JP4855029B2 - Semiconductor crystal growth equipment - Google Patents
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Description
本発明は、シリコンカーバイドなどの半導体結晶の成長装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for growing a semiconductor crystal such as silicon carbide.
シリコンカーバイド(SiC)は、シリコン(Si)に比べて絶縁破壊電界強度が約10倍であり、この他に熱伝導率、電子移動度、バンドギャップなどにおいても優れた物性値を有する半導体であることから、従来のシリコン系パワー半導体素子に比べて飛躍的な性能向上を実現する半導体材料として期待されている。 Silicon carbide (SiC) is a semiconductor that has a breakdown electric field strength of about 10 times that of silicon (Si), and also has excellent physical properties in terms of thermal conductivity, electron mobility, band gap, and the like. Therefore, it is expected as a semiconductor material that realizes a dramatic performance improvement as compared with conventional silicon-based power semiconductor elements.
従来の半導体用シリコンカーバイドの結晶成長を行なう成長装置としては、例えば図3に示すいわゆる横型結晶成長装置100のように、単結晶基板101を支持する筒状の基板支持台(以下、サセプタと呼ぶ)102を供給管104と同方向に設置したものがある。そして、サセプタ102の内周部の底面102b上に単結晶基板101が載置され、サセプタ102を誘導加熱する誘導コイル105が供給管104の周囲に設置されている。
As a conventional growth apparatus for crystal growth of silicon carbide for semiconductors, for example, a so-called horizontal
そして、誘導コイル105によりサセプタ102を誘導加熱して単結晶基板101を1500℃程度に加熱するとともに反応ガス103を矢印方向に供給することにより、単結晶基板101の表面に反応ガス103の成分元素あるいは化合物を連続的に析出成長させ、単結晶薄膜を成膜している。
Then, by induction heating the
ところで、このような結晶成長装置100では、サセプタ102は筒状で反応ガス103の流れ方向に平行に配置されているため、サセプタ102が誘導加熱されると、このサセプタ102が最も高温になる。すると、その高温時にサセプタ102の表面が反応ガス103あるいはキャリアガスによりエッチングされることがある。このようなサセプタ表面のエッチングは、サセプタからの不純物放出の要因となって、形成された単結晶膜の純度を下げてしまう。また、このサセプタ102の表面のエッチング作用は、サセプタ102の温度が高くなるにつれて顕著になるので、特に、高温(1500℃以上)かつ長時間の反応が必要となる膜厚の厚いシリコンカーバイド単結晶膜の成長を阻害するという問題があった。
By the way, in such a
一方、単結晶基板101は高温のサセプタ102からの伝熱により加熱されるので、温度上昇に伴って単結晶基板101とサセプタ102との温度差が大きくなる傾向がある。この単結晶基板101とサセプタ102との温度差は、サセプタ102のコーティング膜の寿命を短縮させる要因という問題があった。
On the other hand, since
また、このような横置き型の結晶成長装置100では、基板を一回で処理できる数には限界があり、処理枚数の増加あるいは基板の大口径化をさせるには装置全体を大型化しなければならないという問題があった。しかしながら、装置を大型化すると、反応ガス103の流速の均一性が確保し難く、結果として得られた結晶にばらつきが生じるという問題が発生する。
Further, in such a horizontal
そこで、一度に多量の基板を処理することができるように、図4に示したように、ガス供給管を縦型に配置したものも提供されている(特許文献2)。
この半導体結晶の成長装置10では、供給管11が縦型に配置され、その外周に誘導加熱装置26が配置されている。そして、第1の隔壁18と第2の隔壁22とで断面矩形状に画成された内室12内に基板保持治具30が収容され、この基板保持治具30の各段に基板32が配置されている。
Thus, there is also provided a gas supply pipe arranged vertically as shown in FIG. 4 so that a large amount of substrates can be processed at one time (Patent Document 2).
In this semiconductor
また、いわゆるパンケーキ型の気相成長装置も知られている(特許文献3、特許文献4)
これらパンケーキ型の成長装置では、ペルジャと称されるドーム状の空間内にサセプタが配置される。
In these pancake-type growth apparatuses, a susceptor is arranged in a dome-shaped space called a “pergia”.
ところで、特許文献2の成長装置10では、装置本体の下方から反応ガスを導入するとともに同方向から反応ガスを排出するため、内室12内でのガスの流速及び流量に違いが生じ、得られた結晶の厚みにばらつきが生じるという問題があった。
By the way, in the
加えて、特許文献2の成長装置10では、ガスの導入および排出は、ノズルなどを用いて行なっているため、部品点数が多くなるとともに、構造が煩雑になるという問題もあった。
In addition, in the
また、従来の成長装置10、100では、供給管11、104の断熱性が十分でなく、反応室の保熱性が損なわれ、そのため反応室内の温度分布の均質性が保ち難い(特にSiCのような高温加熱を必要とする場合)。その結果、得られる結晶の品質にばらつきが生じるという問題がある。さらには、一度下がった温度を上昇させるための時間およびエネルギーが余分にかかるという問題があった。
Moreover, in the
また、特許文献3及び特許文献4のパンケーキ型は、図3に示した成長装置100に比べると、一度に処理できる基板の枚数は増えるものの、やはり限界があり、また大口径の基板を処理するには特に、横方向への大型化が必要とされる上、結晶膜の品質の均一化が損なわれるなどの問題を有している。
In addition, the pancake molds of Patent Document 3 and Patent Document 4 have a limited number of substrates that can be processed at one time as compared with the
本発明は、このような実情に鑑み、大口径の基板を多数同時に処理することが可能であるとともに、構造が簡単で、反応室内の断熱性及び温度分布の均質性も十分で処理時間の短縮化が図れ、しかも結晶膜の純度も良好で、得られた結晶のばらつきも可及的に少なくすることができる半導体結晶の成長装置を提供することを目的としている。 In view of such circumstances, the present invention can simultaneously process a large number of large-diameter substrates, has a simple structure, sufficient heat insulation in the reaction chamber, and sufficient temperature distribution homogeneity, thereby shortening the processing time. It is an object of the present invention to provide a semiconductor crystal growth apparatus that can be made uniform, and that the purity of the crystal film is good, and variations in the obtained crystal can be minimized.
上記目的を達成するための本発明に係る半導体結晶の成長装置は、
縦型に配置され、限定された空間内に反応ガスが導入されるガス供給管と、
前記ガス供給管の外周面に配置される誘導加熱手段と、
前記誘導加熱手段と対向するように前記ガス供給管の内周側に配置され、ガス導入口とガス排出口がそれぞれ対向する側壁面に形成された有底筒構造の輻射部材と、
前記輻射部材の内方に挿入された軸に一体的に支持され、略水平方向に複数の基板を載置できるように棚状に構成されたサセプタ構成部材と、
前記サセプタ構成部材を支持する軸に回転力および直線方向への移動力を付与する動力手段と、を備え、
前記ガス供給管と前記輻射部材との間には、内側断熱材が介在され、
前記輻射部材の上部には、上方断熱材が移動不能に設置され、
前記サセプタ構成部材と前記軸との間には、複数の反射板が多段に載置された下方断熱部材が設置され、この下方断熱部材を介して前記サセプタ構成部材が前記軸に支持され、
前記反応ガスは、軸方向上部から導入され、前記輻射部材の外側を通り、軸方向下方に進んだ後、前記ガス導入口からサセプタ構成部材の内部に向かって略水平方向に供給され、その後、前記ガス排出口から前記内側筒の外側を通って軸方向下部に送給されるか、または、
前記反応ガスは、軸方向下部から導入され、前記輻射部材の外側を通り、軸方向上方に進んだ後、前記ガス導入口からサセプタ構成部材の内部に向かって略水平方向に供給され、その後、前記ガス排出口から前記内側筒の外側を通って軸方向上部に送給されることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a semiconductor crystal growth apparatus according to the present invention comprises:
A gas supply pipe which is arranged in a vertical shape and into which a reaction gas is introduced in a limited space;
Induction heating means disposed on the outer peripheral surface of the gas supply pipe;
A radiating member having a bottomed cylindrical structure that is disposed on the inner peripheral side of the gas supply pipe so as to face the induction heating means, and a gas introduction port and a gas discharge port are respectively formed on opposite side wall surfaces;
A susceptor constituting member that is integrally supported by a shaft inserted inward of the radiation member and configured in a shelf shape so that a plurality of substrates can be placed in a substantially horizontal direction;
Power means for applying a rotational force and a moving force in a linear direction to a shaft that supports the susceptor component,
An inner heat insulating material is interposed between the gas supply pipe and the radiation member,
On the upper part of the radiating member, an upper heat insulating material is installed immovably,
Between the susceptor constituent member and the shaft, a lower heat insulating member in which a plurality of reflectors are placed in multiple stages is installed, and the susceptor constituent member is supported by the shaft via the lower heat insulating member,
The reaction gas is introduced from the upper part in the axial direction , passes through the outside of the radiation member, travels downward in the axial direction , and then is supplied in a substantially horizontal direction from the gas inlet toward the inside of the susceptor component, Fed from the gas outlet through the outside of the inner cylinder to the lower part in the axial direction, or
The reaction gas is introduced from the lower part in the axial direction, passes through the outside of the radiating member, travels upward in the axial direction, and then is supplied in a substantially horizontal direction from the gas inlet toward the inside of the susceptor component, The gas discharge port is fed to the upper part in the axial direction through the outside of the inner cylinder .
このような構成による本発明によれば、誘導加熱により加熱される輻射部材が有底筒構造となっているので、輻射部材の外側をガス通路として構成することができる。よって、ガス導入のためにノズルなどの部材が不要となり、部品点数を少なくすることができる。 According to the present invention having such a configuration, since the radiating member heated by induction heating has a bottomed cylindrical structure, the outside of the radiating member can be configured as a gas passage. Therefore, a member such as a nozzle is not necessary for introducing gas, and the number of parts can be reduced.
さらに、サセプタ構成部材は棚状に構成され、ガス供給管の内側に略全体に広がるように配置することができるので、装置全体をそれ程大型にしなくても、大口径の基板の処理を行なうことができる。
また、本発明では、前記サセプタ構成部材と前記軸との間には、下方断熱部材が設置され、この下方断熱部材を介して前記サセプタ構成部材が前記軸に支持されているので、装置全体をコンパクトにしつ下部の断熱性を向上させることができる。
Furthermore, since the susceptor constituting member is formed in a shelf shape and can be arranged so as to spread almost entirely inside the gas supply pipe, a large-diameter substrate can be processed without making the entire apparatus so large. Can do.
In the present invention, a lower heat insulating member is installed between the susceptor constituent member and the shaft, and the susceptor constituent member is supported by the shaft through the lower heat insulating member. It is compact and can improve the heat insulation of the lower part of the heel.
さらに、前記反応ガスは、前記輻射部材の外側を通り、軸方向に進んだ後、前記ガス導入口からサセプタ構成部材の内部に向かって略水平方向に供給され、その後、前記ガス排出口から輻射部材の外側を通って軸方向に送給されるので、結晶の均一化に寄与することができる。 Further, the reaction gas passes through the outside of the radiating member and advances in the axial direction, and then is supplied in a substantially horizontal direction from the gas inlet toward the inside of the susceptor component, and then radiates from the gas outlet. Since it is fed in the axial direction through the outside of the member, it can contribute to the homogenization of crystals.
また、本発明では、前記ガス供給管と前記輻射部材との間には、内側断熱材が介在されているので、外周部分での断熱性を向上させることができる。
さらに、前記輻射部材の上部に、上方断熱材が移動不能に設置されているので、輻射部材の上部での断熱性を向上させることができる。
Moreover, in this invention, since the inner side heat insulating material is interposed between the said gas supply pipe | tube and the said radiation member, the heat insulation in an outer peripheral part can be improved.
Furthermore, since the upper heat insulating material is immovably installed on the upper portion of the radiating member, the heat insulating property on the upper portion of the radiating member can be improved.
さらに、本発明では、前記サセプタ構成部材と前記軸との間には、下方断熱材が設置され、この下方断熱材を介して前記サセプタ構成部材が前記軸に支持されているので、装置全体をコンパクトにしつつ下部の断熱性を向上させることができる。 Furthermore, in the present invention, between the shaft and the susceptor component is lower heat insulator is installed, since the susceptor component through the lower heat insulator is supported by the shaft, the entire device The heat insulating property of the lower part can be improved while being compact.
また、本発明では、前記下方断熱体は、複数の反射板が多段に載置されたものであることから、輻射熱を反射板で反射させることができる。
さらに、複数の反射板を単に、多段に載置して構成するので、反射板の設置が簡便であるとともに、断熱性が極めて良好に発揮される。これにより、反応室の温度分布の均質化を図ることができる。また、反射板の数を変更することにより、断熱効果を容易に調節することができる。
Moreover, in this invention, since the said lower heat insulator is a thing in which the several reflecting plate was mounted in multistage, it can reflect radiant heat with a reflecting plate.
Furthermore, since the plurality of reflecting plates are simply placed in multiple stages, the reflecting plates can be easily installed and the heat insulating property is exhibited extremely well. Thereby, homogenization of the temperature distribution of the reaction chamber can be achieved. Moreover, the heat insulation effect can be easily adjusted by changing the number of reflectors.
さらに、本発明では、前記ガス供給管には、減圧手段が接続されていることが好ましい。
このような構成であれば、結晶の成長に不純物が混入せず、より均一な結晶膜を成長させることができる。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that a decompression means is connected to the gas supply pipe.
With such a configuration, impurities are not mixed in the crystal growth, and a more uniform crystal film can be grown.
また、前記反応ガスは、軸方向上部あるいは下部のいずれか一方から導入され、いずれか他方から排出されることが好ましい。
このような構成であれば、反応ガスの流量、流速に違いがでることが少なくなる。
Moreover, it is preferable that the said reactive gas is introduce | transduced from either one of the axial direction upper part or the lower part, and is discharged | emitted from either one.
With such a configuration, the difference in the flow rate and flow rate of the reaction gas is reduced.
本発明に係る半導体結晶の成長装置によれば、輻射部材の外側を利用して反応ガスを流すことができるので、ノズルなどのガス導入のための部材が不要であり、構造がコンパクトである。また、大型の基板を多数枚同時に処理することができる。さらに、反応が行なわれる空間は、周囲が断熱材により覆われているので、保熱効果が高く、熱エネルギーを有効に用いることができる。また、下方断熱部材は、その断熱性の調整が容易であるので、好ましい断熱性を付与することができる。 According to the semiconductor crystal growth apparatus of the present invention, since the reaction gas can be flowed using the outside of the radiation member, a member for introducing a gas such as a nozzle is unnecessary, and the structure is compact. In addition, a large number of large substrates can be processed simultaneously. Furthermore, since the space where the reaction is performed is covered with a heat insulating material, the heat retention effect is high, and heat energy can be used effectively. Moreover, since the downward heat insulation member is easy to adjust the heat insulation property, it can provide preferable heat insulation properties.
また、上部と下部で反応ガスの流速を略一定に保つことができるとともに、サセプタ構成部材を回転させることができるので結晶の均一化を向上させることができる。 In addition, the flow rate of the reaction gas can be kept substantially constant between the upper part and the lower part, and the susceptor constituting member can be rotated, so that the uniformity of crystals can be improved.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
図1は本発明の一実施例に係る半導体結晶の成長装置の一部を示したものである。なお、本明細書において、「上」「下」「右」「左」などは、説明の都合上便宜的に用いたもので、「上」とは図1において紙面の上を、「右」とは図1において紙面の右を示しているが、上下左右逆転した状態に配置することも可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a part of a semiconductor crystal growth apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present specification, “upper”, “lower”, “right”, “left” and the like are used for convenience of explanation, and “upper” means “right” on the paper surface in FIG. 1 shows the right side of the page in FIG. 1, but it can also be arranged upside down, left and right.
すなわち、この結晶の成長装置50は、略筒状のガス供給管52と、ガス供給管52の外周面に配置される誘導加熱手段54と、誘導加熱手段と対向するようにガス供給管52の内周面に配置された有底筒状の輻射部材56と、輻射部材56の内方に挿入された軸59と、軸59に支持され略水平方向に複数の基板を載置できるように棚状に構成されたサセプタ構成部材58と、軸59に回転力および直線移動力を付与する動力手段60と、を有している。
That is, the
さらに、本実施例では、略筒状のガス供給管52と輻射部材56との間に内側断熱材62が、輻射部材56の上部に上方断熱材64が、サセプタ構成部材58と軸59との間に下方断熱部材66が、それぞれ設置されている。
Further, in the present embodiment, the inner heat insulating material 62 is provided between the substantially cylindrical
上記ガス供給管52は、誘導加熱されないように、具体的には石英管により形成され縦型に配置されているが、図外の上下端面は密閉されることにより、内部に限定した空間Sを構成している。
The
上記誘導加熱手段54は、より具体的には交流電流により磁界を発生する誘導コイルである。
上記輻射部材56は、外側の誘導加熱手段54により誘導加熱されるもので、例えば、表面がシリコンカーバイドにより被覆された導電性材料から構成されている。本実施例の輻射部材56は、有底二重筒構造で、上下逆転した姿勢、すなわち、底部分が天井面72を構成するように配置されている。このように、本実施例では、輻射部材56が二重の円筒状に形成されているので、空間S内を略均等に加熱することが促進される。なお、この輻射部材56は、単に円筒体であっても良く、二重構造の筒体に限定されるものではない。
More specifically, the induction heating means 54 is an induction coil that generates a magnetic field by an alternating current.
The
天井面72は、グラファイト材からなるもので、環状の内側筒68と環状の外側筒70とを互いに連結して天板面を略閉塞しているが、図1において左側の天井面外周部領域には、開口72aが形成され、この開口72aは内部の空間Sに連通している。これにより、図の左側の開口72aから供給された反応ガスは、図中矢印で示したように二重筒68,70間の隙間を上下方向に案内される。一方、天井面72の図1において右側の外周部領域は、天井面72の一部を構成する天井板部72bにより閉じられている。
The
さらに、輻射部材56の高さ方向の略中間位置には、上方から流れてくる反応ガスの流れ向きを変更するガス導入口74が内側筒68に形成され、これと反対側の内側筒68には、ガス排出口76が形成されている。なお、このようなガス導入口74およびガス排出口76は、図の左方および図の右方から見れば、略矩形状に形成されたものであるが、ガス導入口74およびガス排出口76の形状はこれに限定されない。例えば、窓のように大きな矩形状でなくても、同じ窓枠の範囲に、小孔を多数個、列状に設け、これらの小孔によりガス導入孔74およびガス排出口76を構成するようにしても良い。
Further, a
また、ガス導入口74の下方付近では、内側筒68と外側筒70との間がフランジ78で略閉塞されている。これにより、上方から下方に向かって流れてくる反応ガスは、フラ
ンジ78を越えて不用意に下方に流れることはなく、その多くは水平方向に導出される。一方、ガス排出口76側の出口付近では、反応ガスが積極的に下方に排出できるように、フランジ78に開口78a、78bがそれぞれ形成されている。
In the vicinity of the lower part of the
したがって、輻射部材56にこのようなガス導入口74、ガス排出口76が形成されることにより、ガス供給管52内に供給された反応ガスは、図中、矢印で示したように、上方から下方、さらに水平方向に流れ、その後下方に向かって流れることになる。
Therefore, by forming such a
上記軸59は、動力手段60からの力により、サセプタ構成部材58に回転力と軸方向への直線移動力を付与することができる。したがって、実際の駆動中においては、動力手段60により軸59に回転力を付与すれば、サセプタ構成部材58内の基板が回転するので、結晶成長の均一化を促進することができる。
The
また、本実施例の成長装置50では、軸59の先端部に多数の反射板66aからなる下方断熱部材66が設置され、この下方断熱部材66を介してサセプタ構成部材58が軸59に一体的に設置されている。
Further, in the
上記サセプタ構成部材58は、図示しない円盤状の基板を載置または止め具などを用いて裏面に固定できるように棚状に構成されたもので、実施例では8個の棚板58a,58a、58a…から構成されている。なお、これらの棚板58a,58a間は、複数本のピン部材などで、所定間隔置きに位置決めされて一体化されている。さらに、最下端の棚板58a’は、最上位の反射板66a’に一体化されている。
The
したがって、本実施例では、軸59が動力手段60からの力により、例えば直線移動すれば、サセプタ構成部材58も反射板66aからなる下方断熱部材66とともに直線移動し、軸59が回転すればサセプタ構成部材58も下方断熱部材66とともに回転移動する。
Therefore, in this embodiment, if the
下方断熱部材66は空間Sの断熱性及び温度分布の均質性を向上させるものである。具体的には、複数の略お盆形状(有底筒形状)の反射板66aを上下方向に重ね合わせて構成されている。したがって、下部断熱部材66の内部の空気層aは密閉されているわけではなく、炉の運転中における空気層a内は、減圧雰囲気あるいは真空に近い状態に維持される。
The lower
このような下方断熱部材66によれば、積層する反射板66aの数を適宜増減することにより、断熱性能を容易に調整することができる。
一方、輻射部材56の天井面72の上部に配置された上方断熱材64は、炭素繊維などからなるもので、輻射部材56の天井面72に固定的に設けられている。
According to such a lower
On the other hand, the upper
また、ガス供給管52の内周面に配置された内側断熱材62は、炭素繊維またはガラスウールなどからなるもので、輻射部材56の外周側を断熱している。
このように本実施例による結晶の成長装置50では、上方が上方断熱材64で断熱され、外周面が内側断熱材62で断熱され、下部側が下方断熱部材66で断熱されているので、空間Sの保熱性が極めて良好である。
The inner heat insulating material 62 disposed on the inner peripheral surface of the
Thus, in the
さらに、本実施例では、空間Sに図示しない減圧手段が接続されており、この減圧手段により所定の圧力に減圧することが可能にされている。
以下、本実施例による結晶の成長装置50の作用について、図2を参照しながら説明する。
Further, in the present embodiment, a decompression means (not shown) is connected to the space S, and the decompression means can reduce the pressure to a predetermined pressure.
The operation of the
今、図2(A)の状態でサセプタ構成部材58の各棚板58aには複数の基板、例えば、シリコンカーバイド基板が略水平状態に並べられている。そして、基板が並べられたサセプタ構成部材58が、反射板66aからなる下方断熱部材66の上に一体的でかつ着脱自在に取付けられている。また、空間S内は上記減圧手段により所定の圧力に減圧されている。
Now, in the state of FIG. 2A, a plurality of substrates, for example, silicon carbide substrates, are arranged in a substantially horizontal state on each
このように減圧された空間S内にサセプタ構成部材58が図2(A)のようにセットされたら、図外の誘導加熱手段54に高周波電力を印加することにより、輻射部材56を誘導加熱し、複数の基板を例えば1500℃に加熱する。これにより、基板上にエピタキシャル層を成長させることが可能になる。
When the
そして、図の上方側からガス供給管52内に所定の反応ガスを導入し、さらにその反応ガスを開口72aから二重筒内に導入し、さらにガス導入口74を介して反応ガスを水平方向に導くことによりサセプタ構成部材58内に導入し、図示しない基板の表面に反応ガスを供給する。これにより、結晶の成長が行なわれる。
なお、反応ガスとしてはモノシランおよびプロパンなどを例示することができる。
Then, a predetermined reaction gas is introduced into the
Examples of the reaction gas include monosilane and propane.
こうして、一回の処理によるエピタキシャル層の形成が完了したら、図2(B)に示したように、ガス供給管52の下端を開放し、軸59を下方向に移動し、軸59とともにサセプタ構成部材58を成長装置50の外方に取り出す。この状態から、サセプタ構成部材58に収納された基板を新たなものと入れ替える。なお、この入れ替え作業を行なう場合に、誘導加熱手段54を継続して駆動しておき輻射部材56を加熱しておくことが好ましい。このようにすれば、空間S内の温度を高温状態に維持することができる。
In this way, when the formation of the epitaxial layer by one process is completed, as shown in FIG. 2B, the lower end of the
次いで、図2(C)に示したように、再び軸59を上動させ再びセットする。
このようにすれば、成長装置全体の温度を上げ下げする必要がないので、昇温時間の短縮化が図れる。
Next, as shown in FIG. 2C, the
In this way, since it is not necessary to raise or lower the temperature of the entire growth apparatus, the temperature raising time can be shortened.
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。例えば、上記実施例では、上方から反応ガスを導入し、下方から反応ガスを排出するようにしているが、逆の態様で設置することもできる。 As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example at all. For example, in the above-described embodiment, the reaction gas is introduced from the upper side and the reaction gas is discharged from the lower side.
50 結晶装置
52 ガス供給管
54 誘導加熱手段
56 輻射部材
58 サセプタ構成部材
58’ 棚板
59 軸
60 動力手段
62 内側断熱材
66 下方断熱部材
68 内側筒
70 外側筒
72 天井面
74 ガス導入口
76 ガス排出口
78a 開口
a 空気層
S 空間
50
Claims (2)
前記ガス供給管の外周面に配置される誘導加熱手段と、
前記誘導加熱手段と対向するように前記ガス供給管の内周側に配置され、ガス導入口とガス排出口がそれぞれ対向する側壁面に形成された有底筒構造の輻射部材と、
前記輻射部材の内方に挿入された軸に一体的に支持され、略水平方向に複数の基板を載置できるように棚状に構成されたサセプタ構成部材と、
前記サセプタ構成部材を支持する軸に回転力および直線方向への移動力を付与する動力手段と、を備え、
前記ガス供給管と前記輻射部材との間には、内側断熱材が介在され、
前記輻射部材の上部には、上方断熱材が移動不能に設置され、
前記サセプタ構成部材と前記軸との間には、複数の反射板が多段に載置された下方断熱部材が設置され、この下方断熱部材を介して前記サセプタ構成部材が前記軸に支持され、
前記反応ガスは、軸方向上部から導入され、前記輻射部材の外側を通り、軸方向下方に進んだ後、前記ガス導入口からサセプタ構成部材の内部に向かって略水平方向に供給され、その後、前記ガス排出口から前記内側筒の外側を通って軸方向下部に送給されるか、または、
前記反応ガスは、軸方向下部から導入され、前記輻射部材の外側を通り、軸方向上方に進んだ後、前記ガス導入口からサセプタ構成部材の内部に向かって略水平方向に供給され、その後、前記ガス排出口から前記内側筒の外側を通って軸方向上部に送給されることを特徴とする半導体結晶の成長装置。 A gas supply pipe which is arranged in a vertical shape and into which a reaction gas is introduced in a limited space;
Induction heating means disposed on the outer peripheral surface of the gas supply pipe;
A radiating member having a bottomed cylindrical structure that is disposed on the inner peripheral side of the gas supply pipe so as to face the induction heating means, and a gas introduction port and a gas discharge port are respectively formed on opposite side wall surfaces;
A susceptor constituting member that is integrally supported by a shaft inserted inward of the radiation member and configured in a shelf shape so that a plurality of substrates can be placed in a substantially horizontal direction;
Power means for applying a rotational force and a moving force in a linear direction to a shaft that supports the susceptor component,
An inner heat insulating material is interposed between the gas supply pipe and the radiation member,
On the upper part of the radiating member, an upper heat insulating material is installed immovably,
Between the susceptor constituent member and the shaft, a lower heat insulating member in which a plurality of reflectors are placed in multiple stages is installed, and the susceptor constituent member is supported by the shaft via the lower heat insulating member,
The reaction gas is introduced from the upper part in the axial direction , passes through the outside of the radiation member, travels downward in the axial direction , and then is supplied in a substantially horizontal direction from the gas inlet toward the inside of the susceptor component, Fed from the gas outlet through the outside of the inner cylinder to the lower part in the axial direction, or
The reaction gas is introduced from the lower part in the axial direction, passes through the outside of the radiating member, travels upward in the axial direction, and then is supplied in a substantially horizontal direction from the gas inlet toward the inside of the susceptor component, An apparatus for growing a semiconductor crystal, wherein the semiconductor crystal growth apparatus is fed to the upper part in the axial direction from the gas outlet through the outside of the inner cylinder .
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