[发明专利]SiC单晶体的制造装置和SiC单晶体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及SiC单晶体的制造装置和SiC单晶体的制造方法，更详细而言，涉及用于溶液生长法的SiC单晶体的制造装置以及使用该制造装置的SiC单晶体的制造方法。

背景技术

作为用于制造碳化硅(SiC)单晶体的方法，已知有溶液生长法。在溶液生长法中，将SiC晶种配置于晶种轴(日文：シードシャフト)的下端，使SiC晶种的下表面(以下，称作结晶生长面)与Si－C溶液接触。然后，使SiC单晶体在SiC晶种的与Si－C溶液接触的结晶生长面上生长。在此，Si－C溶液是指，碳(C)溶解于Si或Si合金的熔体而成的溶液。

优选的是，在SiC晶种的结晶生长面上生长的SiC单晶体的表面(以下，称作生长表面)是平坦的。若在SiC晶种的结晶生长面内存在温差，则在SiC晶种的结晶生长面内形成容易生长SiC单晶体的区域和难以生长SiC单晶体的区域。因此，在SiC单晶体的生长表面形成有凹凸。因而，为了使SiC单晶体的生长表面平坦，需要使SiC晶种的结晶生长面内的温度分布均匀。

另外，近年来，要求制造更大的SiC单晶体。为了增大SiC单晶体的尺寸，需要增大SiC晶种的结晶生长面。若增大SiC晶种的结晶生长面，则在SiC晶种的结晶生长面内容易出现温差。因此，为了制造更大的SiC单晶体，也需要使SiC晶种的结晶生长面内的温度分布尽可能均匀。

在日本特开2008－105896号公报中公开了一种SiC单晶体的制造方法。在所述公报所记载的SiC单晶体的制造方法中，将比晶种轴的下端面大的SiC晶种安装于晶种轴的下端面，并且使SiC晶种整体浸渍于Si－C溶液。因此，同使SiC晶种的结晶生长面与Si－C溶液的液面接触的情况相比，在SiC晶种的结晶生长面内不易出现温差。

详细而言，在使SiC晶种的结晶生长面与Si－C溶液的液面接触的情况下，SiC晶种的上表面的除与晶种轴的下端面接触的区域之外的区域与填满在收纳有Si－C溶液的坩埚内的空间内的非活性气体接触。在该情况下，在SiC晶种的上表面，在与晶种轴的下端面接触的区域和除该区域以外的区域，热的传递条件不同。特别是，在与非活性气体接触的区域，例如由于非活性气体的流动等，热的传递条件容易发生变化。结果，SiC晶种的上表面的温度分布容易变得不均匀。通常，若SiC晶种的上表面的温度分布均匀，则SiC晶种的结晶生长面由于与温度得到控制的Si－C溶液接触而能够确保均匀的温度分布。另一方面，若SiC晶种的上表面的温度分布不均匀，则会影响到SiC晶种的结晶生长面的温度分布。因此，SiC晶种的结晶生长面的温度变得不均匀。

若如所述公报中记载的那样使SiC晶种整体浸渍于Si－C溶液，则SiC晶种的上表面也由于与温度得到控制的Si－C溶液接触而能够确保均匀的温度分布。因此，在SiC晶种的结晶生长面内不易出现温差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－105896号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，即使是将比晶种轴的下端面大的SiC晶种安装于晶种轴的下端面并且使SiC晶种整体浸渍于Si－C溶液，有时也在SiC晶种的结晶生长面内出现温差。

本发明的目的在于提供一种能够抑制SiC晶种的结晶生长面内的温差的SiC单晶体的制造装置、SiC单晶体的制造方法以及晶种轴。

用于解决问题的方案

本发明的实施方式的SiC单晶体的制造装置用于溶液生长法。SiC单晶体的制造装置包括晶种轴和坩埚。晶种轴具有供SiC晶种安装的下端面。坩埚用于收纳Si－C溶液。晶种轴包括筒部、底部和低导热性构件。底部配置于筒部的下端，且具有下端面。低导热性构件配置于底部的上表面，且具有比底部的热传导率低的热传导率。

本发明的实施方式的SiC单晶体的制造方法使用所述制造装置。该制造方法包括如下工序：在晶种轴的下端面安装SiC晶种的工序；对收纳有原料的坩埚加热而生成Si－C溶液的工序；使安装于晶种轴的下端面的SiC晶种与Si－C溶液接触的工序；在SiC晶种上培养SiC单晶体的工序。

本发明的实施方式的晶种轴用于基于溶液生长法的SiC单晶体的制造。该晶种轴具有供SiC晶种安装的下端面。该晶种轴包括：筒部；底部，其配置于所述筒部的下端，具有所述下端面；低导热性构件，其配置于所述底部的上表面，且具有比所述底部的热传导率低的热传导率。