JP5262203B2 - 化合物半導体単結晶の製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、化合物半導体単結晶の製造装置および製造方法に関する。

従来から、窒化アルミニウム（以下「ＡｌＮ」とも称する）や窒化ガリウム（以下「ＧａＮ」とも称する）等の単結晶である化合物半導体単結晶は様々な用途に使用されている。たとえばＡｌＮは、ヒートシンク、半導体製造装置用部材、薄膜圧力センサ等に使用することができ、ＧａＮは、発光デバイス、電子デバイス等に使用することができる。

上記のＡｌＮやＧａＮの単結晶のような化合物半導体単結晶は、たとえば昇華法により形成可能である。昇華法は、坩堝のような反応容器内を高温にして原料を昇華させ、低温部に結晶を再析出させる成長法である。この昇華法には、下地基板を用いない自発核生成による方法と、異種単結晶基板を下地基板として用いる方法とがある。

下地基板を用いて化合物半導体単結晶を成長させた場合には、下地基板と化合物半導体単結晶とを分離する必要が生じる。下地基板と化合物半導体単結晶との分離を容易に行なえるようにするために、下地基板表面に凹凸構造を形成するなど様々な工夫がなされている。なお特開２００５−１５９３３３号公報には、除去する側の基板にスクライブまたはレーザ光照射を行なうことできっかけをつくり、該基板を除去する技術が記載されている。
特開２００５−１５９３３３号公報

昇華法により結晶を成長させる場合、結晶成長中に装置外部から反応容器内を直接観察することは困難である。そのため、反応容器内において原料が昇華し終えた時点を判別することが困難となる。その結果、一度成長した結晶を加熱し、せっかく成長させた結晶を再度昇華させてしまうという問題が生じ得る。

また、反応容器内全体の温度を上昇させて下地基板上に結晶を成長させると、下地基板と成長結晶との熱膨張係数差が大きい場合には、成長結晶の冷却時に、下地基板と成長結晶との界面にかかる応力が大きくなってしまう。そして成長結晶が上記応力に耐えられない場合には、成長結晶にクラック等が生じるという問題も生じ得る。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、反応容器内で成長結晶が昇華することを抑制可能であり、また成長結晶の冷却後に該成長結晶にクラック等が生じることをも抑制可能な化合物半導体単結晶の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る化合物半導体単結晶の製造装置は、原料にレーザ光を照射することで原料を昇華させることが可能なレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光を透過させて容器内部に導入可能なレーザ導入窓を有し、昇華した原料を再結晶化させる下地基板を保持可能な反応容器と、下地基板を加熱することが可能なヒータとを備える。

上記原料は、たとえば焼結体原料であってもよい。この場合、レーザ導入窓上に、該焼結体原料を設置可能とすればよい。また、反応容器内においてレーザ導入窓と対向する位置に下地基板を保持するようにしてもよい。

上記化合物半導体単結晶の製造装置は、下地基板にレーザ光が照射された際の下地基板の状態変化を検知可能なセンサをさらに備えるものであってもよい。

レーザ光源を移動可能としてもよく、複数のレーザ光源を設置してもよい。レーザ光源は、任意の方向に移動、回動、傾動等させることが考えられるが、たとえばレーザ光の出射方向と直交する方向に移動、回動、傾動等が可能となるような機構を設置してもよい。また、複数のレーザ光源を設置する場合、同種のレーザ光を出射可能な複数のレーザ光源を使用してもよく、異種のレーザ光を出射可能な複数のレーザ光源を使用してもよい。

本発明に係る化合物半導体単結晶の製造方法は、下記の各工程を備える。反応容器内に設置した原料にレーザ光を照射して加熱することで原料を昇華させる。昇華した原料を下地基板上で再結晶化させて化合物半導体単結晶を成長させる。化合物半導体単結晶の形成後に、レーザ光を利用して化合物半導体単結晶を下地基板から分離する。

上記下地基板のエネルギー吸収量が化合物半導体単結晶のエネルギー吸収量よりも大きくなるようにレーザ光の波長を設定することが好ましい。また、上記分離工程において、化合物半導体単結晶と下地基板との界面にレーザ光を照射して下地基板の少なくとも一部を除去することで、化合物半導体単結晶を下地基板から分離してもよい。

上記結晶成長工程では、反応容器の内部空間の温度よりも高温で下地基板を加熱しながら化合物半導体単結晶を成長させることが好ましい。つまり、反応容器の内部空間を全体的に加熱することなく、下地基板を加熱（反応容器内部を局所的に加熱）しながら化合物半導体単結晶を成長させることが好ましい。

レーザ光が下地基板に照射されることによる下地基板の状態変化を検知することにより、上記昇華工程の進捗状況を検知することができる。たとえば、レーザ光が下地基板に照射されることによる下地基板の温度変化や下地基板に流れる電流量変化等を検知することにより、上記昇華工程の進捗状況を検知することができる。

上記昇華工程、結晶成長工程および分離工程を連続して自動的に行なうようにすることが好ましい。

本発明では、原料にレーザ光を照射することで原料を昇華させているので、たとえばレーザ光が原料を透過する程度を検知することで、所望量の原料が昇華し終えた時点を判別することができる。したがって、原料が昇華し終えた時点でレーザ光を停止することができ、原料を加熱するためのレーザ光で成長結晶が不必要に加熱されるのを回避することができる。その結果、反応容器内で成長結晶が昇華することを効果的に抑制することができる。

また、レーザ光を利用して化合物半導体単結晶を下地基板から分離することができるので、化合物半導体単結晶の冷却前に、化合物半導体単結晶を下地基板から分離することができる。それにより、成長結晶の冷却時に下地基板が存在することに起因して、成長結晶の冷却後に、該成長結晶にクラック等が生じるのを効果的に抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図１〜図８を用いて説明する。
（実施の形態１）
まず、図１と図２を用いて本発明の実施の形態１について説明する。図１と図２は、本実施の形態１における化合物半導体単結晶の製造装置１を用いた化合物半導体単結晶の特徴的な製造工程を示す断面図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態１における化合物半導体単結晶８の製造装置１は、坩堝等の反応容器２と、レーザ光源６と、ヒータ７と、センサ１０とを備える。

反応容器２は、レーザ光源６から出射されるレーザ光を透過させて内部に導入可能なレーザ導入窓５と、下地基板３を保持可能な保持部とを有する。レーザ導入窓５は、図１および図２の例では反応容器２の底部に装着され、たとえば合成石英等で構成可能である。このレーザ導入窓５上に、成長結晶である化合物半導体単結晶８の原料４を載置する。

下地基板３は、反応容器２内で昇華した原料４を再結晶化させるための基材である。下地基板３としては、典型的には、上記化合物半導体単結晶８とは異なる材質の基板を使用する。たとえばＡｌＮ単結晶を成長させる場合には、下地基板３として、ＳｉＣ基板等のＡｌＮ以外の材質の化合物半導体基板を使用することができる。

図１および図２に示すように、下地基板３は、反応容器２内においてレーザ導入窓５と対向する位置に設置される。レーザ導入窓５の下側（レーザ導入窓５に対して下地基板３とは反対側）にはレーザ光源６が設置されているので、レーザ光源６と、レーザ導入窓５と、下地基板３とは、この順に同一直線（たとえばレーザ光の光軸）上に並ぶように配置されている。

それにより、レーザ光源６から出射されるレーザ光を、上記のようにレーザ導入窓５上に配置される原料４と、下地基板３との双方に照射することができる。

原料４としては、たとえばＡｌＮ焼結体のような化合物半導体の焼結体を使用可能である。このとき、レーザ光源６から出射されるレーザ光が透過するのを効果的に抑制すべく、たとえば最大粒径が１００μｍ程度の焼結体を使用することが考えられる。

保持部としては、反応容器２内で下地基板３を保持できるものであれば、任意の構成を採用可能であるが、基板保持テーブルや基板保持アーム等の各種機構や治具等を使用可能である。

レーザ光源６は、原料４にレーザ光を照射することで原料４を昇華させる。該レーザ光源６としては、たとえばＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＦＨＧ（Ｆｏｕｒｔｈ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）レーザ（波長２６６ｎｍ）、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）Ａｒレーザ（波長２４４ｎｍ）等を使用可能である。

レーザ光源６から出射されるレーザ光の波長を、下地基板３によるレーザ光のエネルギー吸収量が、化合物半導体単結晶８によるレーザ光のエネルギー吸収量よりも大きくなるように設定する。つまり、上記レーザ光の波長を、下地基板３のバンドギャップエネルギーＥｇよりも大きく、化合物半導体単結晶８のバンドギャップエネルギーＥｇよりも小さくなるように設定する。それにより、化合物半導体単結晶８を通して下地基板３にレーザ光を照射して、化合物半導体単結晶８を維持しながら下地基板３の少なくとも一部を除去することができる。

ヒータ７は、下地基板３を加熱する。典型的には、ヒータ７を下地基板３の近傍に配置し、反応容器２の内部空間ではなく下地基板３を加熱する。図１および図２の例では、反応容器２の外部であって下地基板３の上側（背面側）にヒータ７を配置しているが、これ以外の箇所に配置することもできる。ヒータ７としては、抵抗加熱ヒータやランプヒータ等の任意のヒータを使用可能である。

センサ１０は、下地基板３にレーザ光が照射された際の下地基板３の状態（物理現象）の変化を検知可能なセンサである。下地基板３にレーザ光が照射されると、下地基板３の状態（物理現象）が変化する。たとえば、下地基板３が導電基板である場合には下地基板３に微小な電流が流れ、下地基板３が絶縁基板である場合には下地基板の温度が変化する。

したがって、下地基板３が導電基板である場合には、ピコアンペアメータ等の電流計をセンサ１０として使用し、下地基板３が絶縁基板である場合には、下地基板３の温度変化を検知可能な温度センサをセンサ１０として使用することができる。

上記のようなセンサ１０を使用することにより、下地基板３の状態（物理現象）の変化を検知することができ、下地基板３にレーザ光が照射されたか否か、また下地基板３にどの程度の量のレーザ光が照射されたか等を検知することができる。その結果、原料４の昇華工程の進捗状況や、該昇華工程が終了したか否か等を検知することができる。

次に、本実施の形態１における化合物半導体単結晶８の製造方法について説明する。
まず、原料４を準備する。原料４は典型的には固相状態としておく。たとえば化合物半導体単結晶８としてＡｌＮ単結晶を成長させる場合には、原料４としてＡｌＮ焼結体を使用することができる。このＡｌＮ焼結体は、たとえばＡｌＮ粉末をプレス成形して成形体を作製し、該成形体を窒素雰囲気の真空容器内（１０^−６Ｔｏｒｒの圧力下）において２０００℃で２時間焼成することで作製することができる。なお、ＡｌＮ単結晶以外の化合物半導体単結晶８を成長させる場合には、特定の化合物半導体粉末を用いて上記と同様の手法で焼結体を作製すればよい。

上記のようにして得られたＡｌＮ焼結体を、図１に示す反応容器２内にセットする。具体的には、図１に示すレーザ導入窓５上にＡｌＮ焼結体をセットする。図１の例では、レーザ導入窓５上に直接ＡｌＮ焼結体を載置しているが、レーザ光を透過可能な材質で構成される載置台等を介してレーザ導入窓５の上方にＡｌＮ焼結体をセットしてもよい。他方、下地基板３も、反応容器２内であって原料４と対向する位置にセットする。

次に、反応容器２内に設置した原料４に、図１に示すように、レーザ光源６から出射されるレーザ光を照射する。たとえばＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を原料４に照射する。レーザのパワー等の条件を適切に調整することにより、原料４を加熱して昇華させることができる。たとえばレーザのパワー密度を１Ｊ／ｃｍ^２程度とすることが考えられる。

このとき、必ずしもレーザ導入窓５上にセットされた全ての原料４を昇華させる必要はなく、レーザ導入窓５上に原料４の一部が残余してもよい。ただし、レーザ導入窓５上に残余する原料４の量は、後の工程で下地基板３に所定以上の強度のレーザを照射できる程度のものとする必要がある。たとえばレーザ導入窓５を遮る割合が１０％以下程度であれば許容範囲であると考えられる。

反応容器２内で昇華した原料４は、下地基板３上で再結晶化させる。それにより、図２に示すように、下地基板３上に化合物半導体単結晶８を成長させることができる。このとき、反応容器２内は、たとえば窒素雰囲気とし、圧力は１０〜１００ｋＰａ程度とすればよい。

上記の結晶成長工程では、反応容器２の内部空間の温度よりも高温で下地基板３を加熱しながら化合物半導体単結晶８を成長させることが好ましい。つまり、従来のように反応容器２の周囲にヒータを設置する等して反応容器２の内部空間を全体的に高温に加熱することで下地基板３を加熱するのではなく、下地基板３を直接ヒータ７で加熱しながら化合物半導体単結晶８を成長させることが好ましい。

なお、下地基板３をヒータ７で加熱することで、下地基板３の周囲の空間も間接的に加熱されるが、反応容器２の内部空間の温度は、通常は下地基板３の温度よりも低くなるものと考えられる。また、反応容器２の周囲に別途ヒータを設置し、反応容器２の内部空間の温度を、下地基板３の加熱温度よりも低い所定温度に維持するようにしてもよい。

ここで、下地基板３をＳｉＣ基板で構成した場合、センサ１０により下地基板３の温度変化等の物理現象の変化を検知する。それにより、下地基板３にどの程度の量のレーザ光が照射されているかを検知することができ、原料４の昇華工程の進捗状況や、原料４が昇華し終えた時点等を判別することができる。したがって、原料４が昇華し終えた段階で、原料４へのレーザ光の照射を停止することができ、成長結晶である化合物半導体単結晶８に不必要にレーザ光が照射されることを回避することができる。その結果、化合物半導体単結晶８が不必要に加熱されるのを回避することができ、反応容器２内で化合物半導体単結晶８が昇華することを効果的に抑制することができる。

化合物半導体単結晶８の形成後に、レーザ光を利用して化合物半導体単結晶８を下地基板３から分離する。たとえば下地基板３と化合物半導体単結晶８との界面に、化合物半導体単結晶８を通してレーザ光を照射し、下地基板３側に、化合物半導体単結晶８を下地基板３から分離する際の「きっかけ」となり得る傷のような部分を形成することが考えられる。

上記分離工程においても、下地基板３をヒータ７で加熱するようにしておく。それにより、下地基板３が冷却されることに起因して、下地基板３から化合物半導体単結晶８に、両者の熱膨張係数の相違等による不必要な応力が加わるのを抑制することができる。

また、上述のように、たとえば下地基板３によるレーザ光のエネルギー吸収量が、化合物半導体単結晶８によるレーザ光のエネルギー吸収量よりも大きくなるようにレーザ光の波長を設定しておく。それにより、下地基板３の少なくとも一部を除去することができ、容易に下地基板３側に上記の「傷のような部分」や凹部等を形成することができる。この部分を利用して、下地基板３から化合物半導体単結晶８を容易に分離することができる。

なお、下地基板３にレーザ光を照射して下地基板３を全て除去すれば、自動的かつ確実に下地基板３から化合物半導体単結晶８を分離することができるが、下地基板３を７０％以上程度除去すれば、化合物半導体単結晶８の質量を利用して化合物半導体単結晶８を反応容器２の底部に落下させることができ、自動的に下地基板３から化合物半導体単結晶８を分離することが可能となるものと考えられる。

また、レーザ光を用いて下地基板３の一部を除去する一方で、たとえばアーム等を用いて化合物半導体単結晶８に外力を加える等して、下地基板３から化合物半導体単結晶８を分離するようにしてもよい。

下地基板３から分離された化合物半導体単結晶８は、典型的には、反応容器２の底部に落下することとなるが、後工程で化合物半導体単結晶８に表面処理等を施すことで、様々な電子デバイスの基板等として化合物半導体単結晶８を使用することができる。

上記のようにレーザ光を用いて下地基板３から化合物半導体単結晶８を分離することにより、化合物半導体単結晶８の冷却前に、反応容器２内で、化合物半導体単結晶８を下地基板３から分離することができる。それにより、化合物半導体単結晶８の冷却時に下地基板３が存在することに起因して、化合物半導体単結晶８の冷却後に、該化合物半導体単結晶８にクラック等が生じるのを効果的に抑制することができる。また、レーザ光のみを用いて上記分離工程を行った場合には、当該分離工程のための新たな設備も不要となり、製造コストを低減することができる。

さらに、本実施の形態１による化合物半導体単結晶８の製造方法では、レーザ光を用いているので、反応容器２内で、原料４の昇華工程、結晶成長工程および分離工程を連続して自動的に行なうことができる。それにより、化合物半導体単結晶８を効率的に製造することができ、更なる製造コスト低減を期待することができる。

さらに、センサ１０を用いることにより、上述のように原料４の昇華工程の進捗状況や、原料４が昇華し終えた時点等を検知することができるので、反応容器２内において化合物半導体単結晶８が昇華することをも効果的に抑制することができ、歩留り向上をも期待できる。
（実施の形態２）
次に、図３と図４を用いて本発明の実施の形態２について説明する。図３と図４は、本実施の形態２における化合物半導体単結晶の製造装置１を用いた化合物半導体単結晶の特徴的な製造工程を示す断面図である。

図３および図４に示すように、本実施の形態２における化合物半導体単結晶８の製造装置１では、レーザ光源６によるレーザ光の照射範囲を変化させている。より詳しくは、上述の実施の形態１の場合と比較して、レーザ光の照射範囲を広くしている。

図３の例では、レーザ光の照射幅Ｗ１を、原料４の幅Ｗ２および下地基板３の幅Ｗ３よりも小さくしているが、原料４の幅Ｗ２や下地基板３の幅Ｗ３と同等の大きさとしてもよい。また、原料４の幅Ｗ２は下地基板３の幅Ｗ３と同等の大きさとしているが、原料４の幅Ｗ２は下地基板３の幅Ｗ３より小さくしてもよく、大きくしてもよい。

上記以外は、実施の形態１の場合と基本的に同様であるので、本実施の形態２の場合も、実施の形態１の場合と同様の効果を期待できる。なお、本実施の形態２では、レーザ光の照射幅Ｗ１が実施の形態１の場合よりも大きいので、レーザのパワーを高めることで、実施の形態１の場合よりも効率的に昇華工程や分離工程を行なうことが可能となる。
（実施の形態３）
次に、図５と図６を用いて本発明の実施の形態３について説明する。図５と図６は、本実施の形態３における化合物半導体単結晶の製造装置１を用いた化合物半導体単結晶の特徴的な製造工程を示す断面図である。

図５および図６に示すように、本実施の形態３では、レーザ光源６を駆動するためのレーザ駆動機構９を設置している。それ以外の構成は、実施の形態１の場合と基本的に同様である。

レーザ駆動機構９は、レーザ光源６を駆動して所望の方向に移動等させるものであり、図５および図６の例では、レーザ光源６を、レーザ光の出射方向と直交する直交方向に移動させることができる。レーザ駆動機構９は、たとえばレーザ光源６を所望の方向に案内するガイド部と、レーザ光源６に何らかの力を与えてガイド部に沿って移動させる動力源とを備えるものであればよい。

上記のようなレーザ駆動機構９を備えることにより、レーザ光源６をレーザ光の出射方向と直交する直交方向に移動させながら原料４に対しレーザ光を照射することができる。なお、レーザ光源６を、上記直交方向以外の任意の方向に移動可能としてもよく、レーザ光源６を傾動、回動等させるようにしてもよい。

上記以外は、実施の形態１の場合と基本的に同様であるので、本実施の形態３の場合も、実施の形態１の場合と同様の効果を期待できる。なお、本実施の形態３では、レーザ光源６を上記直交方向に移動させながらレーザ光を原料４に照射することができるので、所望の量の原料を確実かつ容易に昇華させることができる。
（実施の形態４）
次に、図７と図８を用いて本発明の実施の形態４について説明する。図７と図８は、本実施の形態４における化合物半導体単結晶の製造装置１を用いた化合物半導体単結晶の特徴的な製造工程を示す断面図である。

図７および図８に示すように、本実施の形態４では、複数のレーザ光源６ａ，６ｂを設置している。それ以外の構成は、実施の形態１の場合と基本的に同様である。

レーザ光源６ａ，６ｂは、同種のレーザ光を出射可能なレーザ光源であってもよく、異種のレーザ光を出射可能なレーザ光源であってもよい。また、図７および図８に示す例では、２つのレーザ光源を設置しているが、３つ以上のレーザ光源を使用することも可能である。

上記以外は、実施の形態１の場合と基本的に同様であるので、本実施の形態４の場合も、実施の形態１の場合と同様の効果を期待できる。なお、本実施の形態４では、複数のレーザ光源からのレーザ光を使用することができるので、たとえば上記昇華工程に適したレーザ光、上記分離工程に適したレーザ光をそれぞれ別のレーザ光源から出射させることも可能となり、各工程を効率的に行なうことができる。

上述の製造装置および製造方法により得られたＡｌＮ結晶等の化合物半導体単結晶は、下記のような様々な用途に使用することができる。

たとえば、発光ダイオードやレーザダイオードのような発光素子、整流器、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：高電子移動度トランジスタ）等の電子デバイス、微小電子源（エミッタ）、温度センサ、圧力センサ、放射線センサ、可視・紫外光検出器等の半導体センサ、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイス（表面弾性波素子）、振動子、共振子、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）部品、圧電アクチュエータ等の各種デバイス用の基板として使用することができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の特徴を適宜組合せることも当初から予定している。また、今回開示した実施の形態はすべての点での例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明の実施の形態１における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の一工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態１における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の他の工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態２における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の一工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態２における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の他の工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態３における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の一工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態３における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の他の工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態４における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の一工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態４における化合物半導体単結晶の製造装置を用いた化合物半導体単結晶の製造工程中の他の工程を示す断面図である。

符号の説明

１ 化合物半導体単結晶の製造装置、２ 反応容器、３ 下地基板、４ 原料、５ レーザ導入窓、６ レーザ光源、７ ヒータ、８ 化合物半導体単結晶、９ レーザ駆動機構、１０ センサ。

Claims (7)

1. 原料にレーザ光を照射することで前記原料を昇華させることが可能なレーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射される前記レーザ光を透過させて容器内部に導入可能なレーザ導入窓を有し、昇華した前記原料を再結晶化させる下地基板を保持可能な反応容器と、
   前記下地基板を加熱することが可能なヒータと、を備え、
   前記原料は焼結体原料であり、
   前記レーザ導入窓上に、前記焼結体原料を設置可能とし、
   前記反応容器内において前記レーザ導入窓と対向する位置に下地基板を保持するようにし、
   前記下地基板に前記レーザ光が照射された際の前記下地基板の状態変化を検知可能なセンサをさらに備え、
   前記レーザ光の波長は、前記下地基板のエネルギー吸収量が、前記下地基板上に成長する化合物半導体単結晶のエネルギー吸収量よりも大きくなるように設定されている、化合物半導体単結晶の製造装置。
2. 前記レーザ光源を移動可能とした、請求項１に記載の化合物半導体単結晶の製造装置。
3. 複数の前記レーザ光源を有する、請求項１または２に記載の化合物半導体単結晶の製造装置。
4. 反応容器内に設置した原料にレーザ光を照射して加熱することで前記原料を昇華させる昇華工程と、
   昇華した前記原料を下地基板上で再結晶化させて化合物半導体単結晶を成長させる結晶成長工程と、
   前記化合物半導体単結晶の形成後に、前記レーザ光を利用して前記化合物半導体単結晶を前記下地基板から分離する分離工程と、を備え、
   前記下地基板のエネルギー吸収量が前記化合物半導体単結晶のエネルギー吸収量よりも大きくなるように前記レーザ光の波長を設定し、
   前記レーザ光が前記下地基板に照射されることによる前記下地基板の状態変化を検知することにより、前記昇華工程の進捗状況を検知するようにした、化合物半導体単結晶の製造方法。
5. 前記分離工程は、前記化合物半導体単結晶と前記下地基板との界面に前記レーザ光を照射して前記下地基板の少なくとも一部を除去することで、前記化合物半導体単結晶を前記下地基板から分離する、請求項４に記載の化合物半導体単結晶の製造方法。
6. 前記結晶成長工程において、前記反応容器の内部空間の温度よりも高温で前記下地基板を加熱しながら前記化合物半導体単結晶を成長させる、請求項４または５に記載の化合物半導体単結晶の製造方法。
7. 前記昇華工程、前記結晶成長工程および前記分離工程を連続して自動的に行なうようにした、請求項４〜６のいずれか１項に記載の化合物半導体単結晶の製造方法。

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