[发明专利]晶体生长装置及坩埚

说明书

本发明提供一种晶体生长装置，其具备坩埚和加热部，所述坩埚具有主体部和辐射率比所述主体部低的低辐射部，所述加热部位于所述坩埚的外侧，利用辐射热来加热所述坩埚，所述低辐射部设置于在所述坩埚不具有低辐射部的情况下成为加热中心的第一点的外表面。

技术领域

本发明涉及晶体生长装置及坩埚。

本申请主张于2018年12月7日提交申请的日本专利申请第2018-230182号的优先权，并在此引用其内容。

背景技术

碳化硅(SiC)与硅(Si)相比，绝缘击穿电场大一个数量级，带隙大3倍。并且，碳化硅(SiC)具有与硅(Si)相比热导率高3倍左右等特性。因此，期待着碳化硅(SiC)应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。因此，近年来，在上述的半导体器件中开始使用SiC外延晶片。

通过在SiC单晶基板上利用化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition：CVD)来使成为SiC半导体器件的活性区域的SiC外延膜生长，来制造SiC外延晶片。

SiC单晶基板通过切割SiC单晶来制作。该SiC单晶一般能够通过升华法来获得。升华法是如下的方法：在配置在石墨制的坩埚内的台座上配置由SiC单晶构成的籽晶，通过加热坩埚来将从坩埚内的原料粉末升华出的升华气体供给至籽晶，使籽晶生长成更大的SiC单晶。

近年来，伴随着市场的要求，SiC单晶的大口径化、长尺寸化的迫切期望也在提高。并且，在迫切期望SiC单晶的大口径化、长尺寸化的同时，也谋求SiC单晶的高品质化以及生产效率的提高。

日本特开2008-290885号公报记载了在沿高度方向分割出的加热器之间设置隔壁部。隔壁部控制分割出的加热器间的热传导，并控制从加热器向坩埚传递的辐射热，将籽晶侧与原料侧绝热。日本特开2008-290885号公报所记载的碳化硅单晶的制造装置利用隔壁部来分别控制坩埚的籽晶侧和原料侧。

并且，日本特开2015-212207号公报记载了在坩埚内配置绝热件，该绝热件阻止热从原料的中心部上表面朝向籽晶侧的流动。绝热件使原料整体的温度均匀化。

发明内容

发明要解决的课题

然而，虽然日本特开2008-290885号公报所记载的隔壁部能够抑制分割出的加热器间的热传导，来将籽晶侧与原料侧热分离，但无法控制由热辐射产生的原料侧的温度分布。并且，日本特开2015-212207号公报所记载的绝热件配置在坩埚内，无法自由地设计温度分布。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够减少在容纳于坩埚内的原料内产生的温度分布的晶体生长装置。

用于解决课题的技术方案

发明人进行了深入研究，结果发现了以下内容：通过使坩埚的预定部分的辐射率比其它部分低，来使坩埚的成为最高温度的点的附近的温度分布在上下方向上平缓，能够减少在容纳于坩埚内的原料内产生的温度分布。即，本发明为了解决上述课题，提供以下技术方案。

(1)第一方案的晶体生长装置具备：坩埚，具有主体部和辐射率比所述主体部低的低辐射部；和加热部，位于所述坩埚的外侧，利用辐射热来加热所述坩埚，所述低辐射部设置于在所述坩埚不具有低辐射部的情况下成为坩埚的加热中心的第一点的外表面。

(2)在上述(1)的方案的晶体生长装置中，也可以是，所述低辐射部的辐射率为所述主体部的辐射率的0.6倍以下。

(3)在上述(1)或(2)的方案的晶体生长装置中，也可以是，所述主体部是石墨，所述低辐射部是含有选自Ta、Mo、Nb、Hf、W以及Zr的元素的单体、碳化物、氮化物或者混合物。

(4)在上述(1)～(3)中任一项方案的晶体生长装置中，也可以是，所述主体部的外表面呈凹凸，所述低辐射部的外表面是平坦面。