的下端位于腔室12的外 侧。
[0051] 驱动源26配置于腔室12的下方。驱动源26与旋转轴24连接。驱动源26使旋 转轴24绕旋转轴24的中屯、轴线旋转。 W巧升降装置22具备巧晶轴28和驱动源30。
[0053] 巧晶轴28在腔室12的高度方向延伸。巧晶轴28的上端位于腔室12的外侦U。在 巧晶轴28的下端面安装SiC巧晶32。
[0054] 驱动源30配置于腔室12的上方。驱动源30与巧晶轴28连接。驱动源30使巧 晶轴28升降。驱动源30使巧晶轴28绕巧晶轴28的中屯、轴线旋转。 阳化5] 准备工序中,进一步准备SiC巧晶32。SiC巧晶32由SiC单晶形成。优选SiC巧 晶32的晶体结构与想要制造的SiC单晶的晶体结构相同。例如制造4H多晶型的SiC单晶 的情况下,使用4H多晶型的SiC巧晶32。使用4H多晶型的SiC巧晶32情况下,优选晶体 生长面为(0001)面或(000-1)面、或者为自(0001)面或(000-1)面W8°W下的角度倾斜 的面。此时,SiC单晶稳定地生长。
[0056] 准备制造装置10和SiC巧晶32后,将SiC巧晶32安装于巧晶轴28的下端面。
[0057] 接着在腔室12内的旋转轴24上配置相蜗14。此时,相蜗14收纳Si-c溶液15 的原料。原料例如仅为Si或者Si与其它金属元素的混合物。金属元素例如为铁(Ti)、儘 (Μη)、铭(化)、钻(Co)、饥(V)、铁(Fe)等。作为原料的形态,例如有多种块、粉末等。 阳05引[生成工序]
[0059] 接着生成Si-c溶液15。首先在腔室12内填充非活性气体。接着通过加热装置 18,将相蜗14内的Si-c溶液15的原料加热到烙点W上。相蜗14由石墨形成的情况下,若 对相蜗14进行加热则碳由相蜗14烙入到烙液,生成Si-c溶液15。若相蜗14的碳烙入到 Si-c溶液15,则Si-c溶液15内的碳浓度接近饱和浓度。 W60][生长工序]
[0061] 接着,通过驱动源30,降低巧晶轴28,使SiC巧晶32与Si-c溶液15接触。使SiC 巧晶32与Si-c溶液15接触后,使巧晶轴28升高。由此,如图2所示,在SiC巧晶32的晶 体生长面34与Si-c溶液15的液面15A之间形成弯液面36 (形成工序)。晶体生长开始初 期的弯液面36的高度HI通过晶体生长面34与液面15A之差规定。
[0062] 形成弯液面36之后,通过加热装置18,将Si-C溶液15保持于晶体生长溫度。进 而,将Si-c溶液15中的SiC巧晶32的附近过冷,使SiC形成过饱和状态。
[0063] 对于将SiC巧晶32的附近过冷的方法没有特别限定。例如控制加热装置18使 SiC巧晶32的附近区域的溫度低于其它区域的溫度。另外,也可W通过制冷剂将SiC巧晶 32的附近冷却。具体而言,使制冷剂在巧晶轴28的内部循环。制冷剂例如为氮气化e)、氣 气(Ar)等非活性气体。若使制冷剂在巧晶轴28内循环则SiC巧晶32被冷却。若SiC巧 晶32被冷却则SiC巧晶32的附近区域也变冷。
[0064] 在使SiC巧晶32的附近区域的SiC形成过饱和状态的基础上,使SiC巧晶32和 Si-C溶液15 (相蜗14)旋转。通过使巧晶轴28旋转,SiC巧晶32旋转。通过使旋转轴24 旋转,相蜗14旋转。SiC巧晶32的旋转方向可W为与相蜗14的旋转方向相反的方向或相 同的方向。另外,旋转速度可W恒定或变动。此时,SiC单晶在与Si-C溶液15接触的SiC 巧晶32的晶体生长面34生成、并生长。需要说明的是,巧晶轴28也可W不旋转。
[00化]通过延长生长时间,可W使形成于晶体生长面34上的SiC单晶的厚度增厚。若生 长时间延长则Si-C溶液15的液面降低。其理由在于,在SiC巧晶34的晶体生长面34上, SiC单晶的生长进展。作为其它理由,例如有Si-C溶液15蒸发;碳由相蜗14溶出到Si-C 溶液15中、由此产生相蜗14的壁厚变薄、相蜗14的容积增加等。因此,Si-C溶液15的液 面降低的速度,与SiC单晶的生长界面随着晶体生长而移动到下方的速度相比大多大。其 结果,形成于SiC单晶的生长界面与Si-C溶液15的液面之间的弯液面的高度大多增大。
[0066] 参照图3的同时,对SiC单晶的生长伴随的弯液面高度的变动进行说明。若开始 晶体生长后经过规定时间,则具有厚度T的SiC单晶40形成于晶体生长面34上。另外,随 着SiC单晶40生长,Si-C溶液15的液面151比开始晶体生长时的液面15A低。SiC单晶 40的生长进展时的弯液面36的高度肥,通过SiC单晶40的生长界面40A与Si-C溶液15 的液面151之差规定。
[0067] 如上所述,液面151降低的速度,与生长界面40A向下方移动的速度相比大多 大。因此,晶体生长时的弯液面36的高度H2大多比晶体生长开始初期的弯液面36的高度 Hl(参照图2)大。
[0068] 若弯液面36的高度肥大于初期的高度H1,则Si-C溶液15中的SiC巧晶32附近 的过饱和度增大。若过饱和度过度增大则容易形成内含物,SiC单晶40的品质降低。
[0069] 本制造方法中,将弯液面36的高度的变动幅度(生长时的高度肥与初期的高度 H1之差)维持于规定范围内的同时,使SiC单晶40生长。因此,可W抑制起因于弯液面36 的高度变动的SiC巧晶32的附近区域的过饱和度的变化。其结果,内含物的形成得到抑制, 可实现稳定的SiC单晶40的生长。因此,即使形成弯液面36、长时间晶体生长的情况下,也 可W抑制SiC单晶40的品质降低。
[0070] 并且,SiC单晶40的扩大角不易变化。其结果,可W生长目的大小的SiC单晶40。
[0071] 生长时的弯液面36的高度肥可W小于或大于初期的高度H1。生长时的弯液面 36的高度肥小于初期的高度H1的情况下,弯液面36的高度的变动幅度(生长时的高度 肥与初期的高度H1之差)优选为1. 0mmW下且不足H1,更优选为0. 7mmW下且不足H1,更 优选为0.5mmW下且不足H1,进一步优选为0.3mmW下且不足化。生长时的弯液面36的 高度肥大于初期的高度HI的情况下,弯液面36的高度的变动幅度(生长时的高度肥与 初期的高度H1之差)优选为1. 0mmW下,更优选为0. 7mmW下,更优选为0. 5mmW下,进一 步优选为0. 3mmW下。
[0072] 为了使生长时的弯液面36的高度的变动幅度处于上述范围内,使巧晶轴28和相 蜗14中的至少一者相对于另一者相对移动。作为具体的方法,有(1)使巧晶轴28相对于 相蜗14接近/远离的方法,(2)使相蜗14相对于巧晶轴28接近/远离的方法,(3)使巧晶 轴28相对于相蜗14接近/远离、并且使相蜗14相对于巧晶轴28接近/远离的方法。
[0073] 生长时的弯液面36的高度肥为生长界面40A与液面151之差。因此,为了求出 生长时的弯液面36的高度H2,求出生长界面40A的位置和液面151的位置(指的是高度方 向的位置。W下相同)即可。
[0074] 为了求出生长界面40A的位置,例如可W还具备求出对应于开始晶体生长后的时 间(经过时间)的SiC单晶40的生长厚度的工序。该工序在上述的生长工序之前实施。 [00巧]具体而言,首先在与上述的生长工序中使SiC单晶40生长时相同的生长条件下使 样品SiC单晶生长。接着,用样品SiC单晶的生长厚度除W样品生长时间,由此求出每单位 时间的样品SiC单晶的生长厚度。如此得到的每单位时间的样品SiC单晶的生长厚度设定 为每单位时间的SiC单晶40的生长厚度。
[0076] 通过将如此设定的每单位时间的SiC单晶40的生长厚度乘W经过时间,求出对应 于经过时间的SiC单晶40的生长厚度T。也就是说,求出生长界面40A的位置。
[0077] 为了求出生长界面40A的位置,也可W不求出SiC单晶40的每单位时间的生长厚 度。例如可W由某经过时间中的SiC单晶40的生长厚度推定其它经过时间中的SiC单晶 40的生长厚度。此时,由所推定的生长厚度求出生长界面40A的位置。SiC单晶40的每单 位时间的生长厚度、对应于经过时间的SiC单晶40的生长厚度可W通过模拟求出。改变 SiC单晶40的生长条件的情况下,可W由已经获得的数据推定。
[007引为了求出液面151的位置,例如可W还具备求出对应于经过时间的液面高度的变 动量的工序。该工序在上述生长工序之前实施。
[0079] 具体而言,首先在与上述的生长工序中使SiC单晶40生长时相同的生长条件下使 样品SiC单晶生长。
[0080] 接着,求出样品SiC单晶的生长中使用的样品Si-c溶液的液面的位置(指的是高 度方向的位置。W下相同)。具体而言,求出样品生长开始时的液面的位置、和样品生长结 束之后的液面的位置。
[0081] 为了求出样品生长开始时的液面的位置,例如有下述方法。首先生成样品Si-c溶 液。接着,不使样品SiC单晶生长,而使所生成的样品Si-c溶液凝固。接着,将所凝固的样 品Si-c溶液的表面的位置设定为样品生长开始时的液面的位置。
[0082] 求出样品生长开始时的液面位置的方法不限于上述方法。例如有下述方法。首先 使样品SiC单晶生长。接着使样品Si-c溶液凝固。接着参照出现于相蜗的内周面的样品 Si-c溶液的痕迹、设定样品生长开始时的液面的位置。
[0083] 为了求出样品生长结束后的液面的位置,例如有下述方法。首先,生成样品Si-c 溶液。接着,使样品Si-c溶液凝固。接着将所凝固的样品Si-c溶液的表面的位置设定为 样品生长结束后的液面的位置。
[0084] 接着求出样品生长开始时的液面的位置、与样品生长结束后的液面的位置之差。 用如此求出的液面位置之差除W样品生长时间。由此,得到每单位时间的样品Si-c溶液的 液面高度的变动量。将其设定为每单位时间的Si-c溶液15的液面高度的变动量。
[0085] 将如此设定的每单位时间的Si-C溶液15的液面高度的变动量乘W开始晶体生长 后的时间(经过时间)。由此,求出对应于经过时间的Si-C溶液15的液面高度的变动量。
[0086] 另外,将如上所述求出的开始样品SiC单晶的生长时的样品Si-c溶液的液面的位 置设定为开始SiC单晶