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1. 发明专利

JP2012240894A Apparatus for manufacturing single crystal, single crystal, method for manufacturing the single crystal, and wafer 有权
标题翻译：用于制造单晶，单晶的装置，用于制造单晶和波长的方法
公开(公告)号：JP2012240894A
公开(公告)日：2012-12-10
申请号：JP2011114006
申请日：2011-05-20
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Denso Corp , 株式会社デンソー , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , Showa Denko Kk , 昭和電工株式会社
发明人： GUNJISHIMA TSUKURU , YAMADA MASANORI , URAGAMI YASUSHI , KONDO HIROYUKI , ADACHI AYUMI , MASUDA TAKASHI
IPC分类号： C30B23/06 , C30B29/36
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for manufacturing a single crystal, which allows the manufacturing of a long single crystal almost free from defects and cracks without causing an increase in processing cost and time, to provide a method for manufacturing a single crystal using the apparatus, and to provide a single crystal and a wafer manufactured by using such a method.SOLUTION: A seed crystal 4 is fixed on the inner bottom surface of a guide member 24, and a temperature gradient adjusting member 26 is arranged in the circumference of the guide member 24. In a growth process of a single crystal 6, the single crystal 6 is grown on the seed crystal 4 by heating a raw material 2 while adjusting the relative position of the guide member 24 and the temperature gradient adjusting member 26 so as to form such a temperature gradient in which heat flows from the outside of the guide member 24 toward the single crystal 6 in the vicinity of the growth surface side of the single crystal 6 and heat is discharged from the single crystal 6 toward the outside of the guide member 24 in the vicinity of the seed crystal 4 side of the single crystal 6.
摘要翻译：要解决的问题：为了提供一种制造单晶的装置，其允许制造几乎没有缺陷和裂纹的长单晶，而不会导致加工成本和时间的增加，以提供制造方法使用该装置的单晶，并提供通过使用这种方法制造的单晶和晶片。解决方案：种子晶体4固定在引导构件24的内底表面上，温度梯度调节构件26布置在引导构件24的周围。在单晶6的生长过程中，通过加热原料2，同时调节引导构件24和温度梯度调节构件26的相对位置，在晶种4上生长单晶6，从而形成从外部流出热量的温度梯度在单晶6的生长面侧附近朝向单晶6的引导构件24，在单晶6的晶种4侧的附近，从单晶6朝向引导构件24的外侧排出单晶6.版权所有（C）2013，JPO＆INPIT

2. 发明专利

JP2012201584A Apparatus and method for producing silicon carbide single crystal, and growth method thereof 有权
标题翻译：用于生产碳化硅单晶的装置和方法及其生长方法
公开(公告)号：JP2012201584A
公开(公告)日：2012-10-22
申请号：JP2011070833
申请日：2011-03-28
申请人： Showa Denko Kk , Denso Corp , Toyota Central R&D Labs Inc , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , 昭和電工株式会社 , 株式会社デンソー , 株式会社豊田中央研究所
发明人： MASUDA TAKASHI , KONDO HIROYUKI , HIROSE FUSAO , GUNJISHIMA TSUKURU , ADACHI AYUMI
IPC分类号： C30B29/36 , C30B23/06
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for producing a silicon carbide single crystal, capable of producing a lengthy single crystal having a high quality, and to provide a growth method thereof.SOLUTION: In this apparatus for producing a silicon carbide single crystal including a guide member 7 for guiding raw material gas to the silicon carbide seed crystal 5 side, a crucible 3 comprises a crucible upper part 3a and a crucible lower part 3b which are relatively movable mutually in the vertical direction, and the guide member 7 comprises a guide member upper part 7a fixed to the crucible upper part 3a and a guide member lower part 7b fixed to the crucible lower part 3b, and a hole part 10 is provided at least on either of the guide member upper part 7a and the guide member lower part 7b, and the guide member upper part 7a and the guide member lower part 7b are arranged so that the hole part 10 is opened/closed according to relative movement of the crucible upper part 3a and the crucible lower part 3b.
摘要翻译：要解决的问题：提供能够生产具有高质量的长单晶的生产碳化硅单晶的装置和方法，并提供其生长方法。解决方案：在这种用于制造包括用于将原料气体引导到碳化硅晶种5侧的引导构件7的碳化硅单晶的装置中，坩埚3包括坩埚上部3a和坩埚下部3b，相对于上下方向相对移动，导向部件7具有固定在坩埚上部3a上的引导部件上部7a和固定于坩埚下部3b的引导部件下部7b，并且设置有孔部10 至少在引导构件上部7a和引导构件下部7b中的任一个上，并且引导构件上部7a和引导构件下部7b布置成使得孔部10根据相对运动而打开/关闭坩埚上部3a和坩埚下部3b。版权所有（C）2013，JPO＆INPIT

3. 发明专利

JP2013139347A Apparatus for producing single crystal, single crystal, method for producing the single crystal, wafer, and semiconductor device 有权
标题翻译：用于生产单晶，单晶的装置，用于生产单晶，晶体和半导体器件的方法
公开(公告)号：JP2013139347A
公开(公告)日：2013-07-18
申请号：JP2011289966
申请日：2011-12-28
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Denso Corp , 株式会社デンソー , Showa Denko Kk , 昭和電工株式会社 , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社
发明人： GUNJISHIMA TSUKURU , YAMADA MASANORI , KOBAYASHI MASAKAZU , ADACHI AYUMI
IPC分类号： C30B23/06 , C30B29/36 , C30B29/38
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an apparatus for producing a single crystal, wherein a long single crystal that is less likely to cause flaws and cracks can be produced without increasing a processing cost and processing time: a method for producing the single crystal using the apparatus; and the single crystal and a wafer, both being produced by using such method.SOLUTION: A temperature gradient-controlling member 26a is arranged around a seed crystal 4, and then a local temperature gradient-relieving member 28a is arranged between the seed crystal 4 and the temperature gradient-controlling member 26a, wherein the local temperature gradient-relieving member has a function of relieving a maximal value of a temperature gradient caused in a region right above a growth axis direction of the seed crystal 4 in a single crystal 6 growing right above the seed crystal 4. The temperature gradient-controlling member 26a is arranged around the seed crystal 4 or the single crystal 6 so that, in a predetermined term from when at least the single crystal 6 starts growing till when the single crystal ends the growing, a temperature gradient may occur in which: a heat flows from the outside of the single crystal 6 toward the inside thereof in the vicinity of a growth face side of the single crystal 6; and the heat is released from the inside of the single crystal 6 toward the outside thereof in the vicinity of a seed crystal 4 side of the single crystal 6.
摘要翻译：要解决的问题：提供：一种用于制造单晶的装置，其中可以在不增加处理成本和处理时间的情况下制造不太可能引起缺陷和裂纹的长单晶：使用装置; 以及通过使用这种方法制造的单晶和晶片。解决方案：温度梯度控制构件26a布置在晶种4周围，然后局部温度梯度缓冲构件28a布置在籽晶4之间和温度梯度控制部件26a，其中局部温度梯度缓冲部件具有在生长的单晶6中释放在晶种4的生长轴方向正上方的区域中产生的温度梯度的最大值的功能温度梯度控制部件26a配置在晶种4或单晶6的周围，以从至少单晶6开始生长至单晶结束为止的规定期间可能会发生温度梯度，其中：在s的生长面侧附近，热量从单晶6的外侧向其内部流动单晶6; 并且在单晶6的籽晶4侧附近，从单晶6的内部朝向外部释放热。

4. 发明专利

JP2013095632A SiC SINGLE CRYSTAL, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, SiC WAFER, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND RAW MATERIAL FOR PRODUCING SiC SINGLE CRYSTAL 有权
标题翻译： SiC单晶，其制造方法，SiC波导，半导体器件和用于生产SiC单晶的原材料
公开(公告)号：JP2013095632A
公开(公告)日：2013-05-20
申请号：JP2011239605
申请日：2011-10-31
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , Denso Corp , 株式会社デンソー , Showa Denko Kk , 昭和電工株式会社
发明人： SHIGEFUJI KEISUKE , GUNJISHIMA TSUKURU , URAGAMI YASUSHI , KOBAYASHI MASAKAZU , ADACHI AYUMI
IPC分类号： C30B29/36
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an SiC single crystal having few hollow defects or inclusions; a method for producing the same; an SiC wafer and a semiconductor device manufactured from such an SiC single crystal; and a raw material for producing the SiC single crystal which is suitable for producing an SiC single crystal having few hollow defects or inclusions.SOLUTION: An SiC single crystal includes a single crystal obtained by growing SiC on a growing surface by using a seed crystal utilizing a surface approximately vertical to {0001} surface as the growing surface, wherein the density of hollow defects extending approximately in parallel with a growth direction of the single crystal is ≤600/cm. An SiC wafer and a semiconductor device using the SiC single crystal are also provided. Such an SiC single crystal is obtained by growing a single crystal on an a-surface growth substrate by using a raw material for producing the SiC single crystal obtained by subliming preliminarily ≥2% of the mass of SiC powder.
摘要翻译：要解决的问题：提供：具有很少中空缺陷或夹杂物的SiC单晶; 其制造方法; SiC晶片和由这种SiC单晶制造的半导体器件; 以及用于制造SiC单晶的原料，其适合于制造具有中空缺陷或夹杂物的SiC单晶。解决方案：SiC单晶包括通过使用大致垂直于ä0001}表面的表面的晶种在生长表面上生长SiC获得的单晶作为生长表面，其中中空缺陷的密度大致平行延伸单晶的生长方向为≤600/ cm 2 。还提供了SiC晶片和使用SiC单晶的半导体器件。这样的SiC单晶通过使用用于制备通过初步升高SiC粉末质量的≥2％而获得的SiC单晶的原料，在单面生长衬底上生长单晶来获得。版权所有（C）2013，JPO＆INPIT

5. 发明专利

JP2012250888A SiC SINGLE CRYSTAL, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, SiC WAFER, AND SEMICONDUCTOR DEVICE 有权
标题翻译： SiC单晶，其制造方法，SiC WAFER和SEMICONDUCTOR DEVICE
公开(公告)号：JP2012250888A
公开(公告)日：2012-12-20
申请号：JP2011125886
申请日：2011-06-05
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Denso Corp , 株式会社デンソー , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , Showa Denko Kk , 昭和電工株式会社
发明人： GUNJISHIMA TSUKURU , SHIGEFUJI KEISUKE , URAGAMI YASUSHI , YAMADA MASANORI , ADACHI AYUMI , KOBAYASHI MASAKAZU
IPC分类号： C30B29/36 , H01L21/203
CPC分类号： C30B23/025 , C30B23/005 , C30B29/36 , H01L21/02378 , H01L21/0243 , H01L21/02433 , H01L21/02529 , H01L21/02587 , H01L21/02609 , H01L29/1608 , Y10T428/21
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an SiC single crystal having few anisotropic crystals or heterogeneous polymorphic crystals, allowing cutting out of a large-diameter {0001} plane substrate, and to provide a method for producing the SiC single crystal, and an SiC wafer cut out from such an SiC single crystal.SOLUTION: When producing an SiC single crystal having a large-diameter {0001} plane by repeating a-plane growth, the a-plane of the SiC single crystal is allowed to grow so that the ratio S(=S×100/S) of the area (S) of a Si plane side facet region to the whole area (S) of the growth plane is kept at 20% or less.
摘要翻译：要解决的问题：为了提供一种具有很少的各向异性晶体或异相多晶体的SiC单晶，可以切割出大直径ä10001平面衬底，并提供一种SiC单晶的制造方法，从这种SiC单晶切出SiC晶片。解决方案：通过重复a面生长制造具有大直径ä0001}面的SiC单晶时，可以使SiC单晶的a面成长，使S （= S 1 ×100 / S 2 ）（S 2 ）的Si平面侧面区域的“POST”> 1 保持在20％以下。版权所有（C）2013，JPO＆INPIT

6. 发明专利

JP2012240906A Apparatus for manufacturing silicon carbide single crystal, and method for manufacturing the silicon carbide single crystal 有权
标题翻译：用于制造单晶碳化硅的装置，以及用于制造碳化硅单晶的方法
公开(公告)号：JP2012240906A
公开(公告)日：2012-12-10
申请号：JP2011116058
申请日：2011-05-24
申请人： Showa Denko Kk , 昭和電工株式会社 , Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Denso Corp , 株式会社デンソー , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社
发明人： MATSUSE AKIHIRO , GUNJISHIMA TSUKURU , YAMADA MASANORI , ADACHI AYUMI
IPC分类号： C30B29/36
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for manufacturing a silicon carbide single crystal, which can manufacture a high quality and long silicon carbide single crystal, and to provide a method for manufacturing the silicon carbide single crystal.SOLUTION: In the apparatus for manufacturing the silicon carbide single crystal, a silicon carbide single crystal 71 is grown on a silicon carbide seed crystal 35 attached to a pedestal 33 in a crucible 31 by supplying a raw material gas onto the growth surface 35a of the silicon carbide seed crystal 35. The apparatus is configured so as to reduce the thickness of the pedestal 33, and the thickness of the pedestal 33 is reduced in accordance with the growth of the silicon carbide single crystal 71.
摘要翻译：要解决的问题：提供一种可制造高质量和长的碳化硅单晶的碳化硅单晶的制造装置，并提供一种制造碳化硅单晶的方法。解决方案：在用于制造碳化硅单晶的装置中，碳化硅单晶71通过将原料气体供应到生长表面上而生长在安装在坩埚31中的基座33上的碳化硅晶种35上 35a。该装置被配置为减小基座33的厚度，并且底座33的厚度根据碳化硅单晶71的增长而减小。COPYRIGHT （C）2013，JPO＆INPIT

7. 发明专利

JP2015048259A 炭化珪素単結晶の製造方法有权
标题翻译：碳化硅单晶的生产方法
公开(公告)号：JP2015048259A
公开(公告)日：2015-03-16
申请号：JP2013179213
申请日：2013-08-30
申请人：株式会社デンソー , Denso Corp , 株式会社豊田中央研究所 , Toyota Central R&D Labs Inc , 昭和電工株式会社 , Showa Denko Kk
发明人： URAGAMI YASUSHI , GUNJISHIMA TSUKURU , YAMAGUCHI TAKUYA
IPC分类号： C30B29/36
摘要：【課題】異種多形の発生を抑制しつつ、螺旋転位の発生範囲を限定して、螺旋転位を定量的に制御できるようにする。【解決手段】螺旋転位発生可能領域3aに底面が低オフ角となるスリット3dを形成し、このスリット3dをc面ファセット4bと対応する位置に形成する。このように、スリット3dを限定的に形成することで、スリット3dの幅や密度に応じて螺旋転位4cの密度を任意に制御できる。また、螺旋転位発生可能領域3aにおいて積極的に螺旋転位4cを発生させることで、低密度螺旋転位領域3bに積層欠陥が伸びてくることを抑制することも可能となる。さらに、螺旋転位4cが形成されるようにできるため、スパイラル成長によって下地の多形を引き継いでSiC単結晶4を安定成長させられる。よって、SiC単結晶4に、異種多形結晶の二次元核生成が発生することを抑制でき、異方位結晶が生じないようにすることが可能となる。【選択図】図2(a)
摘要翻译：要解决的问题：通过限制螺旋位错的发生范围同时抑制异质多晶硅的产生来定量地控制螺旋位错。解决方案：在区域3a中将底面设置为低偏角的狭缝3d，其中螺钉脱位是可能的，形成。狭缝3d形成在与c面刻面4b对应的位置。通过在限定区域内形成狭缝3d，适当地根据狭缝3d的宽度和密度来适当地控制位错4c的密度。也可以通过在可能发生螺旋位错的区域3a中积极产生位错4c来抑制层叠缺陷扩展到低密度位错区域3b。此外，由于能够形成螺旋位错4c，所以通过螺旋生长的后方多晶型物稳定生长SiC单晶4。因此，不能通过抑制SiC单晶4上的异质多晶型体的二维成核而产生各向异性晶体。

8. 发明专利

JP2014227319A ＳｉＣ単結晶及びその製造方法有权
标题翻译： SIC单晶及其制造方法
公开(公告)号：JP2014227319A
公开(公告)日：2014-12-08
申请号：JP2013108516
申请日：2013-05-23
申请人：株式会社豊田中央研究所 , Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社デンソー , Denso Corp , 昭和電工株式会社 , Showa Denko Kk
发明人： GUNJISHIMA TSUKURU , URAGAMI YASUSHI , KONDO HIROYUKI , SHONAI TOMOHIRO
IPC分类号： C30B29/36
摘要：【課題】刃状転位と基底面転位の双方を効率的に低減することが可能なSiC単結晶の製造方法、及びこの方法により得られるSiC単結晶を提供すること。【解決手段】SiC単結晶の製造方法は、(a)単結晶から、成長面のオフセット角が1?以上30?以下であるc面成長用の種結晶を切り出す種結晶切り出し工程と、(b)前記成長面上に新たな単結晶をc面成長させるc面成長工程と、をn回(n≧2)繰り返す繰り返しc面成長工程を備えている。前記種結晶の成長面は、前記n回の繰り返しの内、少なくとも1回は{0001}面内においてオフセット方向が変更される。また、前記種結晶の成長面のオフセット方向の最大角度差は、120?以下である。【選択図】図3
摘要翻译：要解决的问题：提供一种能够有效地降低边缘位错和基面位错两者的SiC单晶的制造方法以及通过该方法获得的SiC单晶。解决方案：制造SiC单晶的方法包括重复c面生长步骤，重复n次（n≥2）步骤（a）晶种切割，其中生长表面的偏移角为1°以上且30°以下的c面生长用晶种从单晶切割，（b）c面生长，其中在生长表面上生长新的单晶c平面。晶种的生长面在{0001}面中的偏移方向在n次重复中至少一次变化。晶种的生长面的偏移方向的最大角度差为120°以下。

9. 发明专利

JP2014040357A Method for producing silicon carbide single crystal and silicon carbide single crystal 有权
标题翻译：单晶硅和碳化硅单晶生产方法
公开(公告)号：JP2014040357A
公开(公告)日：2014-03-06
申请号：JP2012184657
申请日：2012-08-23
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Denso Corp , 株式会社デンソー , Showa Denko Kk , 昭和電工株式会社
发明人： GUNJISHIMA TSUKURU , KONDO HIROYUKI , MATSUSE AKIHIRO
IPC分类号： C30B29/36
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a SiC single crystal having a high wafer in-plane yield and a high yield of the wafer and a SiC single crystal obtained by such method.SOLUTION: From an initial stage to a middle stage of growth, a single crystal is grown on a surface of a seed crystal facilitating the growth of a facet region while suppressing the expansion of the facet region (first growing step). In a later stage of growth, the single crystal is further grown facilitating the growth of a non-facet region so that the growth height is uniformed (second growth step). The growth rate is regulated by making a temperature distribution and/or a concentration distribution of a raw material gas nonuniform in the first growth step and by inverting or uniformizing the temperature distribution and/or the concentration distribution of a raw material gas in the second growth step.
摘要翻译：要解决的问题：提供一种制造具有高晶片平面内屈服和高产率的SiC单晶的方法和通过这种方法获得的SiC单晶。解决方案：从初始阶段到中间阶段的生长，在晶种的表面上生长促进小面积的生长同时抑制小面积的扩展的单晶（第一生长步骤）。在后期的生长阶段，单晶进一步生长促进非小面区域的生长，使得生长高度均匀（第二生长步骤）。通过在第一生长步骤中使原料气体的温度分布和/或浓度分布不均匀并且通过使第二生长中的原料气体的温度分布和/或浓度分布反转或均匀化来调节生长速度步。

10. 发明专利

JP2013136494A SINGLE CRYSTAL PRODUCTION APPARATUS, SiC SINGLE CRYSTAL, WAFER AND SEMICONDUCTOR DEVICE 有权
标题翻译：单晶生产设备，SiC单晶，晶圆和半导体器件
公开(公告)号：JP2013136494A
公开(公告)日：2013-07-11
申请号：JP2011289362
申请日：2011-12-28
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Denso Corp , 株式会社デンソー , Showa Denko Kk , 昭和電工株式会社
发明人： GUNJISHIMA TSUKURU , HIROSE FUSAO , MATSUSE AKIHIRO
IPC分类号： C30B29/36
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single crystal production apparatus capable of reducing thermal stress caused by a difference in thermal expansion coefficient between a seed crystal and a lid (pedestal) without lowering the quality of a grown crystal.SOLUTION: An opening part of a body part for holding a SiC raw material is covered with an upper lid 20a including a heat radiation hole 22a. A cylindrical pedestal 30a is interposed between a SiC seed crystal 50a and the upper lid 20a, and the SiC seed crystal 50a is brought into contact with the pedestal 30a so that the whole of a grown surface of the SiC seed crystal 50a is exposed to the inside of the body part, and that the whole or a part of the rear surface of the SiC seed crystal 50a is opened to the outside of the body part through the heat radiation hole 22a. Further, the SiC seed crystal 50a is slid with respect to the upper lid 20a or the pedestal 30a by using a movable mechanism (sliding mechanism) 40a, to thereby suppress generation of thermal stress caused by a difference in thermal expansion coefficient between the SiC seed crystal 50a and the upper lid 20a or the pedestal 30a.
摘要翻译：要解决的问题：提供一种能够降低晶种和盖（基座）之间的热膨胀系数不同引起的热应力的单晶制造装置，而不降低生长晶体的质量。解决方案：开口部分用于保持SiC原料的主体部分被包括散热孔22a的上盖20a覆盖。在SiC籽晶50a和上盖20a之间插入有圆筒形的台座30a，并且使SiC籽晶50a与台座30a接触，使得SiC籽晶50a的整个生长面暴露于并且通过散热孔22a使SiC晶种50a的后表面的整个或一部分向主体部分的外侧开口。此外，SiC晶种50a通过使用可动机构（滑动机构）40a相对于上盖20a或基座30a滑动，从而抑制由SiC种子之间的热膨胀系数差引起的热应力的产生晶体50a和上盖20a或基座30a。

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