JP2017200868A

JP2017200868A - 半導体結晶製造装置

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Publication number: JP2017200868A
Application number: JP2016093518A
Authority: JP
Inventors: 神田　貴裕; Takahiro Kanda; 貴裕神田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-05-07
Filing date: 2016-05-07
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2036-05-07
Also published as: JP6798139B2

Abstract

【課題】誘導加熱コイルの破損を抑制でき、誘導加熱コイルによる長時間の加熱を安定して行うことが可能な半導体結晶製造装置を提供する。【解決手段】第１加熱装置１３と反応容器７および断熱材８との間や、第２加熱装置１４とＳｉＣ単結晶２０およびガイド１０等との間に輻射抑制管１５を配置する。これにより、ＳｉＣ単結晶２０の結晶成長中に第１、第２加熱装置１３、１４によって反応容器７やＳｉＣ単結晶２０およびガイド１０などが加熱されて輻射を生じたとしても、コイル保護管１３ｂ、１４ｂへの輻射を遮ることが可能となる。したがって、輻射によってコイル保護管１３ｂ、１４ｂが破損することを抑制することが可能となり、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａの破損を抑制できるため、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａによる長時間の加熱を安定して行うことが可能なものにできる。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体結晶製造装置に関し、例えば炭化珪素（以下、ＳｉＣという）単結晶の製造に用いられるＳｉＣ単結晶製造装置に適用されると好適なものである。

従来より、ＳｉＣ単結晶製造装置として、例えば特許文献１に示される構造のものが提案されている。このＳｉＣ単結晶製造装置では、反応容器を構成する加熱容器とＳｉＣ単結晶との間に排出経路を設け、この排出経路を通じて原料ガスのうちの未反応ガスがＳｉＣ単結晶の径方向外側に排出されるようにしている。これにより、排出経路の詰まりの抑制が可能になると共に、ＳｉＣ単結晶の成長表面の保温や形状制御を行うことが可能になるようにしている。

また、加熱容器の加熱やＳｉＣ単結晶の加熱を行えるように、加熱容器の周囲やＳｉＣ単結晶の周囲に誘導コイルを備えている。そして、誘導加熱コイルの周囲を石英などで構成されるコイル保護管で覆うことで、誘導加熱コイルの耐腐食構造が構成されるようにしている。

特開２０１３−２８４９１号公報

しかしながら、特許文献１で示されるように、誘導加熱コイルの周囲を石英などで構成されるコイル保護管で覆う構成においては、ＳｉＣ単結晶製造の長時間の使用により、原料ガスによってコイル保護管の表面が汚れてしまう。このような表面の汚れが原因となって、次のような問題が発生し得る。

まず、加熱物からの輻射による赤外線が、本来は石英などを透過するはずが汚れによって透過されず、コイル保護管の表面に吸収されてコイル保護管が加熱されてしまう。このように、誘導加熱コイルに隣接するコイル保護管が加熱されてしまうことで、誘導加熱コイルの破損を招くことになる。

また、例えばコイル保護管を石英で構成した場合において、コイル保護管の表面が１０００℃を超えると、石英がクリストバライト化し、溶融したり、失透、つまり結晶化が起こって不透明になって脆くなり、破損に至る。したがって、本来のコイル保護管としての機能を果たせなくなり、誘導加熱コイルの破損を招くことになる。

このような問題を生じさせることから、誘導加熱コイルによる長時間の加熱を安定して行えなくなる。

本発明は上記点に鑑みて、誘導加熱コイルの破損を抑制でき、誘導加熱コイルによる長時間の加熱を安定して行うことが可能な半導体結晶製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の半導体結晶製造装置は、真空容器（６）内に配置された台座（９）に対して半導体にて構成された種結晶（５）を配置し、該種結晶（５）の下方から半導体の原料ガス（３）を供給することにより、種結晶（５）の表面に半導体結晶（２０）を成長させる半導体結晶製造装置であって、真空容器内に配置される加熱物（７、１０、２０）を加熱する誘導加熱コイル（１３ａ、１４ａ）を含む加熱装置（１３、１４）を有し、加熱物と誘導加熱コイルとの間に、誘導加熱コイルの誘導加熱によって加熱された加熱物からの誘導加熱コイルへの輻射を抑制する輻射抑制部材（１３ｂ、１３ｃ、１４ｂ、１４ｃ、１５）が配置されている。

このように、誘導加熱コイルと加熱物との間に輻射抑制部材を配置している。したがって、半導体結晶の結晶成長中に誘導加熱コイルによって加熱物などが加熱されて輻射を生じたとしても、誘導加熱コイル側への輻射を遮ることが可能となる。これにより、誘導加熱コイルの破損を抑制でき、誘導加熱コイルによる長時間の加熱を安定して行うことが可能なものにできる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成を示す図である。第２実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成を示す図である。第３実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成を示す図である。第４実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
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。

図１に示すＳｉＣ単結晶製造装置１は、底部に備えられた導入口２を通じてキャリアガスと共にＳｉおよびＣを含有するＳｉＣの原料ガス３を供給する。例えば、ＳｉＣの原料ガス３としては、珪素含有ガスとなるシラン等のシラン系ガスと炭素含有ガスとなるプロパン等の炭化水素系ガスの混合ガスを用いている。そして、ＳｉＣ単結晶製造装置１は、排出口４を通じて排出することで、ＳｉＣ単結晶製造装置１内に配置したＳｉＣ単結晶基板からなる種結晶５上にＳｉＣ単結晶２０を結晶成長させる。

ＳｉＣ単結晶製造装置１には、真空容器６、反応容器７、断熱材８、台座９、ガイド１０、外周断熱材１１、回転引上機構１２、第１、第２加熱装置１３、１４および輻射抑制管１５が備えられている。

真空容器６は、石英ガラスなどで構成され、中空円筒状を為しており、キャリアガスや原料ガス３の導入排出が行え、かつ、ＳｉＣ単結晶製造装置１の他の構成要素を収容すると共に、その収容している内部空間の圧力を真空引きすることにより減圧できる構造とされている。この真空容器６の底部に原料ガス３の導入口２が設けられ、第１、第２加熱装置１３、１４よりも外側の部位、例えば側壁の中央もしくは下方位置などに原料ガス３の排出口４が設けられている。

反応容器７は、導入口２から台座９に向けて延設されている。反応容器７は、例えば黒鉛、もしくは、表面がＴａＣ（炭化タンタル）などの高融点金属炭化物にてコーティングされた黒鉛などで構成され、台座９よりも原料ガス３の流動経路上流側に配置されている。この反応容器７により、導入口２から供給された原料ガス３を種結晶５に導くまでに、原料ガス３に含まれたパーティクルを排除しつつ、原料ガス３を加熱分解している。この反応容器７内で加熱分解された原料ガス３が種結晶５に供給され、種結晶５の表面において炭素や珪素原子が過飽和な状態となることで、ＳｉＣ単結晶２０が種結晶５の表面に析出させられる。

具体的には、反応容器７は、中空部を有する筒状部材、例えば中空円筒状部材を有した構造とされ、真空容器６に対して同軸的に配置されている。本実施形態の場合は、反応容器７は、導入口２側において導入口２に合わせて内径が絞られることで導入口２と接続され、反応容器７の中空部を通過してから原料ガス３が種結晶５の表面に供給される。また、反応容器７は、台座９側において外径が拡大させられたフランジ形状（Ｌ字形状）とされており、排出ガスが外周方向に導き易い構造とされていると共に、断熱材８を原料ガス３との接触から保護できる構造とされている。

断熱材８は、反応容器７の外周方向への熱の拡散を抑制するものであり、円筒形状を為しており、真空容器６および反応容器７に対して同軸的に配置され、反応容器７の外周面を囲むように配置されている。この断熱材８は、例えば黒鉛、もしくは、表面がＴａＣ（炭化タンタル）などの高融点金属炭化物にてコーティングされた黒鉛などで構成される。

台座９は、反応容器７の中心軸を同軸として配置され、例えば黒鉛、もしくは、表面がＴａＣ（炭化タンタル）などの高融点金属炭化物にてコーティングされた黒鉛などで構成される。この台座９に、種結晶５を貼り付けて保持し、種結晶５の表面にＳｉＣ単結晶２０を成長させる。台座９は、成長させたい種結晶５の形状と対応する形状、例えば円盤形状で構成され、種結晶５が配置される面と反対側の面において回転引上機構１２と連結される。

なお、台座９の寸法、例えば台座９が円盤状とされる場合における台座９の外径は、反応容器７の中空部のうち台座９側の内径以上の寸法とされており、例えば６インチとされる。このため、反応容器７の中空部を通じて供給される原料ガス３は、台座９の中央部、つまり種結晶５の中央部に衝突し、そこから種結晶５の外周方向に流動させられるようになっている。

ガイド１０は、台座９の周囲を囲むように、真空容器６の中心軸と同軸的に配置され、真空容器６の上面から下方に向かって延設されている。このガイド１０も、例えば黒鉛、もしくは、表面がＴａＣ（炭化タンタル）などの高融点金属炭化物にてコーティングされた黒鉛などで構成される。ガイド１０は、ＳｉＣ単結晶２０の成長に伴って台座９や種結晶５およびＳｉＣ単結晶２０を引き上げるときに、ＳｉＣ単結晶２０の外周面を所定温度に保温するものであり、本実施形態では、内径が台座９の外径よりも所定寸法大きく設定されている。このため、ガイド１０に対してＳｉＣ単結晶２０が所定間隔空けた状態を保持しながら引上げ可能とされている。

また、ガイド１０のうち最も反応容器７側の先端は、フランジ形状（Ｌ字形状）とされており、外周断熱材１１を原料ガス３との接触から保護できる構造とされている。このガイド１０のうち最も反応容器７側の先端と反応容器７のうちガイド１０側の先端との間は、所定間隔の隙間とされている。そして、反応容器７とガイド１０のＬ字形状とされた先端部分にてガス排出口を構成し、これらの間の隙間を通じて真空容器６のうち第１、第２加熱装置１３、１４よりも外側の空間に原料ガス３等が流動させられ、さらに排出口４を通じて排出させられるようになっている。

外周断熱材１１は、ガイド１０の外周を囲むように配置され、ガイド１０から外周方向に熱が拡散することを抑制する。この外周断熱材１１も、例えば黒鉛、もしくは、表面がＴａＣ（炭化タンタル）などの高融点金属炭化物にてコーティングされた黒鉛などで構成される。

回転引上機構１２は、パイプ材１２ａ、本体１２ｂ、ベローズ１２ｃを有した構成とされている。パイプ材１２ａは、一端が台座９のうち種結晶５が貼り付けられる面と反対側の面に接続されており、他端が回転引上機構１２の本体１２ｂに接続されている。このパイプ材１２ａは、例えばＳＵＳなどで構成される。本体１２ｂは、パイプ材１２ａの回転および引上げを行いつつ、パイプ材１２ａとベローズ１２ｃの間から希釈ガスとなるパージガス１６を導入する役割を果たす。ベローズ１２ｃは、パージガス１６の導入空間を構成しており、パイプ材１２ａの周囲を囲むように配置され、パイプ材１２ａの引上げに伴って伸縮可能とされている。

このような構成により、本体１２ｂにて、パイプ材１２ａの回転および引上げを行いつつ、パイプ材１２ａとベローズ１２ｃの間からパージガス１６を導入するという動作を行うことが可能とされている。これにより、パイプ材１２ａと共に、台座９、種結晶５およびＳｉＣ単結晶２０の回転および引き上げが行え、ＳｉＣ単結晶２０の成長面が所望の温度分布となるようにしつつ、ＳｉＣ単結晶２０の成長に伴って、その成長表面の温度が常に成長に適した温度に調整できる。さらに、台座９や種結晶５とガイド１０との間の隙間を通じてパージガス１６が導入されるため、これらの隙間に原料ガス３がより入り込まないようにできる。なお、パージガス１６は、原料ガス３を希釈するためのガスであり、例えばＡｒやＨｅなどの不活性ガスやＨ₂やＨＣｌなどのエッチングガスをパージガス１６として用いている。

第１、第２加熱装置１３、１４は、誘導加熱コイルやヒータなどによって構成されている。第１加熱装置１３は、反応容器７および断熱材８の外周を囲むように配置されており、第２加熱装置１４は、台座９の外周を囲むように、本実施形態の場合はガイド１０および外周断熱材１１の外周を囲むように配置されている。これら第１、第２加熱装置１３、１４は、それぞれ独立して温度制御できるように構成されており、第１、第２加熱装置１３、１４による加熱対象部位の温度制御を独立して細やかに行うことができる。すなわち、第１加熱装置１３によって反応容器７を加熱することで、反応容器７が原料ガス３を加熱分解できる温度に制御でき、第２加熱装置１４によってガイド１０やＳｉＣ単結晶２０の成長表面を加熱することで、ＳｉＣ単結晶２０の成長表面の温度分布をＳｉＣ単結晶２０の成長に適した状態に調整できる。

例えば、本実施形態では、第１、第２加熱装置１３、１４を誘導加熱コイル１３ａ、１４ａによって構成しており、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａの周囲を囲むようにコイル保護管１３ｂ、１４ｂを配置することで、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａの腐食を防止している。コイル保護管１３ｂ、１４ｂは、例えば石英管など透明材料などで構成される。また、耐腐食構造として、コイル保護管１３ｂ、１４ｂで誘導加熱コイル１３ａ、１４ａを覆う構造以外に、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａに耐腐食コーティング、例えばＳｉＣコートやＳｉＯ₂コートを施すようにしても良い。

輻射抑制管１５は、加熱物からの輻射を抑制するための輻射抑制部材を構成する。本実施形態では、輻射抑制管１５として、第１加熱装置１３と反応容器７や断熱材８との間に配置された第１輻射抑制管１５ａと、第２加熱装置１４とＳｉＣ単結晶２０やガイド１０等との間に配置された第２輻射抑制管１５ｂとが備えられている。

第１輻射抑制管１５ａは、第１加熱装置１３によって加熱される反応容器７を加熱物として、反応容器７からコイル保護管１３ｂへの輻射を抑制する。第１輻射抑制管１５ａは、円筒形状の部材とされており、コイル保護管１３ｂの内壁面に沿って、ＳｉＣ単結晶２０の成長方向と同方向における先端位置から真空容器６の底面に至るまで、コイル保護管１３ｂを覆っている。

一方、第２輻射抑制管１５ｂは、第２加熱装置１４によって加熱されるＳｉＣ単結晶２０やガイド１０を加熱物として、ＳｉＣ単結晶２０やガイド１０からコイル保護管１４ｂへの輻射を抑制する。第２輻射抑制管１５ｂも、円筒形状の部材とされており、コイル保護管１４ｂの内壁面に沿って、ＳｉＣ単結晶２０の成長方向と同方向における先端位置から真空容器６の上面に至るまで、コイル保護管１４ｂを覆っている。

具体的には、各輻射抑制管１５は、加熱物からの輻射を抑制できる材料で構成されていれば良いが、高温化しても耐放電性を有し、導体よりも導電性が小さい材料で構成されると好ましい。また、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａによる誘導加熱を受けずに加熱物の加熱を行える透磁率が高い材料で構成されると更に好ましい。加熱物からの輻射を抑制できる材料としては、加熱物から輻射される赤外線を遮断できる材料、例えば透明材料などの透光性材料でないこと、もしくは赤外線の透過率が比較的低い材料であれば良い。また、誘導加熱コイルとして高周波コイルを用いて誘導加熱を行う場合、アーク放電が起こり得るため、放電に対して強く、通電が生じ難い材料であることが好ましい。さらに、誘導加熱を行う場合には、加熱物に対して磁場を与えることによって発熱を生じさせることから、透磁率が高いことが好ましい。このような材料としては、例えばアルミナ、ムライトなどのセラミックスを使用することができる。

このような構造により、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置１が構成されている。続いて、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置１を用いたＳｉＣ単結晶２０の製造方法について説明する。

まず、台座９に種結晶５を取り付けたのち、第１、第２加熱装置１３、１４を制御し、所望の温度分布を付ける。具体的には、第１加熱装置１３を制御することで反応容器７を誘導加熱して２５００℃にすると共に、第２加熱装置１４を制御することでガイド１０を誘導加熱して２２００℃に保持する。このような温度とすることで、反応容器７ではこの後導入される原料ガス３を加熱分解できると共に、種結晶５の表面において原料ガス３を再結晶化することが可能となる。

また、真空容器６を所望圧力にしつつ、必要に応じてＡｒやＨｅなどの不活性ガスによるキャリアガスやＨ₂やＨＣｌなどのエッチングガスを導入しながら導入口２を通じて原料ガス３を導入する。例えば、シラン１リットル／分、プロパン０．３３リットル／分、水素１５リットル／分のレートで導入する。これにより、原料ガス３は図中矢印で示す経路で流動し、加熱された反応容器７内において原料ガス３が加熱分解された状態で種結晶５の表面に供給され、種結晶５の表面上にＳｉＣ単結晶２０が成長させられる。

このとき、回転引上機構１２より、パイプ材１２ａとベローズ１２ｃとの間を通じてＡｒやＨｅなどの不活性ガスやＨ₂やＨＣｌなどのエッチングガスにて構成されるパージガス１６を導入する。これにより、図中の矢印に示したように、台座９の周囲からパージガス１６が導入される。そして、原料ガス３のうち過飽和に達せずにＳｉＣ単結晶２０の成長に寄与しなかった未反応ガスは、パージガス１６によって希釈されながら、反応容器７とガイド１０との間の隙間を通じて、真空容器６のうち第１、第２加熱装置１３、１４よりも外側の空間に流動させられる。これにより、真空容器６のうち反応容器７やガイド１０などのＳｉＣ単結晶２０の成長用の坩堝を構成する部分よりも外側において、未反応ガスに含まれるＳｉＣの構成成分が粉燻状のパーティクルとなり、真空容器６の底部に堆積除去される。

このようにしてＳｉＣ単結晶２０の結晶成長が行われるが、この際に、第１加熱装置１３の誘導加熱により、反応容器７や断熱材８等が加熱されて熱の輻射を生じる。同様に、第２加熱装置１４の誘導加熱により、ＳｉＣ単結晶２０やガイド１０などが加熱されて輻射を生じる。これらの輻射によって第１、第２加熱装置１３、１４における各コイル保護管１３ｂ、１４ｂが破損する可能性がある。

しかしながら、コイル保護管１３ｂ、１４ｂを覆うように第１、第２輻射抑制管１５ａ、１５ｂを備えるようにしていることから、輻射が遮られ、コイル保護管１３ｂ、１４ｂを輻射された熱から保護することができる。したがって、輻射によってコイル保護管１３ｂ、１４ｂが破損することを抑制することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、第１加熱装置１３と反応容器７および断熱材８との間や、第２加熱装置１４とＳｉＣ単結晶２０およびガイド１０等との間に輻射抑制管１５を配置している。したがって、ＳｉＣ単結晶２０の結晶成長中に第１、第２加熱装置１３、１４によって反応容器７やＳｉＣ単結晶２０およびガイド１０などが加熱されて輻射を生じたとしても、コイル保護管１３ｂ、１４ｂへの輻射を遮ることが可能となる。これにより、輻射によってコイル保護管１３ｂ、１４ｂが破損することを抑制することが可能となる。よって、ＳｉＣ単結晶製造装置１について、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａの破損を抑制でき、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａによる長時間の加熱を安定して行うことが可能なものにできる。

（第２実施形態）
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１６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。

図２は、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置１の断面図である。この図に示したように、本実施形態では、反応容器７のうちのガイド１０側の先端部、具体的にはフランジ形状とされた部分に貫通孔７ａを形成すると共に、反応容器７と断熱材８との間に隙間を設け、さらに真空容器６の底面にパージガス１６の導入口１７を設けている。貫通孔７ａは、例えば、反応容器７の中心軸を中心として周方向に等間隔に複数個配置されている。

このような構成では、導入口１７からパージガス１６を導入すると、反応容器７と断熱材８の隙間から貫通孔７ａを通じてパージガス１６が台座と反応容器７との間に供給される。これにより、反応容器７側からパージガス１６が導入されるようにすることができる。したがって、原料ガス３のうち過飽和に達せずにＳｉＣ単結晶２０の成長に寄与しなかった未反応ガスをよりパージガス１６によって希釈することが可能となり、より排出経路の詰まりを抑制することが可能となる。

（第３実施形態）
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。

図３は、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置１の断面図である。この図に示したように、本実施形態では、反応容器７とガイド１０との間の隙間の周囲を囲むように、遮蔽板１８を配置した構造としている。遮蔽板１８は、例えば黒鉛、もしくは、表面がＴａＣ（炭化タンタル）などの高融点金属炭化物にてコーティングされた黒鉛などで構成され、ガイド１０の端部から所定距離離間した位置に配置されることで、流動してくる原料ガス３やパージガス１６の流動の妨げとならないようにしてある。図示しないが、遮蔽板１８は、例えば真空容器６の底面方向に延びる複数本の支持棒によって支持されることで、上記位置に保持される。

このような遮蔽板１８を備えることにより、反応容器７とガイド１０との間に高温な部位からの輻射熱を遮り、真空容器６に直接輻射熱が照射されることを防止できる。したがって、真空容器６を熱から保護することが可能となる。また、このような遮蔽板１８を配置すると、ＳｉＣ単結晶２０の成長空間、つまり反応容器７とガイド１０との間から熱が逃げることを抑制できることから、熱損失低減を図ることも可能となる。

（第４実施形態）
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〜第３実施形態に対して第１、第２加熱装置１３、１４の構成を追加したものであり、その他に関しては第１〜第３実施形態と同様であるため、第１〜第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、ここでは第１実施形態の構成について本実施形態で説明する第１、第２加熱装置１３、１４の構成を適用した場合を説明するが、第２、第３実施形態の構成についても同様に適用できる。

図４に示すように、本実施形態では、第１加熱装置１３を誘導加熱コイル１３ａと輻射抑制機能を有する輻射抑制保護管１３ｃとによって構成している。すなわち、第１実施形態などで説明したコイル保護管１３ｂの材質を変更し、輻射抑制機能を有する材質で構成された輻射抑制保護管１３ｃとしている。同様に、第２加熱装置１４を誘導加熱コイル１４ａと輻射抑制機能を有する輻射抑制保護管１４ｃとによって構成している。すなわち、第１実施形態などで説明したコイル保護管１４ｂの材質を変更し、輻射抑制機能を有する材質で構成された輻射抑制保護管１４ｃとしている。すなわち、本実施形態では、輻射抑制保護管１３ｃ、１４ｃによって輻射抑制部材を構成している。

具体的には、輻射抑制保護管１３ｃ、１４ｃを共に、第１実施形態などで説明した輻射抑制管１５の構成材料によって構成している。すなわち、輻射抑制保護管１３ｃ、１４ｃを加熱物からの輻射を抑制できる材料で構成しているが、高温化しても耐放電、導電性が小さい材料で構成されると好ましく、透磁率が高い材料で構成されると更に好ましい。

このように、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａの保護を行いつつ輻射抑制機能も備えた輻射抑制保護管１３ｃ、１４ｃを備えるようにしても、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａ側への輻射を抑制でき、第１〜第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）例えば、上記各実施形態において説明したＳｉＣ単結晶製造装置１については、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａを用いた第１、第２加熱装置１３、１４によって反応容器７やＳｉＣ単結晶２０を加熱する場合の一例を示したに過ぎない。すなわち、ＳｉＣ単結晶製造装置１の構成部品の形状や配置もしくは構成材料などについては、適宜変更可能であるし、すべての構成が必ずしも必要なものでもない。また、パージガス１６の導入などについても任意である。

（２）上記第１〜第３実施形態で説明した輻射抑制管１５もしくは第４実施形態で説明した輻射抑制保護管１３ｃ、１４ｃの構成についても一例を示したのであり、他の構成であっても構わない。すなわち、輻射から誘導加熱コイル１３ａ、１４ａを保護できれば良いため、輻射抑制管１５や輻射抑制保護管１３ｃ、１４ｃを少なくとも加熱物と誘導加熱コイル１３ａ、１４ａとの間に配置した構成であれば良い。また、上記実施形態では、輻射抑制部材として、円環状の管状部材とされた輻射抑制管１５や輻射抑制機能を有する輻射抑制保護管１３ｃ、１４ｃを例に挙げたが、必ずしも管状部材で構成されていなくても良い。

同様に、第１〜第３実施形態では、誘導加熱コイル１３ａ、１４ａを覆うコイル保護部材として、管状部材で構成されたコイル保護管１３ｂ、１４ｂを例に挙げたが、管状部材でなくても良い。

（３）上記実施形態では、半導体結晶としてＳｉＣ単結晶を例に挙げて説明したが、例えば２０００℃を超えるような高温下において半導体結晶の成長を行う半導体結晶製造装置に対して本発明を適用できる。

３原料ガス
５種結晶
７加熱容器
９台座
１３、１４第１、第２加熱装置
１３ａ、１４ａ誘導加熱コイル
１３ｂ、１４ｂコイル保護管
１３ｃ、１４ｃ輻射抑制保護管
１５輻射抑制管
２０ＳｉＣ単結晶

Claims

真空容器（６）内に配置された台座（９）に対して半導体にて構成された種結晶（５）を配置し、該種結晶（５）の下方から半導体の原料ガス（３）を供給することにより、前記種結晶（５）の表面に半導体結晶（２０）を成長させる半導体結晶製造装置において、
前記真空容器内に配置される加熱物（７、１０、２０）を加熱する誘導加熱コイル（１３ａ、１４ａ）を含む加熱装置（１３、１４）を有し、
前記加熱物と前記誘導加熱コイルとの間に、前記誘導加熱コイルの誘導加熱によって加熱された前記加熱物からの前記誘導加熱コイルへの輻射を抑制する輻射抑制部材（１３ｂ、１３ｃ、１４ｂ、１４ｃ、１５）が配置されている半導体結晶製造装置。
前記輻射抑制部材は、耐放電性を有するとともに導体よりも導電性が低く、前記誘導加熱コイルが付与する磁場を透過して前記加熱物の加熱を行える透磁率の材料で構成されている請求項１に記載の半導体結晶製造装置。
前記輻射抑制部材は、セラミックスで構成されている請求項１または２に記載の半導体結晶製造装置。
前記セラミックスは、アルミナまたはムライトである請求項３に記載の半導体結晶製造装置。
前記加熱装置は、前記輻射抑制部材（１５）とは別に、前記誘導加熱コイルを覆う透明材料で構成されたコイル保護部材（１３ｂ、１４ｂ）を有し、
前記輻射抑制部材は、前記コイル保護部材と前記加熱物との間に配置されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体結晶製造装置。