JPH031485Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH031485Y2 JPH031485Y2 JP1984125454U JP12545484U JPH031485Y2 JP H031485 Y2 JPH031485 Y2 JP H031485Y2 JP 1984125454 U JP1984125454 U JP 1984125454U JP 12545484 U JP12545484 U JP 12545484U JP H031485 Y2 JPH031485 Y2 JP H031485Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- raw material
- crystal
- control means
- seed crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本考案は単結晶、特にSiC単結晶成長に用いる
装置に関する。
装置に関する。
(ロ) 従来技術
SiC（シリコンカーバイド）は、その物理的、
化学的性質から耐環境性半導体素子材料として注
目をあびている。また同一組成で多数の結晶形を
有し、そのエネルギーギヤツプは2.4eV（3Cタイ
プ）〜3.0eV（6Hタイプ）の多岐にわたる。従つ
て6HタイプのSiC単結晶は青色発光ダイオード材
料としても実用化されつつある。
化学的性質から耐環境性半導体素子材料として注
目をあびている。また同一組成で多数の結晶形を
有し、そのエネルギーギヤツプは2.4eV（3Cタイ
プ）〜3.0eV（6Hタイプ）の多岐にわたる。従つ
て6HタイプのSiC単結晶は青色発光ダイオード材
料としても実用化されつつある。
第３図はJournal of Crystal Growth52（1981）
146−150に掲載されたYu.M.TAIROVとV.F.
TSVETKOVの論文「DENERAL PRINCIPLE
OF GROWINGLARGE−SIZE、SINGLE
CRYSTALS OF VARIOUS SILICON
CARBID POLYTYPES」中に開示されたこの
種装置を示し、１はグラフアイトからなるルツ
ボ、２は該ルツボ中に収納されたSiC原材料、３
は上記ルツボ１の上面開口を閉塞するように載置
されたSiC種結晶である。
146−150に掲載されたYu.M.TAIROVとV.F.
TSVETKOVの論文「DENERAL PRINCIPLE
OF GROWINGLARGE−SIZE、SINGLE
CRYSTALS OF VARIOUS SILICON
CARBID POLYTYPES」中に開示されたこの
種装置を示し、１はグラフアイトからなるルツ
ボ、２は該ルツボ中に収納されたSiC原材料、３
は上記ルツボ１の上面開口を閉塞するように載置
されたSiC種結晶である。
斯る装置では上記SiC原材料２を加熱昇華させ
ることにより上記種結晶３の上記原材料２と対向
する面にSiC単結晶４が成長する。しかし乍ら、
SiC単結晶成長にあたつて種結晶３は小面積のも
のしか得られなく、かつその成長の水平方向の拡
がりもルツボ側壁よりり規制さるため大面積化が
困難であり、また成長中にルツボ側壁の影響を受
けて成長した単結晶の周囲が多結晶化してしま
う。
ることにより上記種結晶３の上記原材料２と対向
する面にSiC単結晶４が成長する。しかし乍ら、
SiC単結晶成長にあたつて種結晶３は小面積のも
のしか得られなく、かつその成長の水平方向の拡
がりもルツボ側壁よりり規制さるため大面積化が
困難であり、また成長中にルツボ側壁の影響を受
けて成長した単結晶の周囲が多結晶化してしま
う。
斯る点に鑑みて、ルツボ側壁の影響を受けずに
単結晶が可能な装置が実願昭59−22015号で提案
された。
単結晶が可能な装置が実願昭59−22015号で提案
された。
(ハ) 考案の解決しようとする問題点
然るに実願昭59−22015号で提案された装置で
は、加熱昇華されたSiC原材料が効率良く種結晶
へ指向しないため成長速度が遅いという問題があ
る。
は、加熱昇華されたSiC原材料が効率良く種結晶
へ指向しないため成長速度が遅いという問題があ
る。
また、一般にSiC原材料は、Si2C、SiC2、Si、
Si2等のガスとして昇華されるが、このうちSi、
Si2のガスは、SiCの寄与しない。しかも、このう
ちSiガスは他のガスに比べ高い蒸気圧を有するた
め、昇華されたガスの大部分を占める。従つてこ
のように昇華したガスの内、成長に寄与するガス
の割合が少ないことも成長速度を遅くする一因と
なつていた。
Si2等のガスとして昇華されるが、このうちSi、
Si2のガスは、SiCの寄与しない。しかも、このう
ちSiガスは他のガスに比べ高い蒸気圧を有するた
め、昇華されたガスの大部分を占める。従つてこ
のように昇華したガスの内、成長に寄与するガス
の割合が少ないことも成長速度を遅くする一因と
なつていた。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本考案は斯る点に鑑みてなされたもので、加熱
昇華されたSiC原材料が効率良く種結晶方向へ導
くことが可能な結晶成長装置を提供せんとするも
ので、その特徴はルツボの中の原材料を昇華せし
めて種結晶上に所望の結晶を成長せしめるための
装置であつて、上記昇華した原材料を上記種結晶
表面のみに導くための制御手段を備えたことにあ
る。
昇華されたSiC原材料が効率良く種結晶方向へ導
くことが可能な結晶成長装置を提供せんとするも
ので、その特徴はルツボの中の原材料を昇華せし
めて種結晶上に所望の結晶を成長せしめるための
装置であつて、上記昇華した原材料を上記種結晶
表面のみに導くための制御手段を備えたことにあ
る。
(ホ) 作用
斯る装置を用いた場合、加熱昇華されたSiC原
材料は上記制御手段により種結晶上に集中、さら
に昇華されたSiガスやSi2ガスが当該制御手段の
炭素原子と反応してSi2Cガス、SiC2ガスとなり、
SiCの成長に寄与するガスが増えるので効率良く
結晶成長をすることができる。
材料は上記制御手段により種結晶上に集中、さら
に昇華されたSiガスやSi2ガスが当該制御手段の
炭素原子と反応してSi2Cガス、SiC2ガスとなり、
SiCの成長に寄与するガスが増えるので効率良く
結晶成長をすることができる。
(ヘ) 実施例
第１図は本考案の実施例を示し、１１はその底
部にSiC原材料１２が収納されたルツボであり、
該ルツボは黒鉛からなる。１３は上記ルツボ１１
の天面開口を閉塞する如く配された黒鉛性の蓋体
であり、該蓋体の略中央には開孔が穿設され、斯
る開孔を閉塞し、かつ一主面がが上記原材料と対
向するように種結晶１４が配されている。１５は
加熱昇華された上記原材料１２を種結晶方向に指
向せしめる制御手段であり、該制御手段は上記ル
ツボ１１内を上下方向に２室に分離する基部１６
と上記２室を連通せしめる小孔及び該小孔より上
方に向う加熱昇華されたSiC原材料を種結晶１４
方向に指向せしめる筒部１７とからなる。尚斯る
制御手段１５は黒鉛からなり、また第１図からも
明白なように上記SiC原材料１２が上記基部１６
により分離された下室側に位置するように配され
る。
部にSiC原材料１２が収納されたルツボであり、
該ルツボは黒鉛からなる。１３は上記ルツボ１１
の天面開口を閉塞する如く配された黒鉛性の蓋体
であり、該蓋体の略中央には開孔が穿設され、斯
る開孔を閉塞し、かつ一主面がが上記原材料と対
向するように種結晶１４が配されている。１５は
加熱昇華された上記原材料１２を種結晶方向に指
向せしめる制御手段であり、該制御手段は上記ル
ツボ１１内を上下方向に２室に分離する基部１６
と上記２室を連通せしめる小孔及び該小孔より上
方に向う加熱昇華されたSiC原材料を種結晶１４
方向に指向せしめる筒部１７とからなる。尚斯る
制御手段１５は黒鉛からなり、また第１図からも
明白なように上記SiC原材料１２が上記基部１６
により分離された下室側に位置するように配され
る。
斯る装置をバツクグランド真空度が１×10-2
2Torr〜10Torrの真空中に配し、SiC種結晶１４
を2000℃、SiC原材料１２を2400℃に保持するこ
とにより、SiC原材料１２が加熱昇華され上記種
結晶１４上にSiC単結晶１８が成長する。このと
き、上記制御手段１５により加熱昇華されたSiC
原材料は効率良く種結晶１４上に指向されるた
め、上記制御手段１５が存在しないときに較べて
結晶の成長速度が大となることは明らかである。
2Torr〜10Torrの真空中に配し、SiC種結晶１４
を2000℃、SiC原材料１２を2400℃に保持するこ
とにより、SiC原材料１２が加熱昇華され上記種
結晶１４上にSiC単結晶１８が成長する。このと
き、上記制御手段１５により加熱昇華されたSiC
原材料は効率良く種結晶１４上に指向されるた
め、上記制御手段１５が存在しないときに較べて
結晶の成長速度が大となることは明らかである。
また、一般にSiC原材料は、Si2C、SiC2、Si、
Si2等のガスとして昇華されるが、このうちSi、
Si2のガスは、SiCの成長に寄与しない。しかし、
本実施例装置においては制御手段１５を黒鉛Ｃで
構成しているので、Si、Si2のガスは、上記制御
手段１５と接触する際に、当該制御手段１５の炭
素原子と反応、結合し、Si2C、SiC2のガスとなつ
て、種結晶１４に導かれる。従つて、本実施例装
置では、SiCの成長に寄与するSi2C、SiC2のガス
が増えるため、さらに成長速度が大となる。
Si2等のガスとして昇華されるが、このうちSi、
Si2のガスは、SiCの成長に寄与しない。しかし、
本実施例装置においては制御手段１５を黒鉛Ｃで
構成しているので、Si、Si2のガスは、上記制御
手段１５と接触する際に、当該制御手段１５の炭
素原子と反応、結合し、Si2C、SiC2のガスとなつ
て、種結晶１４に導かれる。従つて、本実施例装
置では、SiCの成長に寄与するSi2C、SiC2のガス
が増えるため、さらに成長速度が大となる。
第２図は本考案の第２の実施例を示し、２１は
天面が開放されたルツボであり、該ルツボの底面
にはSiC原材料２２が収納されている。２３は上
記ルツボ２１の天面上方に配された制御手段であ
り、該制御手段には上記ルツボ２１と接する面で
は上記天面開放部と同程度の径大を有し、かつ上
方に向うほど径小となる連通孔２４が形成されて
いる。２５は上記制御手段２３上に配された基板
ホルダであり、該ホルダはその底面が上記連通孔
２４と連通するように開口すると共に天面より内
方に突出しその先端がが上記制御手段２３に近接
する凸部２６を有する。
天面が開放されたルツボであり、該ルツボの底面
にはSiC原材料２２が収納されている。２３は上
記ルツボ２１の天面上方に配された制御手段であ
り、該制御手段には上記ルツボ２１と接する面で
は上記天面開放部と同程度の径大を有し、かつ上
方に向うほど径小となる連通孔２４が形成されて
いる。２５は上記制御手段２３上に配された基板
ホルダであり、該ホルダはその底面が上記連通孔
２４と連通するように開口すると共に天面より内
方に突出しその先端がが上記制御手段２３に近接
する凸部２６を有する。
また斯る凸部２６の先端には一主面がSiC原材
料２２と対向するようにSiC種結晶２７が固着さ
れている。尚、上記ルツボ２１、制御手段２３、
基板ホルダ２５は共に黒鉛からなる。
料２２と対向するようにSiC種結晶２７が固着さ
れている。尚、上記ルツボ２１、制御手段２３、
基板ホルダ２５は共に黒鉛からなる。
斯る装置を第１の実施例装置と同様にバツクグ
ランド真空度が１×10−２2Torr〜10Torrの真空
中に配し、SiC種結晶２７を2000℃〜2200℃、
SiC原材料２２を2400℃に保持すると、第１の実
施例と同様にSiC原材料２２が加熱昇華され、斯
る昇華した原材料が制御手段２３により種結晶２
７方向に指向され、またSi、Si2のガスが当該制
御手段２３の炭素原子と反応し、Si2C、SiC2のガ
スが増えるため、上記種結晶２７の一主面上に効
率良くSiC単結晶が成長する。
ランド真空度が１×10−２2Torr〜10Torrの真空
中に配し、SiC種結晶２７を2000℃〜2200℃、
SiC原材料２２を2400℃に保持すると、第１の実
施例と同様にSiC原材料２２が加熱昇華され、斯
る昇華した原材料が制御手段２３により種結晶２
７方向に指向され、またSi、Si2のガスが当該制
御手段２３の炭素原子と反応し、Si2C、SiC2のガ
スが増えるため、上記種結晶２７の一主面上に効
率良くSiC単結晶が成長する。
(ト) 効果
本考案の結晶成長装置を用いれば、加熱昇華し
た原材料が種結晶方向に全て指向され、しかも
SiCの結晶成長に寄与するSiC2、Si2Cのガスが増
加するため、効率の良い結晶成長が行え、また不
所望な結晶の成長を抑止できる。
た原材料が種結晶方向に全て指向され、しかも
SiCの結晶成長に寄与するSiC2、Si2Cのガスが増
加するため、効率の良い結晶成長が行え、また不
所望な結晶の成長を抑止できる。
第１図、第２図は本考案の実施例を示す断面
図、第３図は従来例を示す断面図である。 １１，２１…ルツボ、１２，２２…原材料、１
４，２７…種結晶、１５，２３…制御手段。
図、第３図は従来例を示す断面図である。 １１，２１…ルツボ、１２，２２…原材料、１
４，２７…種結晶、１５，２３…制御手段。
Claims (1)
- ルツボ中のSiC原材料を昇華せしめて種結晶上
に所望のSiC結晶を成長せしめるための装置であ
つて、上記昇華した原材料を上記種結晶表面のみ
に導くための黒鉛からなる制御手段を備えたこと
を特徴とする結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12545484U JPS6143275U (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12545484U JPS6143275U (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 結晶成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143275U JPS6143275U (ja) | 1986-03-20 |
| JPH031485Y2 true JPH031485Y2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=30684143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12545484U Granted JPS6143275U (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6143275U (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256792A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Sharp Corp | 化合物半導体単結晶の気相成長方法 |
| JPS62283897A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-09 | Sharp Corp | 化合物半導体単結晶の気相成長方法 |
| JP4503736B2 (ja) * | 1999-08-31 | 2010-07-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 単結晶の製造方法およびその装置 |
| JP5210732B2 (ja) * | 2008-07-01 | 2013-06-12 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素単結晶成長用容器構造 |
| JP4992965B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2012-08-08 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶の製造装置 |
| JP2011184208A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Bridgestone Corp | 炭化ケイ素単結晶の製造装置及び炭化ケイ素単結晶の製造方法 |
| JP5327126B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2013-10-30 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶の製造方法および製造装置 |
| JP2012067012A (ja) * | 2012-01-12 | 2012-04-05 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57134555A (en) * | 1981-02-10 | 1982-08-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method and device for forming thin film |
| JPS5948792B2 (ja) * | 1982-08-17 | 1984-11-28 | 工業技術院長 | 炭化けい素結晶成長法 |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP12545484U patent/JPS6143275U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6143275U (ja) | 1986-03-20 |
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