[发明专利]遮蔽构件和具备该遮蔽构件的单晶生长装置

说明书

本发明的遮蔽构件配置于单晶生长装置内，所述单晶生长装置具备晶体生长用容器、原料收纳部、基板支持部和加热装置，所述原料收纳部位于所述晶体生长用容器内的下部，所述基板支持部配置在所述原料收纳部的上方，且以与所述原料收纳部相对的方式支持基板，所述加热装置配置在所述晶体生长用容器的外周，所述单晶生长装置使原料从所述原料收纳部升华而在所述基板上生长所述原料的单晶，所述遮蔽构件是在所述原料收纳部与所述基板支持部之间配置使用的，所述遮蔽构件由至少1个结构体构成，所述结构体具有非平板形状，所述非平板形状是将所述结构体配置于所述装置内时，所述基板支持部侧的面为倾斜面的形状。

技术领域

本发明涉及遮蔽构件和具备该遮蔽构件的单晶生长装置。

本申请基于2018年5月11日在日本提出申请的专利申请2018-092042号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

碳化硅的热和绝缘击穿电压大，能带隙宽，并且具有热导率高等优异性能。因此，能够应用于大功率的功率器件、耐高温半导体元件、耐辐射线半导体元件、高频半导体元件等。硅由于材料本身的物性极限而在提高性能方面正在接近极限，因此物性极限大于硅的碳化硅受到关注。近年来，作为针对地球温室化问题的对策的、降低功率转换时的能量损耗的节能技术，使用碳化硅材料的功率电子技术备受期待。

作为其基础技术，碳化硅单晶生长技术的研究开发正在积极地推进。

从面向促进实用化、降低制造成本的观点出发，单晶生长反应的高速化成为当务之急。

碳化硅单晶具有3C-SiC、4H-SiC、6H-SiC等多型(结晶多型)，即具有多种晶体结构。多型是由于即使碳化硅的晶体结构不同，从c轴方向(000-1方向)观察时的最表面结构也没有区别所产生的。

这些多型之中4H-SiC单晶的移动率特别高。因此，期待其向功率器件等的利用。

作为碳化硅单晶的生长方法，已知利用硅蒸气与碳的反应，在碳化硅的籽晶上生长碳化硅单晶的方法。例如，专利文献1所公开的方法中，使来自硅原料的蒸发气体上升。接着，在高于硅原料的温度、并高于碳化硅籽晶基板的温度、并且1600℃以上对后述的碳材料进行加热。接着，使其穿过在硅原料上方配置的多孔质碳材料或贯穿孔穿设碳材料中。进而，使与碳材料反应了的气体上升，到达在碳材料上方配置的籽晶基板。采用以上方法，在籽晶基板上生长碳化硅单晶。

专利文献1的方法中，在原料与籽晶基板之间配置具有孔的碳材料，将该碳材料用于碳化硅单晶的碳原料供给。

另外，作为其他生长方法已知升华再结晶法。该方法中，在晶体生长用容器内使原料碳化硅升华，在低温的籽晶基板上使碳化硅再结晶从而生长碳化硅单晶(例如专利文献2、3)。

将以往的碳化硅单晶制造用的具有晶体生长用容器的单晶生长装置的一例示于图13。

采用升华再结晶法进行的碳化硅单晶的制造中使用的单晶生长装置100如图13所示，具备：位于晶体生长用容器101内的下部的原料收纳部102、用配置于该原料收纳部102的上方的圆形基板支持面支持籽晶103的基板支持部104、以及配置在晶体生长用容器101的外周的加热单元105。另外，已知为了使籽晶103与原料收纳部102具有温度差，在籽晶103与原料收纳部102之间配置由圆形平板构成的遮蔽板(遮蔽构件)106(例如专利文献4)。

该单晶生长装置100中，通过遮蔽板106来阻止籽晶103直接受到原料部107的辐射热，由此抑制籽晶的温度上升。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第4199921号公报

专利文献2：国际公开第2000/39372号

专利文献3：日本特开2010-13296号公报