JP2002187791A

JP2002187791A - 液相成長方法および液相成長装置

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Publication number: JP2002187791A
Application number: JP2000382279A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nakagawa; 克己中川; Noritaka Ukiyo; 典孝浮世; Tatsumi Shoji; 辰美庄司; Tetsuo Saito; 哲郎齊藤; Toshihito Yoshino; 豪人吉野; Masaki Mizutani; 匡希水谷; Akiyuki Nishida; 彰志西田; Masaaki Iwane; 正晃岩根
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-07-05
Also published as: US20020092464A1; US7022181B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い成長速度が得られ、１バッチに多数枚の
基板を投入しても、基板内や基板間の成長速度の分布が
均一で、装置を大型化しても、メルトの反応や汚染を低
減しやすい液相成長方法、および、装置を提供する。【解決手段】坩堝内の、結晶材料が溶け込んだメルト
に、支持架に支持された基板を浸漬し、その基板上に結
晶を成長させる液相成長方法において、前記支持架に対
する前記坩堝の回転中心から外れた位置で、前記坩堝内
のメルトに浸漬される少なくとも一群の基板を、互いに
所定の間隔を保ちつつ基板表面の向きが前記坩堝内での
メルトの流れに対してほぼ平行になるように、前記支持
架に装備して、基板表面に結晶を成長させることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や電気
光学装置に利用される各種の半導体結晶や光学結晶を製
造するための液相成長方法、および、この方法の実施に
好適な液相成長装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大気汚染などの環境に対する意識の高ま
りとともに、電力エネルギー源として、太陽電池が民生
用にも広く使用されるようになってきた。そして、民生
用の太陽電池には、半導体材料として、主として、単結
晶または多結晶のシリコンが用いられている。現在これ
らの結晶は、大きなインゴットから300μm程度の、所要
厚さのウエハの形で切り出されている。

【０００３】しかし、この方法では、切り出しに伴っ
て、200μm程度の切り代が出るため、材料の使用効率が
悪い上、その切り代分の産業廃棄物処理が必要になる。
今後、さらに生産量を増やし、低価格化を進めるには、
数十から100μm程度の、電気的、光学的に必要とされる
最小限の厚さの結晶を成長して、これを使用することが
望まれる。

【０００４】そのような薄い結晶シリコンを成長するた
めの方法としては、シリコンを含む気体を、熱やプラズ
マの作用で分解する気相成長法が、これまで、主に検討
されてきた。しかし、太陽電池の量産においては、１バ
ッチで数十〜数百枚の４〜５インチ角の基板に、１μm/
分以上の速度で、シリコンを成長させることができる装
置が求められるが、このような仕様に対応できる気相成
長装置は未だ市販されていない。

【０００５】結晶の成長法としては、この他に、液相成
長法と呼ばれる方法が古くから知られており、実際に、
LED用の化合物半導体結晶、電気光学素子用の光学結晶
の製造に利用されている。最近では、特開平１０−１８
９９２４号公報などに開示されているように、結晶シリ
コン基板やセラミック基板上に成長したシリコン結晶膜
を、太陽電池の製造に利用する例が報告されている。

【０００６】液相成長法とは、錫、インジウム、ガリウ
ムなどの金属や、リチウム酸やニオブ酸などの酸化物を
加熱して溶かし、この中に必要に応じて、さらに砒素や
シリコンなどの結晶を構成するための材料を溶かし込
み、基板をその中に浸漬し、メルトを冷却などの手段で
過飽和として、基板上に結晶を析出させる方法である。

【０００７】この液相成長法は良質の結晶が成長できる
上に、気相成長法に比べて結晶の成長に寄与せずに、無
駄になる原料が少ないので、太陽電池などの、低価格が
強く求められるデバイスや、ガリウムやニオブなどの高
価な原料を使用する電気光学デバイスへの応用に好適で
ある。

【０００８】しかし、液相成長法は、これまで用途が限
られていたため、主に、３インチφ以下の基板に化合物
半導体を成長するための装置が市販されていたに過ぎ
ず、特に、シリコンの成長に対しての応用が少なかっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、これま
での液相成長法および液相成長装置における問題点を考
慮して、太陽電池の量産において求められるスループッ
トを得るために必要な方法、および、その方法を実施す
るのに好適な装置について検討した。

【００１０】即ち、従来の、複数の基板上に結晶を成長
できる液相成長装置は、図２に示すように、基板支持手
段の支持架２０２に５枚の基板２０１が所定の間隔を保
って水平に支持され、成長炉２０５内にある円筒状の坩
堝２０３に収容されたメルト２０４に浸漬される。な
お、ここでの、メルト２０４の温度は、電気炉２０６に
より適宜制御できる。また、成長炉２０５にはゲート弁
２０７が取り付けられており、必要に応じて、開閉でき
るように構成されている。

【００１１】この成長装置を用いて基板２０１上に結晶
を成長させるには、まず、シリコンなどの結晶の原料か
らなる、溶かし込み用の基板２０１'（成長用の基板と
区別するため、符号２０１'で表示）を、基板支持手段
の支持架２０２にて支持し、これらを、電気炉２０６に
て所定の温度に加熱された錫、インジウム、ガリウムな
どの低融点金属や、リチウム酸やニオブ酸などの酸化物
の融液に浸漬し、その温度における飽和状態まで、結晶
原料を溶かし込み、メルト２０４を調整する。

【００１２】その後、溶かし込み用の基板２０１'をメ
ルト２０４から引き上げ、支持架２０２に対して成長用
基板２０１と交換する（従って、図面上、成長用基板２
０１と溶かし込み用基板２０１'は、区別していな
い）。この後、メルト２０４を徐冷し、所定の温度とな
ったところで、その中に成長用基板２０１を浸漬する
と、メルト２０４に溶けきれなくなった原料が基板２０
１の表面に析出し始め、基板上にシリコンなどの結晶が
成長する。

【００１３】なお、この時に使用する基板２０１が多結
晶やガラスやセラミックスだと、成長する結晶も多結晶
となるが、基板が単結晶だと、単結晶を成長することが
できる。

【００１４】そして、所望の厚さの結晶が成長したとこ
ろで、基板２０１を引き上げる。ゲート弁２０７を閉じ
た状態で、基板支持手段の支持架２０２への、基板２０
１の取り付けや取り外しを行い、ロードロック室２０８
内で、事前に雰囲気を大気から不活性ガスなどに置換し
てから、ゲート弁２０７を開いて、基板２０１を成長炉
２０５内に下降させる。これにより、メルト２０４が酸
素や水と反応を起こしたり、汚染されたりするのを防止
できる。

【００１５】図２に示した装置では、基板２０１の枚数
を必要に応じて増やせるが、しかし、発明者らの実験の
結果によれば、このような構成では、面内で一様に高い
成長速度を得るのが困難であることが分かった。図３
は、メルトをインジウム、成長する結晶をシリコンとし
て、５インチφのシリコンウェファ５枚を１cm間隔に保
って、上述の装置での結晶成長を行った時の、成長速度
の面内分布を示したものである。ここで、○はメルトの
底に近い基板上での分布、●はメルトの表層部に近い基
板上での分布を示す。基板間の違いはあまり見られない
が、各基板の中央部では周辺部の１/３程度の成長速度
しか得られていない。

【００１６】また、メルトの冷却速度を下げると、面内
の不均一性は改善されるが、全体的に成長速度が低下す
る。また、基板の間隔を広げても、不均一性が改善され
るが、１バッチあたりの投入可能な基板の枚数が減少
し、いずれも、スループットが低下する。

【００１７】なお、成長速度が面内で不均一になるの
は、基板間のメルトに溶けている半導体原料が析出した
後に、新鮮なメルトが十分補充できないためであり、堆
積速度が速い程、また、基板の間隔が狭いほど、不均一
性は顕著になると考えられる。

【００１８】図２の装置で、成長中に基板を回転させる
と、シリコンを高濃度で含んだメルトが基板の間に補充
されて、成長速度の均一性が得やすくなるが、このため
に、基板支持手段の昇降ロッド２０９を上下運動および
回転運動をさせることが必要となり、この構成で、成長
炉内部の気密を保とうとすると、その基板支持手段２０
９の機構が、大型化・複雑化してしまう。

【００１９】そこで、メルトと基板を相対的に運動させ
るために、基板を静止し、坩堝を回転させても良い。高
温度の坩堝を回転することは、チョクラルスキー法の単
結晶引上げ装置では一般的に行われており、この方法を
採用する技術は既に確立している。

【００２０】即ち、特開平７−３１５９８３号公報に
は、坩堝の回転を液相成長装置に適用した事例が提案さ
れている。基板を静止し、坩堝のみを回転させることに
すると、基板支持手段が大幅に簡素化できるので、特
に、大型の液相成長装置では有利である。しかし、坩堝
を回転させる方式では、成長速度の面内分布が比較的良
好でも、投入する基板の枚数が多い場合には、基板間の
成長速度が不均一となり易く、十分なスループットが得
られなかった。

【００２１】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、高い成長速度が得られ、１バッチに多数枚の基板
を投入しても、基板内や基板間の成長速度の分布が均一
で、装置を大型化しても、メルトの反応や汚染を低減し
やすい液相成長方法、および、この方法の実施に好適な
装置を提供することを目的とする。

【００２２】このためには、坩堝の回転により、メルト
と基板の相対的な運動を導入すると、回転機構を簡素化
できるが、この際、坩堝の中心と基板の中心が一致して
いると、回転の中心近傍でメルトと基板の相対的な運動
速度が低くなるため、基板間に対する、結晶材料を高濃
度で含むメルトの補給が不足し、ここで、結晶の成長速
度が低下する。従って、回転の中心には基板を配置しな
いのが好ましい。

【００２３】特に、メルト中に多数の基板が浸漬される
と、坩堝が回転しても、メルトの流れが妨げられ易く、
成長速度が不均一になり易いので、極力メルトの流れを
妨げないように、基板を配置すべきである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
結晶材料が溶け込んだ坩堝内のメルトに、基板を浸漬
し、その基板上に結晶を成長させる液相成長方法におい
て、前記坩堝の回転中心から外れた位置に前記基板を配
置し、前記基板表面に結晶を成長させることを特徴とす
る。

【００２５】また、本発明では、結晶材料が溶け込んだ
坩堝内のメルトに、支持架に支持した基板を浸漬し、そ
の基板上に結晶を成長させる液層成長方法において、前
記支持架の回転中心から外れた位置に前記基板を配置
し、前記基板表面に結晶を成長させることを特徴とす
る。

【００２６】更に、本発明では、坩堝及び基板支持架を
有する液晶成長装置において、前記基板支持架は、前記
坩堝内であって且つ前記坩堝あるいは支持架の回転中心
から外れた位置で基板を支持することを特徴とする。

【００２７】この場合、本発明の実施の形態として、前
記基板は、支持架に支持され、該坩堝あるいは支持架の
回転中心から外れた位置において、その基板表面の向き
が前記坩堝内でのメルトの流れに対してほぼ平行になる
ように、配置され、前記基板表面に結晶を成長させるこ
とが、有効である。

【００２８】また、前記メルトの流れは、主として、前
記坩堝あるいは支持架の回転によって生起されること、
前記メルト内に静止した整流手段を設けて、これによ
り、前記メルトの流れを、前記回転中心に向けて、およ
び／または、メルトの液面方向に向けて偏向させるこ
と、前記メルト内に回転する整流手段を設けて、これに
より、前記メルトの流れを、前記回転中心に向けて、お
よび／または、メルトの液面方向に向けて偏向させるこ
と、前記坩堝あるいは支持架の回転は、正逆方向に交互
に行われせ、また、少なくとも前記基板を上下方向に揺
動することは、それぞれ、有効である。

【００２９】また、少なくとも前記基板を、その基板表
面が、ほぼ水平となるように前記支持架に支持するこ
と、あるいは、支持架に支持された、少なくとも、一群
の前記基板では、互いに所定間隔を保って配列した方向
が、前記坩堝あるいは支持架の回転中心の軸と直交して
いることが実施の形態として挙げられる。

【００３０】更に、前記基板は互いに独立した複数群か
らなり、各群は、同一のメルト中に浸漬されているこ
と、更に、複数群の前記基板は、前記坩堝あるいは支持
架の回転中心の軸回りに配置されていることが好まし
い。

【００３１】なお、本発明の液相成長装置において、前
記坩堝内にある、結晶材料が溶け込んだメルトを所定温
度に制御する温度制御手段と、前記坩堝あるいは基板支
持架を回転する回転手段とを具備し、前記基板支持架
は、前記坩堝内でのメルトの流れに対してほぼ平行にな
るように、前記基板を支持すること、前記整流手段が、
回転する前記坩堝の内周壁から中央に向けて起立するフ
ィン、および／または、前記坩堝の内底面から起立する
フィンからなり、前者は坩堝の上部ほど起立が高く、ま
た、後者は坩堝の中央ほど起立が高くなる構成であるこ
と、前記坩堝あるいは支持架の回転が、正逆方向に交互
に行わる際に、前記整流手段が、前記正逆方向に対称な
整流面を持っていることは、それぞれ、有効である。

【００３２】また、前記メルトを収容した坩堝、前記基
板を支持する支持架、前記メルトの整流手段に加えて、
これらを収容する結晶成長炉を装備しており、また、該
結晶成長炉には、前記基板上で結晶を成長させる際、内
部の気密を保持し、また、前記基板の搬入および搬出時
に開閉される開閉手段が装備してあることは、実施の形
態として好ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる実施の形態
を、具体的に説明する。図１には、本発明者らが発明し
た液相成長装置の一例が示されている。ここでは、２０
枚の基板１０１が、基板支持手段の支持架１０３により
支持され、メルト１０４に浸漬される。この実施の形態
では、５枚の基板（ウエハ）が所定の間隔を平行に保っ
た群１０２として構成されており、さらに、４組の群１
０２が、坩堝の中央から一定の距離を隔てて、配置され
ている。即ち、メルトの流れが遅い、坩堝の回転中心か
ら外れて、基板が配置されるので、著しい成長速度の不
均一を避けることができる。

【００３４】なお、その趣旨においては、基板の群１０
２は、少なくとも１組であっても良い。しかし、これで
は、坩堝１０５の大きさの割に、投入可能な基板の枚数
が少なくなるので、図１のように、複数の基板群１０２
をいずれも、坩堝の回転中心の回りに配置するのがよ
い。

【００３５】また、ここでは、基板がすべて完全に水平
に支持されているが、基板１０１を５〜１０°程度傾け
ると、メルト１０４への出し入れ（上・下動作）の際、
基板表面に対するメルトの流れがスムーズになる。ま
た、この程度の傾きは、坩堝１０５の回転により誘起さ
れたメルトの流れを妨げることにならない。

【００３６】メルト１０４を保持する坩堝１０５は、回
転手段１０６のステージに載せられ、所定の回転数で回
転する。これらの全体は、成長炉１０７に収容されてい
る。また、メルト１０４は電気炉などの加熱手段１０８
により、その温度が制御される。また、成長炉１０７の
内部には、支持部材１０９が取り付けられ、この上に、
基板支持手段の支持架１０３が載置できる。成長炉１０
７には、開閉可能なゲート弁１１０が取り付けられ、基
板支持手段の支持架１０３を、成長炉１０７内部に収容
した後に閉じて、内部の気密を保つこともできるし、必
要に応じて、開放して、基板支持手段の支持架１０３を
出し入れすることもできる。

【００３７】前記基板支持手段は、その支持架１０３に
設けた引掛け部材１１２にフック１１３を掛け、ロード
ロック室１１１に取り付けられた昇降機構１１４を作動
させることによって、成長炉に対して、支持架１０３を
出し入れすることができる。こうすると、結晶成長中、
気密を保ち易く、しかも、前記基板支持手段の昇降機構
１１４が小型化、簡素化できるので、特に、大型の装置
に適用する上で好適である。また、その昇降機構１１４
の動作により、支持架１０３を中間位置１１５に保持す
ることもできる（図１の想像線）。メルト１０４に浸漬
する前に、基板１０１をこの位置に保持し、基板１０１
の温度を所定の温度にしてから、メルト１０４に浸漬す
ると、液相成長の初期状態を、再現性良く制御できる。
また、基板１０１をメルト１０４から引き上げた後、中
間位置１１５でしばらく保持すると、基板表面に残留し
たメルトを除くのに効果がある。

【００３８】図１の装置を用いた場合の、成長速度の面
内分布を図４に示す。ここでも、○はメルトの底に近い
部分の基板上での分布、●はメルトの表層部に近い部分
の基板上での分布を示す。図２の装置を用いた場合に比
べて、その面内分布には、かなりの改善が見られる。た
だし、表層部では全般に成長速度が低く、基板間の差が
認められる。

【００３９】そこで、本発明者らは、水にエチレングリ
コールを混合し、比重を調整した中に、ポリスチレン粒
子を分散したモデル液体を用いて、坩堝を回転させた時
に、その内部の液体が、どのような流れとなるかを観察
した。

【００４０】図５の（ａ）は、坩堝の回転により誘起さ
れたメルトの流れを上から眺めた図であり、図5の
（ｂ）は、同じく、坩堝の内壁に近い部分のメルトの流
れを横から眺めた図である。液体は、坩堝の底面近傍の
外周では、ほぼ、坩堝と同じ速度で運動するが、坩堝の
回転の中心軸に近づくにつれて、また／あるいはメルト
の液面に近づくにつれ、次第に速度が低下している。そ
して、メルトの内部に静止した基板のように、メルトの
運動を妨げる物体が配置されると、この傾向が強くな
る。

【００４１】即ち、坩堝の中央部に近づくにつれ、ある
いはメルトの表面に近付づくにつれ、結晶原料を含む新
鮮なメルトの補給が不足するため、結晶の成長速度が低
下することになる。この傾向を防ぐために、メルトを攪
拌することが効果的である。しかし、成長が１０００℃
近辺の高温に晒される場合や、外部との気密性を要求さ
れる場合、成長炉の内部に攪拌機構を備えることは容易
でない。

【００４２】そこで、メルトの流れを補うための改善方
法が検討された。その一例を、図６を参照して、説明す
る。即ち、メルトは坩堝の回転に誘起されて回転する
が、その原動力は坩堝の内壁とメルトとの摩擦による。
そこで、特に、流れの遅い部分を加速するため、坩堝の
底面に、回転中央に近いほど背の高くなるフィン６０２
を、および／または、坩堝の内壁面に上部ほど背の高い
フィン６０２を設けると、坩堝の底面や内壁面とメルト
の摩擦が増加し、メルトの回転の均一性を高められる。

【００４３】図７は、本発明の装置（図１を参照）の坩
堝１０５の内面に、フィン６０１とフィン６０２とを設
けた場合の、成長速度の分布を示したものである。ここ
でも、○はメルトの底に近い基板上での分布、●はメル
トの表層に近い基板上での分布を示す。フィンの無い坩
堝を用いた場合に比べて、その改善が見られる。なお、
フィン６０１やフィン６０２は、坩堝と一体で形成され
ていれば良く、構造が簡素で大型の装置にも対応し易
い。

【００４４】上述の改善方法の、別の一例を図８で説明
する。ここでは、基板の列８０１が、時計方向に回転す
る坩堝８０２に入ったメルト８０３に浸漬されている。
ただし、ここでは説明の便宜上、基板は1列だけを図示
する。図８の（ａ）は、メルトの状況を平面図で示した
ものである。

【００４５】前述の通り、坩堝の回転により誘起された
メルトの流れは、坩堝の内壁面近傍で速く、中心軸近傍
では遅い。メルトの中に、静止した整流板８０４を入れ
ると、内壁面近傍での、高速のメルトの流れは、整流板
に導かれて、回転の内側に偏向された後、拡散し、基板
の間隙をほぼ一様な速さで通過するようになる。また、
図８の（ｂ）は、坩堝内の断面を示したものであり、前
述の通り、液面近くのメルトの流れは底部に比べて遅く
なる。メルトの中に静止した整流板８０５を入れると、
坩堝の底に近い高速のメルトの流れはメルト液面に導か
れ、液面近くのメルトの流れを加速する。

【００４６】なお、図８では、簡単のため、１枚の整流
板８０４または８０５しか、図示していないが、基板群
の数に応じて、例えば、４枚を回転中心の回りに均等に
配置して、使用すれば良い。また、フィン８０４と８０
５を併用しても良い。フィン８０４および／またフィン
８０５を使用すると、基板群が配置された全領域で、メ
ルトの流れの速さがほぼ均一になるので、結晶の成長速
度も、面内で均一化することが期待できる。

【００４７】図９は、本発明の装置（図１を参照）にお
いて、水平面方向での整流板８０４と上下方向での整流
板８０５とを、各基板列の上流側に設けた場合の、成長
速度の分布を示したものである。前記装置（図１）を用
いた場合に比べて、さらに改善が見られる。また、整流
板８０４や整流板８０５はメルト中に静止しておれば良
く、基板支持手段と一体に形成できて、格別な駆動機構
が不要なために、大型の液相成長装置にも対応し易い。

【００４８】なお、図８に示した方法では、坩堝の回転
方向が固定されているために、成長速度を高めようとす
ると、基板内において、メルトの上流側で結晶原料が先
に析出し、下流側で成長速度が遅くなる傾向がある。こ
の問題点を解決するには、Ｅ．Ａ．Ｇｉｅｓｓ：Ｊ．Ｃ
ｒｙｓｔ．Ｇｒｏｗｔｈ３１（１９７５）３５８に記
載されているように、坩堝の回転を一定周期で正逆交互
に反転しながら、成長するとよい。

【００４９】ただし、回転が反転した時には、図８の整
流板８０４や８０５は、流れに対して逆の傾きを持つこ
とになり、所期の効果が得られない。そこで、図１０の
整流手段１００１や１００２に示すように、整流手段を
坩堝の正逆の回転に対し、対称な形状の部材とすること
が考えられた。この手段により、上述の問題は解消され
る。即ち、整流手段１００１は坩堝中央部のメルトの加
速に効果があり、整流手段１００２は液面近傍のメルト
の加速に効果がある。なお、図１０では、簡単のため
に、１組の整流手段しか示していないが、基板群の数に
応じて、例えば、４個を使用すれば良く、整流手段１０
０１と１００２を併用しても良い。こうすると、坩堝の
正逆の回転に対して、整流手段が、メルトの、正逆の流
れの何れにも同等な効果を持つので、結晶の成長速度の
均一化に、さらに効果的である。

【００５０】また、図1の装置において、成長中、基板
支持手段の支持架１０３を、昇降機構１１４を用いて、
上下に揺動すると、更に、基板の間隔にメルトを補給す
る効果を持つ。第１１図は、図６や図１０に示した方法
に加えて、毎分６回基板を、上下に５ｃｍ揺動させた時
の、成長速度の分布を示したものであり、著しい改善が
見られた。

【００５１】なお、本発明は3インチφ以下のウエハに
適用できることは勿論であるが、6インチφ、8インチ
φ、更には12インチφといった大面積のウエハ表面上へ
の膜形成に適している。また、坩堝の回転中心から外れ
た位置とは、具体的には基板表面に形成される膜厚分布
が40パーセント以内、より好ましくは20パーセント以
内、更に好ましくは10パーセント以内になるように配置
するのがよい。

【００５２】

【実施例】（実施例１）本実施例においては、本発明の
趣旨に沿った基板配置の別の事例を示す。使用する装置
は、概ね、図１に示した装置と同様であるが、基板支持
手段の支持架１０３の構造が異なる。本実施例の基板支
持手段の構造は、図１２に示されている。ここでは、基
板１２０１は直立して、支持架１２００に支持されてい
る。5枚の基板１２０１が２ｃｍの間隔を保持して支持
され、１組の基板群１２０２を構成している。

【００５３】前記支持架は、天板１２０３と、天板に固
定された基板支持バー１２０４とからなる。基板支持バ
ー１２０４には、基板を所定の位置に支持するために、
基板１２０１の厚さよりやや広い幅で、支持溝（図示せ
ず）が形成されており、基板１２０１の下側縁は、この
支持溝に嵌め込まれている。また、基板群１２０２は３
組ある。

【００５４】なお、符号１２０５は、基板が浸漬される
メルトの位置を示している。ここでは、基板群が３組で
あるが、４組や５組でも良く、基板の大きさや１組あた
りの基板の枚数、坩堝の大きさなどを勘案し、適宜決定
すればよい。

【００５５】以下、装置の構成要素については、図１の
実施の形態での符号を用いるが、基板支持手段の支持架
の部材についてのみ、図１２の符号によって、説明す
る。まず、基板交換位置（図示せず）で、メルト１０４
への溶かし込み用に、１５枚の６インチφの基板、具体
的には、ｐ型多結晶シリコンウエハ１２０１'を、基板
支持手段の支持架１２００に装着し、基板昇降機構１１
４により、ロードロック室１１１に引き上げる。

【００５６】一方、成長炉１０７は、ゲート弁１１０を
閉じ、内部に水素ガスを流しつつ、電気炉１０８で加熱
し、内部を９００℃とした。この状態で、ロードロック
室１１１をゲート弁１１０の上に移動し、ロードロック
室１１１内部を一旦、真空排気してから、水素をフロー
して、ゲート弁１１０を開いた。続いて、基板支持手段
の支持架１２００を徐々に降下させ、ウエハ１２０１'
をメルト中に浸漬し、ターンテーブル１０６により坩堝
１０５を毎分６回転で回転させつつ、３０分保持して、
シリコンを溶かし込み、メルト１０４を飽和させた。

【００５７】その後、ゲート弁１１０を開いて、支持架
１２００をメルト１０４から引き上げ、ロードロック室
１１１内部に回収してから、ゲート弁１１０を閉じた。
次いで、ロードロック室内部を窒素ガスで置換してか
ら、基板交換位置（図示せず）に移動し、ここで、溶か
し込み用の基板１２０１'を外し、成長用の基板とし
て、１５枚の６インチφの面方位（１００）の、ｐ⁺型
のＣｚシリコンウェハ１２０１を取り付けた。

【００５８】そして、ロードロック室１１１を、再びゲ
ート弁１１０の上に移動し、ロードロック室１１１内部
を真空排気してから、水素をフローし、ゲート弁１１０
を開いた。続いて、支持架１２００を徐々に降下させ、
基板加熱位置１１５まで降下させ、９００℃まで加熱し
た。次いで、毎分１℃／分の速度で、メルトの冷却を始
めた。メルトが８９５℃となったところで、さらに、支
持架１２００を降下させ、シリコンで過飽和となったメ
ルト１０４の中に、ウエハ１２０１を浸漬し、引き続
き、メルトを冷却し続けた。坩堝を毎分３回転させつ
つ、３０分経過したところで、支持架１２００を、基板
加熱位置１１５まで引き上げ、１分停止し、ウエハ面に
残留しているメルトを切り、さらに、ロードロック室１
１１の内部まで引き上げ、ゲート弁１１０を閉じた。次
いで、ロードロック室１１１の内部を窒素で置換してか
ら、基板交換位置に移動し、成長用のウエハ（基板）１
２０１を外した。ウエハ（基板）１２０１には、シリコ
ン層がエピタキシャル成長しており、マイクロメーター
で、その厚さを測定したところ、面内平均値は1５枚の
中で３０μｍ±１０％に分布しており、１枚の基板の中
でも、端から５mmより内側では、±１０％の誤差で、結
晶厚さが分布していた。

【００５９】比較のため、溶かし込みを行う際の坩堝の
回転を停止した以外は、上述と同様にして、成長を行っ
たところ、エピタキシャル層の厚さの平均値は２０μm
となった。これは、溶かし込みの工程で、メルトにシリ
コンが十分溶け込んでいなかったためと推測された。

【００６０】さらに比較のため、成長を行う際の坩堝の
回転を停止した以外は、上述と同様にして、成長を行っ
たところ、エピタキシャル層の厚さは１５枚の面内平均
値で、２５μm±２０％の厚さで、分布のバラ付きを示
し、１枚の基板の中では、端から５mmより内側では±５
０％の分布のバラ付きを示した。これは、明らかに、メ
ルトの流れの不足により、成長速度に著しい分布差を生
じたものと考えられる。

【００６１】（実施例２）本実施例は、実施例１に用い
たのと同様の装置で、基板支持バー１１０４に設ける支
持溝の間隔を、約６mm狭めることにより、１つの基板列
１１０２あたりの基板数を１５枚、合計の収容枚数を４
５枚とした。そして、実施例１と同様のシーケンスで、
シリコンをエピタキシャル成長したところ、エピタキシ
ャル層の厚さは、４５枚の面内平均値が２５μm±１５
％の分布のバラ付きを示し、１枚の基板の中では端から
５mmより内側で±４０％の分布のバラ付きを示すことが
分かった。即ち、基板の間隔を著しく狭めたため、基板
と基板の間隙に流れるメルトが減少し、成長速度に分布
差が生じたものと考えられた。

【００６２】本実施例においては、さらにメルトの整流
手段を付加した。図１３には、付加したメルトの整流手
段の構造を示す。ここでは、３組の基板列に対応して３
個のメルトの整流手段１２０６が、基板支持手段の支持
架１２００の天板１２０３に取り付けられている。整流
手段１２０６は、メルトの正逆両方向の回転に対応する
ため、両回転方向に対して、対称な形状をなす。その１
方の面は、その法線が、なかば坩堝の内部を向き、なか
ばメルトの液面を向いている。

【００６３】そのため、坩堝の回転に誘起されたメルト
の流れが、整流手段の表面にあたると、流れが、半ばを
回転の内側に、半ばをメルトの液面に向けて、逸らされ
る。こうして、坩堝の回転軸近傍やメルトの液面近傍の
流れが加速され、シリコンを高濃度で含むメルトが十分
に供給される。

【００６４】このように設計された整流手段を、基板支
持手段の支持架１１００に取り付けて、実施例１と同様
なシーケンスで、シリコンの成長を行った。ただし、メ
ルト中へのシリコンの溶かし込みの際には、坩堝を１分
毎に回転方向を逆転しながら、毎回、６回転し、基板上
へのエピタキシャル成長の際には、坩堝を１分毎に回転
方向を逆転しながら、毎回、３回転した。

【００６５】成長したエピタキシャル層の厚さは、４５
枚の面内平均値で３０μm±５％の分布差を示し、１枚
の基板では、端から５mmより内側で±１０％の分布差を
示し、内容が大幅に改善され、同じ大きさの装置で１バ
ッチ当たりの成長可能な枚数を３倍に増やすことができ
た。坩堝の回転方向の反転、および、メルトの流れの整
流手段１２０６が、所期の効果を発揮したものと思われ
る。

【００６６】（実施例３）本実施例では、本発明の方法
を用いて、薄型単結晶シリコン太陽電池を量産する方法
を説明する。この太陽電池の製造プロセスの詳細につて
は、特開平１０−１８９９２４号公報に記載されている
が、その概略を図１４に示して、説明する。ここで、１
４０１は１２５mm角の方位（１１１）のｐ⁺型シリコン
ウエハ（基板）である。このウエアをエタノールで希釈
したフッ酸溶液に漬け、正の電圧をかけて、陽極化成を
行った。

【００６７】この陽極化成により、基板１４０１の表面
に、厚さ５μmの多孔質層１４０２が形成された。多孔
質層には複雑に絡み合った微細孔が形成されているが、
単結晶性を保持しており、この上にエピタキシャル成長
をすることができる。それに先立って、水素雰囲気中
で、基板を１０５０℃でアニールした。こうすると、多
孔質層の表面の原子が再配列し、表面の微細孔が封じら
れるので、引き続いて行うエピタキシャル成長に好都合
である。この上に、液相成長法で、厚さ３０μmのｐ^-型
層１４０３を成長した。さらに、接合を形成するため、
液相成長法で、厚さ０.３μmのｎ⁺層１４０４を成長し
た。

【００６８】液相成長法の詳細については別途説明す
る。ただし、ｎ⁺層１４０４は不純物の熱拡散などによ
って形成しても良い。次に、ｎ⁺層１４０４の表面にパ
シベーション層として熱酸化膜１４０５を形成した。さ
らに表面側の電極として、銀ペーストを櫛形のパターン
に印刷した後、焼成して、グリッド電極１４０６を形成
した。

【００６９】焼成により、銀のパターンは熱酸化膜１４
０５を突き抜け、ｎ⁺層１４０４と接触した。ここまで
形成した上に接着剤１４０７で、ガラス板１４０８を貼
り付けた後、シリコン基板１４０１を固定し、ガラス基
板１４０８に力を加えて、微細孔が形成されて脆くなっ
ている多孔質層１４０２の部分を破壊し、ｐ^-型層１４
０３より上の部分を基板１４０１から剥離した。

【００７０】剥離されたｐ^-型層１４０３の裏面には多
孔質層の残渣があるので、これをエッチングで除去した
後、導電性の接着剤１４０９でニッケルメッキした銅板
１４１０を貼り付けた。一方、残った基板の表面にも多
孔質層の残渣があるので、これもエッチングで除去し、
鏡面を回復した。こうして再生された基板１４１１は、
厚さが５μ強ほど減少した以外は始めの状態と同等にな
ったので、工程の最初に戻し、繰り返し、使用すること
ができた。なお、図１４においては、多孔質層１４０２
の厚さを説明のため、極端に厚く表現していることに留
意されたい。

【００７１】次いで、図１５にて、シリコンをエピタキ
シャル成長するための液相成長装置の構造について説明
する。１５０１は溶かし込み用または成長用の基板であ
り、１２５mm角の大きさである。この基板が１cm間隔で
５０枚縦に並べられ、基板群１５０２を構成している。
基板支持手段の支持架１５０３は、このような基板群１
５０２を４組、図１の装置と同様に、配置している。メ
ルト１５０４は、ターンテーブル１５０６上に置かれた
石英ガラス製の坩堝１５０５に収容されている。坩堝の
内壁面には、上部ほど背の高いフィン１５１６が８枚、
４５度毎に取り付けられ、坩堝の回転により、メルトの
流れを誘起し易くしている。また、ターンテーブル１５
０６は、正逆両方向に回転可能で、摺動部にはシール材
が設けられ、気密が保持されている。これらの全体は、
石英ガラス製の成長炉１５０７に収容されている。

【００７２】なお、メルトの温度は、電気炉ヒータ１５
０８により制御される。基板支持手段１５０３は、成長
炉１５０７の内壁面に設けられた支持部材１５０９によ
り支持できるので、成長中は成長炉１５０７を、ゲート
弁１５１０により閉鎖することができる。ここで、ゲー
ト弁は図面の背面の方向に移動するように取り付けられ
ている。また、本実施例の装置では、成長炉１５０７
と、同等の成長炉（図示せず）が独立して設けられてお
り、ｎ⁺層１４０４の成長に使用される。

【００７３】さらに、これらと独立に、多孔質層１４０
２を形成した基板１４０１を水素アニールするための水
素アニール炉１５１７が設けられている。図１５の中央
では、支持架１５０３を、昇降機構１５１４により、ロ
ードロック室１５１１から水素アニール炉１５１７の内
部に移動した直後の状態を示す。この後、フック１５１
３を外し、ロードロック室１５１１に支持架１５０３を
収容すると、成長炉１５０７と同様に、ゲート弁を閉じ
て、内部の気密が保持できる。

【００７４】また、成長炉１５０７や水素アニール炉１
５１７のゲート弁１５１０と、ロードロック室１５１１
のゲート弁の連結室１５１６とが設けられており、ロー
ドロック室１５１１と成長炉１５０７や水素アニール炉
１５１７の間で、支持架１５０３のやり取りをする場合
に、予め、連結室１５１６の内部を排気してから、ゲー
ト弁を開くと外気による汚染を全く受けずに、基板を移
動できる。なお、１５１８は基板交換室である。

【００７５】次に、多孔質層１４０２が形成された基板
１４０１にエピタキシャル成長を行うプロセスを詳しく
説明する。図１５の装置で、まずｐ^-型の溶かし込み用
の多結晶シリコン１５０１'を支持架１５０３に装着
し、この装着済みの支持架１５０３を基板交換室１５１
８の所定位置にセットする。

【００７６】次いで、基板交換室１５１８のゲート弁を
閉じて、内部を真空排気する。そして、この直上に、内
部を真空としたロードロック室１５１１を移動し、連結
室も真空排気してから、ロードロック室のゲート弁を開
き、ロードロック室内部の昇降機構１５１４を動作さ
せ、支持架１５０３をロードロック室１５１１に格納
し、ゲート弁を閉じてから、ロードロック室１５１１を
水素アニール炉１５１７の直上に移動する。

【００７７】ロードロック室１５１１と連結室１５１６
の内部を真空排気した後、水素をフローする。一方、水
素アニール炉１５１７の内部は、１０５０℃に保持さ
れ、水素がフローされている。ロードロック室１５１１
と水素アニール炉１５１７の内部の圧力バランスがとれ
たところで、水素アニール炉１５１７のゲート弁を開
き、支持架１５０３を降下させ、１０分保持した。この
操作により、溶かし込み用の多結晶シリコン１５０１'
の表面に存在する自然酸化膜が除去される。

【００７８】その後、支持架１５０３をフック１５１３
に係止し、昇降機構１５１４で引き上げ、水素アニール
炉１５１７のゲート弁とロードロック室１５１１のゲー
ト弁とを閉じる。引き続きロードロック室１５１１を成
長炉１５０７の直上に移動する。ここでも、連結室の内
部を真空排気した後、水素をフローし、ロードロック室
１５１１のゲートバルブと成長炉１５０７のゲートバル
ブとを開き、成長炉１５０７内の基板予熱位置まで支持
架１５０３を降下させ、９５５℃に加熱した後、９５５
℃に保持されたメルト１５０４に浸漬した。この時、支
持架１５０３は支持部材１５０９に載った状態で、支持
されるので、昇降機構１５１４は、そのフック１５１３
を外すことで、ロードロック室１５１１内部に格納さ
れ、ゲート弁１５１０を閉じることができる。この状態
で、ターンテーブル１５０６を、毎分６回で、１分毎に
正回転、逆回転を交互に繰り返しながら、シリコンをメ
ルト１５０４に溶かし込んだ。

【００７９】その間、ｎ⁺型の溶かし込み用の多結晶シ
リコンを装着済みの別の基板支持手段を、基板交換室１
５０８にセットし、上述と同様な手順で、ｎ⁺型シリコ
ン（図示せず）の成長炉のメルト１５０４に、シリコン
とドーパントを溶かし込んだ。なお、通常、１回の成長
で消費するシリコンの量は、ｎ⁺型の方がｐ^-型の場合よ
りはるかに少なく、溶かし込みも短時間で終了する。

【００８０】次に、表面に多孔質層１４０２が形成され
た方位（１１１）のｐ⁺型単結晶シリコンウエハ１５０
１（１４０１）を支持架に装着し、さらに、この支持架
を基板交換室１５０８にセットする。溶かし込みの際と
同様に、まず、水素アニール炉１５１７で、水素アニー
ルを行う。引き続き、成長炉でｐ^-型層１４０３の成長
を行う。その場合、基板予熱位置１５１５で基板１５０
１を９５５℃に加熱した後、メルトを１℃／分の割合で
冷却する。

【００８１】メルトが９５０℃となったところで、基板
１５０１をメルトに浸漬し３０分間、成長を行った。そ
の間、毎分３回で、１分毎に正回転、逆回転を繰り返し
た。その後、支持架１５０３を引き上げ、ｎ⁺型用の成
長炉（図示せず）において、ｎ⁺型層１４０４を成長し
た。この場合、メルトは８５５℃から−０.５℃／分の
割合で冷却を開始し、８５０℃となったところで、成長
を開始し、３分間で終了した。一方、ｎ⁺型層１４０４
の成長を行っている間に、次のｐ^-型層の成長炉１５０
７で、シリコンの溶かし込みを開始し、次の成長に備え
ることができた。

【００８２】こうして成長した基板は、そのｐ^-型層１
４０３とｎ⁺型層１４０４との厚さの合計を、断面をＳ
ＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察して評価し、ｎ⁺型層
１４０４の厚さをＳＩＭＳ（2次イオン質量分析法）で
測定したところ、その結果によれば、基板の中央と周辺
から５mmの位置での厚さの差が、ｐ^-型層１４０３につ
いては±１０％以内に、ｎ⁺型層１４０４については±
５％以内に収まっていた。

【００８３】また、図１４の方法で形成した太陽電池の
変換効率の分布は、±１％に収まり、極めて良好だっ
た。さらに、本実施例の装置によれば、アニール、成
長、溶かし込みをアニール炉や成長炉を閉じた状態で行
えるため、複数の炉を、効率的に使用できるばかりでな
く、成長中にロードロック室などから不要な汚染を受け
る畏れも少ない。

【００８４】なお、上述実施例においては、専らシリコ
ンの場合について説明を行ったが、本発明の方法は半導
体ばかりでなく、他の結晶材料の液相成長にも応用可能
であることは言うまでも無い。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、基板面における結晶の
厚さを均一化できる効果が得られる。また、簡単な機構
によって、多数の基板上に厚さの一様な結晶を液相成長
できる。また、成長中に成長装置内からの汚染を受ける
可能性も少ない。また、アニールや成長などの、複数の
処理を行う場合には、複数の処理を行う炉の間で基板を
効率的に受け渡しできるため、結晶成長のスループット
が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる実施の形態を示す液相成長装置
の図である。

【図２】従来の液相成長装置の１例を示す図である。

【図３】従来の液相成長装置を用いた場合の成長速度の
面内分布を示す図である。

【図４】本発明に係わる液相成長装置を用いた場合の成
長速度の面内分布の１例を示す図である。

【図５】坩堝を回転させた場合のメルトの流れを示す図
である。

【図６】本発明にもとづく坩堝を回転させた場合のメル
トの流れを示す図である。

【図７】図６に示す坩堝を用いた場合の成長速度の面内
分布を示す図である。

【図８】本発明に係わる整流手段を用いて坩堝を回転さ
せた場合のメルトの流れを示す図である。

【図９】図８に示す整流手段を用いた場合の成長速度の
面内分布を示す図である。

【図１０】本発明に係わる別の整流手段を示す図であ
る。

【図１１】基板をメルト中で上下に揺動させた際の成長
速分布を示す図である。

【図１２】本発明に基づく基板支持手段の一例を示す図
である。

【図１３】本発明に基づくさらに別の整流手段を示す図
である。

【図１４】本発明を適用する太陽電池の製法の１例を示
す図である。

【図１５】太陽電池の量産に好適な、本発明に基づく液
相成長装置を示す図である。

【符号の説明】

１０１、２０１、１２０１、１５０１基板１０２、８０１、１２０２、１５０２基板群１０３、２０２、１２００、１５０３、１５０３'
基板支持手段の支持架１０４、２０４，８０３、１２０５、１５０４メル
ト１０５、２０３、８０２、１５０５坩堝１０６、１５０６ターンテーブル１０７、２０５、１５０７成長炉１０８、２０６、１５０８電気炉ヒータ１１０、２０７、１５１０ゲートバルブ１１１、１５１１ロードロック室１１４基板支持手段の昇降機構６０１、６０２坩堝内面に設けたフィン８０４，８０５、１００１、１００２、１２０６メ
ルトの流れの整流手段１４０１単結晶シリコンウエハ１４０２多孔質層１４０３エピタキシャル成長したｐ^-層１４０４ｎ⁺層１４０６グリッド電極１４０８支持基板１４１０裏面電極１４１１再生されたウェファ

フロントページの続き (72)発明者庄司辰美東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者齊藤哲郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者吉野豪人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者水谷匡希東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者西田彰志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者岩根正晃東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BA04 CC03 CC04 ED06 EG01 EG03 HA06 5F051 AA02 CB02 CB21 CB24 CB30 DA04 FA10 GA03 GA04 GA20 5F053 AA03 BB04 BB08 BB38 DD01 FF01 GG01 HH01 LL05 RR05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶材料が溶け込んだ坩堝内のメルト
に、基板を浸漬し、その基板上に結晶を成長させる液相
成長方法において、前記坩堝の回転中心から外れた位置
に前記基板を配置し、前記基板表面に結晶を成長させる
ことを特徴とする液相成長方法。
【請求項２】結晶材料が溶け込んだ坩堝内のメルト
に、支持架に支持した基板を浸漬し、その基板上に結晶
を成長させる液層成長方法において、前記支持架の回転
中心から外れた位置に前記基板を配置し、前記基板表面
に結晶を成長させることを特徴とする液相成長方法。
【請求項３】請求項１あるいは２に記載の液相成長方
法において、前記基板は、支持架に支持され、該坩堝あ
るいは支持架の回転中心から外れた位置において、その
基板表面の向きが前記坩堝内でのメルトの流れに対して
ほぼ平行になるように、配置され、前記基板表面に結晶
を成長させることを特徴とする液相成長方法。
【請求項４】請求項３に記載の液相成長方法におい
て、前記メルトの流れは、主として、前記坩堝あるいは
支持架の回転によって生起されることを特徴とする液相
成長方法。
【請求項５】請求項１ないし４の何れか１項に記載の
液相成長方法において、前記メルト内に静止した整流手
段を設けて、これにより、前記メルトの流れを、前記回
転中心に向けて、および／または、メルトの液面方向に
向けて偏向させることを特徴とする液相成長方法。
【請求項６】請求項１ないし４の何れか１項に記載の
液相成長方法において、前記メルト内に回転する整流手
段を設けて、これにより、前記メルトの流れを、前記回
転中心に向けて、および／または、メルトの液面方向に
向けて偏向させることを特徴とする液相成長方法。
【請求項７】請求項１ないし６の何れか１項に記載の
液相成長方法において、前記坩堝あるいは支持架の回転
は、正逆方向に交互に行われることを特徴とする液相成
長方法。
【請求項８】請求項１ないし７の何れか１項に記載の
液相成長方法において、少なくとも前記基板を上下方向
に揺動することを特徴とする液相成長方法。
【請求項９】請求項１ないし８の何れか１項に記載の
液相成長方法において、少なくとも前記基板を、その基
板表面が、ほぼ水平となるように前記支持架に支持する
ことを特徴とする液相成長方法。
【請求項１０】請求項１あるいは２に記載の液相成長
方法において、前記基板は、少なくとも、複数枚が一群
となって、支持架に支持されており、互いに所定間隔を
保って配列した方向が、前記坩堝あるいは支持架の回転
中心の軸と直交していることを特徴とする液相成長方
法。
【請求項１１】請求項１ないし１０の何れか１項に記
載の液相成長方法において、前記基板は互いに独立した
複数群からなり、各群は、同一のメルト中に浸漬されて
いることを特徴とする液相成長方法。
【請求項１２】請求項１１に記載の液相成長方法にお
いて、複数群の前記基板は、前記坩堝あるいは支持架の
回転中心の軸回りに配置されていることを特徴とする液
相成長方法。
【請求項１３】坩堝及び基板支持架を有する液晶成長
装置において、前記基板支持架は、前記坩堝内であって
且つ前記坩堝の回転中心から外れた位置で基板を支持す
ることを特徴とする液相成長装置。
【請求項１４】坩堝及び基板支持架を有する液晶成長
装置において、前記基板支持架は、前記坩堝内であって
且つ前記基板支持架の回転中心から外れた位置で基板を
支持することを特徴とする液相成長装置。
【請求項１５】請求項１３あるいは１４に記載の液相
成長装置において、前記坩堝内にある、結晶材料が溶け
込んだメルトを所定温度に制御する温度制御手段と、前
記坩堝あるいは基板支持架を回転する回転手段とを具備
し、前記基板支持架は、前記坩堝内でのメルトの流れに
対してほぼ平行になるように、前記基板を支持すること
を特徴とする液相成長装置。
【請求項１６】請求項１３ないし１５の何れか１項に
記載の液相成長装置において、前記メルトの流れは、主
として、前記坩堝あるいは支持架の回転によって生起さ
れることを特徴とする液相成長装置。
【請求項１７】請求項１３ないし１６の何れか１項に
記載の液相成長装置において、前記メルト内に静止した
整流手段を設けて、これにより、前記メルトの流れを、
前記回転中心に向けて、および／または、メルトの液面
方向に向けて偏向させることを特徴とする液相成長装
置。
【請求項１８】請求項１３ないし１６の何れか１項に
記載の液相成長装置において、前記メルト内に回転する
整流手段を設けて、これにより、前記メルトの流れを、
前記回転中心に向けて、および／または、メルトの液面
方向に向けて偏向させることを特徴とする液相成長装
置。
【請求項１９】請求項１８に記載の液相成長装置にお
いて、前記整流手段は、回転する前記坩堝の内周壁から
中央に向けて起立するフィン、および／または、前記坩
堝の内底面から起立するフィンからなり、前者は坩堝の
上部ほど起立が高く、また、後者は坩堝の中央ほど起立
が高くなる構成であることを特徴とする液相成長装置。
【請求項２０】請求項１３ないし１９の何れか１項に
記載の液相成長装置において、前記坩堝あるいは支持架
の回転は、正逆方向に交互に行われることを特徴とする
液相成長装置。
【請求項２１】請求項１３ないし１９の何れか１項に
記載の液相成長装置において、前記坩堝あるいは支持架
の回転は、正逆方向に交互に行われ、また、前記整流手
段は、前記正逆方向に対称な整流面を持っていることを
特徴とする液相成長装置。
【請求項２２】請求項１３ないし２１の何れか１項に
記載の液相成長装置において、少なくとも一群の前記基
板を上下方向に揺動することを特徴とする液相成長装
置。
【請求項２３】請求項１３ないし２２の何れか１項に
記載の液相成長装置において、少なくとも一群の前記基
板を、その基板表面が、ほぼ水平となるように前記支持
架に支持することを特徴とする液相成長装置。
【請求項２４】請求項１３ないし２３の何れか１項に
記載の液相成長装置において、前記支持架に支持された
少なくとも一群の前記基板は、互いに所定間隔を保って
配列した方向が、前記支持架に対する前記坩堝の回転中
心の軸と直交していることを特徴とする液相成長装置。
【請求項２５】請求項１３ないし２４の何れか１項に
記載の液相成長装置において、前記基板は互いに独立し
た複数群からなり、各群は、同一のメルト中に浸漬され
ていることを特徴とする液相成長装置。
【請求項２６】請求項１３ないし２５の何れか１項に
記載の液相成長装置において、複数群の前記基板は、前
記坩堝あるいは支持架の回転中心の軸回りに配置されて
いることを特徴とする液相成長装置。
【請求項２７】前記請求項１３ないし２６の何れか１
項に記載の液相成長装置において、前記メルトを収容し
た坩堝、前記基板を支持する支持架、前記メルトの整流
手段に加えて、これらを収容する結晶成長炉を装備して
おり、また、該結晶成長炉には、前記基板上で結晶を成
長させる際、内部の気密を保持し、また、前記基板の搬
入および搬出時に開閉される開閉手段が装備してあるこ
とを特徴とする液相成長装置。
【請求項２８】結晶材料が溶け込んだ坩堝内のメルト
に、基板を浸漬し、その基板上に結晶を成長させる基板
製造方法において、前記坩堝の回転中心から外れた位置
に前記基板を配置し、前記基板表面に結晶を成長させる
ことを特徴とする基板製造方法。
【請求項２９】結晶材料が溶け込んだ坩堝内のメルト
に、支持架に支持した基板を浸漬し、その基板上に結晶
を成長させる基板製造方法において、前記支持架の回転
中心から外れた位置に前記基板を配置し、前記基板表面
に結晶を成長させることを特徴とする基板製造方法。