[发明专利]SiC单晶的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及SiC单晶的制造方法，更具体而言，涉及通过溶液生长法制造含有Al作 为掺杂物的SiC单晶的方法。

背景技术

作为制造SiC单晶的方法，有升华法和溶液生长法等。升华法中，在反应容器内，使 原料形成气相的状态，供给到晶种上，使单晶生长。

溶液生长法(日文：溶液成長法)中，使Si-C溶液与晶种接触，使SiC单晶在晶种上 生长。在此，Si-C溶液(日文：溶液)指的是在Si或Si合金的熔体(日文：融液)中溶解(日文： 溶解)C(碳)而成的溶液。溶液生长法中，通常作为容纳Si-C溶液的容器，使用石墨坩埚。在 石墨坩埚内将含有Si的原料熔解形成熔体的情况下，C由石墨坩埚溶出到该熔体中。其结 果，熔体成为Si-C溶液。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：C.Jacquier另外5人、JournalofMaterialsScience,2002, vol.37,p.3299-3306

非专利文献2：C.Jacquier另外5人、JournalofCrystalGrowth,254,2003, p.123-130

发明内容

发明要解决的问题

制造导电型为p型的SiC单晶的情况下，作为掺杂物，通常掺杂Al(铝)。利用升华法 的SiC单晶的制造通常在减压气氛下进行，另外，作为反应容器，使用石墨坩埚。在减压气氛 下，Al容易气化。由于石墨坩埚为多孔，气化了的Al透过石墨坩埚。因此，想要通过升华法制 造掺杂有Al的SiC单晶时，作为掺杂物的Al由反应容器(石墨坩埚)漏出。因此，难以通过升 华法制造高浓度地掺杂有Al的低电阻的SiC单晶。另一方面，溶液生长法中，只要Si-C溶液 含有Al则可以制造高浓度地掺杂有Al的SiC单晶。

但是，溶液生长法中，Si-C溶液中含有的Al与石墨剧烈反应(参照上述非专利文献 1)。因此，在石墨坩埚内生成、保持含有Al的Si-C溶液时，由于与Al的反应而石墨坩埚有可 能在短时间内被破坏(参照上述非专利文献2)。因此，利用溶液生长法时，难以制造掺杂有 Al的、厚度大的SiC单晶。

本发明的目的在于，提供一种制造方法，其为利用溶液生长法的SiC单晶的制造方 法，其即使使用石墨坩埚、也可以使掺杂有Al的SiC单晶生长。

本实施方式的SiC单晶的制造方法，为利用溶液生长法的SiC单晶的制造方法。该 制造方法包括下述工序：在石墨坩埚内生成Si-C溶液的工序，所述Si-C溶液以满足下述式 (1)的范围含有Si、Al和Cu，余量由C和杂质组成；和使Si-C溶液与SiC晶种接触，使SiC单晶 在SiC晶种上生长的工序。

0.03<[Cu]/([Si]+[Al]+[Cu])≤0.5(1)

其中，[Si]、[Al]和[Cu]分别表示Si、Al和Cu的以摩尔％表示的含量。

本实施的其它方式的SiC单晶的制造方法为利用溶液生长法的SiC单晶的制造方 法。该制造方法包括下述工序：在石墨坩埚内生成Si-C溶液的工序，所述Si-C溶液以满足下 述式(2)的范围含有Si、Al、Cu和M(M为选自由Ti、Mn、Cr、Co、Ni、V、Fe、Dy、Nd、Tb、Ce、Pr和Sc 组成的组中的一种以上元素)，余量由C和杂质组成；和使Si-C溶液与SiC晶种接触，使SiC单 晶在SiC晶种上生长的工序。

0.03<[Cu]/([Si]+[Al]+[Cu]+[M])<0.5(2)

其中，[M]表示选自由Ti、Mn、Cr、Co、Ni、V、Fe、Dy、Nd、Tb、Ce、Pr和Sc组成的组中的 一种以上元素的以摩尔％表示的含量的总计。

本实施方式的SiC单晶的制造方法，即使使用石墨坩埚、也可以使掺杂有Al的SiC 单晶生长。

附图说明

图1为能够用于实施本实施方式的SiC单晶的制造方法的制造装置的概略结构图。

图2为表示Si-C溶液的Al浓度与由该Si-C溶液得到的SiC单晶的Al浓度的关系的 图。

具体实施方式