[发明专利]晶体生长装置、碳化硅单晶的制造方法、碳化硅单晶基板和碳化硅外延基板

说明书

一种晶体生长装置(50)，其包含：腔室(20)，所述腔室(20)包含进气口(21)、排气口(22)、焊接部、和被构造成能够用水冷却至少包括所述焊接部的部分的水冷部；与所述排气口(22)连接的排气泵(30)；配置在所述排气口(22)与所述排气泵(30)之间的露点仪(40)，并且所述露点仪(40)被构造成能够测定通过所述排气口(22)的气体的露点。

技术领域

本公开涉及晶体生长装置、碳化硅单晶的制造方法、碳化硅单晶基板和碳化硅外延基板。

背景技术

美国专利第7314520号(专利文献1)公开了直径为76mm以上的碳化硅单晶基板的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7314520号

发明内容

本公开的晶体生长装置包含：腔室，所述腔室包括进气口、排气口、焊接部、和被构造成能够用水冷却至少包括所述焊接部的部分的水冷部；与所述排气口连接的排气泵；配置在所述排气口与所述排气泵之间的露点仪，所述露点仪被构造成能够测定通过所述排气口的气体的露点。

本公开的碳化硅单晶的制造方法包括：准备腔室、生长容器、原料和晶种的步骤，所述腔室包括进气口、排气口、焊接部、和被构造成能够用水冷却至少包括所述焊接部的部分的水冷部，所述生长容器配置在所述腔室内，所述原料配置在所述生长容器内，所述晶种配置为在所述生长容器内面对所述原料；和通过升华所述原料而在所述晶种上生长碳化硅单晶的步骤。在所述生长步骤中，通过所述排气口的气体的露点维持在-40℃以下。

本公开的碳化硅单晶基板具有100mm以上的直径，具有1×10¹⁷cm^-3以下的氧浓度，具有2×10⁴cm^-2以下的位错密度，且具有2.0％以下的堆垛层错面积比率。

附图说明

图1是显示本公开的示例性碳化硅单晶基板的示意俯视图。

图2是显示碳化硅单晶基板的氧浓度与位错密度和堆垛层错面积比率各自的示例性关系的图。

图3是显示本公开的晶体生长装置的示例性构造的示意剖视图。

图4是显示本公开的外延生长装置的示例性构造的示意剖视图。

图5是沿着图4的V-V线取的示意剖视图。

图6是示意性显示本公开的碳化硅单晶的制造方法的流程图。

图7是显示生长晶体的氧浓度与生长气氛的露点之间的示例性关系的图。

图8是显示本公开的示例性碳化硅外延基板的示意剖视图。

图9是显示图3的IX区域周围的示例性构造的示意剖视图。

图10是显示窗部的示例性构造的示意俯视图。

具体实施方式

[本公开的实施方式的说明]

首先，列举并说明本公开的实施方式。

本公开的晶体生长装置包含：具有进气口和排气口的腔室；与所述排气口连接的排气泵；配置在所述排气口与所述排气泵之间的露点仪，所述露点仪被构造成能够测定通过所述排气口的气体的露点。