JP2013028491A - 炭化珪素単結晶製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応容器7と成長結晶引上保温ガイド10との間に隙間を設け、この隙間を通じて原料ガス3のうちの未反応ガスが外側に排出されるようにする。つまり、台座9の外周を通過して真空容器6の上方から未反応ガスを排出する形態ではなく、台座9の下方においてSiC単結晶20の径方向外側に向かって未反応ガスを排出する形態とする。このため、台座9の外周を通過する場合と比較して、排出経路の幅を広くすることが可能になり、排出経路の詰まりを更に抑制することが可能になる。また、台座9の外周の排出経路の詰まりを見込む必要がないため、第2加熱装置14の制御に基づいてSiC単結晶20の成長表面の保温や形状制御を行うことが容易となる。
【選択図】図1
Description
図1に、本実施形態のSiC単結晶製造装置1の断面図を示す。以下、この図を参照してSiC単結晶製造装置1の構造について説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して反応容器7側からもパージガス15を導入する形態としたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して真空容器6の保護構造を追加したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して成長結晶引上保温ガイド10の構造を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
上記各実施形態では、SiC単結晶製造装置1の構成の一例を示したが、適宜設計変更可能である。
2、16 導入口
3 原料ガス
4 排出口
5 種結晶
6 真空容器
7 加熱容器
8 断熱材
9 台座
10 成長結晶引上保温ガイド
11 外周断熱材
12 回転引上ガス導入機構
13、14 第1、第2加熱装置
15 パージガス
17 遮蔽板
20 SiC単結晶
Claims (8)
- 真空容器(6)内に配置された台座(9)に対して炭化珪素単結晶基板にて構成された種結晶(5)を配置し、該種結晶(5)の下方から炭化珪素の原料ガス(3)を供給することにより、前記種結晶(5)の表面に炭化珪素単結晶(20)を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記真空容器(6)の底面に配置され、前記原料ガス(3)の導入を行う導入口(2)と、
前記真空容器(6)内において該真空容器(6)の底面側から前記台座(9)側に向けて延設され、前記原料ガス(3)を通過させる中空部を有し、前記原料ガス(3)を加熱分解して前記種結晶(5)に向けて供給する筒状部材で構成された反応容器(7)と、
前記反応容器(7)の外周に配置され、前記反応容器(7)の加熱を行う第1加熱装置(13)と、
前記台座(9)の外周に配置され、前記種結晶(5)の表面に成長させられる前記炭化珪素単結晶(20)の成長表面を保温する第2加熱装置(14)と、
前記真空容器(6)のうち前記第1、第2加熱装置(13、14)よりも外側に配置され、前記原料ガス(3)のうちの未反応ガスを排出する排出口(4)とを有し、
前記反応容器(7)より供給される前記原料ガス(3)が前記台座(9)側に供給されたのち、前記反応容器(7)と前記炭化珪素単結晶(20)との間において、前記炭化珪素単結晶(20)の径方向外側に流動させられことで、前記真空容器(6)のうち前記第1、第2加熱装置(13、14)よりも外側に流動させられ、前記排出口(4)を通じて排出されるように構成されていることを特徴とする炭化珪素単結晶製造装置。 - 前記台座(9)の周囲を囲み、該台座(9)から所定間隔離間して配置されると共に、前記反応容器(7)のうち前記台座(9)側の先端から所定間隔離間して配置されたガイド(10)を備え、
前記第2加熱装置(14)は、前記ガイド(10)の外周に配置され、
前記反応容器(7)より供給される前記原料ガス(3)は、前記台座(9)側に供給されたのち、前記反応容器(7)と前記ガイド(10)との間の隙間を通じて前記真空容器(6)のうち前記第1、第2加熱装置(13、14)よりも外側に流動させられることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素単結晶製造装置。 - 前記台座(9)と前記ガイド(10)との間の隙間を通じてパージガス(15)が導入され、前記原料ガス(3)を希釈しつつ、前記反応容器(7)と前記ガイド(10)との間の隙間を通じて、前記真空容器(6)のうち前記第1、第2加熱装置(13、14)よりも外側に流動させられることを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素単結晶製造装置。
- 前記台座(9)を上方に引上げる引上機構(12)を有し、
前記ガイド(10)は、上方に向かって内径が拡大された構造とされていることを特徴とする請求項2または3に記載の炭化珪素単結晶製造装置。 - 前記反応容器(7)と前記台座(9)は同軸上に配置され、前記台座(9)の外径は、前記反応容器(7)のうちの前記台座(9)側の先端の内径以上の寸法とされていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の炭化珪素単結晶製造装置。
- 前記第1、第2加熱装置(13、14)は、誘導加熱コイル(13a、14a)と、該誘導加熱用コイル(13a、14a)を覆う耐腐食構造(13b、14b)とを有した構成とされていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の炭化珪素単結晶製造装置。
- 前記真空容器(6)の底面からパージガス(15)が導入され、前記原料ガス(3)を希釈しつつ、前記真空容器(6)のうち前記第1、第2加熱装置(13、14)よりも外側に流動させられることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の炭化珪素単結晶製造装置。
- 前記真空容器(6)の内側には、前記反応容器(7)と前記炭化珪素単結晶(20)との間における前記原料ガス(3)が排出される部位と対応する場所を覆う遮蔽板(17)が備えられていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の炭化珪素単結晶製造装置。
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