攪拌構(gòu)件42的情況同樣的效果。在該變形例的攪拌構(gòu)件43中，槳葉43B的寬度大于攪拌構(gòu)件42所具有的槳葉42B的寬度。由此，能夠提高攪拌效率。
[0112](攪拌構(gòu)件的變形例7)
[0113]圖4F所示的攪拌構(gòu)件44與圖4D以及圖4E分別所示的攪拌構(gòu)件42、43同樣地，是所謂的螺旋槳，其包括軸44A、以及多個(gè)(在本實(shí)施方式中是四個(gè))槳葉44B。槳葉44B與槳葉42B、43B不同，具有大致矩形的正面。如此，槳葉44B也可以不帶圓的。
[0114](攪拌構(gòu)件的變形例8)
[0115]圖4G所示的攪拌構(gòu)件47包括軸47A、以及繞軸47A呈螺旋狀地安裝的螺旋葉片47B。當(dāng)在圖1的制造裝置10中，攪拌構(gòu)件47代替攪拌構(gòu)件24A而被使用時(shí)，攪拌構(gòu)件47能夠繞晶種軸22A的中心軸線旋轉(zhuǎn)，并且螺旋葉片47B相對(duì)于晶種軸22A的中心軸線傾斜并相交。
[0116]由于攪拌構(gòu)件47具備這樣的螺旋葉片47B，由此根據(jù)坩禍14和/或攪拌構(gòu)件47的繞軸的旋轉(zhuǎn)方向，能夠在攪拌構(gòu)件47的附近在Si — C溶液15中產(chǎn)生上升流或者下降流。因而，利用攪拌構(gòu)件47，能夠取得與攪拌構(gòu)件42?攪拌構(gòu)件44同樣的效果。
[0117](實(shí)施例)
[0118]使用圖1所示的制造裝置而制造SiC單晶，并且調(diào)查制造出的SiC單晶的中央與端部的厚度比(端部的厚度/中央的厚度)(實(shí)施例1、2)。
[0119](實(shí)施例1、2的制造條件)
[0120]在實(shí)施例1中，在晶體生長過程中，在使攪拌構(gòu)件停止的狀態(tài)下，使晶種軸以及坩禍恒速旋轉(zhuǎn)。晶種軸的轉(zhuǎn)速是20rpm。坩禍的轉(zhuǎn)速是20rpm。使晶種軸向與坩禍的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。生長溫度是約1950°C。晶體生長時(shí)間是45小時(shí)。
[0121]在實(shí)施例2中，在晶體生長過程中，一邊使攪拌構(gòu)件恒速旋轉(zhuǎn)一邊使晶種軸和坩禍恒速旋轉(zhuǎn)。晶種軸的轉(zhuǎn)速是20rpm。坩禍的轉(zhuǎn)速是20rpm。攪拌構(gòu)件的轉(zhuǎn)速是20rpm。使晶種軸向與坩禍的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。使攪拌構(gòu)件向與坩禍的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。生長溫度是約1950°C。晶體生長時(shí)間是52小時(shí)。
[0122]另外，為了比較，使用在圖1所示的制造裝置中未具備攪拌構(gòu)件的制造裝置來制造SiC單晶，并且調(diào)查制造出的SiC單晶的中央與端部的厚度比(比較例)。
[0123](比較例的制造條件)
[0124]在比較例中，在晶體生長過程中，在使晶種軸停止的狀態(tài)下，使坩禍的轉(zhuǎn)速周期地變化。設(shè)定轉(zhuǎn)速是20rpm。開始旋轉(zhuǎn)后到達(dá)設(shè)定轉(zhuǎn)速的時(shí)間是5秒。維持設(shè)定轉(zhuǎn)速的時(shí)間是30秒。自設(shè)定轉(zhuǎn)速到停止旋轉(zhuǎn)的時(shí)間是5秒。將這樣的旋轉(zhuǎn)作為一個(gè)循環(huán)，并且重復(fù)該循環(huán)。晶體生長溫度是約1950°C。晶體生長時(shí)間是12小時(shí)。
[0125](調(diào)查方法)
[0126]對(duì)實(shí)施例1、2以及比較例中的SiC單晶分別拍攝SiC單晶的截面照片，并且測(cè)量中央的厚度和端部的厚度。在實(shí)施例1中，中央的厚度是1.27mm，端部的厚度是1.21mm。在實(shí)施例2中，中央的厚度是2.26mm，端部的厚度是2.22mm。在比較例中，中央的厚度是1.19_，端部的厚度是0.99_。通過用測(cè)量得到的端部的厚度除以中央的厚度，求出厚度比。在圖5中表示各SiC單晶的厚度比。
[0127](調(diào)查結(jié)果)
[0128]能夠確認(rèn)，在使用具備攪拌構(gòu)件的制造裝置的情況下，與使用未具備攪拌構(gòu)件的制造裝置的情況相比，能夠抑制在生長界面內(nèi)生長速度的不均勻。因此，與比較例的SiC單晶的厚度比相比，在實(shí)施例1、2中的SiC單晶的厚度比更接近I。換言之，制造出的SiC單晶的表面的平坦性提高?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)椋谑褂镁邆鋽嚢铇?gòu)件的制造裝置的情況下，與使用未具備攪拌構(gòu)件的制造裝置的情況相比，在SiC單晶的生長界面的附近，Si — C溶液的溫度分布以及Si — C溶液所包含的溶質(zhì)的濃度分布變得均勻。
[0129]能夠確認(rèn)到，在使攪拌構(gòu)件停止的狀態(tài)下，與使坩禍恒速旋轉(zhuǎn)的情況相比，一邊使攪拌構(gòu)件恒速旋轉(zhuǎn)一邊使坩禍在與攪拌構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向恒速旋轉(zhuǎn)的情況更能夠抑制在生長界面內(nèi)生長速度的不均勻。因此，與實(shí)施例1的SiC單晶的厚度比相比，實(shí)施例2的SiC單晶的厚度比更接近I。換言之，制造的SiC單晶的表面的平坦性提高?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)?，在SiC單晶的生長界面的附近，S1- C溶液的溫度分布以及Si — C溶液所包含的溶質(zhì)的濃度分布進(jìn)一步變均勻。
[0130]以上，詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是這些完全只是例示，本發(fā)明絲毫不限定于所述的實(shí)施方式。
[0131]附圖標(biāo)記說曰月
[0132]10、制造裝置；14、坩禍；15、Si — C溶液;20B、驅(qū)動(dòng)源;22A、晶種軸;22C、驅(qū)動(dòng)源；24A、24A1、41 ?47、攪拌構(gòu)件；32、SiC 晶種。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SiC單晶的制造裝置，其用于溶液生長法，其包括: 晶種軸，其具有用于安裝SiC晶種的下端面； 坩禍，其用于收納Si — C溶液； 攪拌構(gòu)件，其被浸漬于所述Si — C溶液，并且配置為該攪拌構(gòu)件的下端低于被安裝于所述晶種軸的下端面的SiC晶種的下端； 驅(qū)動(dòng)源，其使所述坩禍和所述攪拌構(gòu)件中的任一者相對(duì)于另一者相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC單晶的制造裝置，其中， 所述驅(qū)動(dòng)源包括使所述坩禍旋轉(zhuǎn)的第I驅(qū)動(dòng)源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SiC單晶的制造裝置，其中， 所述驅(qū)動(dòng)源還包括使所述攪拌構(gòu)件繞所述晶種軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)的第2驅(qū)動(dòng)源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SiC單晶的制造裝置，其中， 所述第2驅(qū)動(dòng)源使所述攪拌構(gòu)件向與所述坩禍的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4的任一項(xiàng)所述的SiC單晶的制造裝置，其中， 所述攪拌構(gòu)件配置于所述SiC晶種的下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SiC單晶的制造裝置，其中， 所述攪拌構(gòu)件是能夠繞所述晶種軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)的攪拌葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SiC單晶的制造裝置，其中， 所述攪拌葉片具有相對(duì)于所述晶種軸的中心軸線傾斜并相交的葉片， 所述葉片能夠繞所述晶種軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC單晶的制造裝置，其中， 所述攪拌構(gòu)件安裝于所述晶種軸， 所述驅(qū)動(dòng)源使所述晶種軸旋轉(zhuǎn)。
9.一種SiC單晶的制造方法，其利用溶液生長法制造SiC單晶，其包括: 準(zhǔn)備制造裝置的工序，其中，該制造裝置包括具備用于安裝SiC晶種的下端面的晶種軸、收納Si — C溶液的坩禍、以及被浸漬于所述Si — C溶液的攪拌構(gòu)件； 生成所述Si — C溶液的工序； 使所述攪拌構(gòu)件浸漬于所述Si — C溶液的工序； 使所述SiC晶種與所述Si — C溶液接觸而使所述SiC單晶生長的工序， 在使所述SiC單晶生長的工序中，所述攪拌構(gòu)件的下端低于被安裝于所述晶種軸的所述下端面的SiC晶種的下端，并且使所述坩禍和所述攪拌構(gòu)件中的任一者相對(duì)于另一者相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的SiC單晶的制造方法，其中， 在使所述SiC單晶生長的工序中，使所述攪拌構(gòu)件向與所述坩禍的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
【專利摘要】SiC單晶的制造裝置(10)被用于利用溶液生長法制造SiC單晶，該SiC單晶的制造裝置(10)包括：晶種軸(22A)，其具有用于安裝SiC晶種(32)的下端面(22S)；坩堝(14)，其用于收納Si－C溶液(15)；攪拌構(gòu)件(24A)，其被浸漬于Si－C溶液(15)；驅(qū)動(dòng)源(20B、24D)，其使坩堝(14)和攪拌構(gòu)件(24A)中的任一者相對(duì)于另一者相對(duì)旋轉(zhuǎn)。攪拌構(gòu)件(24A)的下端配置為比安裝于晶種軸(22A)的下端面(22S)的SiC晶種(32)的下端(32a)低。
【IPC分類】C30B19-06, C30B29-36
【公開號(hào)】CN104662213
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380046179
【發(fā)明人】楠一彥, 龜井一人, 矢代將齊, 岡田信宏, 森口晃治, 加渡干尚, 大黑寬典, 坂元秀光
【申請(qǐng)人】新日鐵住金株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年9月2日
【公告號(hào)】US20150225871, WO2014038172A1