[发明专利]基座、SiC单晶的制造装置和制造方法

说明书

本发明涉及支持SiC的单晶生长用的晶种的基座、具备该基座的SiC单晶的制造装置和制造方法。本发明的目的是提供一种基座，在用粘结剂固定了晶种的状态下，能够除去从被加热了的粘结剂中产生的气体。本发明的基座(103)是晶体生长用的晶种(102)的基座(103)，粘结晶种(102)的一侧的主面(103a)是平坦的，且具有气体透过区域(106)，气体透过区域(106)是从一侧的主面(103a)起的厚度局部变薄地形成的。

技术领域

本发明涉及支持SiC的单晶生长用的晶种(籽晶)的基座和具备该基座的SiC单晶的制造装置以及制造方法。

本申请基于2018年7月18日在日本提出申请的专利申请2018-135092号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

已知作为半导体材料的碳化硅(SiC)与现在作为器件用基板广泛使用的Si(硅)相比带隙宽，且耐压性、热传导性优异。因此，期待碳化硅向功率器件、高频器件、高温工作器件等的应用。

利用碳化硅的半导体器件使用在SiC晶片上形成了外延膜的SiC外延晶片。采用化学气相生长法(Chemical Vapor Deposition：CVD)在SiC晶片上设置的外延膜成为SiC半导体器件的活性区域。外延膜的活性区域将SiC晶片的晶体缺陷原样地继承和/或转换为其他晶体缺陷而继承，由此受到SiC晶片品质的影响。因此，要求没有缺陷的高品质SiC晶片。

SiC晶片是切取SiC单晶的锭而制作的。SiC单晶一般可以采用升华法制造。升华法是以下方法：在配置于石墨制坩埚内的基座上配置由SiC单晶构成的籽晶(晶种)，并加热坩埚由此将从坩埚内的原料粉末升华出的升华气体向籽晶供给，使籽晶向更大的SiC单晶生长。在生长SiC单晶的过程中，籽晶用粘结剂固定在基座上。作为粘结剂，大多使用包含有机溶剂的碳粘结剂(专利文献1)。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2015-193494号公报

发明内容

在使粘结剂固化的过程中，从被加热了的碳粘结剂中产生气体。如果由于该气体而在基座与籽晶之间形成孔隙，则宏观缺陷(贯穿缺陷)从此伸长，到达生长中的SiC单晶。因此，生长中的SiC单晶和晶种有时与基座的密合性下降而剥落。即使没有剥落，生长出的SiC单晶也包含宏观缺陷，品质下降。

如果使用小口径籽晶，则通过对生长SiC单晶之前的晶种施加载重进行加压、和/或进行真空加压脱泡处理，由此能够使气体从没有被晶种覆盖的侧部向外释放。然而，由于近年的需要，当制造大口径SiC晶片的情况下，相应地籽晶也使用大口径籽晶，该情况下，在粘结剂层的中央附近产生的气体难以从侧部释放。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的是提供一种基座，在用粘结剂固定了晶种的状态下，能够除去从被加热了的粘结剂中产生的气体。

(1)本发明一方案中的基座是晶体生长用的晶种的基座，粘结所述晶种的一侧的主面是平坦的，所述基座具有气体透过区域，所述气体透过区域是从所述一侧的主面起的厚度局部变薄地形成的区域。

(2)所述(1)记载的基座中，优选：所述气体透过区域的厚度为1mm以上且小于5mm。

(3)所述(1)或(2)中任一项记载的基座中，优选：所述气体透过区域的厚度随着从所述中心远离而增加。

(4)所述(1)～(3)中任一项记载的基座中，优选：所述气体透过区域以外的区域包含厚度为10mm以上的部分。

(5)所述(1)～(4)中任一项记载的基座中，优选：厚度方向的俯视图中，将从中心到外周的距离设为r时，所述气体透过区域包含在距所述中心的距离为(r/2)的范围中。