[发明专利]碳化硅单晶及其制造方法

说明书

在SiC单晶(6)的生长中添加重金属元素，将其添加密度设定为1×10¹⁵cm^‑3以上。这样的构成的SiC单晶(6)是不易因生长中产生的热应力而产生位错的SiC单晶。因此，在将SiC单晶(6)切片而制成晶片并在其上使SiC层外延生长的情况下，也变得不易产生位错。通过设定为这样的构成，能够制成可抑制位错的产生或增殖的SiC单晶。

与关联申请的相互参照

本申请基于2018年6月19日申请的日本专利申请号2018-116384号，其记载内容通过参照被纳入于此。

技术领域

本申请涉及碳化硅(以下，称为SiC)单晶及其制造方法。

背景技术

一直以来，通过向由SiC单晶构成的种晶的生长面上供给SiC原料气体并使SiC单晶在种晶上生长为块状的块体晶体生长法来进行SiC单晶的晶体生长。但是，就块体晶体生长法而言，由于在使SiC单晶生长的反应容器内存在温度分布的环境下制作SiC单晶，因此起因于温度分布而产生热应力，在SiC单晶中作为晶体缺陷的位错产生或者增殖。

因此，在专利文献1中，为了防止在SiC单晶内产生无用的热应力，提出了下述方法：通过将成为保持种晶的基座的种晶保持器预先进行退火来抑制种晶保持器的形状变化，从而使作用于种晶的应力成为最小限度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4845142号公报

发明内容

然而，即使通过退火能够抑制种晶保持器的形状变化，也由于种晶保持器的材质与SiC不同，难以将作用于SiC单晶的应力完全除去。另外，为了使SiC单晶生长，需要在SiC单晶内产生温度分布，通过该SiC单晶自身所具有的温度分布也会产生应力。

因此，导致在SiC单晶内一定程度的密度的位错产生或者增殖。进而，在将通过生长而得到的SiC单晶进行切片加工而制成圆板形状的晶片时，因残留应力而产生翘曲。另外，在所得到的晶片上通过外延生长而进行SiC的晶体生长的情况下，在超过1000℃的温度下进行，在该升温过程中也引起位错的产生或增殖。

本申请的目的是提供能够抑制位错的产生或增殖的SiC单晶及其制造方法。

用于解决课题的手段

就本申请的1个观点中的SiC单晶而言，至少在外周部中，添加有具有大于铁的比重的重金属元素，使上述重金属元素的添加密度成为1×10¹⁵cm^-3以上。

像这样，重金属元素的添加密度设定为1×10¹⁵cm^-3以上的SiC单晶是不易因SiC单晶的生长中产生的热应力而产生位错的SiC单晶。因此，即使是在将SiC单晶切片而制成晶片并在其上使SiC层外延生长的情况下，也变得不易产生位错。通过设定为这样的构成，可制成能够抑制位错的产生或增殖的SiC单晶。

需要说明的是，对各构成要素等标注的带括弧的参照符号表示该构成要素等与后述的实施方式中记载的具体的构成要素等的对应关系的一个例子。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的SiC单晶制造装置的截面图。

图2是表示在将SiC单晶切片而形成的晶片上使SiC层外延生长的状态的图。

图3是将在外周部和中央部使重金属元素的添加密度不同的结构的SiC单晶切片而制作的晶片的立体图。

具体实施方式

以下，基于图对本申请的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的各实施方式相互中，对彼此相同或者均等的部分标注同一符号而进行说明。