[发明专利]碳化硅单晶的制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及碳化硅单晶的制造装置。

背景技术

以往，在SiC单晶的制造中，如果在SiC单晶中混入微粒，则存在以该微粒为起点发生位错或微管、多型等晶体缺陷的问题。其原因是：在导入原料气体时，微粒乘着气流从上游侧开始浮游，在晶体生长时微粒会附着在生长面上，然后进入生长晶体中。因此，期望能够抑制微粒向SiC单晶中混入的制造装置。

作为这样的能够抑制微粒混入的碳化硅单晶的制造装置，提出了例如具有日本特开2003-137695号公报中公开的结构的制造装置。具体地讲，在加热容器内使从导入管导入的混合气体触及挡板，在使气流变化后，导给作为晶种的SiC单晶基板。

但是，在上述结构中，尽管能够通过挡板使气流不直接触及SiC单晶基板，但是由于仍不能通过挡板将微粒充分除去，因此微粒还是乘着气流到达SiC单晶基板。因此，期望着具有能够更加抑制微粒到达SiC单晶基板的结构的制造装置。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种能够抑制微粒到达SiC单晶基板的、能够制造高品质的SiC单晶的SiC单晶制造装置。

根据本发明公开的第一方式，碳化硅单晶的制造装置具备：反应容器、配置在反应容器内且由碳化硅单晶基板构成的晶种、对原料气体进行加热的加热容器。晶种被配置在反应容器的上方。碳化硅的原料气体从反应容器的下方供给，到达晶种，在晶种的表面使碳化硅单晶生长。加热容器相对于反应容器被配置在原料气体的流动路径上游侧。加热容器具备：中空筒状部件、原料气体入口、原料气体供给喷嘴和多个挡板。原料气体入口向中空筒状部件内导入所述原料气体。原料气体供给喷嘴从所述中空筒状部件向所述反应容器中排出原料气体。多个挡板在从原料气体入口到原料气体供给喷嘴之间被配置在原料气体的流动路径上。

这样，形成了在从原料气体入口到原料气体供给喷嘴之间具备多个被配置在原料气体的流动路径上的挡板的构成。因此，在从原料气体入口到原料气体供给喷嘴之间，含有微粒的原料气体撞上被配置在原料气体的流动路径上的多个挡板。这样，原料气体几次改变流动方向，并且与没有挡板的情况或只有一块挡板的情况相比，能够沿更长的流动路径移动。因此，在加热了的加热容器内，原料气体暴露于高温下的时间延长，微粒被分解，不能到达晶种的表面或SiC单晶的生长表面。所以，能够制造高品质的SiC单晶。

根据本发明公开的第二方式，碳化硅单晶的制造装置具备：反应容器、配置在反应容器内且由碳化硅单晶基板构成的晶种、对原料气体进行加热的加热容器。晶种被配置在反应容器的上方。碳化硅的原料气体从反应容器的下方供给，到达晶种，在晶种的表面使碳化硅单晶生长。加热容器相对于反应容器被配置在所述原料气体的流动路径上游侧。加热容器具备：中空筒状部件、原料气体入口、原料气体供给喷嘴和螺旋路径部。原料气体入口向中空筒状部件内导入所述原料气体。原料气体供给喷嘴从所述中空筒状部件向所述反应容器中排出原料气体。螺旋路径部在从原料气体入口到原料气体供给喷嘴之间构成螺旋状的原料气体的流动路径。

这样，通过在加热容器内设置螺旋路径部以构成螺旋形状的流动路径，能够延长原料气体的流动路径。这样一来，能够在加热了的加热容器内更加延长暴露于高温下的时间。所以，能够制造高品质的SiC单晶。

附图说明

本发明的上述目的及其它目的、特征或优点，结合附图并通过下面的详细描述将更加清楚。所述附图如下。

图1是第1实施方式的SiC单晶制造装置的剖视图。

图2(a)是图1所示的SiC单晶制造装置中的加热容器的剖视示意图，图2(b)是立体示意图。

图3(a)是第2实施方式的SiC单晶制造装置中具备的加热容器的剖视示意图，图3(b)是立体示意图。

图4是第3实施方式的SiC单晶制造装置中具备的加热容器的剖视示意图。

图5(a)是挡板的立体示意图，图5(b)是在与中空筒状部件的中心轴垂直的方向将挡板切断时的剖视示意图。

图6是将第4实施方式的SiC单晶制造装置中具备的加热容器的挡板在与中空筒状部件的中心轴垂直的方向上切断时的剖视示意图。

图7(a)是第5实施方式的SiC单晶制造装置中具备的加热容器的剖视示意图，图7(b)是加热容器的只取下1块挡板时的立体示意图，图7(c)是挡板的部分放大剖视示意图。

图8(a)是第6实施方式的SiC单晶制造装置中具备的加热容器的剖视示意图，图8(b)是挡板的立体示意图。