[发明专利]单晶制造装置所使用的籽晶保持轴以及单晶制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用熔液法的单晶制造装置所使用的籽晶保持轴以及单晶制造方法。

背景技术

SiC单晶在热学、化学上非常稳定，机械强度优异，抗辐射线，而且与Si单晶相比具有高的绝缘击穿电压，高的热传导率等优异的物性。因此，能够实现：Si单晶、GaAs单晶等已有的半导体材料所无法实现的高输出、高频率、耐电压、耐环境性等，作为能够实现大功率控制和节能的功率装置材料、高速大容量信息通信用装置材料、车载用高温装置材料；耐辐射线装置材料等的大范围内的下一代半导体材料，对其的期待在提高。

以往，作为SiC单晶的生长法，代表性地已知气相法、艾奇逊(Acheson)法和熔液法。气相法之中，例如升华法，具有在生长了的单晶中容易产生被称作微管缺陷的中空贯通状的缺陷、层积缺陷等的晶格缺陷以及结晶多型的缺点，但由于结晶的生长速度大，所以以往大多数SiC块状单晶采用升华法制造，也进行了降低生长结晶的缺陷的尝试(专利文献1)。艾奇逊法中，作为原料使用硅石和焦炭，并在电炉中进行加热，所以因原料中的杂质等，不能够得到结晶性高的单晶。

而且，熔液法是在石墨坩埚中使C从石墨坩埚中溶解在Si熔液中，或使合金熔化在Si熔液中并使C从石墨坩埚中溶解在该熔液中，在设置在低温部的籽晶基板上使SiC结晶层析出并生长的方法。熔液法与气相法相比，在接近于热平衡的状态下进行结晶生长，所以最能够期待低缺陷化。因此，最近提出了好几个采用熔液法的SiC单晶制造方法(专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-119097号公报

专利文献2:日本特开2008-105896号公报

发明内容

在熔液法中，过饱和度成为结晶生长的驱动力。因此，通过提高过饱和度能够提高结晶的生长速度。在采用熔液法的SiC单晶生长中，过饱和度通过将结晶生长界面附近的Si-C熔液的温度设定为比Si-C熔液内部的温度低的温度来设置。因此，为了增加SiC单晶的生长速度，需要使结晶生长界面附近的Si-C熔液的温度成为更低的温度，来确保更高的过饱和度。但是，一边较高地维持Si-C熔液内部的温度，一边使结晶生长界面附近的温度低温化，来增大温度差直到能得到所希望的SiC单晶生长速度的程度是很难的。

本发明是解决上述课题的发明，其目的是提供一种与以往相比能够使SiC单晶更快生长的采用熔液法的单晶制造装置所使用的籽晶保持轴以及采用熔液法的单晶制造方法。

本发明为一种籽晶保持轴，其是采用熔液法的单晶制造装置所使用的籽晶保持轴，

籽晶保持轴的侧面的至少一部分由反射部件覆盖着，所述反射部件具有比籽晶保持轴的反射率大的反射率，

反射部件被配置成在反射部件和保持于籽晶保持轴的端面的籽晶之间空开间隔。

本发明还为一种采用熔液法的SiC单晶制造方法，该方法是使被籽晶保持轴保持的SiC籽晶接触Si-C熔液，以籽晶为基点使SiC单晶生长，Si-C熔液由配置在坩埚的周围的加热装置加热使得在坩埚中具有从内部向表面温度降低的温度梯度，

籽晶保持轴的侧面的至少一部分由反射部件覆盖着，所述反射部件具有比籽晶保持轴的反射率大的反射率，

反射部件以在反射部件和籽晶之间空开间隔的方式配置着。

根据本发明，能够加快单晶的生长速度。

附图说明

图1是表示能够实施本发明的SiC单晶制造装置的构成的一例的剖视示意图。

图2是表示以往使用的SiC单晶制造装置的基本构成的一例的剖视模式图。

图3是表示具有本发明的一个方式的籽晶保持轴的、SiC单晶制造装置的基本构成的一例的剖视示意图，所述籽晶保持轴在侧面配置有反射部件。

图4是表示具有本发明的一个方式的籽晶保持轴的、SiC单晶制造装置的基本构成的一例的剖视示意图，所述籽晶保持轴在侧面的下部配置有反射部件。

图5是表示具有本发明的一个方式的籽晶保持轴的、SiC单晶制造装置的基本构成的一例的剖视示意图，所述籽晶保持轴在侧面的上部配置有反射部件。

图6是表示具有本发明的一个方式的籽晶保持轴的、SiC单晶制造装置的基本构成的一例的剖视示意图，所述籽晶保持轴在侧面的多个部位配置有反射部件。

图7是表示本发明的一个方式中的、保持具有与籽晶保持轴的端面相同的形状的上表面的籽晶时的籽晶和反射部件的位置关系的剖视示意图。