JPH05319997A - 単結晶炭化ケイ素の製造方法 - Google Patents
単結晶炭化ケイ素の製造方法Info
- Publication number
- JPH05319997A JPH05319997A JP14883492A JP14883492A JPH05319997A JP H05319997 A JPH05319997 A JP H05319997A JP 14883492 A JP14883492 A JP 14883492A JP 14883492 A JP14883492 A JP 14883492A JP H05319997 A JPH05319997 A JP H05319997A
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- Japan
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- silicon carbide
- single crystal
- substrate
- plane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スライシングの手間と時間を省ける上、スラ
イシングによる結晶性の悪化を防止できるようにした単
結晶炭化ケイ素の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 粉末状の炭化ケイ素４を加熱して昇華させ、
炭化ケイ素単結晶からなる基板上に再結晶させて炭化ケ
イ素６を成長させる単結晶炭化ケイ素の製造方法におい
て、炭化ケイ素６の成長方向を規制する板５を設け、板
の面方向に炭化ケイ素を成長させる。
イシングによる結晶性の悪化を防止できるようにした単
結晶炭化ケイ素の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 粉末状の炭化ケイ素４を加熱して昇華させ、
炭化ケイ素単結晶からなる基板上に再結晶させて炭化ケ
イ素６を成長させる単結晶炭化ケイ素の製造方法におい
て、炭化ケイ素６の成長方向を規制する板５を設け、板
の面方向に炭化ケイ素を成長させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶炭化ケイ素の製
造方法に係り、特に、スライシングの手間と時間を省け
る上、スライシングによる結晶性の悪化を防止できるよ
うにした単結晶炭化ケイ素の製造方法に関する。
造方法に係り、特に、スライシングの手間と時間を省け
る上、スライシングによる結晶性の悪化を防止できるよ
うにした単結晶炭化ケイ素の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化ケイ素（ＳｉＣ）は熱的、化学的に
極めて安定で、耐放射線性に優れていることから、耐環
境デバイス用材料として注目されている。特に、６Ｈ形
のＳｉＣ単結晶は室温で約３ｅＶの帯制帯幅を持ち、青
色発光ダイオード材料として用いられている。
極めて安定で、耐放射線性に優れていることから、耐環
境デバイス用材料として注目されている。特に、６Ｈ形
のＳｉＣ単結晶は室温で約３ｅＶの帯制帯幅を持ち、青
色発光ダイオード材料として用いられている。
【０００３】ＳｉＣ単結晶インゴットを成長させる方法
としては、例えば「真空、３０巻５２〜５８ページ（１
９８７年）」に記載されているように、いわゆる、昇華
法が採用され、この昇華法によって得られたインゴット
をスライサーで板状にスライスすることによりＳｉＣ単
結晶基板が得られる。
としては、例えば「真空、３０巻５２〜５８ページ（１
９８７年）」に記載されているように、いわゆる、昇華
法が採用され、この昇華法によって得られたインゴット
をスライサーで板状にスライスすることによりＳｉＣ単
結晶基板が得られる。
【０００４】上記昇華法とは、図３に示すように、６Ｈ
−ＳｉＣ単結晶からなる基板２を固着したホルダー１で
蓋されるルツボ３の下部に原料としてのＳｉＣ粉末４を
入れ、例えば高周波誘導法によってこのＳｉＣ粉末４を
加熱して昇華させ、低温の基板２にガス化したＳｉＣを
接触させて再結晶させることにより基板２上に単結晶Ｓ
ｉＣ６を成長させる方法である。
−ＳｉＣ単結晶からなる基板２を固着したホルダー１で
蓋されるルツボ３の下部に原料としてのＳｉＣ粉末４を
入れ、例えば高周波誘導法によってこのＳｉＣ粉末４を
加熱して昇華させ、低温の基板２にガス化したＳｉＣを
接触させて再結晶させることにより基板２上に単結晶Ｓ
ｉＣ６を成長させる方法である。
【０００５】また、昇華法において、基板２の結晶面方
位をａ軸方向、即ち、｛１，１，−２，０｝面及び
｛１，０，−１，０｝面とすることにより、成長したＳ
ｉＣ単結晶６が基板結晶の結晶多形（６Ｈ形）を安定的
に引き継ぐことが報告されている（「第５２回応用物理
学会学術講演会講演予稿集Ｎｏ．１、３０９頁（１９９
１年）秋期」）。
位をａ軸方向、即ち、｛１，１，−２，０｝面及び
｛１，０，−１，０｝面とすることにより、成長したＳ
ｉＣ単結晶６が基板結晶の結晶多形（６Ｈ形）を安定的
に引き継ぐことが報告されている（「第５２回応用物理
学会学術講演会講演予稿集Ｎｏ．１、３０９頁（１９９
１年）秋期」）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＳｉＣはモ
ース硬度でダイヤモンドの１０に次ぐ９．２から９．３
の機械的強度を持つため、昇華法によって得られたイン
ゴットをスライサーにより板状にスライスする際、ケイ
素（Ｓｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）に比べるとスラ
イス速度を小さくする必要があり、加工時間が長くなる
上、スライス速度を小さくしてもスライサーの刃の劣化
ないし消耗が著しく、コスト高になる。
ース硬度でダイヤモンドの１０に次ぐ９．２から９．３
の機械的強度を持つため、昇華法によって得られたイン
ゴットをスライサーにより板状にスライスする際、ケイ
素（Ｓｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）に比べるとスラ
イス速度を小さくする必要があり、加工時間が長くなる
上、スライス速度を小さくしてもスライサーの刃の劣化
ないし消耗が著しく、コスト高になる。
【０００７】また、長時間のスライシングによってＳｉ
Ｃ単結晶基板がダメージを受けて結晶性が悪化すること
も十分に懸念される。
Ｃ単結晶基板がダメージを受けて結晶性が悪化すること
も十分に懸念される。
【０００８】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、スライシングの手間と時間を省ける上、スラ
イシングによる結晶性の悪化を防止できるようにした単
結晶炭化ケイ素の製造方法を提供することを目的とす
る。
のであり、スライシングの手間と時間を省ける上、スラ
イシングによる結晶性の悪化を防止できるようにした単
結晶炭化ケイ素の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、粉末状の炭化
ケイ素を加熱して昇華させ、炭化ケイ素単結晶からなる
基板上に再結晶させて炭化ケイ素を成長させる単結晶炭
化ケイ素の製造方法において、炭化ケイ素の成長方向を
規制する板を設け、炭化ケイ素を任意の厚さの板状に成
長させることを特徴とする。
ケイ素を加熱して昇華させ、炭化ケイ素単結晶からなる
基板上に再結晶させて炭化ケイ素を成長させる単結晶炭
化ケイ素の製造方法において、炭化ケイ素の成長方向を
規制する板を設け、炭化ケイ素を任意の厚さの板状に成
長させることを特徴とする。
【００１０】
【作用】炭化ケイ素の成長方向を規制するため、例えば
グラファイトカーボンもしくは多孔性カーボンの板を基
板に垂直に配置することにより、炭化ケイ素を任意の厚
さの板状に成長させることができる。
グラファイトカーボンもしくは多孔性カーボンの板を基
板に垂直に配置することにより、炭化ケイ素を任意の厚
さの板状に成長させることができる。
【００１１】また、本発明においては、上記のように、
ＳｉＣ単結晶基板の結晶面方位をｃ軸と垂直方向
（｛１，１，−２，０｝面もしくは｛１，０，−１，
０｝面）とすることにより、ｃ軸（｛０，０，０，１｝
もしくは｛０，０，０，−１｝面）の欠陥が少なく、ま
た、結晶多形（６Ｈ形）の良質な板状の炭化ケイ素単結
晶をスライスすることなく再現性良く、直接成長させる
ことができる。
ＳｉＣ単結晶基板の結晶面方位をｃ軸と垂直方向
（｛１，１，−２，０｝面もしくは｛１，０，−１，
０｝面）とすることにより、ｃ軸（｛０，０，０，１｝
もしくは｛０，０，０，−１｝面）の欠陥が少なく、ま
た、結晶多形（６Ｈ形）の良質な板状の炭化ケイ素単結
晶をスライスすることなく再現性良く、直接成長させる
ことができる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例に係る単結晶炭化ケイ素の
製造方法を図１及び図２に基づいて具体的に説明する。
製造方法を図１及び図２に基づいて具体的に説明する。
【００１３】この方法においては、ルツボ３の下部に原
料としてのＳｉＣ粉末４を入れ、下面に６Ｈ−ＳｉＣ単
結晶からなる基板２を固着したホルダー１でルツボ３を
蓋した後、例えば高周波誘導法によってこのＳｉＣ粉末
４を加熱して昇華させる。
料としてのＳｉＣ粉末４を入れ、下面に６Ｈ−ＳｉＣ単
結晶からなる基板２を固着したホルダー１でルツボ３を
蓋した後、例えば高周波誘導法によってこのＳｉＣ粉末
４を加熱して昇華させる。
【００１４】上記基板２を低温部とすることによりガス
化したＳｉＣを接触させて再結晶させて基板２上にＳｉ
Ｃ単結晶６を成長させる。
化したＳｉＣを接触させて再結晶させて基板２上にＳｉ
Ｃ単結晶６を成長させる。
【００１５】基板２の表面付近には、所定の間隔を置い
て基板２に対して垂直に配置された多数の板５が設けら
れる。これらの板５はグラファイトカーボンもしくは多
孔性カーボンで作られる。
て基板２に対して垂直に配置された多数の板５が設けら
れる。これらの板５はグラファイトカーボンもしくは多
孔性カーボンで作られる。
【００１６】基板２上に成長するＳｉＣ単結晶６は、こ
の板５によって成長方向を規制され、基板２に対して垂
直方向にのみ成長して板状になる。したがって、板５の
間隔によって所望の厚さ及び幅を有する板状のＳｉＣ単
結晶基板をスライシングすることなく得ることができ
る。
の板５によって成長方向を規制され、基板２に対して垂
直方向にのみ成長して板状になる。したがって、板５の
間隔によって所望の厚さ及び幅を有する板状のＳｉＣ単
結晶基板をスライシングすることなく得ることができ
る。
【００１７】このようにして得られるＳｉＣ単結晶基板
の結晶面方位は、ホルダー１に支持された基板２の結晶
面方位によって決定され、例えば、基板２の結晶面方位
をｃ軸と垂直な面（｛１，１，−２，０｝面もしくは
｛１，０，−１，０｝面）にすることにより、基板２と
同じ結晶多形（６Ｈ−ＳｉＣ）で、ｃ軸方向の面方位
（｛０，０，０，１｝面もしくは｛０，０，０，−１｝
面）の板状のＳｉＣ単結晶が安定良く成長する。
の結晶面方位は、ホルダー１に支持された基板２の結晶
面方位によって決定され、例えば、基板２の結晶面方位
をｃ軸と垂直な面（｛１，１，−２，０｝面もしくは
｛１，０，−１，０｝面）にすることにより、基板２と
同じ結晶多形（６Ｈ−ＳｉＣ）で、ｃ軸方向の面方位
（｛０，０，０，１｝面もしくは｛０，０，０，−１｝
面）の板状のＳｉＣ単結晶が安定良く成長する。
【００１８】また、例えば結晶面方位を｛１，１，−
２，０｝面もしくは｛１，０，−１，０｝面を数度（例
えば３〜５°）傾斜させた（オフした）基板２を用いれ
ば、｛０，０，０，１｝面もしくは｛０，０，０，−
１｝面の数度オフした面方位を持つ板状のＳｉＣ単結晶
基板を得ることができる。
２，０｝面もしくは｛１，０，−１，０｝面を数度（例
えば３〜５°）傾斜させた（オフした）基板２を用いれ
ば、｛０，０，０，１｝面もしくは｛０，０，０，−
１｝面の数度オフした面方位を持つ板状のＳｉＣ単結晶
基板を得ることができる。
【００１９】以上のようにして得たＳｉＣ単結晶基板
は、任意の厚さ及び幅に形成されているので、スライシ
ングや結晶面方位を出すための研磨をする必要がなく、
工程時間を著しく短縮できるとともに、スライサーの刃
や研磨材を消耗させるおそれもなく、また、スライシン
グによって結晶面が損傷されるおそれもなくなる。
は、任意の厚さ及び幅に形成されているので、スライシ
ングや結晶面方位を出すための研磨をする必要がなく、
工程時間を著しく短縮できるとともに、スライサーの刃
や研磨材を消耗させるおそれもなく、また、スライシン
グによって結晶面が損傷されるおそれもなくなる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、例えばその成長方向を規制する板を用いて炭化ケイ
素を所定の厚さの板状に成長させるので、スライシング
をすることなく任意の厚さ及び幅を有する板状のＳｉＣ
単結晶基板を得ることができ、スライシングに要してい
る多大の時間及びコストを節約することができる。
ば、例えばその成長方向を規制する板を用いて炭化ケイ
素を所定の厚さの板状に成長させるので、スライシング
をすることなく任意の厚さ及び幅を有する板状のＳｉＣ
単結晶基板を得ることができ、スライシングに要してい
る多大の時間及びコストを節約することができる。
【００２１】また、スライシングによる結晶面のダメー
ジが発生するおそれがなくなり、結晶性の高い板状のＳ
ｉＣ単結晶基板を得ることができる。
ジが発生するおそれがなくなり、結晶性の高い板状のＳ
ｉＣ単結晶基板を得ることができる。
【００２２】更に、基板の結晶面方位を適宜設定するこ
とにより任意の角度にオフさせた結晶面を有する板状の
ＳｉＣ単結晶基板を得ることができるので、結晶面の面
方位を調整するための研磨工程が不要になり、一層多大
の時間及びコストを節約することができる。
とにより任意の角度にオフさせた結晶面を有する板状の
ＳｉＣ単結晶基板を得ることができるので、結晶面の面
方位を調整するための研磨工程が不要になり、一層多大
の時間及びコストを節約することができる。
【図１】本発明方法に用いる装置例の縦断面図である。
【図２】本発明方法に用いる装置例のホルダ及び板の底
面図である。
面図である。
【図３】従来例に用いる装置例の縦断側面図である。
２ 基板 ４ 粉末状の炭化ケイ素 ５ 板 ６ ＳｉＣ単結晶
Claims (2)
- 【請求項１】 粉末状の炭化ケイ素を加熱して昇華さ
せ、炭化ケイ素単結晶からなる基板上に再結晶させて炭
化ケイ素を成長させる単結晶炭化ケイ素の製造方法にお
いて、 炭化ケイ素の成長方向を規制する板を設け、炭化ケイ素
を任意の厚さの板状に成長させることを特徴とする単結
晶炭化ケイ素の製造方法。 - 【請求項２】 基板の結晶面方位を｛１，１，−２，
０｝面及び｛１，０，−１，０｝面として｛０，０，
０，１｝面もしくは｛０，０，０，−１｝面の板状の炭
化ケイ素単結晶を成長させる請求項１に記載の単結晶炭
化ケイ素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14883492A JPH05319997A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 単結晶炭化ケイ素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14883492A JPH05319997A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 単結晶炭化ケイ素の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05319997A true JPH05319997A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=15461779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14883492A Pending JPH05319997A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 単結晶炭化ケイ素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05319997A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008540316A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | クリー インコーポレイテッド | 炭化ケイ素結晶の作製方法および装置 |
| KR101028116B1 (ko) * | 2008-12-09 | 2011-04-08 | 한국전기연구원 | 다수의 탄화규소 단결정 성장을 위한 장치 |
| JP2013133274A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Fujikura Ltd | 種結晶保持部材、窒化アルミニウム単結晶の製造方法およびその製造装置 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP14883492A patent/JPH05319997A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008540316A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | クリー インコーポレイテッド | 炭化ケイ素結晶の作製方法および装置 |
| KR101028116B1 (ko) * | 2008-12-09 | 2011-04-08 | 한국전기연구원 | 다수의 탄화규소 단결정 성장을 위한 장치 |
| JP2013133274A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Fujikura Ltd | 種結晶保持部材、窒化アルミニウム単結晶の製造方法およびその製造装置 |
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