置する。そして、このカーボン坩堝１１を
石英管１４内に入れて、高周波誘導コイル１５を使用し
た高周波誘導加熱により、カーボン坩堝１１を渦電流加
熱する。なお、石英管１４内は、予め高真空状態とした
後、内部をアルゴン（Ar）ガスと置換して、成長に適し
た圧力に設定しておく。
の成長装置の概念図を示す。ここでは、高純度のカーボ
ン坩堝１１内にシリコンカーバイド粉末１２を入れて、
シリコンカーバイドの種結晶１３をそのカーボン坩堝１
１の上部に配置する。そして、このカーボン坩堝１１を
石英管１４内に入れて、高周波誘導コイル１５を使用し
た高周波誘導加熱により、カーボン坩堝１１を渦電流加
熱する。なお、石英管１４内は、予め高真空状態とした
後、内部をアルゴン（Ar）ガスと置換して、成長に適し
た圧力に設定しておく。
【０００４】具体的な一例として、カーボン坩堝１１内
のシリコンカーバイド粉末１２側を２１００〜２４００
℃の温度、シリコンカーバイド種結晶１３の側をこれよ
り低い温度となるように、カーボン坩堝１１の加熱に温
度勾配をつけ、石英管１４内のトータル圧力を数〜数１
０Torrに保つと、シリコンカーバイド粉末１２から昇華
したシリコンカーバイドが種結晶１３上に析出し、0.5
〜1.5 mm/hの成長速度でシリコンカーバイド単結晶１６
が得られる。これはいわゆる昇華法と呼ばれる製造方法
である。
のシリコンカーバイド粉末１２側を２１００〜２４００
℃の温度、シリコンカーバイド種結晶１３の側をこれよ
り低い温度となるように、カーボン坩堝１１の加熱に温
度勾配をつけ、石英管１４内のトータル圧力を数〜数１
０Torrに保つと、シリコンカーバイド粉末１２から昇華
したシリコンカーバイドが種結晶１３上に析出し、0.5
〜1.5 mm/hの成長速度でシリコンカーバイド単結晶１６
が得られる。これはいわゆる昇華法と呼ばれる製造方法
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この昇
華法では２１００〜２４００℃という高い結晶成長温度
が必要であり、結晶成長装置の作製や温度の制御が困難
であるという問題があった。また、この昇華法で作製し
た結晶からはマイクロパイプと呼ばれる結晶欠陥を消滅
させることが困難であった。
華法では２１００〜２４００℃という高い結晶成長温度
が必要であり、結晶成長装置の作製や温度の制御が困難
であるという問題があった。また、この昇華法で作製し
た結晶からはマイクロパイプと呼ばれる結晶欠陥を消滅
させることが困難であった。
【０００６】本発明の課題は、昇華法による場合よりも
成長温度が低くて済み、またその成長速度が速いシリコ
ンカーバイドのエピタキシャル成長方法を提供すること
である。
成長温度が低くて済み、またその成長速度が速いシリコ
ンカーバイドのエピタキシャル成長方法を提供すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の発明は、カーボン坩堝の底部にシリコンカーバ
イド単結晶基板を配置しその上に単結晶又は多結晶のシ
リコンを充填した後に加熱して前記カーボン坩堝の内部
にシリコン溶液を作成し、該溶液内に形成されたシリコ
ンカーバイドを前記シリコンカーバイド単結晶基板上に
液相成長させるエピタキシャル成長方法であって、前記
カーボン坩堝の前記溶液に接触し又は浸るように予め多
孔質カーボンを配置し、及び／又は前記カーボン坩堝の
内壁に多孔質カーボンを予めコーティングしておくよう
構成した。
の第１の発明は、カーボン坩堝の底部にシリコンカーバ
イド単結晶基板を配置しその上に単結晶又は多結晶のシ
リコンを充填した後に加熱して前記カーボン坩堝の内部
にシリコン溶液を作成し、該溶液内に形成されたシリコ
ンカーバイドを前記シリコンカーバイド単結晶基板上に
液相成長させるエピタキシャル成長方法であって、前記
カーボン坩堝の前記溶液に接触し又は浸るように予め多
孔質カーボンを配置し、及び／又は前記カーボン坩堝の
内壁に多孔質カーボンを予めコーティングしておくよう
構成した。
【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
溶液の温度を、シリコン溶液にカーボンが飽和溶解する
第１の温度と、前記溶液中の過飽和のカーボンとシリコ
ンからなるシリコンカーバイドが析出する前記第１の温
度よりも低い第２の温度との間で交互に変化させるよう
構成した。
溶液の温度を、シリコン溶液にカーボンが飽和溶解する
第１の温度と、前記溶液中の過飽和のカーボンとシリコ
ンからなるシリコンカーバイドが析出する前記第１の温
度よりも低い第２の温度との間で交互に変化させるよう
構成した。
【０００９】第３の発明は、第２の発明において、前記
第１の温度を約１５１０〜１９００℃とし、前記第２の
温度を前記第１の温度より少なくとも１０℃低く且つ約
１５００℃以上とした。
第１の温度を約１５１０〜１９００℃とし、前記第２の
温度を前記第１の温度より少なくとも１０℃低く且つ約
１５００℃以上とした。
【００１０】第４の発明は、第１の発明において、前記
単結晶又は多結晶のシリコンに、成長すべきシリコンカ
ーバイドの導電型に対応した不純物を所定濃度で予め添
加した。
単結晶又は多結晶のシリコンに、成長すべきシリコンカ
ーバイドの導電型に対応した不純物を所定濃度で予め添
加した。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態の製造方
法の説明図である。本実施形態では、高純度（99.9995
％）のカーボン坩堝１の底面に４Ｈのシリコンカーバイ
ド単結晶基板２を設置し、内部に高純度（99.999％）の
単結晶又は多結晶のシリコン３を充填する。また、カー
ボン坩堝１の内部に、高純度カーボン重り４を載せた多
孔質カーボン５（気孔率３０〜４０％）を上部から挿入
する。そして、このカーボン坩堝１を、高周波誘導コイ
ル６を外側に備えた石英管７の内部でその高周波誘導コ
イル６の中央部に位置するように配置する。
法の説明図である。本実施形態では、高純度（99.9995
％）のカーボン坩堝１の底面に４Ｈのシリコンカーバイ
ド単結晶基板２を設置し、内部に高純度（99.999％）の
単結晶又は多結晶のシリコン３を充填する。また、カー
ボン坩堝１の内部に、高純度カーボン重り４を載せた多
孔質カーボン５（気孔率３０〜４０％）を上部から挿入
する。そして、このカーボン坩堝１を、高周波誘導コイ
ル６を外側に備えた石英管７の内部でその高周波誘導コ
イル６の中央部に位置するように配置する。
【００１２】以上のようにセッティングしてから、石英
管７の内部を真空排気の後にアルゴンガスで置換し、所
定の圧力（760 Torr）に到達したところで、高周波誘導
コイル６に所定周波数の高周波電流を通電する。
管７の内部を真空排気の後にアルゴンガスで置換し、所
定の圧力（760 Torr）に到達したところで、高周波誘導
コイル６に所定周波数の高周波電流を通電する。
【００１３】この結果、カーボン坩堝１、カーボン重り
４、多孔質カーボン５が高周波渦電流により加熱され、
その温度がシリコンの融点である１４２０℃を超える
と、カーボン坩堝１内は単結晶又は多結晶のシリコン５
が溶融したシリコン溶液で満たされる。
４、多孔質カーボン５が高周波渦電流により加熱され、
その温度がシリコンの融点である１４２０℃を超える
と、カーボン坩堝１内は単結晶又は多結晶のシリコン５
が溶融したシリコン溶液で満たされる。
【００１４】カーボン坩堝１の温度を更に上昇させて、
約１６１０〜１８００℃に保つと、カーボン坩堝１の内
壁からカーボン（Ｃ）がシリコン溶液中に溶解してい
き、ついにはカーボンが飽和溶解する。
約１６１０〜１８００℃に保つと、カーボン坩堝１の内
壁からカーボン（Ｃ）がシリコン溶液中に溶解してい
き、ついにはカーボンが飽和溶解する。
【００１５】また、カーボン重り４を載せた多孔質カー
ボン５もシリコン溶液に浸漬するため、この多孔質カー
ボン５からもカーボンが溶出する。多孔質カーボン５
は、その表面積が板状カーボンに比べて１００〜１００
０倍と大きくなっているので、シリコン溶液との接触面
積が大きくなり、シリコン溶液にカーボンが溶出して飽
和するまでの時間が短くなる。
ボン５もシリコン溶液に浸漬するため、この多孔質カー
ボン５からもカーボンが溶出する。多孔質カーボン５
は、その表面積が板状カーボンに比べて１００〜１００
０倍と大きくなっているので、シリコン溶液との接触面
積が大きくなり、シリコン溶液にカーボンが溶出して飽
和するまでの時間が短くなる。
【００１６】そして、このカーボンを飽和溶解したシリ
コン溶液を、前記温度で所定時間保持し、その後約１６
００℃に下げて所定時間保持すると、シリコンカーバイ
ド単結晶基板２上にシリコンカーバイドのエピタキシャ
ル膜８が成長する。更に、この温度の上げ下げの操作を
繰り返すと、そのエピタキシャル膜８が順次成長してい
く。
コン溶液を、前記温度で所定時間保持し、その後約１６
００℃に下げて所定時間保持すると、シリコンカーバイ
ド単結晶基板２上にシリコンカーバイドのエピタキシャ
ル膜８が成長する。更に、この温度の上げ下げの操作を
繰り返すと、そのエピタキシャル膜８が順次成長してい
く。
【００１７】図２にこの温度の上げ下げのタイムチャー
トを示す。約１６１０〜１８００℃でカーボンを飽和溶
解したシリコン溶液をその温度のままで約１時間保持
し、次に約１６００℃まで降温させシリコン溶液の全体
をその温度で保持する。すると、シリコン溶液中で過飽
和になったカーボンと溶液中のシリコンとが反応してシ
リコンカーバイドが形成され、溶質として溶液中に析出
する。
トを示す。約１６１０〜１８００℃でカーボンを飽和溶
解したシリコン溶液をその温度のままで約１時間保持
し、次に約１６００℃まで降温させシリコン溶液の全体
をその温度で保持する。すると、シリコン溶液中で過飽
和になったカーボンと溶液中のシリコンとが反応してシ
リコンカーバイドが形成され、溶質として溶液中に析出
する。
【００１８】シリコン溶液内に析出したシリコンカーバ
イドは、その比重が3.21 g/cm3（最新化合物ハンドブッ
ク サイエンスフォーラム，p.32）とシリコン溶液中の
シリコンの比重2.34 g/cm3（新版 物理便利帳 共立出
版，p.32）よりも大きいため、カーボン坩堝１の底部に
設置されたシリコンカーバイド単結晶基板２に向けて沈
降して到達し、エピタキシャル膜８として消費される。
そして、およそ１時間ほど１６００℃に保持する間に、
２〜７μｍ程度のエピタキシャル膜８が成長する。
イドは、その比重が3.21 g/cm3（最新化合物ハンドブッ
ク サイエンスフォーラム，p.32）とシリコン溶液中の
シリコンの比重2.34 g/cm3（新版 物理便利帳 共立出
版，p.32）よりも大きいため、カーボン坩堝１の底部に
設置されたシリコンカーバイド単結晶基板２に向けて沈
降して到達し、エピタキシャル膜８として消費される。
そして、およそ１時間ほど１６００℃に保持する間に、
２〜７μｍ程度のエピタキシャル膜８が成長する。
【００１９】この液相によるエピタキシャル膜の成長
は、反応の励起エネルギーとして同じ熱を使う熱ＣＶＤ
による成長速度よりも２倍以上も速く、高速成長が行わ
れる。特に、シリコン溶液に浸漬している多孔質カーボ
ン５の量や気孔率を大きくすることで、カーボンの供給
量が増して飽和溶液に到達するまでの時間が更に短縮さ
れるので、１６１０〜１８００℃で保持する時間を短く
でき、エピタキシャル膜の成長速度をより高速化ができ
る。
は、反応の励起エネルギーとして同じ熱を使う熱ＣＶＤ
による成長速度よりも２倍以上も速く、高速成長が行わ
れる。特に、シリコン溶液に浸漬している多孔質カーボ
ン５の量や気孔率を大きくすることで、カーボンの供給
量が増して飽和溶液に到達するまでの時間が更に短縮さ
れるので、１６１０〜１８００℃で保持する時間を短く
でき、エピタキシャル膜の成長速度をより高速化ができ
る。
【００２０】また、この成長時にオフアングル０度のシ
リコンカーバイド単結晶基板２を用いた場合は、シリコ
ン面にエピタキシャル成長するときは、核の発生密度が
多くなるものの、膜平行方向の成長速度が膜垂直方向の
成長速度に比べて大きくなるため、平坦な表面を得るこ
とができる。
リコンカーバイド単結晶基板２を用いた場合は、シリコ
ン面にエピタキシャル成長するときは、核の発生密度が
多くなるものの、膜平行方向の成長速度が膜垂直方向の
成長速度に比べて大きくなるため、平坦な表面を得るこ
とができる。
【００２１】次に、再度カーボン坩堝１の温度を約１６
１０〜１８００℃に昇温すると、そのカーボン坩堝１や
多孔質カーボン５からカーボンが再度溶出して、シリコ
ン溶液中に飽和溶解する。よって、この昇温と前記した
降温のサイクルを例えば図２に示したようにほぼ１時間
ピッチで繰り返すことで、エピタキシャル膜８の膜厚を
増加させることができる。このときは、シリコンカーバ
イド単結晶基板２の直上はシリコンカーバイドで飽和し
ているため溶解せず、それより上方に配置されている多
孔質カーボン５やカーボン坩堝１の内壁のみが溶解す
る。
１０〜１８００℃に昇温すると、そのカーボン坩堝１や
多孔質カーボン５からカーボンが再度溶出して、シリコ
ン溶液中に飽和溶解する。よって、この昇温と前記した
降温のサイクルを例えば図２に示したようにほぼ１時間
ピッチで繰り返すことで、エピタキシャル膜８の膜厚を
増加させることができる。このときは、シリコンカーバ
イド単結晶基板２の直上はシリコンカーバイドで飽和し
ているため溶解せず、それより上方に配置されている多
孔質カーボン５やカーボン坩堝１の内壁のみが溶解す
る。
【００２２】以上のようにしてカーボン坩堝１内におい
てエピタキシャル膜８が成長した基板２は、シリコン溶
液を排出し冷却した後にカーボン坩堝１から取り出し
て、基板２やエピタキシャル膜８に付着しているシリコ
ンを所定のエッチング液を使用してエッチング除去す
る。
てエピタキシャル膜８が成長した基板２は、シリコン溶
液を排出し冷却した後にカーボン坩堝１から取り出し
て、基板２やエピタキシャル膜８に付着しているシリコ
ンを所定のエッチング液を使用してエッチング除去す
る。
【００２３】なお、以上では多孔質カーボン５をカーボ
ン重り４によりシリコン溶液中に浸漬させるようにした
が、カーボン坩堝１の内壁にこの多孔質カーボンを予め
コーティングしておいても、その多孔質カーボンからの
カーボンの溶出が多量に行われ、上記説明した場合と同
様に、シリコン溶液に飽和するまでの時間を短縮でき
る。
ン重り４によりシリコン溶液中に浸漬させるようにした
が、カーボン坩堝１の内壁にこの多孔質カーボンを予め
コーティングしておいても、その多孔質カーボンからの
カーボンの溶出が多量に行われ、上記説明した場合と同
様に、シリコン溶液に飽和するまでの時間を短縮でき
る。
【００２４】また、エピタキシャル膜８の導電型を制御
する場合、例えばｎ型の結晶に成長させるときは単結晶
又は多結晶のシリコン３にｎ型用の不純物、たとえば窒
化シリコンを添加しておくか、成長雰囲気ガス中に窒素
ガスを添加しておけばよい。ｐ型の結晶に成長させると
きは単結晶又は多結晶のシリコン３にｐ型用の不純物、
たとえばアルミニウムを添加しておけば良い。
する場合、例えばｎ型の結晶に成長させるときは単結晶
又は多結晶のシリコン３にｎ型用の不純物、たとえば窒
化シリコンを添加しておくか、成長雰囲気ガス中に窒素
ガスを添加しておけばよい。ｐ型の結晶に成長させると
きは単結晶又は多結晶のシリコン３にｐ型用の不純物、
たとえばアルミニウムを添加しておけば良い。
【００２５】また、前記説明では、温度昇降サイクルの
高温側の温度（第１の温度）を１６１０℃〜１８００℃
の範囲としたが、１５１０℃〜１９００℃の範囲まで可
能である。しかし、約１９００℃を上回る温度にする
と、シリコンカーバイドが析出するときの温度が高すぎ
て形成される膜の平坦性が悪くなる。また、同サイクル
の低温側の温度（第２の温度）は１６１０℃としたが、
高温側の温度よりも少なくとも１０℃以上低ければよ
い。しかし、約１５００℃を下回る温度にすると、カー
ボンがほとんどシリコンに溶解しなくなり膜形成時間が
かなり長くなるので好ましくない。
高温側の温度（第１の温度）を１６１０℃〜１８００℃
の範囲としたが、１５１０℃〜１９００℃の範囲まで可
能である。しかし、約１９００℃を上回る温度にする
と、シリコンカーバイドが析出するときの温度が高すぎ
て形成される膜の平坦性が悪くなる。また、同サイクル
の低温側の温度（第２の温度）は１６１０℃としたが、
高温側の温度よりも少なくとも１０℃以上低ければよ
い。しかし、約１５００℃を下回る温度にすると、カー
ボンがほとんどシリコンに溶解しなくなり膜形成時間が
かなり長くなるので好ましくない。
【００２６】
【発明の効果】以上から本発明の製造方法によれば、カ
ーボン供給源として多孔質カーボンを使用してシリコン
溶液とカーボンとの接触面積を増大させるようにしてい
るので、シリコンに対するカーボンの過飽和溶液の生成
時間が短くなりエピタキシャル膜の成長を熱ＣＶＤ法よ
る場合よりも短時間で実現でき、成長速度を高速化でき
る。
ーボン供給源として多孔質カーボンを使用してシリコン
溶液とカーボンとの接触面積を増大させるようにしてい
るので、シリコンに対するカーボンの過飽和溶液の生成
時間が短くなりエピタキシャル膜の成長を熱ＣＶＤ法よ
る場合よりも短時間で実現でき、成長速度を高速化でき
る。
【００２７】また、シリコンとカーボンを反応させてシ
リコンカーバイドを析出させ成長させるので、シリコン
カーバイド自体を加熱昇華させる昇華法よりも低温でそ
れを成長させることが可能となる。
リコンカーバイドを析出させ成長させるので、シリコン
カーバイド自体を加熱昇華させる昇華法よりも低温でそ
れを成長させることが可能となる。
【００２８】また、溶液の温度を低下することでシリコ
ンカーバイドが析出し、シリコンとの比重差によりシリ
コンカーバイドが基板側に輸送されるので、その基板上
の種結晶と格子整合した単結晶シリコンカーバイド膜を
高品質で成長さることができる。
ンカーバイドが析出し、シリコンとの比重差によりシリ
コンカーバイドが基板側に輸送されるので、その基板上
の種結晶と格子整合した単結晶シリコンカーバイド膜を
高品質で成長さることができる。
【図１】 本発明の一つの実施形態のシリコンカーバイ
ド膜成長装置の概念図である。
ド膜成長装置の概念図である。
【図２】 図１の膜成長装置の温度制御のタイムチャー
トである。
トである。
【図３】 従来のシリコンカーバイド膜成長装置の概念
図である。
図である。
１：カーボン坩堝 ２：シリコンカーバイド単結晶基板 ３：単結晶又は多結晶のシリコン ４：カーボン重り ５：多孔質カーボン ６：高周波誘導コイル ７：石英管 ８：エピタキシャル膜 １１：カーボン坩堝 １２：シリコンカーバイド粉末 １３：シリコンカーバイド種結晶 １４：石英管 １５：高周波誘導コイル １６：シリコンカーバイド単結晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BE08 CG07 EA02 EB05 EC08 ED06 EG02 EG18 QA04 QA12 QA38 QA52 QA56 QA71 5F053 AA03 AA22 AA23 AA45 AA47 BB04 BB14 DD02 FF01 GG01 HH01 KK10 LL10 PP02 RR03 RR05
Claims (4)
- 【請求項１】カーボン坩堝の底部にシリコンカーバイド
単結晶基板を配置しその上に単結晶又は多結晶のシリコ
ンを充填した後に加熱して前記カーボン坩堝の内部にシ
リコン溶液を作成し、該溶液内に形成されたシリコンカ
ーバイドを前記シリコンカーバイド単結晶基板上に液相
成長させるエピタキシャル成長方法であって、 前記カーボン坩堝の前記溶液に接触し又は浸るように予
め多孔質カーボンを配置し、及び／又は前記カーボン坩
堝の内壁に多孔質カーボンを予めコーティングしておく
ことを特徴とするシリコンカーバイドのエピタキシャル
成長方法。 - 【請求項２】前記溶液の温度を、シリコン溶液にカーボ
ンが飽和溶解する第１の温度と、前記溶液中の過飽和の
カーボンとシリコンからなるシリコンカーバイドが析出
する前記第１の温度よりも低い第２の温度との間で交互
に変化させることを特徴とする請求項１に記載のシリコ
ンカーバイドのエピタキシャル成長方法。 - 【請求項３】前記第１の温度を約１５１０〜１９００℃
とし、前記第２の温度を前記第１の温度より少なくとも
１０℃以上低く且つ約１５００℃以上としたことを特徴
とする請求項２に記載のシリコンカーバイドのエピタキ
シャル成長方法。 - 【請求項４】前記単結晶又は多結晶のシリコンに、成長
すべきシリコンカーバイドの導電型に対応した不純物を
所定濃度で予め添加したことを特徴とする請求項１に記
載のリコンカーバイドのエピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11576699A JP4070353B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | シリコンカーバイドのエピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
| WO2004088734A1 (ja) * | 2003-03-10 | 2004-10-14 | Kwansei Gakuin Educational Foundation | 熱処理方法と熱処理装置 |
| JP2004292305A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-10-21 | New Industry Research Organization | 単結晶炭化ケイ素の液相エピタキシャル成長法及びそれに用いられる熱処理装置 |
| JP2007153719A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Toyota Motor Corp | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP2007320790A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶の製造方法、炭化珪素単結晶インゴット及び炭化珪素単結晶基板 |
| US20140245945A1 (en) * | 2011-10-31 | 2014-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sic single crystal manufacturing method |
| US9624599B2 (en) * | 2011-10-31 | 2017-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | SiC single crystal manufacturing method using alternating states of supersaturation |
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