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公開番号2025059355
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169401
出願日2023-09-29
発明の名称坩堝
出願人SECカーボン株式会社
代理人個人
主分類C30B 29/36 20060101AFI20250403BHJP(結晶成長)
要約【課題】SiC単結晶の割れを抑えることができる坩堝を提供する。
【解決手段】坩堝10は、昇華法によるSiC単結晶の製造に用いられる坩堝であって、黒鉛からなる容器12と、容器12の上に設けられ、SiC種結晶22を取り付けるための下面160を有し、黒鉛からなる蓋16と、蓋16とSiC種結晶22との間に設けられ、SiC単結晶26よりも割れやすい自己犠牲板18とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
昇華法によるＳｉＣ単結晶の製造に用いられる坩堝であって、
黒鉛からなる容器と、
前記容器の上に設けられ、ＳｉＣ種結晶を取り付けるための下面を有し、黒鉛からなる蓋と、
前記蓋と前記ＳｉＣ種結晶との間に設けられ、前記ＳｉＣ単結晶よりも割れやすい自己犠牲板とを備える、坩堝。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
請求項１に記載の坩堝であって、
前記自己犠牲板は、前記ＳｉＣ種結晶の硬さよりも小さい硬さを有する、坩堝。
【請求項３】
請求項１に記載の坩堝であって、
前記自己犠牲板は、前記ＳｉＣ種結晶の破壊強度よりも小さい破壊強度を有する、坩堝。
【請求項４】
請求項１に記載の坩堝であって、
前記自己犠牲板は、１．５ｍｍ以下の厚さを有する、坩堝。
【請求項５】
請求項１に記載の坩堝であって、
前記自己犠牲板は黒鉛からなる、坩堝。
【請求項６】
請求項１に記載の坩堝であって、
前記自己犠牲板はＣＩＰ材からなる、坩堝。
【請求項７】
請求項１に記載の坩堝であって、
前記自己犠牲板は、前記蓋の下面に対向する上面を有し、前記上面は１又は２以上のけがきを有する、坩堝。
【請求項８】
請求項１に記載の坩堝であってさらに、
前記ＳｉＣ種結晶を支持するための支持部を備える、坩堝。
【請求項９】
請求項１に記載の坩堝であって、
前記蓋は、
前記下面を有する円形の台座を含む、坩堝。
【請求項１０】
請求項９に記載の坩堝であって、
前記自己犠牲板はＣＩＰ材からなり、前記台座は押出材からなる、坩堝。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、坩堝に関し、より具体的には、昇華法によるＳｉＣ（Silicon Carbide；炭化珪素）単結晶の製造に用いられる坩堝に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２００７－２９０８８０号公報（特許文献１）、特開２０１１－１９５３６０号公報（特許文献２）、及び特開２０１５－３６３４８号公報（特許文献３）は、昇華法によりＳｉＣ単結晶を製造するときに用いられる坩堝を開示する。
【０００３】
特開２０１５－１３１７４８号公報（特許文献４）は、炭化珪素単結晶の製造方法を開示する。この製造方法は、種基板と台座とを応力緩衝層を介して固定する工程と、種基板上に炭化珪素単結晶を成長させる工程と、応力緩衝層において炭化珪素単結晶と台座とを切り離す工程と、切り離す工程後の炭化珪素単結晶に付着している応力緩衝層の残渣を除去する工程とを備える。応力緩衝層は、種基板を構成する炭化珪素よりも低硬度であり、加工が容易である。そのため、切り離す工程において、応力緩衝層において炭化珪素単結晶と台座とを切り離すことにより、炭化珪素単結晶と台座とを容易に切り離すことができる、とされている。応力緩衝層は、種基板や炭化珪素単結晶と比べて硬度が低く、柔軟性および伸縮性の高い材料から構成されている。応力緩衝層を構成する材料は、たとえば黒鉛シートである。
【０００４】
特開２０１４－１５９３４７号公報（特許文献５）は、炭化珪素単結晶基板の製造装置を開示する。この製造装置は、原料収容部と、種基板保持部とを備える。種基板保持部は、互いに対向する第１の主面および第２の主面を有する板部と、板部の第１の主面に接する本体部と、板部を本体部に固定する接続部とを含む。板部の厚みは本体部の厚みより小さい。この製造装置によれば、炭化珪素単結晶の成長中において種基板を構成する材料と板部を構成する材料との熱膨張量の違いに起因して種基板および種基板上に成長する炭化珪素単結晶に発生する応力を、板部が種基板の変形に応じて変形することにより、効率的に低減することができる、とされている。
【０００５】
ＷＯ２０１６／００６４４２Ａ１（特許文献６）は、炭化珪素単結晶の製造方法を開示する。この製造方法は、接着部と、接着部の周縁の少なくとも一部に段差部とを有する支持部材を準備する工程と、段差部に緩衝材を配置する工程と、を備え、接着部と緩衝材とは支持面を構成し、さらに、支持面上に種結晶を配置するとともに、接着部と種結晶とを接着する工程と、種結晶上に単結晶を成長させる工程と、を備える。この製造方法では、接着部の周縁の少なくとも一部（たとえば支持部材においてＳｉＣ単結晶の外周に対応する部位）に段差部を設けて、当該段差部に緩衝材（たとえば黒鉛シート）を配置する。そうすることで種結晶の外周近傍に生じる熱応力を効率的に緩和できる、とされている。
【０００６】
特開２０１５－１９３４９４号公報（特許文献７）は、炭化珪素インゴットの製造方法を開示する。この製造方法は、炭化珪素種結晶を準備する工程と、台座上に炭化珪素種結晶を固定する工程とを備えている。炭化珪素種結晶を固定する工程は、第１の接着剤が台座上に配置され、台座との間に第１の接着剤を挟んで緩衝部材が配置される第１の固定工程と、第２の接着剤が緩衝部材上に配置され、緩衝部材との間に第２の接着剤を挟んで炭化珪素種結晶が配置される第２の固定工程とを含んでいる。この製造方法は、さらに、炭化珪素種結晶において台座と反対側の結晶成長面上に炭化珪素層を成長させる工程を備えている。炭化珪素種結晶と台座との間に緩衝部材を配置することにより、炭化珪素種結晶および台座の熱膨張率の差に起因した歪を緩衝させることができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００７－２９０８８０号公報
特開２０１１－１９５３６０号公報
特開２０１５－３６３４８号公報
特開２０１５－１３１７４８号公報
特開２０１４－１５９３４７号公報
ＷＯ２０１６／００６４４２Ａ１
特開２０１５－１９３４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献４～７はいずれも、ＳｉＣ単結晶（以下、「成長結晶」という場合もある。）にかかる応力を緩衝、低減又は緩和する手段を開示するものであるが、以下はこれに代わる手段を開示するものである。
【０００９】
本開示の目的は、ＳｉＣ単結晶の割れを抑えることができる坩堝を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示による坩堝は、昇華法によるＳｉＣ単結晶の製造に用いられる坩堝であって、黒鉛からなる容器と、前記容器の上に設けられ、ＳｉＣ種結晶を取り付けるための下面を有し、黒鉛からなる蓋と、前記蓋と前記ＳｉＣ種結晶との間に設けられ、前記ＳｉＣ単結晶よりも割れやすい自己犠牲板とを備える。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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