JPH05319996A - 炭化ケイ素単結晶成長装置 - Google Patents
炭化ケイ素単結晶成長装置Info
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- JPH05319996A JPH05319996A JP14883392A JP14883392A JPH05319996A JP H05319996 A JPH05319996 A JP H05319996A JP 14883392 A JP14883392 A JP 14883392A JP 14883392 A JP14883392 A JP 14883392A JP H05319996 A JPH05319996 A JP H05319996A
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- Japan
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- silicon carbide
- carbide single
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- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、容易に単結晶成長中の温度勾配
の制御が行えるようにした炭化ケイ素単結晶成長装置を
提供することを目的とする。 【構成】 サセプタ１に支持されたルツボ２と、ルツボ
２を加熱するワークコイル４とを備え、ルツボ２内の下
部にＳｉＣ粉末５を上部にＳｉＣ基板６がそれぞれ配置
される炭化ケイ素単結晶成長装置において、上記サセプ
タ１を直接にまたは輻射により加熱する抵抗加熱装置７
を設ける。
の制御が行えるようにした炭化ケイ素単結晶成長装置を
提供することを目的とする。 【構成】 サセプタ１に支持されたルツボ２と、ルツボ
２を加熱するワークコイル４とを備え、ルツボ２内の下
部にＳｉＣ粉末５を上部にＳｉＣ基板６がそれぞれ配置
される炭化ケイ素単結晶成長装置において、上記サセプ
タ１を直接にまたは輻射により加熱する抵抗加熱装置７
を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化ケイ素単結晶成長
装置に係り、特に容易に単結晶成長中の温度勾配の制御
が行えるようにした炭化ケイ素単結晶成長装置に関す
る。
装置に係り、特に容易に単結晶成長中の温度勾配の制御
が行えるようにした炭化ケイ素単結晶成長装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭化ケイ素単結晶成長装置として
は、例えば「Controled SublimationGrouth of single
Crystalline 4H-SiC and 6H-SiC and identification o
f polytipes by X-ray diffraction 」(Appl. Phys. Le
tt. 58(1) 7 January 1991)５６〜５８頁に記載されて
いるものや、図３（Ａ）あるいは図５（Ａ）に示すもの
等がある。
は、例えば「Controled SublimationGrouth of single
Crystalline 4H-SiC and 6H-SiC and identification o
f polytipes by X-ray diffraction 」(Appl. Phys. Le
tt. 58(1) 7 January 1991)５６〜５８頁に記載されて
いるものや、図３（Ａ）あるいは図５（Ａ）に示すもの
等がある。
【０００３】図３（Ａ）に示す炭化ケイ素単結晶成長装
置では、グラファイト製のルツボ８内の下部に原料９の
ＳｉＣ粉末が充填され、上部に種結晶１０のＳｉＣ基板
が固定される。上記ルツボ８全体はグラファイトファイ
バー製のフェルト１１で包まれ、更にその周囲に高周波
加熱装置としてのワークコイル１２が配置される。ま
た、上記ルツボ８はグラファイト製のサセプタ１３によ
って支持されている。この炭化ケイ素単結晶成長装置の
温度勾配は図３（Ｂ）に示すように、原料９内部で下方
向に温度低下の温度勾配が存在するが、これはサセプタ
１３からの放熱による。
置では、グラファイト製のルツボ８内の下部に原料９の
ＳｉＣ粉末が充填され、上部に種結晶１０のＳｉＣ基板
が固定される。上記ルツボ８全体はグラファイトファイ
バー製のフェルト１１で包まれ、更にその周囲に高周波
加熱装置としてのワークコイル１２が配置される。ま
た、上記ルツボ８はグラファイト製のサセプタ１３によ
って支持されている。この炭化ケイ素単結晶成長装置の
温度勾配は図３（Ｂ）に示すように、原料９内部で下方
向に温度低下の温度勾配が存在するが、これはサセプタ
１３からの放熱による。
【０００４】このため、例えば図４に示すように、ルツ
ボ８の底の原料９が再結晶し、ＳｉＣ微結晶塊１４を形
成して昇華しなくなり、単結晶成長途中で成長速度が急
激に低下するほか、成長した単結晶が原料側に逆昇華す
ることがあり、良質な大型の単結晶を成長させることが
困難になる。
ボ８の底の原料９が再結晶し、ＳｉＣ微結晶塊１４を形
成して昇華しなくなり、単結晶成長途中で成長速度が急
激に低下するほか、成長した単結晶が原料側に逆昇華す
ることがあり、良質な大型の単結晶を成長させることが
困難になる。
【０００５】そこで、例えば図５（Ａ）に示すように、
ルツボ８とワークコイル１２との高さ関係を調整して、
図５（Ｂ）に示すようにルツボ８底の温度をルツボ８内
の他の部分に比べて高温にして、ルツボ８の底への原料
９の再結晶を防止することが試みられている。
ルツボ８とワークコイル１２との高さ関係を調整して、
図５（Ｂ）に示すようにルツボ８底の温度をルツボ８内
の他の部分に比べて高温にして、ルツボ８の底への原料
９の再結晶を防止することが試みられている。
【０００６】この場合、ルツボ８の底部での原料９の再
結晶化は防止できるが、原料９の上部で急激な温度低下
が生じるため、例えば図６に示すように、原料９の上部
で原料９の再結晶化が起こってＳｉＣ微結晶塊１５が形
成され、種結晶１０の温度も低温化するので、良質な単
結晶成長が困難となる。
結晶化は防止できるが、原料９の上部で急激な温度低下
が生じるため、例えば図６に示すように、原料９の上部
で原料９の再結晶化が起こってＳｉＣ微結晶塊１５が形
成され、種結晶１０の温度も低温化するので、良質な単
結晶成長が困難となる。
【０００７】本発明の目的とするところは、容易に単結
晶成長中の温度勾配の制御が行えるようにした炭化ケイ
素単結晶成長装置を提供することにある。
晶成長中の温度勾配の制御が行えるようにした炭化ケイ
素単結晶成長装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持体に支持
された成長容器と、成長容器を加熱する高周波誘導加熱
装置とを備え、成長容器内の下部に原料を上部に種結晶
がそれぞれ配置される炭化ケイ素単結晶成長装置を前提
にして上記の目的を達成するため、上記支持体を直接に
または輻射により加熱する抵抗加熱装置を設けたことを
特徴とする。
された成長容器と、成長容器を加熱する高周波誘導加熱
装置とを備え、成長容器内の下部に原料を上部に種結晶
がそれぞれ配置される炭化ケイ素単結晶成長装置を前提
にして上記の目的を達成するため、上記支持体を直接に
または輻射により加熱する抵抗加熱装置を設けたことを
特徴とする。
【０００９】
【作用】成長容器を支持する支持体を加熱することによ
り、支持体を介しての放熱が防止され、さらに、支持体
を介して成長容器の温度を高めることも可能になり、種
結晶の温度を一定に保持しながら原料の温度を変更でき
るようになる。
り、支持体を介しての放熱が防止され、さらに、支持体
を介して成長容器の温度を高めることも可能になり、種
結晶の温度を一定に保持しながら原料の温度を変更でき
るようになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る炭化ケイ素単
結晶成長装置を図１及び図２に基づいて具体的に説明す
る。
結晶成長装置を図１及び図２に基づいて具体的に説明す
る。
【００１１】図１（Ａ）に示すように、この炭化ケイ素
単結晶成長装置は、グラファイト製のサセプタ１に支持
されたグラファイト製のルツボ２と、これの周囲全体を
囲むグラファイトファイバー製のフェルト３と、更にそ
の周囲に配置された高周波加熱装置としてのワークコイ
ル４とを備える。
単結晶成長装置は、グラファイト製のサセプタ１に支持
されたグラファイト製のルツボ２と、これの周囲全体を
囲むグラファイトファイバー製のフェルト３と、更にそ
の周囲に配置された高周波加熱装置としてのワークコイ
ル４とを備える。
【００１２】上記ルツボ２内の下部に原料のＳｉＣ粉末
５が充填され、上部に種結晶のＳｉＣ基板６が固定され
る。
５が充填され、上部に種結晶のＳｉＣ基板６が固定され
る。
【００１３】加えて、上記サセプタ１の周囲には、これ
の一部分を輻射により加熱する抵抗加熱装置７が設けら
れる。
の一部分を輻射により加熱する抵抗加熱装置７が設けら
れる。
【００１４】この実施例においては、サセプタ１を図２
に示す円筒形の抵抗加熱装置７により加熱することによ
り、ルツボ２の熱がその底部からサセプタ１を介して放
散されることが防止できるので、ルツボ２内の底部でＳ
ｉＣ粉末５が再結晶化することが防止できる。更に、抵
抗加熱装置７の熱量を調整することにより、サセプタ１
を介してルツボ２の底部を加熱することができ、図１
（Ｂ）に示すように、ＳｉＣ基板６の温度を変えずに原
料のＳｉＣ粉末５の温度を制御することができ、充填し
たＳｉＣ粉末５を効率良く昇華させ、しかも、その成長
速度を制御することも可能になる。
に示す円筒形の抵抗加熱装置７により加熱することによ
り、ルツボ２の熱がその底部からサセプタ１を介して放
散されることが防止できるので、ルツボ２内の底部でＳ
ｉＣ粉末５が再結晶化することが防止できる。更に、抵
抗加熱装置７の熱量を調整することにより、サセプタ１
を介してルツボ２の底部を加熱することができ、図１
（Ｂ）に示すように、ＳｉＣ基板６の温度を変えずに原
料のＳｉＣ粉末５の温度を制御することができ、充填し
たＳｉＣ粉末５を効率良く昇華させ、しかも、その成長
速度を制御することも可能になる。
【００１５】上記の実施例においては、抵抗加熱装置７
を図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように円筒形に形成
しているが、例えば図２（Ｂ）に示すように円筒を分割
した半円筒形状や、例えば図２（Ｃ）に示すように複数
の平板状に形成してもよい。
を図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように円筒形に形成
しているが、例えば図２（Ｂ）に示すように円筒を分割
した半円筒形状や、例えば図２（Ｃ）に示すように複数
の平板状に形成してもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、成長容
器を支持する支持体を加熱装置で加熱することにより、
熱が成長容器から支持体を介して放散されることが防止
でき、原料が支持体の近傍で再結晶化することが防止で
きるとともに、種結晶は高周波加熱装置によって十分に
高温に保持されるので、種結晶からの逆昇華が発生する
ことが防止され、原料が効率良く昇華して良質で大型の
単結晶を成長させることができるようになる。
器を支持する支持体を加熱装置で加熱することにより、
熱が成長容器から支持体を介して放散されることが防止
でき、原料が支持体の近傍で再結晶化することが防止で
きるとともに、種結晶は高周波加熱装置によって十分に
高温に保持されるので、種結晶からの逆昇華が発生する
ことが防止され、原料が効率良く昇華して良質で大型の
単結晶を成長させることができるようになる。
【００１７】また、支持体を加熱する加熱装置によって
支持体を介して成長容器を加熱することが可能になり、
容易に成長中の温度勾配の制御ができる。
支持体を介して成長容器を加熱することが可能になり、
容易に成長中の温度勾配の制御ができる。
【図１】本発明の断面図及び温度勾配特性図である。
【図２】本発明の異なる加熱装置の各斜視図である。
【図３】従来例の断面図及び温度勾配特性図である。
【図４】従来例の問題点の説明図である。
【図５】他の従来例の断面図及び温度勾配特性図であ
る。
る。
【図６】他の従来例の問題低の説明図である。
１ サセプタ ２ ルツボ ４ ワークコイル ７ 抵抗加熱装置
Claims (1)
- 【請求項１】 支持体に支持された成長容器と、成長容
器を加熱する高周波誘導加熱装置とを備え、成長容器内
の下部に原料を上部に種結晶がそれぞれ配置される炭化
ケイ素単結晶成長装置において、上記支持体を直接にま
たは輻射により加熱する加熱装置を設けたことを特徴と
する炭化ケイ素単結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14883392A JPH05319996A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 炭化ケイ素単結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14883392A JPH05319996A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 炭化ケイ素単結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05319996A true JPH05319996A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=15461757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14883392A Pending JPH05319996A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 炭化ケイ素単結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05319996A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101353679B1 (ko) * | 2012-05-04 | 2014-01-21 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 대구경 단결정 성장장치 및 이를 이용하는 성장방법 |
| KR101724290B1 (ko) * | 2015-11-19 | 2017-04-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 탄화규소 단결정 성장장치 |
| CN107208310A (zh) * | 2015-03-24 | 2017-09-26 | 新日铁住金株式会社 | 碳化硅单晶的制造方法 |
| CN110257911A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-09-20 | 深圳市全普科技有限公司 | 一种用于单晶硅生长炉的坩埚装置 |
| CN120057921A (zh) * | 2025-04-09 | 2025-05-30 | 西北工业大学 | 一种成分可调控(Hfx,Zry)C纳米线及其制备方法 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP14883392A patent/JPH05319996A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101353679B1 (ko) * | 2012-05-04 | 2014-01-21 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 대구경 단결정 성장장치 및 이를 이용하는 성장방법 |
| CN107208310A (zh) * | 2015-03-24 | 2017-09-26 | 新日铁住金株式会社 | 碳化硅单晶的制造方法 |
| CN107208310B (zh) * | 2015-03-24 | 2019-10-11 | 昭和电工株式会社 | 碳化硅单晶的制造方法 |
| KR101724290B1 (ko) * | 2015-11-19 | 2017-04-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 탄화규소 단결정 성장장치 |
| CN110257911A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-09-20 | 深圳市全普科技有限公司 | 一种用于单晶硅生长炉的坩埚装置 |
| CN120057921A (zh) * | 2025-04-09 | 2025-05-30 | 西北工业大学 | 一种成分可调控(Hfx,Zry)C纳米线及其制备方法 |
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