JP5407899B2 - 炭化珪素単結晶の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明では、加熱容器(8)の外周を囲む円筒状の外周壁(10)と、外周壁(10)における台座(9)と対応する位置に形成されるSiC多結晶(15)を掻き出すための掻き出し機構(20)とを有し、加熱容器(8)における中空円筒状部材の台座(9)側の端部には外径が徐々に拡大されるテーパ部(8e)が設けられていると共に、該テーパ部(8e)が外周壁(10)の内壁面と接触した構造とされていることを特徴としている。
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。また、図2は、図1に示すSiC単結晶製造装置1を用いたSiC単結晶の製造中の様子を示したイメージ図である。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実施形態に対して加熱容器8の構成を変更すると共にスラグ掻き出し機構を備えたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、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実施形態に対して受皿8dの位置を調整したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、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2実施形態に対して第3実施形態と同様に受皿8dの位置を調整したものであり、その他に関しては第2実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
上記各実施形態に示したSiC単結晶製造装置1の具体的な構造は、単なる一例であり、形状や材質などについて適宜変更することができる。
3 原料ガス
5 種結晶
6 真空容器
8 加熱容器
8a ガス導入口
8b 邪魔板
8c 連通孔
8d 受皿
8e テーパ部
9 台座
10 外周壁
11 パイプ材
13 第1加熱装置
14 第2加熱装置
20 掻き出し機構
Claims (6)
- 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を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記台座(9)よりも前記原料ガス(3)の流動経路上流側に配置され、前記原料ガス(3)の加熱を行う加熱容器(8)を備え、
前記加熱容器(8)は、中空円筒状部材を有した構造とされ、該中空円筒状部材の一端側から前記原料ガス(3)を導入すると共に、該中空円筒状部材の他端側から前記原料ガス(3)を導出することで前記種結晶(5)に対して前記原料ガス(3)を供給しており、前記中空円筒状部材の内壁面に内径が前記台座の寸法よりも小さくされ、かつ、前記中空円筒状部材の軸方向における中間位置に配置された円環状の受皿(8d)を備えていることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記加熱容器(8)の外周を囲む円筒状の外周壁(10)と、
前記外周壁(10)における前記台座(9)と対応する位置に形成される炭化珪素多結晶(15)を掻き出すための掻き出し機構(20)とを有し、
前記加熱容器(8)における前記中空円筒状部材の前記台座(9)側の端部には外径が徐々に拡大されるテーパ部(8e)が設けられていると共に、該テーパ部(8e)が前記外周壁(10)の内壁面と接触した構造とされていることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 前記台座(9)に接続される回転軸(11a)を有し、前記回転軸(11a)を回転させることで前記台座(9)と共に前記種結晶(5)を回転させる回転機構(11)を備え、
前記掻き出し機構(20)は、前記回転軸(11a)を中心として径方向に延ばされ、かつ、先端が前記外周壁(10)の内壁面に接した掻き出し板(21)であり、該掻き出し板(21)が前記回転軸(11a)の回転に伴って回転させられるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。 - 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、炭化珪素の原料ガス(3)を下方から供給することで上方に位置する前記種結晶(5)に供給し、前記種結晶(5)の表面に炭化珪素単結晶を成長させる炭化珪素単結晶の製造方法において、
中空円筒状部材を有した構造とされ、前記中空円筒状部材の一端側から前記原料ガス(3)を導入すると共に、該原料ガス(3)を加熱したのち前記中空円筒状部材の他端側から前記原料ガス(3)を導出することで前記種結晶(5)に対して供給する加熱容器(8)を前記台座(9)よりも前記原料ガス(3)の流動経路上流側に配置すると共に、該加熱容器(8)における前記中空円筒状部材の内周面に内径が前記台座の寸法よりも小さくされ、かつ、前記中空円筒状部材の軸方向における中間位置に配置された円環状の受皿(8d)を配置し、
前記台座(9)の周囲に発生する炭化珪素多結晶(15)の落下を前記受皿(8d)にて受け止めつつ、前記加熱容器(8)を通じて前記種結晶(5)の前記原料ガス(3)を供給することで、前記種結晶(5)の表面に前記炭化珪素単結晶を成長させることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記加熱容器(8)の外周を円筒状の外周壁(10)にて囲むと共に、前記外周壁(10)における前記台座(9)と対応する位置に形成される炭化珪素多結晶(15)を掻き出すための掻き出し機構(20)を設置し、
前記加熱容器(8)における前記中空円筒状部材の前記台座(9)側の端部に外径が徐々に拡大されるテーパ部(8e)を設けることで、該テーパ部(8e)を前記外周壁(10)の内壁面と接触させ、
前記掻き出し機構(20)にて掻き出した前記炭化珪素多結晶(15)が前記テーパ部(8e)で転がって前記受皿(8d)に落下させるようにすることを特徴とする請求項4に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記受皿(8d)に落下した前記炭化珪素多結晶(15)を再び昇華させ、前記炭化珪素単結晶に供給することで成長原料とすることを特徴とする請求項4または5に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
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