【発明の詳細な説明】
物体をエピタキシャル成長させる方法及びそのような成長のための装置
〔技術分野及び背景技術〕
本発明は、ａ）ＳｉＣ、ｂ）第III族金属窒化物、及びｃ）それらの合金の一
つからなる物体を、取り巻く壁（周囲壁）を有するサセプタ(susceptor)中に入
れた基体上にエピタキシャル成長させる方法であって、それらの壁を加熱し、そ
れにより基体及び成長用ソース(source)材料（原料物質）を、その成長材料の昇
華がかなり増大し始める温度水準より高く加熱し、そしてキャリヤーガス流をサ
セプタ中の基体の方へ供給し、前記ソース材料を基体の方へ運んでそれを成長さ
せるエピタキシャル成長に関し、更に、請求の範囲の装置に関する独立項の前文
によるそのような物体をエピタキシャル成長するための装置にも関する。
従って、本発明は、ＳｉＣ、第III族金属窒化物、及びそれらの全ての種類の
合金の成長に適用することができるものであり、商業的観点から合理的な成長速
度で結晶品質の高いそのような物体を成長させる一般的問題を、次に例としてＳ
ｉＣについて更に説明するが、それに限定されるものではない。
ＳｉＣ単結晶は、特にＳｉと比較してＳｉＣの優れた性質、即ち、極端な条件
下でも充分機能を果たすＳｉＣの能力から利点が得られるような用途に用いるこ
とを目的とした、例えば、種々の型のダイオード、トランジスタ、及びサイリス
タのような種々の型の半導体装置で用いるために特に成長させている。ＳｉＣの
禁制帯と伝導帯との間の大きなバンドギャップにより、そのような材料から高温
、即ち１０００Ｋまでの温度で作動することができる装置を作ることができる。
炭化珪素のエピタキシャル成長については種々の技術が知られており、その中
で種子を用いた昇華成長技術が、後の基板（基体）製造のための炭化珪素結晶を
成長させるために現在一般に用いられている。この技術は結晶の品質及び純度の
両方のために制約を受けている。この方法により製造された基体は、マイクロパ
イプと呼ばれている穴が開いており、更にわずかに異なった結晶配向を持つ粒子
に関連したモザイク構造を有する。結晶の成長は容器中でＳｉＣのソース粉末を
昇華することにより行う。ＳｉＣ蒸気は、人為的に適用した温度勾配により種子
結晶へ移動する。成長速度は、種子結晶の回りの雰囲気中の前記蒸気の過飽和度
により決
定され、その過飽和度は今度は温度、適用した温度勾配、及び装置内の圧力によ
って決定される。従って、蒸気の移動は拡散過程及び対流を特徴とする。例えば
、種子結晶へ行く間にＳｉＣ蒸気が余りにも多く衝突し過ぎないようにしながら
、昇華したＳｉＣ粉末を効果的に移動させるために容器中の圧力を低くする必要
がある。そのような装置で得られる成長速度は、数ｍｍ／時程度である。典型的
な温度、温度勾配、及び圧力は、夫々、ソース材料については２４００℃、１０
〜３０℃／ｃｍ、及び５〜５０ミリバールの程度である。雰囲気は通常Ａｒであ
る。この方法による利点は、その簡単さにある。この方法の欠点は、装置の限定
された制御、不満足な結晶品質、低い純度にあり、それは主にソース材料の純度
によって左右され、実際一層純粋なソース材料を選択することにより改良するこ
とができる。完全には密閉されていない容器からは必然的にＳｉが逃げるため、
気化したソース材料のＣ／Ｓｉ比を、全成長中一定に保つことができない。この
ことは成長に悪影響を与え、結晶欠陥を生ずる。後の基板製造のためにかなりの
大きさの結晶を成長させるためには、容器に新しいソース材料を補充するため成
長を時々中断しなければならない。これらの中断も成長しつつある結晶を乱す。
成長中、成長界面で温度勾配が存在すると、マイクロパイプ、格子欠陥、点欠陥
凝集体のような結晶欠陥の形成を起こす。
炭化珪素層のエピタキシャル成長に用いられる他の方法は化学蒸着法であり、
この場合純度及び結晶品質に関しては種子を使用した昇華成長の場合よりも遥か
に優れている。成長に必要なガスは、通常水素であるキャリヤーガスにより基体
へ運ばれる。ＳｉＣの場合、用いられる前駆物質ガスは、通常シラン及びプロパ
ンである。前駆物質ガスは分解するかクラッキングを受け、珪素及び炭素成分が
成長結晶表面上へ移動し、適当な格子点に入る。装置の温度は通常１６００℃よ
り低く保たれる。結晶の成長面には本質的に温度勾配は存在しない。ＣＶＤ法の
利点は純度及び結晶品質であり、それは主に基体の品質により限定される。ＣＶ
Ｄ法の欠点は、成長速度が低いことであり、そのことがこの技術により基板を製
造するための結晶を成長させる可能性を失わせるか、或は商業的に興味のある規
模で厚い高品質層を成長させる可能性さえも失わせる。ＣＶＤ成長したＳｉＣエ
ピタキシャル層の典型的な成長速度は１６００℃で数μｍ／時の程度である。
最近別の方法、即ち高温化学蒸着（ＨＴＣＶＤ）法が与えられてきた〔１９９
５年京都、ＳｉＣ及び関連材料についての国際会議−ＩＣＳＣＲＭ−９５−の技
術要覧で発表された高温化学蒸着についての論文及び米国特許出願Ｎｏ．０８／
５１１３２４〕。この方法は技術的に非常に高い温度で行われるＣＶＤ法であり
、この場合、種子結晶（基体）及び成長する結晶又は層の昇華及びエッチングが
重要になる。成長する表面のエッチングは結晶の品質を改良することが示されて
おり、また前駆物質ガスの純度により成長した結晶の純度も非常に高い。成長速
度は原子の表面易動度が増大するため数ｍｍ／時の程度まで増大することができ
、その易動度の増大によりそれら原子が正しい格子点を一層速く見つけることが
できる。ＨＴＣＶＤ法では、温度は１９００℃〜２５００℃の程度である。ＨＴ
ＣＶＤ法の利点は、純度が高いこと、結晶品質が高く、成長速度も大きいことで
ある。この技術の欠点は、常に、即ち成長温度への温度上昇中及び成長中、正し
い量で珪素及び炭素前駆物質ガスを添加することにより人工的やり方で成長に適
した条件を確立することが困難なことである。もし添加した前駆物質ガスの量が
少な過ぎると、起きるエッチング又は昇華の程度が余りにも高くなり過ぎ、その
ため結晶表面の黒鉛化を起こすことがあり、それが結晶欠陥を起こしたり、又は
最終的には成長を妨げることさえある。もし添加量が余りにも多過ぎると過飽和
度が表面易動度にとって余りにも高くなり、成長が多結晶質になることがある。
従って、それら条件は人為的に熱力学的に平衡に近く維持しなければならず、そ
れは達成するのが非常に面倒である。この技術は請求の範囲の前文で述べる技術
状態を形成するものと考えられるが、下で規定する発明技術は、実際にはＣＶＤ
型の技術ではない。
〔発明の開示〕
本発明の目的は、ＳｉＣ、第III族窒化物、又はそれらの合金の層及びブール(
boule)の両方の物体を、依然として成長物体の結晶品質を高くしながら、大きな
成長速度でエピタキシャル成長させることを可能にする方法及び装置を与えるこ
とにより、上で述べた問題の殆どを解決することを提言することにある。
本発明によれば、この目的は、サセプタを有する容器中に成長材料として固体
状態でソース材料の少なくとも一部分を与え、前記容器中で前記ソース材料部分
を加熱してそれを蒸気状態にし、キャリヤーガス流によりそれを蒸気状態で基体
へ運び、そこで成長させる諸工程を有する、本文最初のところで規定した方法を
与えることにより達成される。「成長材料として」と言う定義は、例えば、Ｓｉ
Ｃを成長させる場合、ソース材料の前記部分は固体状態のＳｉＣであるとして解
釈すべきものである。従って、本発明の方法は高温化学蒸着法の改良であり、そ
の技術と種子使用昇華技術とを混成したもので、それら技術の夫々の利点を利用
したものである。この種のソース材料が容器中に固体状態で存在することにより
、広いパラメーター範囲で非常に良好な制御を行なうことができ、その結果、高
品質の結晶を大きな成長速度で成長させることができる。
ＳｉＣのエッチング又は昇華により生じたＳｉ及びＣ含有蒸気を、キャリヤー
ガス又は温度勾配と組合せたキャリヤーガスにより基体上にもってくる。これに
より、常に成長室にかなりの量のＳｉＣが存在する限り、常に且つ全成長工程に
亙って熱力学的平衡に近い状態を得ることができる。従って、成長温度へ温度を
上昇させる間、熱力学的平衡を生じさせる人為的手段は不必要である。この改良
により、温度勾配を用いなくてもＳｉＣブールを成長させることが簡単にできる
。大きな成長速度が得られる種子使用昇華法の利点から、その蒸気状ソース材料
を移動させるために温度勾配を用いることに伴われるその技術の欠点を受けざる
を得なくなることなく、移動のためにキャリヤーガスの流れを用いることにより
有利に成長を行なうことができるようになる。なぜなら、ソース材料蒸気を運ぶ
ためキャリヤーガスを導入することは重要な論点であり、本発明の場合、キャリ
ヤーガスにどのような前駆物質ガスでもそれを添加する必要はないからである。
容器上流のキャリヤーガス流にソース材料を添加しない場合、ＳｉＣソース材料
の露出表面が過飽和を維持するのに余りにも小さくなれば、成長は停止する。提
案した修正と一緒にしたキャリヤーガスによる移動は、数多くの利点を有する。
ソース材料の移動は遥かに効率的になり、それは成長速度が種子使用昇華法に
比較して実質的に増大できることを意味する。大きな成長速度を維持するため、
かなり小さな温度勾配か、又は全く温度勾配がない状態を適用する必要があり、
これによって結晶品質をかなり改良することができる。キャリヤーガスの流れを
増大したり減少したりすることにより蒸気の移動を非常に容易に制御することが
できる。過飽和度は常に制御可能な水準に維持することができる。もし温度勾配
を負にすれば、即ち基体をソース材料よりも高い温度にすれば、制御されたエッ
チングも可能である。負の温度勾配は成長が望まれる場合には問題を起こさない
。なぜなら、キャリヤーガスによるソース材料の移動は温度勾配よりも遥かに効
果的だからである。ＣＶＤの場合と同様なやり方で、キャリヤーガスにドーパン
トを容易に添加することができる。ガスは容器を通過するので、多くの材料が失
われ、容器の他の部分に付着又は運ばれるであろう。しかし、これらの損失は珪
素含有蒸気と炭素含有蒸気との両方に対し本質的に同じになると推定でき、それ
は一定のＣ／Ｓｉ比の維持を簡単にする。この態様では、成長速度はサセプタ壁
を加熱する温度及びキャリヤーガス流の流量を制御することにより簡単に制御す
ることができる。定義「容器」とは、サセプタ室に関連した室を定める物体とし
て解釈されるべきであり、その中では成長材料の昇華がかなり増大し始める温度
水準よりも高い温度が行き渡っている。例えば、容器はサセプタと同じでもよく
、或はサセプタの外にそのサセプタ室の直ぐ上流にある室を含んでいてもよい。
ＳｉＣ以外の材料からなる物体を成長させる場合についても、相当する推論が適
用できることを強調しておきたい。
本発明の好ましい態様によれば、前記ソース材料部分は、ａ）成長材料で容器
を作る、ｂ）容器の内部を成長材料で被覆する、ｃ）容器の中に成長材料を入れ
る、のいずれかにより容器中に与える。例えば、成長材料を容器中に、例えば粉
末又は塊りとして入れることにより好ましい条件をもたせることができるが、成
長材料で容器を作るか、その内部を成長材料で被覆し、容器の壁から材料が放出
され、成長に使用されるようにすることによりそれを得ることもできる。
本発明の別の好ましい態様によれば、成長のためのソース材料の少なくとも一
部分を、容器上流のキャリヤーガス流に添加し、ａ）固体状態、又はｂ）液体状
態のいずれかとしてキャリヤーガスにより容器へ運び、そこでの加熱により容器
中で蒸気状態へ持って行く。このようにして無限の長さの結晶を中断することな
く成長できるような添加を行うことができる。従って、このようにして容器中の
固体ソース材料が全て消費されてしまうことは決してなく、常に成長材料の固体
ソース材料の緩衝物が容器中に存在するようにすることができ、その結果装置中
に熱力学的平衡を維持することは決して難しいことではなくなる。
対応する特徴及びその利点は、物体をエピタキシャル成長するための本発明に
よる装置に見出され、請求の範囲に規定されている。
本発明による装置及び方法の一層好ましい特徴及び利点は、次の記載及び他の
従属請求項から明らかになるであろう。
〔図面の簡単な説明〕
添付の図面に関し、本発明の好ましい態様の特別な説明を例として下に記述す
る。
図中、
図１は、本発明の第一の態様による装置の長手方向の断面図である。
図２は、層をエピタキシャル成長させるのに適用される第一の好ましい態様に
従う図１の装置で用いられるサセプタの斜視図であり、サセプタ壁の一部が、サ
セプタの内部を例示できるように切り離されている。
図３は、図１及び図２に従う態様で成長のために用いられる同じ発明の方法に
より、ブールを成長させるのに適用される第二の好ましい態様に従うサセプタの
、図２と同様な斜視図である。
図４は、殆ど無制限の長さのブールの成長を可能にするのに用いられる第三の
好ましい態様に従うサセプタの、図２及び図３と同様な斜視図である。
〔本発明の好ましい態様についての詳細な説明〕
図１は、種子使用昇華と高温化学蒸着との混成である本発明の好ましい態様に
よる方法によりＳｉＣをＳｉＣ基体上に簡単化したやり方でエピタキシャル成長
させるための本発明の好ましい態様による装置を概略的に示しており、問題の装
置は、ポンプのような他の手段も有するが、本発明と関係のない慣用的設備は本
発明の特徴を簡明に示し、それに集中させるために除いてあることは容易に分か
るであろう。装置は、実質的に垂直に伸びる石英の管２及び二つの相対する端の
フランジ３及び４によって構成されたケース１を有する。末端フランジ４は取り
外し可能で、管２の内部へ入ることができるようにしてあるのが好ましい。サセ
プタ内部の基体へ成長用ソース材料を送る目的で少なくとも一つのキャリヤーガ
スの流れを供給するための導管５を下端フランジ３を通って挿入する。少なくと
も一つのキャリヤーガスを含むこのガス混合物の組成及び働きは、後で一層詳細
に論ずる。導管５は別の導管２０〜２３に接続されており、それらの導管は成長
用ソース材料を別々に前記キャリヤーガスに添加するための源に通じており、こ
れらの導管には、図示されていないが、希望に応じ前記ガス混合物中の各成分の
含有量を調節するための流量調節手段が配備されている。キャリヤーガス流のた
めにもそのような流量調節手段が存在する。図１では導管２０〜２３は、簡明に
するためケース１に近い導管５中へ入るものとして例示されているが、実際には
それらはそこから長い距離の所に恐らく存在するであろう。
更に、装置は、導管５からサセプタ７へガス流を集中させるための漏斗６を有
する（図２も参照）。図１及び図２に示したサセプタ７は、ＳｉＣの層をエピタ
キシャル成長させるのに使用する。サセプタは実質的に円筒状であり、周囲の壁
８は実質的に均一な厚さを有する。壁は黒鉛から作られているが、それらの内部
はＳｉＣの層９で被覆されているか、又は別法として、ＳｉＣから作られた円筒
状板で覆われている。サセプタを取り巻く空間は閉じており、周囲の石英管２を
保護する熱的絶縁のための黒鉛発泡体１０によって満たされている。Ｒｆコイル
の形のＲｆ電場による輻射手段１１が、サセプタ７の長手方向の広がりに沿って
管２を取り巻いている。この加熱手段１１は、サセプタの壁８を均一に加熱し、
それによってサセプタ中へ導入されるガス混合物を加熱するＲｆ電場を発生する
ように構成されている。
サセプタ７は蓋１２を有し、それはサセプタの残りの部分と同じ材料からなり
、サセプタの下側にはＳｉＣ基体１３が配置されており、それはサセプタの他の
部分から外すことができ、基体の上に層が成長した後にその基体を取り外すこと
ができる。蓋１２には周囲のガス出口孔１４が開けられており、好ましい層状ガ
ス流が下方入口１５を通ってサセプタ室１８に入り、基体近くを流れ、上方出口
１４を通ってサセプタを出、次に図示されていないポンプに接続された導管１６
を通って装置を出る。
サセプタ７の内部温度は、１７で示した窓を通してサセプタ７中をパイロメー
ターで見ることにより調べてもよい。
サセプタの底には、成長用ソース材料の少なくとも一部分が高純度ＳｉＣ粉末
の形で配置されている。漏斗６は、前記ガス混合物の流れをサセプタ室１８中へ
入れるため周辺の開口２５を有する。
装置の機能は次の通りである。
加熱手段１１はサセプタ壁８を加熱し、それによってサセプタ室１８及び基体
１３及びその中に入っているＳｉＣ粉末２４を、ＳｉＣの昇華がかなり増大し始
める温度水準より高い温度、本発明の場合には約２３００℃の温度へ加熱する。
これは、ＳｉＣ粉末が昇華し、基体のＳｉＣも昇華することを意味する。Ｈ2、
Ａｒ、又はＨｅでもよいキャリヤーガスを含むガス流を、導管５及び漏斗６を通
ってサセプタ室１８へ供給する。キャリヤーガスの定義は、成長に活発に関与し
ないガス、即ち、基体の物体中へ成長して入る成分を持たないガスのことである
。Ｈｅ及びＡｒは、それらがプロパンのようなクラッキングした前駆物質ガスの
反応性物質と反応しない点でＨ2よりも利点を有し、Ｈｅは、Ａｒと比較してそ
の熱伝導度が比較的高いため成長に用いるのに特に良く適している。キャリヤー
ガス流が、サセプタ室１８内で蒸気状態で存在する粉末昇華ＳｉＣを基体１３の
方へ運ぶので、基体へＳｉＣ蒸気を運ぶために温度勾配は不必要である。この装
置で逃げるＳｉ及びＣは多いが、大気圧操作が可能なので、それは合理的な水準
に維持することができる。この方法で基体へ運ばれるＳｉＣ蒸気は、或る「Ｓｉ
Ｃガス圧力」を有する基体の周りの雰囲気を形成し、それは基体からのＳｉＣの
昇華及びそのエッチングを妨げる働きをする。このようにして、常に過飽和が維
持され、基体のエッチングは起こらず、従って、高品質のＳｉＣ結晶が大きな成
長速度で基体上に成長するのを確実にする。このやり方で２３００℃で０．５ｍ
ｍ／時の物体を成長させるのに問題はなく、恐らく遥かに大きな成長速度を期待
することができることが判明している。基体の周りにこの所謂ＳｉＣ雰囲気が与
えられないと、次のようなことが起きるであろう：全てのＳｉＣが充分高い温度
で昇華し始め、それは基体からのＳｉ成分が炭素よりも大きな速度で基体を出、
その結果黒鉛のフイルムが基体上に形成されるであろうと言うことを意味する。
化学蒸着の場合、Ｓｉ含有及びＣ含有前駆物質ガスは、前記成長の開始時に非常
に制御しにくい正確な比率で供給されなければならない。もしこれが起きると、
成長の結果は非常に悪くなるか、最悪な場合には成長は不可能になる。成長速度
を制御するのに必要なパラメーターは、本発明による方法では、広いパラメータ
ー範囲内で容易に制御することができ、そのため関係するパラメーターの適切な
制御を常に確実に行うことができる。成長速度を制御するための二つの主要なパ
ラメーター、即ち、サセプタ内部の温度及びキャリヤーガス流量が存在する。サ
セプタ内部の温度は加熱手段１１及び成長速度を制御することにより調節するこ
とができ、成長する結晶の品質は温度と共に高くなる。しかし、高い温度はサセ
プタの壁から不純物が出て来る危険も含む。キャリヤーガス流量は、基体の周り
の雰囲気への気化ＳｉＣの流れを制御する。成長速度はキャリヤーガス流を制御
することにより非常に効果的に変動させることができ、このため装置はキャリヤ
ーガス流の流量を調節するための概略的に示した手段２６を有する。キャリヤー
ガスの流量が大きくなることは成長速度が大きくなることを意味するが、余りに
も大きな成長速度は、成長材料の品質を低下する危険を含む。基体はＳｉＣ粉末
よりも高い温度を持つべきではない。なぜなら、それは低温領域、即ちＳｉＣ粉
末の方へＳｉＣを通常移動させる結果を与える温度勾配を意味するからである。
しかし、この場合、キャリヤーガス流が完全に支配的であり、正しい方向へ「Ｓ
ｉＣ蒸気」を押しやり、その結果サセプタを垂直に配置すると起き易くなる負の
温度勾配が室内で起きても、それとは無関係に、積極的な成長が常に行われるよ
うになる。
更に、Ｓｉ含有分子とＣ含有分子との比は、導管２２及び２３を通ってキャリ
ヤーガスへシラン及びプロパンを添加することにより、サセプタ室１８中で一定
に維持することができる。しかし、シランは、ケース１へ行く途中で部分的に分
解するか、又はクラッキングされ、それは問題の導管の少なくとも部分的閉塞を
起こし、全装置の機能を悪くし、信頼性を低下することになるであろう。そのよ
うなクラッキングの危険はガス流量が低いと大きくなる。しかし、この問題はＳ
ｉ又はＳｉＣを粉末としてキャリヤーガス流へ導管２０を通って添加することに
より解決されている。このやり方では、炭素又は黒鉛を粉末として、もしそれが
必要であることが判明したならば、添加することができる。Ｓｉは、約１４００
℃のような高い温度で溶融するので、問題の導管の閉塞を起こす危険はない。こ
のことは、Ｓｉはシランの形ではなく、Ｓｉ又はＳｉＣ粉末の形で高い濃度でサ
セプタ室１８へ供給して良いことを意味する。更に、爆発の危険も除かれている
。キャリヤーガスへ成分を添加する全ての組合せも用いることができるが、導管
２０又は２１を通してキャリヤーガス流へＳｉ粉末のような成分の粉末、最終的
には液体を添加するのが最も好ましいであろう。導管１６を通って装置を出るガ
スを分析し、この分析の結果により前記添加を調節するために用いられる手段を
与えることも可能である。成長に関係のある比率、ＳｉＣの場合、Ｃ／Ｓｉ比を
制御するこの方法は、化学蒸着法を用いて目的物を成長させる時、即ち、成長さ
せるべき材料の形でソース材料がサセプタ室内に存在していない時に用いて成功
を収めることができる。
成長の初期段階は直ぐその後で成長する層の品質にとって特に重要であるが、
上に記載した方法により初期段階は適切に制御することができ、その後で非常に
大きな制御速度、充分ｍｍ／時単位で示される程度の速度を達成することができ
る。達成される効率的な移動により、これらの高温で大きな成長速度を得ること
ができる。キャリヤーガスによりサセプタ室へ供給されるＳｉ粉末又はシラン及
び黒鉛又はプロパンの純度により、望ましくない補償アクセプタが成長層中へ入
るのを劇的に減少することができるのに対し、通常の温度でＣＶＤによりそのよ
うな層をエピタキシャル成長すると、成長結晶中の少数キャリヤーの寿命が著し
く長くなる結果を与える。このことは、高電力バイポーラ装置の製造にとって極
めて重要な改良になる。このようにして、種子使用昇華法を用いた場合よりも同
じか又は一層大きな成長速度で結晶を成長させることができるようになり、然も
、遥かに高い結晶品質及び純度で成長させることができる。
図３は、本発明の第二の好ましい態様によるサセプタ７′を示しており、それ
は１３′で示した種子結晶の形の基体上にＳｉＣのブール１９を成長するために
用いる。このサセプタは、図２によるサセプタと同じやり方で、図１による装置
中に組み込めるように考えられている。図３によるサセプタは、そのサセプタの
底にガス出口孔１４′が配置している点で、図２によるものとは異なっているだ
けである。従って、図で示したように、ガスの流れは成長ＳｉＣブールの領域に
達し、そこでソース材料が付着し、残りの成分は元へ戻るように流れ、孔１４′
を通ってサセプタを出る。
このようにして結晶品質の高いＳｉＣブールが、用いた高温により充分大きな
成分速度でエピタキシャル成長することができる。既に述べたように、サセプタ
室１８′中では熱力学的平衡が存在し、そこでのＣ／Ｓｉ比は、上で述べたよう
に適当な添加により容易に一定に維持することができる。このことは、成長速度
及びマイクロパイプ形成の両方に影響を与える過飽和度を、温度勾配を用いずに
変化させることができることを意味する。
図４は、本発明の第三の好ましい態様によるサセプタを示している。このサセ
プタは、他の二つの態様とは異なった唯一の原理的特徴、即ち、蓋１２″を有し
、それにより成長結晶１９″を一定して引き上げることができ、好ましくはチョ
コラルスキー成長の場合のようにそれを回転しながら引き上げることができる。
これが出来ないと、長い物体を成長させるためには遥かに長いサセプタ室を加熱
しなければならなくなるであろう。固体ソース材料と結晶との間の距離が大きい
ことは、結晶に到達する前にサセプタ壁に付着することに関連して有害になるで
あろう。このようにして、本発明による方法を、限りない長さまで成長全体に亙
って同じ品質を有するＳｉＣブールを連続的に成長させるために用いることがで
きる。この態様では、成長用ソース材料をサセプタ７より上流のキャリヤーガス
流に添加し、そのキャリヤーガス流により固体又は液体状態でサセプタへ運び、
成長用ソース材料を確実に連続的に供給することができる。そのような材料はＳ
ｉ、Ｃ及び（又は）ＳｉＣの粉末でもよい。
本発明による方法の欠点は、種子使用昇華成長と比較して発生する材料の損失
が大きくなることであるが、キャリヤーガスで運ぶことにより、圧力は大気圧に
維持することができ、それによってそれらの損失を或る程度限定することができ
る。それら損失は本質的にはガス速度によって左右される。例えば、下流側の阻
止フィルター又は管によりこれらの損失が装置の機能を劣化させない限り、これ
は小さな問題である。なぜなら、新しいソース材料の新しい供給をいつでも維持
することができるからである。
勿論、本発明は、上で述べた装置及び方法の好ましい態様に何等限定されるも
のではなく、本発明の基本的考えから離れることなく、幾つかの修正に対する可
能性が当業者には明らかになるであろう。
既に述べたように、本発明は、第III族窒化物、第III族窒化物の合金、又はＳ
ｉＣと一つ以上の第111族窒化物との合金の成長に対しても適用することができ
、それらについても対応する良好な結果を期待することができる。
請求の範囲の「物体」と言う定義は、太いブールと同様、種々の厚さの層のよ
うな全ゆる型の結晶のエピタキシャル成長を含めて用いられている。
勿論材料に関する全ての定義は、意図的なドーピングと同様、不可避的な不純
物も含むものである。
成長用ソース材料の一部分をキャリヤーガス流中へ固体の代わりに液体又は気
体で添加し、それをサセプタ室内で蒸気状態へ持って行く（液体状態の場合）こ
とも勿論可能であるが、殆どそれが希望されることはない。キャリヤーガスの選
択は、上で述べた二つの場合に何等限定されるものではない。
粉末とは異なった状態で、例えば、塊り或は粉末と塊りとの組合せとしてサセ
プタ中に成長材料としてソース材料を与えることは可能である。既に述べたよう
に、これはサセプタ又は容器を成長材料で作るか、又はそれで内部を被覆するこ
とにより得ることもできる。
最後に言及したソース材料をサセプタの底ではなく別の部分に与えることも可
能であり、サセプタの垂直領域以外も可能であろう。
本発明の別の態様として、スクリュー、例えば引張りによって起きる変位によ
る以外の方法により、結晶をサセプタ室から外の方へ移動させてもよい。
請求の範囲中の「容器中で加熱することにより蒸気状態へ持って行く」と言う
定義は、サセプタ室を加熱し、その上流の容器室を、固体ソース材料がサセプタ
より外の容器中で蒸気状態になるような温度へ間接的に加熱する場合も含むもの
である。
定義「成分」は、成長材料の一部分として理解されるべきであり、成長材料と
同じでなくてもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Method for epitaxially growing an object and apparatus for such growth TECHNICAL FIELD AND BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a susceptor having a wall (surrounding wall) surrounding an object consisting of a) SiC, b) a Group III metal nitride, and c) one of their alloys. A method of epitaxial growth on a submerged substrate, wherein the walls are heated, thereby causing the substrate and source material to grow to a temperature level at which sublimation of the grown material begins to increase substantially. Heating, and supplying a stream of carrier gas toward the substrate in the susceptor, carrying the source material toward the substrate and growing it, and further according to the preamble of the independent claim relating to the claimed device It also relates to an apparatus for epitaxially growing such objects. Therefore, the present invention can be applied to the growth of SiC, Group III metal nitride, and all kinds of alloys thereof, and has a high crystal quality at a reasonable growth rate from a commercial viewpoint. The general problem of growing such objects will now be further described by way of example, but not limited to, SiC. SiC single crystals are particularly intended for use in applications where the advantages of SiC compared to Si, i.e., the ability to benefit from the ability of SiC to perform well under extreme conditions, can be used, e.g. In particular, they have been grown for use in various types of semiconductor devices, such as diodes, transistors, and thyristors. The large band gap between the forbidden and conduction bands of SiC makes it possible to make devices that can operate from such materials at high temperatures, ie temperatures up to 1000K. Various techniques are known for epitaxial growth of silicon carbide, among which sublimation growth techniques using seeds are currently commonly used to grow silicon carbide crystals for later substrate (substrate) manufacture. I have. This technique is limited by both crystal quality and purity. Substrates produced by this method are perforated, called micropipes, and have a mosaic structure associated with particles having slightly different crystal orientations. The crystal is grown by sublimating the SiC source powder in the vessel. The SiC vapor migrates to the seed crystal due to the artificially applied temperature gradient. The growth rate is determined by the degree of supersaturation of the vapor in the atmosphere around the seed crystal, which in turn is determined by the temperature, the applied temperature gradient and the pressure in the apparatus. Thus, the movement of the vapor is characterized by a diffusion process and convection. For example, it is necessary to lower the pressure in the vessel to effectively move the sublimated SiC powder while avoiding too much collision of the SiC vapor while going to the seed crystal. The growth rate obtained with such a device is of the order of a few mm / hour. Typical temperatures, temperature gradients, and pressures are on the order of 2400 ° C, 10-30 ° C / cm, and 5-50 mbar for the source material, respectively. The atmosphere is usually Ar. The advantage of this method is its simplicity. The disadvantages of this method are the limited control of the equipment, unsatisfactory crystal quality, low purity, which depends mainly on the purity of the source material and can in fact be improved by choosing a more pure source material. . Since Si escapes from a container that is not completely closed, the C / Si ratio of the vaporized source material cannot be kept constant during the entire growth. This adversely affects the growth and causes crystal defects. In order to grow large crystals for later substrate fabrication, the growth must be interrupted from time to time to replenish the container with new source material. These interruptions also disturb the growing crystal. During growth, the presence of a temperature gradient at the growth interface causes the formation of crystal defects such as micropipes, lattice defects, and point defect aggregates. Another method used for the epitaxial growth of silicon carbide layers is chemical vapor deposition, in which the purity and crystal quality are much better than in the case of sublimation growth using seeds. The gas required for growth is carried to the substrate by a carrier gas, usually hydrogen. In the case of SiC, the precursor gases used are usually silane and propane. The precursor gas is decomposed or cracked, and the silicon and carbon components migrate onto the growing crystal surface and enter the appropriate lattice points. The temperature of the device is usually kept below 1600 ° C. There is essentially no temperature gradient on the crystal growth surface. The advantages of the CVD method are purity and crystal quality, which are mainly limited by the quality of the substrate. A disadvantage of the CVD method is that the growth rate is low, which either eliminates the possibility of growing crystals to produce substrates by this technique, or makes it difficult to obtain thick, high-scale materials of commercial interest. Even the possibility of growing quality layers is lost. Typical growth rates for CVD grown SiC epitaxial layers are on the order of a few μm / hour at 1600 ° C. Recently, another method, the high temperature chemical vapor deposition (HTCVD) method, has been given [a paper on high temperature chemical vapor deposition published in the technical summary of Kyoto, International Conference on SiC and Related Materials-ICSCRM-95-, 1995]. And U.S. Patent Application No. 08/511324]. This method is technically a CVD method carried out at very high temperatures, in which case the sublimation and etching of the seed crystal (substrate) and the growing crystal or layer are important. Etching of the growing surface has been shown to improve the quality of the crystals, and the purity of the grown crystals is also very high due to the purity of the precursor gas. The growth rate can be increased to the order of a few mm / hour due to the increased surface mobility of the atoms, and the increased mobility allows them to find the correct lattice point faster. In the HTCVD method, the temperature is on the order of 1900 ° C to 2500 ° C. The advantages of the HT CVD method are high purity, high crystal quality, and high growth rate. A drawback of this technique is that it is difficult to establish conditions suitable for growth in an artificial manner by adding the correct amount of silicon and carbon precursor gases at all times, i.e. during the temperature rise to growth temperature and during growth. That is. If the amount of precursor gas added is too small, the degree of etching or sublimation that occurs is too high, which can cause graphitization of the crystal surface, which can cause crystal defects or ultimately Can even hinder growth. If too much is added, the supersaturation will be too high for the surface mobility and the growth may be polycrystalline. Therefore, these conditions must be artificially and thermodynamically maintained close to equilibrium, which is very cumbersome to achieve. Although this technique is believed to form the state of the art described in the preamble of the claims, the inventive technique defined below is not actually a CVD-type technique. DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide both a layer and a boule body of SiC, III-nitride, or their alloys with a high growth rate while still increasing the crystal quality of the grown body. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus that allows for epitaxial growth on GaN. In accordance with the present invention, the object is to provide at least a portion of the source material in a solid state as a growth material in a container having a susceptor, and heating the source material portion to a vapor state in the container to provide a carrier gas. This is achieved by providing a method as defined at the beginning of the text, comprising the steps of transporting it in the vapor state to the substrate by a stream and growing there. The definition "as a growth material" is to be interpreted, for example, when growing SiC, that said part of the source material is solid state SiC. Accordingly, the method of the present invention is an improvement of the high temperature chemical vapor deposition method, which is a hybrid of the technique and the sublimation technique using seeds, and utilizes the advantages of each of these techniques. The presence of this type of source material in the solid state in the vessel allows very good control over a wide range of parameters, so that high quality crystals can be grown at high growth rates. The Si and C-containing vapor produced by the etching or sublimation of the SiC is brought onto the substrate by a carrier gas or a carrier gas combined with a temperature gradient. Thus, as long as a considerable amount of SiC is always present in the growth chamber, a state close to thermodynamic equilibrium can be obtained at all times and throughout the entire growth process. Therefore, no artificial measures are needed to create a thermodynamic equilibrium during raising the temperature to the growth temperature. This improvement simplifies the growth of SiC boules without using a temperature gradient. The advantages of the seed-based sublimation method, which provides for a high growth rate, are not without the disadvantages of the technology involved in using a temperature gradient to move the vaporous source material, without the carrier being required for the transfer. Growth can be advantageously performed by using a gas flow. This is because introducing a carrier gas to carry the source material vapor is an important issue, and in the present invention, it is not necessary to add any precursor gas to the carrier gas. If the source material is not added to the carrier gas stream upstream of the vessel, the growth will stop if the exposed surface of the SiC source material becomes too small to maintain supersaturation. Transfer with a carrier gas in conjunction with the proposed modification has a number of advantages. Transfer of the source material becomes much more efficient, which means that the growth rate can be substantially increased compared to the seed-based sublimation method. In order to maintain a high growth rate, it is necessary to apply a rather small temperature gradient or no temperature gradient, which can significantly improve the crystal quality. By increasing or decreasing the flow of the carrier gas, the movement of the vapor can be very easily controlled. Supersaturation can always be maintained at a controllable level. If the temperature gradient is negative, ie the substrate is at a higher temperature than the source material, controlled etching is also possible. Negative temperature gradients are not a problem if growth is desired. This is because the transfer of the source material by the carrier gas is much more effective than the temperature gradient. The dopant can be easily added to the carrier gas in a manner similar to that of CVD. As the gas passes through the container, much of the material will be lost and will attach or carry to other parts of the container. However, it can be assumed that these losses are essentially the same for both silicon-containing and carbon-containing vapors, which simplifies maintaining a constant C / Si ratio. In this embodiment, the growth rate can be easily controlled by controlling the temperature at which the susceptor walls are heated and the flow rate of the carrier gas stream. The definition "container" is to be interpreted as an object defining a chamber associated with the susceptor chamber, in which temperatures prevailing above the temperature level at which sublimation of the growing material begins to increase considerably. For example, the container may be the same as the susceptor, or may include a chamber outside the susceptor immediately upstream of the susceptor chamber. It should be emphasized that the corresponding inferences can be applied to growing objects made of materials other than SiC. According to a preferred aspect of the present invention, the source material portion comprises: a) making a container with the growth material; b) coating the interior of the container with the growth material; c) placing the growth material in the container. To give into the container. For example, favorable conditions can be achieved by placing the growth material in a container, for example, as a powder or a lump, but the container may be made of the growth material or the interior may be coated with the growth material and the material may be removed from the container wall. It can also be obtained by being released and used for growth. According to another preferred embodiment of the invention, at least a portion of the source material for growth is added to a carrier gas stream upstream of the vessel, and the vessel is filled with the carrier gas either in a) solid state or b) in a liquid state. To a vapor state in the vessel by heating there. In this way, an addition can be made such that crystals of infinite length can be grown without interruption. Thus, in this way, the solid source material in the vessel is never completely consumed and a buffer of the solid source material of the growing material can always be present in the vessel, so that in the device Maintaining thermodynamic equilibrium is never difficult. Corresponding features and their advantages are found in the device according to the invention for epitaxially growing objects and are defined in the claims. Further preferred features and advantages of the device and the method according to the invention will become apparent from the following description and the other dependent claims. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The following is a description, by way of example, with particular reference to preferred embodiments of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a susceptor used in the apparatus of FIG. 1 according to a first preferred embodiment applied to epitaxially grow a layer, wherein a portion of the susceptor wall has been cut away to illustrate the interior of the susceptor. ing. FIG. 3 is a perspective view similar to FIG. 2 of a susceptor according to a second preferred embodiment applied to grow a boule by the same inventive method used for growth in the embodiment according to FIGS. is there. FIG. 4 is a perspective view similar to FIGS. 2 and 3 of a susceptor according to a third preferred embodiment used to enable the growth of a boule of almost unlimited length. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 shows a method for epitaxially growing SiC on a SiC substrate in a simplified manner by a method according to a preferred embodiment of the present invention, which is a hybrid of seed-based sublimation and high temperature chemical vapor deposition. 1 schematically shows a device according to a preferred embodiment of the present invention, wherein the device in question also has other means, such as a pump, but conventional equipment not relevant to the present invention briefly illustrates the features of the present invention. It's easy to see, except to focus on it. The device has a case 1 constituted by a substantially vertically extending quartz tube 2 and two opposite end flanges 3 and 4. The distal flange 4 is preferably removable and able to enter the interior of the tube 2. A conduit 5 for supplying a flow of at least one carrier gas for the purpose of delivering a growth source material to the substrate inside the susceptor is inserted through the lower flange 3. The composition and operation of this gas mixture containing at least one carrier gas will be discussed in more detail later. Conduit 5 is connected to other conduits 20-23, which lead to a source for separately adding the growth source material to said carrier gas, which are not shown However, flow control means for controlling the content of each component in the gas mixture as desired are provided. Such flow control means also exist for the carrier gas flow. In FIG. 1, conduits 20-23 are illustrated as entering conduit 5 close to case 1 for simplicity, but in practice they will likely be at long distances therefrom. Furthermore, the device has a funnel 6 for concentrating the gas flow from the conduit 5 to the susceptor 7 (see also FIG. 2). The susceptor 7 shown in FIGS. 1 and 2 is used for epitaxially growing a layer of SiC. The susceptor is substantially cylindrical and the surrounding wall 8 has a substantially uniform thickness. The walls are made of graphite, but their interior is coated with a layer 9 of SiC or, alternatively, is covered with a cylindrical plate made of SiC. The space surrounding the susceptor is closed and filled with a graphite foam 10 for thermal insulation protecting the surrounding quartz tube 2. Radiation means 11 by means of an Rf electric field in the form of an Rf coil surrounds the tube 2 along the longitudinal extent of the susceptor 7. The heating means 11 is configured to uniformly heat the susceptor wall 8 and thereby generate an Rf electric field that heats the gas mixture introduced into the susceptor. The susceptor 7 has a lid 12, which is made of the same material as the rest of the susceptor, and on the underside of the susceptor is located a SiC substrate 13, which can be detached from other parts of the susceptor, The substrate can be removed after the layer has grown on it. The lid 12 is provided with a peripheral gas outlet hole 14 so that the preferred laminar gas flow enters the susceptor chamber 18 through the lower inlet 15, flows near the substrate, exits the susceptor through the upper outlet 14, and then exits the susceptor. The device exits through a conduit 16 connected to a pump, not shown. The internal temperature of the susceptor 7 may be checked by viewing the inside of the susceptor 7 with a pyrometer through a window indicated by 17. At the bottom of the susceptor, at least a portion of the growth source material is disposed in the form of high purity SiC powder. Funnel 6 has a peripheral opening 25 to allow the flow of the gas mixture into susceptor chamber 18. The functions of the device are as follows. The heating means 11 heats the susceptor wall 8, thereby heating the susceptor chamber 18 and the substrate 13 and the SiC powder 24 contained therein to a temperature higher than the temperature level at which the sublimation of SiC begins to increase considerably, in the present case. Is heated to a temperature of about 2300 ° C. This means that the SiC powder sublimes and the base SiC also sublimates. H Two A gas stream comprising a carrier gas, which may be Ar, He, or He, is supplied to susceptor chamber 18 through conduit 5 and funnel 6. The definition of a carrier gas is a gas that is not actively involved in growth, i.e., a gas that has no components that grow into the substrate body. He and Ar form H 2 in that they do not react with the reactants of a cracked precursor gas such as propane. Two He is particularly well suited for use in growth due to its relatively high thermal conductivity compared to Ar. A temperature gradient is not required to carry the SiC vapor to the substrate, as the carrier gas stream carries the powdered sublimated SiC, which is present in a vapor state within the susceptor chamber 18, to the substrate 13. Although a lot of Si and C escape in this device, it can be maintained at a reasonable level because atmospheric pressure operation is possible. The SiC vapor carried to the substrate in this manner forms an atmosphere around the substrate having a certain "SiC gas pressure", which serves to prevent sublimation of SiC from the substrate and its etching. In this way, supersaturation is always maintained and no etching of the substrate takes place, thus ensuring that high-quality SiC crystals grow on the substrate at a high growth rate. It has been found that there is no problem growing a 0.5 mm / hour object at 2300 ° C. in this manner, and perhaps a much higher growth rate can be expected. If this so-called SiC atmosphere is not provided around the substrate, the following will occur: All SiC will begin to sublime at a sufficiently high temperature, since the Si component from the substrate will be at a higher rate than carbon. It means exiting the substrate, so that a graphite film will be formed on the substrate. In the case of chemical vapor deposition, the Si-containing and C-containing precursor gases must be supplied at a very difficult to control precise ratio at the beginning of the growth. If this happens, the consequences of growth will be very poor or, in the worst case, impossible. The parameters necessary for controlling the growth rate can be easily controlled in the method according to the invention within a wide parameter range, so that proper control of the relevant parameters can always be ensured. There are two main parameters for controlling the growth rate, the temperature inside the susceptor and the carrier gas flow. The temperature inside the susceptor can be adjusted by controlling the heating means 11 and the growth rate, and the quality of the growing crystal increases with the temperature. However, high temperatures also include the risk of impurities coming out of the susceptor walls. The carrier gas flow rate controls the flow of vaporized SiC into the atmosphere around the substrate. The growth rate can be varied very effectively by controlling the carrier gas flow, so that the apparatus has means 26 shown schematically for adjusting the flow rate of the carrier gas flow. A higher carrier gas flow rate means a higher growth rate, but too high a growth rate involves the risk of reducing the quality of the grown material. The substrate should not have a higher temperature than the SiC powder. This is because it refers to the low temperature region, that is, the temperature gradient that results in the normal movement of SiC toward the SiC powder. However, in this case, even if the carrier gas flow is completely dominant and pushes the "SiC vapor" in the right direction, resulting in a negative temperature gradient in the room that would be more likely to occur when the susceptor is positioned vertically, Regardless, aggressive growth will always take place. Further, the ratio of Si-containing molecules to C-containing molecules can be kept constant in the susceptor chamber 18 by adding silane and propane to the carrier gas through conduits 22 and 23. However, the silane will be partially decomposed or cracked on the way to Case 1, which will cause at least a partial blockage of the conduit in question, impairing the functioning of the entire device and reducing its reliability. Will. The risk of such cracking is greater at lower gas flows. However, this problem has been solved by adding Si or SiC as a powder to the carrier gas stream through conduit 20. In this manner, carbon or graphite can be added as a powder if it proves necessary. Since Si melts at high temperatures, such as about 1400 ° C., there is no danger of causing the obstruction of the conduit in question. This means that Si may be supplied to the susceptor chamber 18 at a high concentration in the form of Si or SiC powder instead of in the form of silane. In addition, the danger of explosion has been eliminated. All combinations of adding components to the carrier gas may be used, but it will be most preferred to add a powder of the component, such as Si powder, and ultimately a liquid to the carrier gas stream via conduit 20 or 21. . It is also possible to analyze the gas exiting the device via conduit 16 and to provide the means used to adjust the addition according to the results of this analysis. This method of controlling the C / Si ratio in the case of SiC, which is a growth-related ratio, is used when the target material is grown using chemical vapor deposition, i.e., in the form of the material to be grown, the source material remains in the susceptor chamber. Can be used successfully when not present. Although the initial stage of growth is particularly important to the quality of the layer grown shortly thereafter, the initial stage can be adequately controlled by the method described above, followed by a very high control speed, well in mm / hr. Can be achieved. Due to the efficient transfer achieved, large growth rates can be obtained at these high temperatures. The purity of the Si powder or silane and graphite or propane supplied to the susceptor chamber by the carrier gas can dramatically reduce the intrusion of unwanted compensation acceptors into the growth layer, while CVD at normal temperatures. Epitaxial growth of such layers results in significantly increased minority carrier lifetimes in the grown crystal. This is a very important improvement for the manufacture of high power bipolar devices. In this way, crystals can be grown at the same or greater growth rates than when using seed-based sublimation, and can be grown with much higher crystal quality and purity. . FIG. 3 shows a susceptor 7 'according to a second preferred embodiment of the present invention, which is used to grow a boule 19 of SiC on a substrate in the form of a seed crystal indicated at 13'. This susceptor is intended to be incorporated in the device according to FIG. 1 in the same way as the susceptor according to FIG. The susceptor according to FIG. 3 only differs from that according to FIG. 2 in that a gas outlet hole 14 'is arranged at the bottom of the susceptor. Thus, as shown in the figure, the gas flow reaches the region of the growing SiC boule where the source material adheres and the remaining components flow back out and exit the susceptor through hole 14 '. In this way, a SiC boule of high crystal quality can be epitaxially grown at a sufficiently high component rate due to the high temperature used. As already mentioned, there is a thermodynamic equilibrium in the susceptor chamber 18 ', where the C / Si ratio can easily be kept constant by suitable additions as mentioned above. This means that the degree of supersaturation, which affects both growth rate and micropipe formation, can be varied without using a temperature gradient. FIG. 4 shows a susceptor according to a third preferred embodiment of the present invention. This susceptor has the only principle feature which differs from the other two embodiments, namely the lid 12 ", which allows the growing crystal 19" to be pulled up constantly, preferably in the case of Czochralski growth. You can pull it up while rotating it like. If this is not possible, much longer susceptor chambers will have to be heated to grow long objects. The large distance between the solid source material and the crystal will be detrimental in relation to sticking to the susceptor walls before reaching the crystal. In this way, the method according to the invention can be used for continuously growing SiC boules of the same quality throughout the growth to an infinite length. In this embodiment, the source material for growth is added to the carrier gas stream upstream of the susceptor 7, and the carrier gas stream is carried in a solid or liquid state to the susceptor, so that the source material for growth can be reliably and continuously supplied. . Such a material may be a powder of Si, C and / or SiC. A disadvantage of the process according to the invention is that the loss of material generated is greater compared to seed-based sublimation growth, but by carrying with a carrier gas the pressure can be maintained at atmospheric pressure, whereby Can be limited to some extent. These losses are essentially dependent on the gas velocity. This is a minor problem, unless these losses degrade the function of the device, for example due to downstream blocking filters or tubes. Because a new supply of new source material can be maintained at any time. Of course, the present invention is not limited in any way to the preferred embodiments of the apparatus and method described above, and the possibility of some modifications will be apparent to those skilled in the art without departing from the basic idea of the invention. Will be. As already mentioned, the invention is also applicable to the growth of Group III nitrides, alloys of Group III nitrides, or alloys of SiC with one or more Group 111 nitrides. Yes, and corresponding good results can be expected for them. The definition of "object" in the claims is used to include the epitaxial growth of all types of crystals, such as layers of various thicknesses, as well as thick boules. Of course, all definitions for materials include unavoidable impurities as well as intentional doping. It is, of course, possible to add a portion of the growth source material to the carrier gas stream as a liquid or gas instead of a solid and bring it to a vapor state in the susceptor chamber (in the liquid state), but it is almost possible to do so. There is no hope. The choice of carrier gas is not limited in any of the two cases described above. It is possible to provide the source material as a growing material in the susceptor in a state different from the powder, for example as a lump or a combination of powder and lump. As already mentioned, this can also be obtained by making the susceptor or container from a growing material or by coating the interior with it. It is also possible to apply the last-mentioned source material to a different part of the susceptor than to the bottom, other than the vertical area of the susceptor. In another aspect of the invention, the crystals may be moved out of the susceptor chamber by a method other than by displacement caused by a screw, for example, tension. The definition of "carrying to a vapor state by heating in a vessel" in the claims is to heat the susceptor chamber and to move the vessel chamber upstream of the susceptor chamber in a vessel where the solid source material is outside the susceptor. This includes the case where the temperature is indirectly heated to such a temperature as to be in a state. The definition “component” should be understood as a part of the growth material and may not be the same as the growth material.
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(72)発明者 ハリン，クリステル
スウェーデン国 エス−583 31 リンケ
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(72)発明者 ヤンツェン，エリク
スウェーデン国 エス−590 30 ボレン
スベルグ，イゲルコッツベーゲン ６
(72)発明者 ベハーネン，アスコ
フィンランド国 エフアイエヌ−02130
エスポー，ビサコイブンクヤ 14 エック
ス
(72)発明者 ヤキモバ，ロジツア
スウェーデン国 エス−583 30 リンケ
ピング，トロスカレガタン 15
(72)発明者 ツオミネン，マルコ
スウェーデン国 エス−582 51 リンケ
ピング，リドス アレ １────────────────────────────────────────────────── ───
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(72) Inventor Harin, Christel
Sweden S-583 31 Linke
Ping, Biggdegatan 345
(72) Inventor Janzen, Erik
Sweden S-590 30 Bollen
Sberg, Igelkotzbegen 6
(72) Inventor Behanen, Asco
Finland
Espoo, Visako Ibn Kuya 14 Ek
S
(72) Inventor Yakimoba, Logizua
Sweden S-583 30 Linke
Ping, Troscaregatan 15
(72) Inventor Tsuminen, Marco
Sweden S-582 51 Linke
Ping, Lidos Are 1