[发明专利]碳化硅单晶的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳化硅单晶的制造方法。本发明特别是涉及供给碳化硅原料的升华气体在碳化硅晶种上生长碳化硅单晶的碳化硅单晶的制造方法。

本申请基于在2009年11月30日在日本提出的专利申请2009-271712号要求优先权，将其内容援引于本申请中。

背景技术

碳化硅具有热导率高，耐热性和机械强度也优异，对辐射线耐性强等，在物理、化学上稳定，并且能带隙（禁带宽度）宽的特征。因此，期待着向发光元件、大电力功率器件、耐高温元件、耐辐射线元件、高频元件等的应用。

作为碳化硅单晶的制造方法，已知在台座上配置碳化硅晶种，供给碳化硅原料的升华气体，在碳化硅晶种上生长碳化硅单晶的方法。作为在台座上保持碳化硅晶种的方法，已知：使用粘结剂使碳化硅晶种在台座上密着贴附的方法（专利文献1）、和不使用粘结剂贴附而是机械性地支持碳化硅晶种的方法（专利文献2）。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-120419号公报

专利文献2：日本专利第4275308号公报

发明内容

但是，在使用粘结剂使碳化硅晶种在台座上密着贴附的方法中，基于热膨胀系数的大小的不同，会从台座对碳化硅晶种施加热应力，对碳化硅晶种给予应变，因此存在在其上生长的碳化硅单晶具有应变，成为裂纹产生的原因的问题。另外，在机械性地支持碳化硅晶种的方法中，在该支持构件和晶种之间生长出多晶，其以覆盖单晶的外周的方式生长，存在该多晶对碳化硅单晶给予应力，使应变产生的问题，

本发明是鉴于上述状况完成的，其目的在于提供一种碳化硅单晶的制造方法，该制造方法避免在支持构件上生长的多晶与生长中的碳化硅单晶接触，并且，不会从台座对碳化硅晶种施加应力，因此可以制造没有应变的高品质的碳化硅单晶。

本发明提供以下的手段。

（1）一种碳化硅单晶的制造方法，具有通过向配置在台座上的碳化硅晶种供给碳化硅原料的升华气体，在上述碳化硅晶种上生长碳化硅单晶的工序，其中，

在上述台座和上述碳化硅晶种之间配置由碳化硅构成的隔离（离间）构件，

将该隔离构件以非粘结的方式利用支持构件保持在上述台座上，

在上述隔离构件的与上述台座相反的一侧的面上粘结上述碳化硅晶种，

以上述隔离构件的与上述碳化硅晶种粘结的粘结面与上述支持构件的最下位置在垂直方向上间隔5mm以上的方式，相对地配置上述隔离构件和上述支持构件。

在此，所谓「将隔离构件以非粘结的方式利用支持构件保持在上述台座上」，包括：隔离构件与台座接触的情况、和隔离构件不与台座接触而是与台座间隔地配置的情况。

（2）根据前项（1）所述的碳化硅单晶的制造方法，上述隔离构件的上述粘结面，与上述碳化硅晶种的翘曲形状一致地进行了曲率加工。

在此，所谓「曲率加工」中的「曲率」，是将“翘曲”用曲率半径或曲率表现时的该曲率的意思。

（3）根据前项（1）或（2）的任一项所述的碳化硅单晶的制造方法，上述隔离构件和上述碳化硅晶种的翘曲的大小之差为±5μm以下。

在此，所谓「翘曲的大小」，是将「翘曲」用距离平坦面的高度表现时的该高度的意思。即，所谓「翘曲的大小」，是指：将具有翘曲的隔离构件或碳化硅晶种，以翘曲了的凸侧的面为上而置于平坦面时，从该平坦面到隔离构件或碳化硅晶种的该凸部的顶点（最高的点）的距离。

（4）根据前项（1）~（3）的任一项所述的碳化硅单晶的制造方法，上述隔离构件由多晶、单晶或者烧结体的任一种形成。

（5）根据前项（1）~（4）的任一项所述的碳化硅单晶的制造方法，上述隔离构件由多个层构成。

（6）根据前项（5）所述的碳化硅单晶的制造方法，在上述多个层之间具备有缓冲层。

（7）根据前项（1）~（6）的任一项所述的碳化硅单晶的制造方法，

上述隔离构件在其外周具备支持接受部（受支持部），

上述支持构件在其下部具备钩部，

上述隔离构件的上述支持接受部被上述支持构件的钩部支持。

（8）根据前项（1）~（7）的任一项所述的碳化硅单晶的制造方法，

在上述支持构件的内周形成有内螺纹（阴螺纹），

在上述台座的外周形成有与上述内螺纹螺合的外螺纹（阳螺纹），

通过将上述支持构件和/或上述台座相对转动能够调整上述台座和上述隔离构件的间隔。