[发明专利]SiC单晶制造装置

说明书

本公开提供一种晶体生长用容器内的温度分布的均匀性高的SiC单晶制造装置。SiC单晶制造装置具备：容纳SiC原料的晶体生长用容器、覆盖上述晶体生长用容器的周围的绝热件、对上述晶体生长用容器进行加热的加热器、以及以悬空状态保持上述晶体生长用容器的保持构件。

技术领域

本发明涉及一种SiC单晶制造装置。

背景技术

与硅(Si)相比，碳化硅(SiC)的绝缘击穿电场大一个数量级，带隙大3倍。另外，与硅(Si)相比，碳化硅(SiC)具有热导率高3倍左右等特性。碳化硅(SiC)被期待着应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。因此，近年来，SiC外延晶片已经用于上述的半导体器件。

SiC外延晶片通过在SiC单晶基板上使用化学气相沉积法(Chemical VaporDeposition：CVD)来使成为SiC半导体器件的活性区域的SiC外延膜生长而被制造。

SiC单晶基板通过对SiC单晶进行切割来制成。作为制造该SiC单晶的方法之一，众所周知有升华法。升华法是使籽晶生长为更大的SiC单晶的方法。在升华法中，一般使用晶体生长用容器(坩埚)，该晶体生长用容器具有容纳SiC原料的原料容纳部和设置有供保持籽晶的籽晶保持部的盖部。加热该晶体生长用容器，使SiC原料升华，将所生成的升华气体供给至籽晶，由此使籽晶生长成SiC单晶。

近年来，伴随市场的要求，正在谋求使SiC外延膜生长的SiC单晶基板的大口径化。因此，使SiC单晶本身的大口径化、长尺寸化的迫切期望也不断提高。在SiC单晶的大口径化、长尺寸化的迫切期望的同时，高品质化的迫切期望也不断提高。在SiC单晶的晶体生长中，存在各种影响其品质的要素。

对晶体生长用容器进行加热，使SiC单晶进行晶体生长时的晶体生长用容器内的温度条件、SiC单晶的形状是影响SiC单晶的品质的一个因素。

专利文献1中记载了一种通过在预定位置设置绝热件来控制SiC单晶的形状的方法。另外，专利文献2中记载了一种能够通过将绝热件配置在与原料气体分离的封闭空间内来控制晶体生长用容器内的温度分布的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-12640号公报

专利文献2：日本特开2016-117624号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在对晶体生长用容器进行加热时，一般将晶体生长用容器配置在耐热性高的基座之上，使用感应加热器、电阻加热器从外部进行加热。但是，与使SiC单晶基板的大口径化的要求对应地，晶体生长用容器也大型化，来自外部的热量难以传递至晶体生长用容器的中央部。若晶体生长用容器的中央部的温度低，则在晶体生长用容器内生成的升华气体在晶体生长用容器的中央部再结晶，有时无法用于SiC单晶的生长。因此，期望使晶体生长用容器内的温度分布变得均匀。然而，在如专利文献1及2所记载的那样仅使用绝热件的情况下，难以使晶体生长用容器内的温度分布变得均匀。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种晶体生长用容器内的温度分布的均匀性较高的SiC单晶制造装置。

用于解决课题的技术方案

发明人进行了深入的研究，结果发现了如下情况：通过以浮起的状态即悬空状态将晶体生长用容器保持在SiC单晶制造装置中，能够使晶体生长用容器内的温度分布变得均匀。

尤其发现了如下情况：在具有基座的晶体生长用容器的情况下，通过以从基座浮起的状态即悬空状态保持晶体生长用容器，能够抑制晶体生长用容器内的热量经由基座向外部散热，由此能够使晶体生长用容器内的温度分布变得均匀。

即，本发明为了解决上述课题，提供以下技术方案。