JPH08139028A - 縦型気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板の大きさによらず位置精度を高くしつつ基
板搬送するための治具を備えた縦型気相成長装置を提供
する。 【構成】本発明の装置では、反応管１内に挿入され反応
管内で回転する支持棒１０と、支持棒に保持され被成長
基板８を主面を下方に向けて保持する基板保持治具９を
備え、被成長基板の搬送には別室で被成長基板を基板保
持治具に保持してから反応室に移動し支持棒に設けられ
た基板保持治具受け部２５に保持できるように基板保持
治具を用い、基板保持治具９は、被誘導加熱体７が入る
ことが可能な筒状の本体９ａと、本体の下部に設けられ
回転する支持棒の軸方向に直角に突出して主面を下方に
向けた被成長基板の周辺部を保持する複数個の平坦なま
たは断部１６を有する基板保持爪１２と、本体上部に設
けられ支持棒の基板保持治具受け部と係合される本体の
外径よりも大きな保持用リング部２６とを有し、支持棒
に対して着脱可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は縦型気相成長装置に関わ
り、特に半導体単結晶薄膜の成長に多く用いられる高周
波誘導加熱方式の縦型気相成長装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造において、シリコンや
化合物半導体を構成する成分を含む原料ガスの熱分解や
複数種の原料ガス間の反応、基板との表面反応等によっ
て必要な半導体層を被成長基板上に成長させる気相成長
法が用いられている。特に、有機金属や水素化物の熱分
解反応による半導体層の気相成長などのような、熱によ
って原料ガスの組成変化が起こりやすく、その組成変化
が膜質や膜厚に大きく影響を及ぼすような気相成長に
は、被成長基板面に到達する前に原料ガスの組成変化が
起こらないようにする必要がある。このため基板近傍以
外の発熱を避けるために一般に高周波誘導加熱方式によ
る気相成長法が用いられている。ここで一例として、従
来の縦型気相成長装置の反応炉部の概略断面図を図１４
に示す。図中の符号１０１は反応管、１０２は冷却水用
の給水口、１０３は排水口、１０４はガス導入口、１０
６は排気口、１０７は被誘導加熱体（カーボンサセプタ
ー等）、１０８は被成長基板、１１０は支持棒、１１１
は高周波誘導コイルである。

【０００３】しかしながら、図１４に示すような構造の
従来の高周波誘導加熱方式の縦型気相成長装置では、カ
ーボンサセプター等の被誘導加熱体１０７付近の温度上
昇により導入したガスに熱対流が発生するため、一度分
解した成長に寄与しなかった高温の不用なガスが新しい
常温の供給ガスと混合し基板表面に到達するので成長に
寄与する供給ガスが基板に到達する以前に熱分解をし、
基板表面に到達した際の元素成分の比率の制御性を悪く
し、且つばらつきを悪くし、エピタキシャル成長層の品
質、均一性、再現性等に悪影響を及ぼし、高均一、高品
質のエピタキシャル成長層を再現性良く得ることは難し
かった。

【０００４】そこで、この熱対流の発生による悪影響を
低減するために、実公平２−３５８１４号公報に示され
るような縦型気相成長装置が提案されている。図１５に
その反応炉部の概略断面図を示す。図１５に示す縦型気
相成長装置においては、原料ガスを反応管１０１下部の
ガス導入口１０４から供給し、成長に寄与しなかった不
用なガスは上部の排気口１０６から排出している。そし
て、基板保持爪１１２を有する基板保持治具１０９が支
持棒１１０に固定されており、基板保持治具１０９の基
板保持爪１１２で主面を下方に向けた被成長基板１０８
の周辺部のみを保持し、且つ被成長基板１０８の裏面上
には直に被成長基板１０８と同じ大きさの被誘導加熱体
１０７を積載している。この方法だと、反応管１０１の
下部から流入される成長ガスが高温部に触れずに被成長
基板面に到達し、且つ被成長基板１０８に接して加熱さ
れた成長ガスを上昇気流によって被成長基板面に沿って
その上部に逃がして加熱成長ガスとの混合による被成長
基板面に達する常温の成長ガスの昇温を防止し、組成変
化を生じていない成長ガスがその被成長基板面に接触す
るような構造であるので、つまり原料ガスに対して不用
なガスが混合しにくいので成長膜の膜質の低下及び膜厚
のばらつきが改善される。

【０００５】尚、被成長基板の主面を下方に向けて保持
する縦型気相成長装置としては、特開昭５５−２０２８
２号公報に示される公知例もあるが、該公知例の装置
は、被成長基板面上に異物が付着するのを防止する目的
でなされたものであって、反応管の外部から反応管とと
もに基板を加熱しているので、有機金属及び水素化物を
用いた気相成長においては原料ガスが被成長基板面に到
達する前に高温の反応管内で熱分解して変質するので、
高周波誘導加熱方式を用いて基板近傍のみを加熱する上
記考案とは同様の効果は得られない。

【０００６】また、さらに熱対流の発生による悪影響を
低減する方法として、特開平２−６３８９号公報に示さ
れるような半導体薄膜気相成長装置が提案されている。
図１６にその反応炉部の概略断面図を示す。図１６に示
す気相成長装置においては、原料ガス供給口１０４の周
りにキャリアガス供給口１０５が設けられている。この
ような構造にすることで被成長基板に供給された原料ガ
スのうち成長に寄与しなかった不用なガスをキャリアガ
スが積極的に上部に押し上げるので、より効果的に不用
なガスを排気できるものである。

【０００７】しかしながらこれらの方法では、被成長基
板の中心付近の膜厚のばらつき、膜質が改善されるもの
の、被成長基板と同じ大きさの被誘導加熱体１０７を被
成長基板１０８に積載した構造であるので、周辺部が厚
くなるエッジ効果がおこり均一性が悪くなっていた。図
１６に示した縦型気相成長装置では原料ガス供給量とキ
ャリアガス供給量及びその比を適切に選ぶことで面内の
均一性を上げることができ、キャリアガス供給量を原料
ガス供給量よりも多くする方向で中心付近での膜厚が均
一になるが、このような中心付近での膜厚が均一になる
ように条件を選んだ場合、どうしても周辺部の片側１ｃ
ｍ程度は厚くなってしまう。また、被成長基板と同じ大
きさの被誘導加熱体を被成長基板上に積載しているの
で、被誘導加熱体の周辺部の温度は中心部に比べて低く
被誘導加熱体の温度分布によって被成長基板に熱歪が生
じ、スリップライン等の欠陥の原因になっていた。この
ような周辺部の盛り上がり、熱歪によるスリップライン
等の欠陥の発生を低減する方法として、被成長基板より
も大きな被誘導加熱体を用いることが考えられる。こう
することで被成長基板の周辺部においてもガスの流れは
均一になるので膜厚の均一性は改善され、また、被成長
基板の接している被誘導加熱体の領域の温度分布も小さ
くなることが予想される。

【０００８】被成長基板よりも大きな被誘導加熱体を用
いる方法は、原料ガスを上部から供給し成長に寄与しな
かった不用なガスを下部から排出する構造の従来の縦型
気相成長装置（図１４）においては被成長基板を被誘導
加熱体上に積載するだけなので被誘導加熱体を大きくす
るだけで良く特に問題はない。しかしながら、原料ガス
を下部から供給し成長に寄与しなかった不用なガスを上
部から排出する構造の高周波誘導加熱方式を用いた縦型
気相成長装置（図１５，１６）においては、被成長基板
の主面を下方に向けて保持し、しかも被誘導加熱体から
効率よく熱を供給しなければならないので基板保持方法
が難しかった。ここで図１５に示した従来の縦型気相成
長装置の基板保持方法の詳細を図１７に示す。この例で
は、基板保持爪１１２付きの固定保持腕１３０及び揺動
可能保持腕１３１を有する基板保持治具１０９で主面を
下方に向けた被成長基板１０８を保持し、該被成長基板
１０８の裏面上に直に被成長基板と同じ大きさの被誘導
加熱体１０７を積載している。このようにすれば被成長
基板１０８の主面を下方に向けて保持し、しかも被誘導
加熱体１０７から効率よく熱を供給することが可能であ
る。しかしながら、このような小さな基板保持爪１１２
を用いて被成長基板１０８と被誘導加熱体１０７を同時
に保持する場合、被誘導加熱体１０７を被成長基板１０
８よりも大きくすると被成長基板１０８は基板保持爪１
１２上での自由度が大きくなり、位置精度は非常に悪か
った。このため被誘導加熱体に対して被成長基板をずれ
ないようにするためには被成長基板と被誘導加熱体を同
じ大きさにする必要があった。

【０００９】ところで気相成長装置により結晶成長を行
なう場合、反応室内を清浄に保つことは非常に大切であ
る。このような観点から被成長基板を搬送する方法がと
られている。搬送には一般に特開昭６１−１３２５９２
号公報に示されるようなロードロック方式を用い反応室
内の汚染を防止している。この場合も、原料ガスを上部
から供給し成長に寄与しなかった不用なガスを下部から
排出する構造の従来の気相成長装置においては、例えば
特開昭６１−２４２９９４号公報に示されるような基板
と接する面を粗面としたサファイア板、Ｓｉ板などの絶
縁物を基板保持治具として用い被成長基板をその上に載
せれば基板の位置ずれを防止しつつカーボンサセプター
などの被誘導加熱体上に搬送することは容易である。し
かしながら、原料ガスを下部から供給し成長に寄与しな
かった不用なガスを上部から排出する構造の高周波誘導
加熱方式を用いた縦型気相成長装置における基板搬送は
容易ではない。このため図１５に示すような従来の縦型
気相成長装置においては、図１７に示すように基板保持
治具１０９と支持棒１１０とは一体化されていてカーボ
ンサセプターを直に基板上に積載する方法がとられてい
る。そのため、被成長基板をセットする時、多孔質でガ
ス吸着量の多いカーボンサセプターのような被誘導加熱
体も別室（基板挿入室）に移動する必要があり、成長層
に悪影響を及ぼす酸素等の吸着が生じてしまい、反応室
に持ち込まれると膜質低下の原因となる。また、充分脱
ガスしようとすると非常に時間がかかりスループットを
悪くする原因となるという欠点があった。

【００１０】また、被成長基板の下流側は多結晶等が堆
積する。特に被誘導加熱体、及び基板保持治具の近くは
反応管の内壁と共に多いが、基板保持治具と支持棒とが
一体化されている図１７に示すような従来の縦型気相成
長装置においては被誘導加熱体を取り外し頻繁に洗浄す
る必要がある。しかし、洗浄交換後は特に充分脱ガスし
なければ高品質のエピタキシャル成長層が得られない。
このためスループットを悪くする原因となるという欠点
があった。

【００１１】さらに、原料ガスを下部から供給し成長に
寄与しなかった不用なガスを上部から排出する構造の従
来の高周波誘導加熱方式を用いた縦型気相成長装置で
は、重い被誘導加熱体の自重によって被成長基板を基板
保持治具に密着しているので、被成長基板周辺部の被保
持部に加わる力は強く、スリップライン、ウエハーの反
り等が発生し、ＧａＡｓ基板のような脆い材料では場合
によっては基板が割れてしまうという致命的な欠点があ
った。また、このようなエピタキシャル成長基板を用い
て発光素子などのデバイスを作製すると歩留まり、信頼
性などのデバイス性能に悪影響が現れていた。これらの
ように、原料ガスを下部から供給し成長に寄与しなかっ
た不用なガスを上部から排出する構造の従来の高周波誘
導加熱方式を用いた縦型気相成長装置においては、複数
の別の原因によりエピタキシャル成長層の品質低下が起
きるという不具合があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点を
考慮してなされたものであって、反応ガスを下部から導
入して上部に排出する縦型反応管と、主面を下方に向け
て周辺部のみで保持された被成長基板と、被成長基板を
加熱するための被誘導加熱体とを有し、高周波誘導加熱
方式を用いた縦型気相成長装置において、請求項１で
は、ウエハーの大きさによらず位置精度を高くしつつ基
板搬送するための治具を提供すること、請求項２では、
ウエハーの大きさによらずウエハー挿入時の位置精度を
高くしてウエハーを保持すること、膜厚の均一性を良く
すること、及び、熱歪が原因であるスリップライン等の
欠陥、ウエハーの反り等の発生を低減すること、請求項
３では、ウエハーの大きさによらず位置精度を高くして
基板搬送すること、膜厚の均一性を良くすること、及
び、熱歪が原因であるスリップライン等の欠陥、ウエハ
ーの反り等の発生を低減すること、請求項４では、被誘
導加熱体を反応室に残したまま基板搬送して反応室への
不純物の持込みを低減すること、請求項５では、請求項
４で、まだ課題であった密着性を改善すること、請求項
６では、誘導加熱体の自重が原因であるスリップライン
等の欠陥、ウエハーの反り、ウエハーの割れ等の発生を
低減すること、請求項７では、請求項６において、更
に、ウエハーの大きさによらずウエハー挿入時の位置精
度を高くしてウエハーを保持すること、膜厚の均一性を
善くすること、及び、熱歪が原因であるスリップライン
等の欠陥、ウエハーの反り等の発生を低減すること、請
求項８では、請求項６において、更に、反応室への不純
物の持込みを低減すること、請求項９では、請求項８に
おいて、更に、ウエハーの大きさによらず位置精度を高
くして基板搬送すること、請求項１０では、請求項６
で、まだ課題であった被誘導加熱体の位置を制御可能に
すること、請求項１１では、被誘導加熱体の自重が原因
であるスリップライン等の欠陥、ウエハーの反り、ウエ
ハーの割れ等の発生を低減すること、また、ウエハーの
大きさ、形状によらず位置精度を高くしてウエハーを保
持すること、等を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に示す縦型気相成長装置は、反応室内に設
置され、反応ガスを下部から導入して上部に排出する縦
型反応管と、該反応管内において主面を下方に向けた被
成長基板の裏面上に積載される被誘導加熱体とを有し、
高周波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相
成長装置において、前記反応管内に挿入され反応管内で
回転する支持棒と、該支持棒に保持され前記被成長基板
を主面を下方に向けて保持する基板保持治具とを備え、
被成長基板の搬送には別室で被成長基板を基板保持治具
に保持してから反応室に移動し、支持棒に設けられた基
板保持治具受け部に保持できるように基板保持治具を用
い、前記基板保持治具は、前記被誘導加熱体が入ること
が可能な筒状の本体と、該本体の下部に設けられ前記回
転する支持棒の軸方向に直角に突出して主面を下方に向
けた被成長基板の周辺部を保持する複数個の平坦なまた
は断部を有する基板保持爪と、本体上部に設けられ前記
支持棒の基板保持治具受け部と係合される本体の外径よ
りも大きな保持用リング部とを有し、前記支持棒に対し
て着脱可能であることを特徴とする。

【００１４】請求項２に示す縦型気相成長装置は、反応
室内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排
出する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回
転する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその
周辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置す
る前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板
の裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周
波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長
装置において、前記被誘導加熱体の底面の面積が前記被
成長基板よりも大きくて、前記基板保持治具は、回転す
る支持棒の軸方向に直角に複数個の基板保持爪を有して
おり、該基板保持爪の上面すなわち被成長基板に接する
方の面には被成長基板の厚さよりも浅い段部が形成され
ていて、その段部に被成長基板が保持される構造を有す
ることを特徴とする。

【００１５】請求項３に示す縦型気相成長装置は、反応
室内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排
出する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回
転する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその
周辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置す
る前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板
の裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周
波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長
装置において、前記被誘導加熱体の底面の面積が前記被
成長基板よりも大きくて、また、別室で被成長基板を基
板保持治具に保持してから反応室に移動し、支持棒に設
けられた基板保持治具受け部に保持できるように、前記
基板保持治具として、前記被誘導加熱体が入ることが可
能な筒状の本体と、該本体の下部に設けられ前記回転す
る支持棒の軸方向に直角に突出して主面を下方に向けた
被成長基板の周辺部を保持する複数個の基板保持爪と、
本体上部に設けられ前記支持棒の基板保持治具受け部と
係合される本体の外径よりも大きな保持用リング部とを
有し、前記支持棒に対して着脱可能である第１の基板保
持治具と、該第１の基板保持治具に主面を下方に向けて
被成長基板の裏面上に直に積載した被成長基板よりも大
きく基板保持治具の内径よりも若干小さい被誘導加熱体
と同程度の直径の絶縁板とを有することを特徴とする基
板保持治具を用い、該基板保持治具により被成長基板が
搬送されることを特徴とする。

【００１６】請求項４に示す縦型気相成長装置は、反応
室内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排
出する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回
転する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその
周辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置す
る前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板
の裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周
波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長
装置において、被成長基板セット時においても被誘導加
熱体は常に反応管を含む外気が直接は入り込まない反応
室内にあり、別室で被成長基板を取り付けた基板保持治
具が横方向から反応室に移動し支持棒に保持されて、被
成長基板の裏面上に被誘導加熱体がサセプター待機部か
ら下方に移動して積載されるように、被成長基板を取り
付けた基板保持治具を保持した支持棒とは独立に上下方
向に移動可能なサセプター支持棒と、支持棒に保持され
た基板保持治具の上方に位置するサセプター待機部とを
有した構造であることを特徴とする。

【００１７】請求項５に示す縦型気相成長装置は、請求
項４に示す縦型気相成長装置において、前記被誘導加熱
体は被成長基板の裏面上に積載したときに、被成長基板
の裏面の上方にある支持棒と一緒に回転するサセプター
支持棒に対して上下方向に遊びを持つ構造を有すること
を特徴とする。

【００１８】請求項６に示す縦型気相成長装置は、反応
室内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排
出する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回
転する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその
周辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置す
る前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板
の裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周
波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長
装置において、前記被誘導加熱体は、被成長基板の裏面
の上方にある支持棒と一緒に回転するサセプター支持棒
に保持された主となる第１の被誘導加熱体と、第１の被
誘導加熱体と該被成長基板の間に第１の被誘導加熱体よ
りも軽く第１の被誘導加熱体と接しないで該被成長基板
の裏面上に直に積載した第２の被誘導加熱体とに分かれ
ていることを特徴とする。

【００１９】請求項７に示す縦型気相成長装置は、請求
項６に示す縦型気相成長装置において、前記第２の被誘
導加熱体は被成長基板よりも大きくて、前記基板保持治
具は回転する支持棒の軸方向に直角に複数個の基板保持
爪を有しており、該基板保持爪の上面すなわち被成長基
板に接する方の面には被成長基板の厚さよりも浅い段部
が形成されていて、その段部に被成長基板が保持される
構造を有することを特徴とする。

【００２０】請求項８に示す縦型気相成長装置は、請求
項６，７に示す縦型気相成長装置において、前記第２の
被誘導加熱体は、被成長基板の裏面の上方にある支持棒
と一緒に回転するサセプター支持棒に保持された第１の
被誘導加熱体に対して上下方向に遊びを持って保持され
る構造であることを特徴とする。

【００２１】請求項９に示す縦型気相成長装置は、請求
項８に示す縦型気相成長装置において、前記第２の被誘
導加熱体は前記被成長基板よりも大きくて、第２の被誘
導加熱体と被成長基板の間に被成長基板より大きく前記
基板保持治具の内径よりも若干小さい第２の被誘導加熱
体と同程度の直径の絶縁板が挿入されていることを特徴
とする。

【００２２】請求項１０に示す縦型気相成長装置は、請
求項６に示す縦型気相成長装置であって、被成長基板セ
ット時においても第１の被誘導加熱体は常に反応管を含
む外気が直接は入り込まない反応室内にあり、別室で被
成長基板と第２の被誘導加熱体を取り付けた基板保持治
具が横方向から反応室に移動し支持棒に保持される構造
の縦型気相成長装置において、第２の被誘導加熱体上の
接しない位置に第１の被誘導加熱体がサセプター待機部
から下方に移動できるように、回転する支持棒とは独立
に上下方向に移動可能なサセプター支持棒と、支持棒に
保持された基板保持治具の上方にサセプター待機部とを
有した構造であることを特徴とする。

【００２３】請求項１１に示す縦型気相成長装置は、反
応室内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に
排出する縦型反応管と、該反応管内において主面を下方
に向けた被成長基板の裏面上に直に接した被誘導加熱体
とを有し、高周波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行な
う縦型気相成長装置において、前記被誘導加熱体は、前
記被成長基板の裏面の上方にある支持棒と一緒に回転す
るサセプター支持棒に保持された主となる第１の被誘導
加熱体と、前記被成長基板の裏面上に直に接した第１の
被誘導加熱体よりも軽くて該被成長基板よりも大きい第
２の被誘導加熱体とに分かれていて、第２の被誘導加熱
体は前記被成長基板の裏面の上方にある回転する支持棒
に保持された第１の基板保持治具により保持され、前記
被成長基板は前記第１の基板保持治具とは別の第２の基
板保持治具により第２の被誘導加熱体に保持される構造
を有することを特徴とする。

【００２４】

【作用】従って、請求項１に示す縦型気相成長装置は、
反応ガスを下部から導入して上部に排出する縦型反応管
と、主面を下方に向けた被成長基板の裏面上に積載され
た被誘導加熱体とを有して高周波誘導加熱方式を用いて
結晶成長を行なう縦型気相成長装置において、基板保持
治具は、被成長基板の搬送には別室で被成長基板を基板
保持治具に保持してから反応室に移動し、支持棒に設け
られた基板保持治具受け部に保持できるように、被誘導
加熱体が入ることが可能な筒状の本体と、該本体の下部
に設けられ前記回転する支持棒の軸方向に直角に突出し
て主面を下方に向けた被成長基板の周辺部を保持する複
数個の平坦なまたは断部を有する基板保持爪と、本体上
部に設けられ前記支持棒の基板保持治具受け部と係合さ
れる本体の外径よりも大きな保持用リング部とを有し、
前記支持棒に対して着脱可能であるので、被成長基板搬
送時に、別室で主面を下方に向けた被成長基板を基板保
持治具の段部を有する基板保持爪に保持してから反応室
に移動し、支持棒に設けた基板保持治具受け部に保持用
リング部を保持することで、筒状の本体の内径よりも充
分小さい被成長基板においても移動しないように再現性
良く基板搬送できる。尚、本体の内径と同程度の大きさ
の被成長基板を用いた場合は段部が無く平坦な基板保持
爪でも移動しないように再現性良く基板搬送できる。こ
のように本発明では、ウエハーの大きさによらず位置精
度を高くしつつ基板搬送するための治具を提供すること
ができる。また、被成長基板の下流側は多結晶等が堆積
する。特に被誘導加熱体の近くは多いが、その領域に着
脱可能な上記基板保持治具を用いると、交換して王水等
で洗浄できるので、被誘導加熱体等、反応室内の汚れを
低減でき、反応管を取り外すような大掛かりなメンテナ
ンスの頻度を少なくできる。また、被誘導加熱体の汚れ
が低減されることから、被誘導加熱体を洗浄する回数が
減り、洗浄後の脱ガス工程を少なくできる効果もある。

【００２５】請求項２に示す縦型気相成長装置は、反応
室内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排
出する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回
転する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその
周辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置す
る前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板
の裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周
波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長
装置において、前記被誘導加熱体の底面の面積を前記被
成長基板よりも大きくし、また、前記基板保持治具は、
回転する支持棒の軸方向に直角に複数個の基板保持爪を
有しており、該基板保持爪の上面すなわち被成長基板に
接する方の面には被成長基板の厚さよりも浅い段部が形
成されていて、その段部に被成長基板が保持される構造
を有するので、段部を有する基板保持爪によりウエハー
の大きさによらずウエハー挿入時の位置精度を高くして
ウエハーを保持することができる。また、被誘導加熱体
の底面の面積を被成長基板よりも大きくしているのでエ
ッジ効果が低減され、ウエハー周辺部の気相成長層の厚
さむら等が改善でき、ウエハー面内の膜厚の均一性に優
れた気相成長層を得ることができる。また、被誘導加熱
体の温度分布が原因である被成長基板の周辺部と中心部
の温度差は小さくなり被成長基板の熱歪が抑えられるの
で、この原因によるスリップライン等の欠陥の発生が抑
えられる。更にウエハー面内の温度分布が均一化される
ので温度分布が原因であった膜特性の分布も改善され、
さらに均一で良質の結晶成長層を得ることができる。な
おこれは、支持棒と基板保持治具が一体化されていても
効果がある。

【００２６】請求項３に示す縦型気相成長装置は、反応
室内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排
出する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回
転する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその
周辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置す
る前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板
の裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周
波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長
装置において、前記被誘導加熱体の底面の面積が前記被
成長基板よりも大きくて、また、別室で被成長基板を基
板保持治具に保持してから反応室に移動し、支持棒に設
けられた基板保持治具受け部に保持できるように、前記
基板保持治具として、前記被誘導加熱体が入ることが可
能な筒状の本体と、該本体の下部に設けられ前記回転す
る支持棒の軸方向に直角に突出して主面を下方に向けた
被成長基板の周辺部を保持する複数個の基板保持爪と、
本体上部に設けられ前記支持棒の基板保持治具受け部と
係合される本体の外径よりも大きな保持用リング部とを
有し、前記支持棒に対して着脱可能である第１の基板保
持治具と、該第１の基板保持治具に主面を下方に向けて
被成長基板の裏面上に直に積載した被成長基板よりも大
きく基板保持治具の内径よりも若干小さい被誘導加熱体
と同程度の直径の絶縁板とを有することを特徴とする基
板保持治具を用い、該基板保持治具により被成長基板が
搬送される構成なので、前記絶縁板の自重により被成長
基板を押さえることができ、第１の基板保持治具の内径
よりも充分小さい基板を保持する場合でも基板保持爪に
段部を設ける必要がなく、基板搬送時の被成長基板の移
動を防止することができる。従って、ウエハーの大きさ
によらずウエハーの位置精度を高くして基板搬送するこ
とができる。また、被誘導加熱体の底面の面積を被成長
基板よりも大きくしているのでエッジ効果が低減され、
ウエハー周辺部の気相成長層の厚さむら等が改善でき、
ウエハー面内の均一性に優れた気相成長層を得ることが
できる。また、被誘導加熱体の温度分布が原因である被
成長基板の周辺部と中心部の温度差は小さくなり被成長
基板の熱歪が抑えられるので、この原因によるスリップ
ライン等の欠陥の発生が抑えられ、更にウエハー面内の
温度分布が均一化されるので、温度分布が原因であった
膜特性の分布も改善され、さらに均一で良質の結晶成長
層を得ることができる。また別な効果として、結晶成長
時にカーブンサセプター主面上及び側面への多結晶の堆
積が抑えられる。特にカーボンサセプター主面上への多
結晶の堆積は、成長回数を重ねるとカーボンサセプター
と被成長基板との接触状態を悪くして温度分布を大きく
し、再現性、均一性などに悪影響を及ぼす原因になるの
でメンテナンスが必要である。この絶縁板は基板搬送時
に第１の基板保持治具と一緒に搬送するので、その都度
交換して第１の基板保持治具と共に王水等で洗浄ができ
るので、被誘導加熱体等、反応室内の汚れを低減でき、
反応管を取り外してカーボンサセプター等を洗浄するよ
うな大掛かりなメンテナンスの頻度を少なくできる。ま
た、被誘導加熱体の汚れが低減されることから、被誘導
加熱体を洗浄する回数が減り洗浄後の脱ガス工程を少な
くできる効果も得られる。

【００２７】尚、試料支持台に載置した着脱可能で且つ
被成長基板の移動を防いで基板を保持する絶縁板を用い
た公知例として、特開昭６１−２４２９９４号公報に開
示された装置があるが、この装置では基板と接する面を
粗面として移動しないようにしたものであり、本発明の
装置のように絶縁板の自重を利用したものとは違うもの
であり、本発明の装置の場合、基板と接する面は平坦で
あってもかまわない。

【００２８】請求項４に示す縦型気相成長装置において
は、被成長基板を取り付けた基板保持治具を保持した支
持棒とは独立に上下方向に移動可能なサセプター支持棒
と、支持棒に保持された基板保持治具の上方に位置する
サセプター待機部とを有した構造であるので、別室で主
面を下方に向けた被成長基板を取り付けた基板保持治具
を横方向から反応室に移動して支持棒に保持して、被成
長基板の裏面上に被誘導加熱体をサセプター待機部から
下方に移動して積載することができ、被誘導加熱体を反
応室に残したまま基板搬送を行なうことができ、脱ガス
等が容易になるので、原料ガスを下部から供給し成長に
寄与しなかった不用なガスを上部から排出する構造の高
周波誘導加熱方式を用いた縦型気相成長装置において
も、被成長基板をセットする時、酸素等の吸着による反
応室への汚染が低減される効果がある。そのため成長層
の品質低下を防ぐことができる。

【００２９】尚、被誘導加熱体を上下に移動する機構を
設けた装置としては、特開平５−４７６６６号公報の第
２の実施例のパルスジェット法を実施可能な装置があ
る。しかし、本発明の装置のように被成長基板を保持し
た基板保持治具に対して独立に移動可能にするためのサ
セプター移動機構を有していないので同様な効果は期待
できない。

【００３０】請求項５に示す縦型気相成長装置では、請
求項４の縦型気相成長装置において、まだ課題の残って
いた密着性については、被誘導加熱体が被成長基板の裏
面上に直に積載したときに、被成長基板の裏面の上方に
ある支持棒と一緒に回転するサセプター支持棒に対して
上下方向に遊びを持つ構造を有しており、更に被誘導加
熱体は多少動くことができるので、万一、被誘導加熱体
の底面と被成長基板の裏面の平行度が多少ずれている場
合でもそのずれを吸収でき、一部を強く押し付けすぎる
こともなく、複数個の基板保持爪には均一に力が加わ
り、被誘導加熱体、被成長基板、基板保持爪の間は密着
性が良くなる。しかも再現性良く均一に基板を保持でき
るので、再現性の良い膜ができるという効果が付加され
る。

【００３１】また、被誘導加熱体を、被成長基板の裏面
の上方にある支持棒と一緒に回転するサセプター支持棒
に保持固定された主となる第１の被誘導加熱体と、第１
の被誘導加熱体と該被成長基板の間に第１の被誘導加熱
体よりも軽く第１の被誘導加熱体と接しないで該被成長
基板の裏面上に直に積載した第２の被誘導加熱体とに分
けた請求項６の縦型気相成長装置においては、該被誘導
加熱体の自重による被成長基板に加わる力が低減され、
被成長基板に加わる応力を低減できるので、スリップラ
イン等の欠陥、ウエハーの反り等が低減される。そのた
め良質なエピタキシャル成長層を得ることができる。ま
た、第１の被誘導加熱体は常に反応室内にあり、基板と
一緒に搬送される第２の被誘導加熱体は薄いので洗浄も
容易で吸着した不純物ガスも容易に脱ガスできるので酸
素等の吸着による反応室の汚染が低減され成長層の品質
低下を防ぐことができる。

【００３２】尚、被誘導加熱体を交換部と加熱部とに分
けた公知例として、実公昭６３−４４４６３号公報に開
示された装置がある。しかしこれは交換部を交換可能に
することを目的として考案されたものであって、反応ガ
スを下部から導入して上部に排出する縦型気相成長装置
においては被誘導加熱体の自重による基板に加わる力を
低減する効果は期待できない。

【００３３】また、請求項７に示す縦型気相成長装置
は、請求項６の縦型気相成長装置の、第２の被誘導加熱
体の底面の面積を被成長基板よりも大きくし、前記基板
保持治具は回転する支持棒の軸方向に直角に複数個の基
板保持爪を有しており、基板保持爪の上面すなわち被成
長基板に接する方の面には被成長基板の厚さよりも浅い
段部が形成されていて、その段部に被成長基板が保持さ
れる構造を有するので、段部を有する基板保持爪により
ウエハーの大きさによらずウエハー挿入時の位置精度を
高くしてウエハーを保持することができる。また、該被
誘導加熱体の自重による被成長基板に加わる力の低減に
よってスリップライン等の欠陥、ウエハーの反りが低減
される。また、被誘導加熱体の底面の面積を被成長基板
よりも大きくしているのでエッジ効果が低減され、ウエ
ハー周辺部の気相成長層の厚さむら等も改善できるの
で、膜厚の均一性を良くすることができる。さらに、被
誘導加熱体の温度分布が原因である被成長基板の周辺部
と中心部の温度差は小さくなり被成長基板の熱歪が抑え
られるので、この原因によるスリップライン等の欠陥の
発生が抑えられる。また、ウエハー面内の温度分布の均
一性も改善されるので、温度分布が原因であった膜特性
の分布も改善できる。このようなわけでウエハー面内の
均一性に優れた良質なエピタキシャル成長層を得ること
ができる。

【００３４】また、請求項８に示す縦型気相成長装置
は、請求項６に示す縦型気相成長装置において、第２の
被誘導加熱体は、被成長基板の裏面の上方にある支持棒
と一緒に回転するサセプター支持棒に保持された第１の
被誘導加熱体に対して上下方向に遊びを持って保持され
る構造であるので、被誘導加熱体の自重による被成長基
板に加わる力の低減によってスリップライン等の欠陥、
ウエハーの反りが低減されると共に、第２の被誘導加熱
体をも反応室から外に出す必要がなくなり、脱ガス等が
容易になるので、被成長基板搬送時の酸素等の吸着によ
る反応室への不純物の持込みが更に低減される効果があ
る。そのため汚染が更に低減され、成長層の品質低下を
防ぐことができる。

【００３５】請求項９に示す縦型気相成長装置は、請求
項８に示す縦型気相成長装置において、第２の被誘導加
熱体と被成長基板の間に被成長基板より大きく前記基板
保持治具の内径よりも若干小さい第２の被誘導加熱体と
同程度の直径の絶縁板を挿入するので、基板保持治具の
基板保持爪に被成長基板を載せてその上に該絶縁板を載
せているので、絶縁板の自重により被成長基板を押さえ
ることができ、基板保持治具の内径よりも充分小さい基
板を保持する場合でも基板保持爪に段部を設ける必要が
なく、基板搬送時の被成長基板の移動を防止することが
できる。このように本発明ではウエハーの大きさによら
ずウエハーの位置精度を高くして基板搬送することがで
きる。また、被誘導加熱体の底面の面積を被成長基板よ
りも大きくしているのでエッジ効果が低減され、ウエハ
ー周辺部の気相成長層の厚さむら等が改善でき、ウエハ
ー面内の膜厚の均一性に優れた気相成長層を得ることが
できる。また、第２の被誘導加熱体の温度分布が原因で
ある被成長基板の周辺部と中心部の温度差は小さくなり
被成長基板の熱歪が抑えられるので、この原因によるス
リップライン等の欠陥の発生が抑えられる。更にウエハ
ー面内の温度分布が均一化されるので、温度分布が原因
であった膜特性の分布も改善され、さらに均一で良質の
結晶成長層を得ることができる。また、結晶成長時にカ
ーボンウエハー上への多結晶の堆積が抑えられる効果も
得られる。この絶縁板は基板搬送時に基板保持治具と一
緒に搬送するのでそのつど交換、洗浄ができるので、反
応管を取り外してカーボンサセプター等を洗浄するよう
な大掛かりなメンテナンスの頻度を少なくできる。

【００３６】請求項１０に示す縦型気相成長装置は、請
求項６に記載した縦型気相成長装置において、被成長基
板と第２の被誘導加熱体を取り付けた基板保持治具を保
持する支持棒とは独立に上下方向に移動可能なサセプタ
ー支持棒と、支持棒に保持された基板保持治具の上方に
サセプター待機部とを有した構造であるので、別室で主
面を下方に向けた被成長基板とその上に第２の被誘導加
熱体を取り付けた基板保持治具を横方向から反応室に移
動して支持棒に保持して、第２の被誘導加熱体を被成長
基板の裏面上に数ｍｍ離した位置、つまり、被成長基板
に被誘導加熱体の自重が伝わらなく且つ誘導加熱の可能
な位置に誘導加熱体をサセプター待機部から下方に移動
し、その位置を制御することができる。また、被誘導加
熱体を反応室に残したまま基板搬送を行なうことがで
き、被成長基板をセットする時、酸素等の吸着による反
応室の汚染が低減され成長層の品質低下を防ぐことがで
きる効果が付加される。

【００３７】請求項１１に示す縦型気相成長装置は、被
誘導加熱体を、被成長基板の裏面の上方にある支持棒と
一緒に回転するサセプター支持棒に保持された主となる
第１の被誘導加熱体と、被成長基板の裏面上に直に接し
た第１の被誘導加熱体よりも軽くて被成長基板よりも大
きい第２の被誘導加熱体とに分けて、第２の被誘導加熱
体は被成長基板の裏面の上方にある回転する支持棒に保
持された第１の基板保持治具により保持し、被成長基板
は前記基板保持治具とは別の第２の基板保持治具により
第２の被誘導加熱体に保持した構造であるので、被成長
基板に加わる力は重い被誘導加熱体の自重によるもので
はなく、第２の基板保持治具を用いて第２の被誘導加熱
体に保持した時に加わる力が主であり、適切な力で保持
することにより被成長基板に加わる力が低減され、被成
長基板に加わる応力を低減できるので、スリップライン
等の欠陥、ウエハーの反り等が低減される。また、第２
の被誘導加熱体の底面の面積を被成長基板よりも大きく
しているのでエッジ効果が低減され、ウエハー周辺部の
気相成長層の厚さむら等も改善でき、膜厚の均一性がよ
くなる。さらに、被誘導加熱体の温度分布が原因である
被成長基板の周辺部と中心部の温度差は小さくなり被成
長基板の熱歪が抑えられるので、この原因によるスリッ
プライン等の欠陥の発生が抑えられる。さらにウエハー
面内の温度分布が均一化されるので、温度分布が原因で
あった膜特性の分布も改善される。このように本発明の
装置ではウエハー面内の均一性に優れた良質なエピタキ
シャル成長層を得ることができる。さらに、第２の基板
保持治具を取り付ける位置を適当に設けることで不定形
のウエハーを用いることも可能となる。また、ウエハー
の大きさ、形状によらず位置精度を高くしてウエハーを
保持することができる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明の縦型気相成長装置の請求
項１、請求項２、請求項４、請求項５に対応した第一の
実施例を示す断面図である。また、図２は、図１中のＡ
領域の拡大図であり、図３は、図１中のＢ方向から見た
図である。これらの図では、本発明をより容易に理解で
きるように簡略化して示している。図中符号１は反応室
に設置された反応管を示しており、反応管１は石英ガラ
スで作られた二重管構造であり、下部に設けられた給水
口２から上部の排水口３に冷却水を流して反応管１を冷
却する構造となっている。反応管１内への原料ガス供給
口４とキャリアガス供給口５は反応管１の下部に設けら
れ、反応管１からのガス排出口６は上部に設けられてい
る。

【００３９】反応管１内のガス供給口４及び５とガス排
出口６の間には、回転する支持棒１０に保持され被成長
基板８を保持する基板保持治具９と、被誘導加熱体であ
る直径７０ｍｍ、厚さ３５ｍｍのカーボンサセプター７
を配置している。カーボンサセプター７は直径５０ｍ
ｍ、厚さ３５０μｍである被成長基板８よりも片側１ｃ
ｍ大きく、その上方にある支持棒１０内に挿通され支持
棒１０と一緒に回転するサセプター支持棒１４に対して
長いカーボン固定ネジ１５によって上下方向に遊びを持
って保持され、被成長基板８上に積載されている。すな
わちこの例では、カーボンサセプター７はサセプター支
持棒１４に対してカーボン固定ネジ１５によって固定さ
れているが、カーボン固定ネジ１５は長く、サセプター
支持棒１４の下部にはネジの直径より大きくてネジの頭
より小さな穴があいており、カーボンサセプター７が被
成長基板８上に積載されている時は、サセプター支持棒
１４の重さがカーボンサセプター７に加わらないような
構造になっている。また、カーボンサセプター７はサセ
プター支持棒１４を図示しないモーター等による移動機
構により上下に動かすことにより、回転する支持棒１０
とは独立に上下方向に移動可能である。つまり、サセプ
ター支持棒１４を上に移動したときはサセプター支持棒
１４にカーボン固定ネジ１５の頭がひっかかるため、カ
ーボンサセプター７を上に移動することができる。

【００４０】主面を下方に向けた被成長基板８は支持棒
１０に保持された基板保持治具９により周辺部のみで保
持されている。尚、基板保持治具９は被誘導加熱体であ
るカーボンサセプター７がすっぽり入って若干余裕があ
るように、カーボンサセプター７の外径より一回り大き
い内径を有する筒状の本体９ａと、この本体下部に設け
られ、回転する支持棒１０の軸方向に直角に突出する複
数個の基板保持爪１２（この例では３つの基板保持爪）
を有しており、基板保持爪１２の上面すなわち被成長基
板に８に接する方の面には被成長基板８の厚さよりも浅
い約３００μｍの段部１６が形成されていて、その段部
１６に被成長基板８が保持されている。また、基板保持
治具９は支持棒１０に対して取り外し可能であり、別室
で被成長基板８をセットした後に反応管１内に運ばれ、
支持棒１０に設けた基板保持治具受け部２５に保持でき
るように、基板保持治具９の上部には本体９ａの外径よ
りも大きな保持用リング部２６を設けており、該保持用
リング部２６を上記基板保持治具受け部２５に掛合する
ことにより、基板保持治具９が支持棒１０に保持される
構造となっている。勿論、支持棒１０もサセプター支持
棒１４と同様に、別室の横方向に移動するアームとの間
で基板搬送可能なように、図示しないモーター等による
移動機構により上下方向に移動可能である。つまりこの
ような、被誘導加熱体が入ることが可能な筒状の本体９
ａと、本体下部に設けられ、主面を下方に向けて被成長
基板８を保持する段部１６を有した基板保持爪１２と、
本体上部に設けられ本体の外径よりも大きな保持用リン
グ部２６とを有し、支持棒１０に対して着脱可能な基板
保持治具９を用いることで、筒状の本体９ａの内径より
も充分小さい被成長基板８においても移動しないように
基板搬送できる。勿論、被成長基板８の径が本体９ａの
内径と近い場合は、基板保持爪１２が段部を有していな
い平坦な形状でも充分安定に基板保持できるので、段部
は無くてもかまわない。尚、上記の段部を有した基板保
持爪の効果は、図１７に示したような基板保持治具１０
９と支持棒１１０が一体化されている従来の装置のよう
な場合でも、被成長基板をその大きさによらず挿入時に
位置精度良く保持できることは明らかである。

【００４１】図１〜３に示す縦型気相成長装置おいて、
ウエハーセットは通常Ｎ₂ ボックス等、反応室とは別室
の外気に直接触れない所で行なわれるが、多孔質のカー
ボンには雰囲気中の微量の酸素等が吸着し易く、そのた
め成長層の品質を悪くする原因となる。そこでこの場
合、被成長基板８を保持する基板保持治具９だけを取り
外して別室に搬送し、カーボンサセプター７は反応管１
を含む反応室から出さないようにして雰囲気中の酸素等
が吸着しないようにしている。また、基板保持治具９の
材料としては、通常、王水等で洗浄が容易な絶縁物が用
いられ、本実施例では加工が容易で安価な石英を用いて
いる。そして、サセプター支持棒１４により、回転する
支持棒１０とは独立に上下方向に移動可能なカーボンサ
セプター７が、支持棒１０に保持された基板保持治具９
の上部に設けたサセプター待機部１３から基板保持治具
９の内側の下方に降りて周辺部のみで保持されている被
成長基板８の裏面上に直に積載される。このような構成
にすることでカーボンサセプター７に対する被成長基板
８の位置を再現性良く合わせることができる。また、前
記したようにカーボンサセプター７は回転する支持棒１
０に対して上下方向に遊びを持っており、また、カーボ
ンサセプター７と基板保持治具９の間には多少隙間があ
り、カーボンサセプター７は多少動くことができるの
で、万一、カーボンサセプター７の底面と被成長基板８
の裏面の平行度が多少ずれていた場合でも、そのずれを
吸収できるので、一部を強く押し付けすぎることもな
く、複数個の基板保持爪１２には均一に力が加わり、カ
ーボンサセプター７、被成長基板８、基板保持爪１２の
間は常に密着性が良く、しかも再現性良く、更に均一に
基板を保持できる。また、このような構成とすること
で、カーボンサセプター７の側面への多結晶の堆積を低
減でき、基板保持治具９は随時洗浄可能なので、反応管
１を外してカーボンサセプター７等を洗浄するような大
掛かりなメンテナンスの頻度を低減できる。また、被誘
導加熱体７の汚れが低減されることから、被誘導加熱体
を洗浄する回数が減り、洗浄後の脱ガス工程を少なくで
きる。

【００４２】さて、図１〜３に示す縦型気相成長装置お
いては、原料ガス供給口４から供給されたガスは被成長
基板８の主面に吹き付けられガス排出口６へと向かう。
つまり、反応管１内の下部から上部へと向かうガスの流
れに対して直角に被成長基板８を配置している。そし
て、反応管１の周囲に設けられた高周波加熱コイル１１
によって高周波電界を印加することによりカーボンサセ
プター７の発熱が生じ被成長基板８が加熱され、被成長
基板８の表面に達した原料ガスの分解と被成長基板８表
面での表面反応により結晶成長するものである。尚、成
長中は回転する支持棒１０により被成長基板８、カーボ
ンサセプター７等も一緒に回転する。

【００４３】このような構造の縦型気相成長装置におい
ては、ガス供給口４及び５からのガスの流れ方向とカー
ボンサセプター７等の熱により加熱され浮力を持ったガ
スの流れ方向が一致するために、成長に寄与しなかった
不用なガスは原料ガスと混合しにくく、原料ガスの組成
変化等が防止され、高品質な結晶ができる。尚、図中の
細い矢印はガスの流れの概略を示している。また、カー
ボンサセプター７の底面の面積を被成長基板８よりも大
きくしているので被成長基板８上での流速はほぼ等し
く、流速が速くなる領域はカーボンサセプター７のエッ
ジ部分に移動し、被成長基板８上での供給される原料ガ
スは面内でほぼ等しくなるので、被成長基板８のエッジ
部分での成長速度が大きくなることはなく、ウエハー周
辺部の成長層の厚さむら等が改善され、ウエハー面内の
均一性に優れた気相成長層が得られる。このエッジ部分
の盛り上がりは原料ガス供給量とキャリアガス供給量の
比を変えても、他のパラメータを変えても中心付近が均
一になるような条件を選んだ場合、カーボンサセプター
７と被成長基板８の大きさが同様な場合には周囲約１ｃ
ｍ生じていたが、カーボンサセプター７の底面の面積を
被成長基板８よりも大きくすることで改善できた。この
ようなわけで、カーボンサセプター７は基板よりも片側
１ｃｍ以上大きくすることが望ましい。

【００４４】ここで、従来の構造であるカーボンサセプ
ターと基板の直径が同じである装置と、本実施例のカー
ボンサセプター７が片側１ｃｍ大きい構造の縦型気相成
長装置で、直径５０ｍｍのＧａＡｓ基板を用いたときの
膜厚分布の例をそれぞれ図４と図５に示す。図４、図５
より明らかなように、本実施例の装置では、ウエハー周
辺部での均一性が改善されていることがわかる。また、
被誘導加熱体の温度分布が原因である被成長基板の周辺
部と中心部の温度差は小さくなり被成長基板の熱歪が抑
えられるので、この原因によるスリップライン等の欠陥
の発生が抑えられ、また、被成長基板の温度分布が均一
化されるので、温度分布が原因であった膜特性の分布も
改善され、さらに均一で良質の結晶成長層を得ることが
できるのである。

【００４５】次に、図６は本発明の縦型気相成長装置の
第２の実施例を示す基板保持部の断面図であり、本発明
の請求項３を説明するものである。本実施例による装置
の全体構成は図１に示した第１の実施例と同様である
が、第１の実施例と違うところは、基板保持爪１２は段
部が無く平坦な形状であり、また、カーボンサセプター
７と被成長基板８の裏面の間に絶縁板２４が挿入されて
いることである。このような構成にすると、着脱可能な
基板保持治具９の基板保持爪１２に被成長基板を載せて
その上に絶縁板２４を載せて基板搬送すると、絶縁板２
４の自重により被成長基板８を押さえることができ、基
板保持治具９の内径よりも充分小さい基板を保持する場
合でも基板保持爪１２に段部を設ける必要がなく、基板
搬送時の被成長基板の移動を防止することができ、第１
の実施例の装置とほぼ同様の効果が得られる。その他、
本実施例の装置においては、結晶成長時にカーボンサセ
プター主面上への多結晶の堆積が抑えられる効果も得ら
れる。カーボンサセプター７上への多結晶の堆積は成長
回数を重ねるとカーボンサセプター７と被成長基板８と
の接触状態を悪くして温度分布を大きくし再現性、均一
性などに悪影響を及ぼす原因になるのでメンテナンスが
必要である。しかし本実施例の装置では、カーボンサセ
プター７と被成長基板８の間に絶縁板２４が挿入されて
おり、この絶縁板２４は基板搬送時に基板保持治具９と
一緒に搬送するので、そのつど交換、洗浄ができるの
で、反応管１を取り外してカーボンサセプター等を洗浄
するような大掛かりなメンテナンスの頻度を少なくでき
るという別の効果も得られるものである。

【００４６】ところで、第１、第２の実施例に示した縦
型気相成長装置ではまだ被誘導加熱体の自重が原因であ
るスリップライン等の欠陥、ウエハーの反り、ウエハー
の割れ等の発生が抑えられていない。そこで、次にこれ
を改善できる装置の実施例を示す。図７は本発明の縦型
気相成長装置の第３の実施例を示す断面図であり、本発
明の請求項６、請求項７、請求項１０を説明するもので
ある。また、図８は図７中のＣ領域の拡大図であり、図
９は図７中のＤ方向から見た図である。これらの図で
は、本発明をより容易に理解できるように簡略化して示
している。図７〜９において、符号１は反応室に設置さ
れた反応管を示しており、反応管１は石英ガラスで作ら
れた二重管構造であり、下部に設けられた給水口２から
上部の排水口３に冷却水を流して反応管１を冷却する構
造となっている。反応管１内への原料ガス供給口４とキ
ャリアガス供給口５は反応管１の下部に設けられ、反応
管１からのガス排出口６は上部に設けられている。

【００４７】反応管１内のガス供給口４及び５とガス排
出口６の間には、回転する支持棒１０に保持され被成長
基板８を保持する基板保持治具９と、主となる第一の被
誘導加熱体である直径７０ｍｍ、厚さ３５ｍｍのカーボ
ンサセプター７を配置している。カーボンサセプター７
は直径５０ｍｍ、厚さ３５０μｍである被成長基板８よ
りも片側１ｃｍ大きく、その上方にある支持棒１０内に
挿通され支持棒１０と一緒に回転するサセプター支持棒
１４に対して長いカーボン固定ネジ１５によって上下方
向に遊びを持って固定されている。すなわちこの例で
は、カーボンサセプター７はサセプター支持棒１４に対
してカーボン固定ネジ１５によって固定されているが、
カーボン固定ネジ１５は長く、サセプター支持棒１４の
下部にはネジの直径より大きくてネジの頭より小さな穴
があいており、サセプター支持棒１４の重さがカーボン
サセプター７に加わらないような構造になっている。ま
た、カーボンサセプター７はサセプター支持棒１４を図
示しないモーター等による移動機構により上下に動かす
ことにより、回転する支持棒１０とは独立に上下方向に
移動可能である。

【００４８】主面を下方に向けた被成長基板８は支持棒
１０に保持された基板保持治具９により周辺部のみで保
持されている。尚、基板保持治具９は第１の被誘導加熱
体であるカーボンサセプター７がすっぽり入って若干余
裕があるように、カーボンサセプター７の外径より一回
り大きい内径を有する筒状の本体９ａと、この本体下部
に設けられ、回転する支持棒１０の軸方向に直角に突出
する複数個の基板保持爪１２（この例では３つの基板保
持爪）を有しており、基板保持爪１２の上面すなわち被
成長基板に８に接する方の面には被成長基板８の厚さよ
りも浅い約３００μｍの段部１６が形成されていて、そ
の段部１６に被成長基板８が保持されている。そして、
被成長基板８の裏面上には直に第２の被誘導加熱体であ
る厚さ３ｍｍ、直径７０ｍｍで円板状（ウエハー状）で
あって被成長基板８よりも片側１ｃｍ大きいカーボンウ
エハーが積載されている。また、基板保持治具９は支持
棒１０に対して取り外し可能であり、別室で被成長基板
８とその裏面上に直にカーボンウエハー２０を積載した
後に反応管１内に運ばれ支持棒１０に保持される。この
際、基板保持治具９を支持棒１０に設けた基板保持治具
受け部２５で保持できるように、基板保持治具９の上部
には本体９ａの外径よりも大きな保持用リング部２６を
設けており、該保持用リング部２６を上記基板保持治具
受け部２５に掛合することにより、基板保持治具９が支
持棒１０に保持される構造となっている。尚、この実施
例では基板保持爪１２に段部１６を設けているが、この
ような基板保持方法にするとカーボンウエハー２０の自
重により被成長基板８が移動することなく搬送できるの
で、基板挿入時に再現性良くウエハーセットできれば、
基板保持爪１２に上記段部を特に設けなくてもかまわな
い。

【００４９】また、上記装置において、ウエハーセット
は通常Ｎ₂ ボックス等、反応室とは別室の外気に直接触
れない所で行なわれるが、多孔質のカーボンには雰囲気
中の微量の酸素等が吸着し易く、そのため成長層の品質
を悪くする原因となる。そこでこの場合、カーボンウエ
ハー２０の表面にはＳｉＣ膜等の不純物付着低減用のコ
ーティングをしておいた方がよい。また、カーボンサセ
プター７は反応管１を含む反応室から出さないようにし
て雰囲気中の微量の酸素等が吸着しないようにしてい
る。そして、上下方向に移動可能なカーボンサセプター
７が、モーター等による移動機構によりサセプター待機
部１３から基板保持治具９の内側の下方に降りて、周辺
部のみで保持されている被成長基板８の裏面上に直に積
載されたカーボンウエハー２０に接しない位置、例えば
数ｍｍ離して（間隙２２を設けて）保持される。このよ
うな構成にすることで、カーボンサセプター７及びカー
ボンウエハー２０に対する被成長基板８の位置を再現性
良く合わせることができる。また、カーボンウエハー２
０は被成長基板８の裏面上に直に積載されているので、
一部を強く押し付けすぎることもなく、複数個の基板保
持爪１２には均一に力が加わり、カーボンウエハー２
０、被成長基板８、基板保持爪１２の間は密着性が良く
しかも再現性良く均一に基板を保持できる。

【００５０】さて、図７〜９に示す縦型気相成長装置お
いては、原料ガス供給口４から供給されたガスは被成長
基板８の主面に吹き付けられガス排出口６へと向かう。
つまり、反応管１内の下部から上部へと向かうガスの流
れに対して直角に被成長基板８を配置している。そし
て、反応管１の周囲に設けられた高周波加熱コイル１１
によって高周波電界を印加することによりカーボンサセ
プター７及びカーボンウエハー２０の発熱が生じ被成長
基板８が加熱され、被成長基板８の表面に達した原料ガ
スの分解と被成長基板８表面での表面反応により結晶成
長するものである。尚、我々の実験では、薄いカーボン
ウエハー２０のみでは結晶成長するのに適した温度、例
えばＡｌＧａＡｓ系の材料ならば７００〜８５０℃まで
昇温することができなかったが、本実施例のようにカー
ボンサセプター７及びカーボンウエハー２０を用いた構
成にすると加熱可能であった。勿論、カーボンサセプタ
ー７からの輻射熱が主となっているものではない。この
カーボンサセプター７の位置はカーボンサセプター７に
充分加熱可能な位置ならかまわない。

【００５１】このような構造の縦型気相成長装置におい
ては、ガス供給口４及び５からのガスの流れ方向とカー
ボンサセプター７及びカーボンウエハー２０等の熱によ
り加熱され浮力を持ったガスの流れ方向が一致するため
に、成長に寄与しなかった不用なガスは原料ガスと混合
しにくく、原料ガスの昇温による組成変化等が防止さ
れ、高品質な結晶ができる。尚、図中の細い矢印はガス
の流れの概略を示している。また、カーボンウエハー２
０の底面の面積を被成長基板８よりも大きくしているの
で被成長基板８上での流速はほぼ等しく、流速が速くな
る領域はカーボンウエハー２０のエッジ部分に移動し、
被成長基板８上での供給される原料ガスは面内でほぼ等
しくなるので、被成長基板８のエッジ部分での成長速度
が大きくなることはなく、ウエハー周辺部の成長層の厚
さむら等が改善され、ウエハー面内の均一性に優れた気
相成長層が得られる。このエッジ部分の盛り上がりは原
料ガス供給量とキャリアガス供給量の比を変えても、他
のパラメータを変えても中心付近が均一になるような条
件を選んだ場合、カーボンウエハー２０と被成長基板８
の大きさが同様な場合には周囲約１ｃｍ生じていたが、
カーボンウエハー２０の底面の面積を被成長基板８より
も大きくすることで改善できた。このようなわけで、カ
ーボンウエハー２０は基板よりも片側１ｃｍ以上大きく
することが望ましい。

【００５２】また、本実施例の縦型気相成長装置では、
被誘導加熱体の温度分布が原因である被成長基板８の周
辺部と中心部の温度差は小さくなり被成長基板の熱歪が
抑えられたので、この原因によるスリップライン等の欠
陥の発生も抑えられ、また、被成長基板の温度分布が均
一化されるので、温度分布が原因である膜特性の分布も
改善され、さらに均一で良質の結晶成長層を得ることが
できるのである。さらに、被誘導加熱体である薄いカー
ボンウエハー２０のみが被成長基板８上に乗っているの
で、被成長基板８に加わる力を低減することができ、ス
リップライン等の欠陥、ウエハの反りが低減し、良質な
エピタキシャル成長層を得ることができるので、デバイ
スを作製したときの歩留まり等が向上する。尚、この効
果は、カーボンウエハー２０の大きさが被成長基板８の
大きさと同じ場合でも効果があるのは明らかである。ま
た、第１の被誘導加熱体であるカーボンサセプター７は
反応室内にあり、基板と一緒に搬送される第２の被誘導
加熱体であるカーボンウエハー２０は薄いので、洗浄も
容易で吸着した不純物ガスも容易に脱ガスできるので酸
素等の吸着による反応室の汚染が低減され成長層の品質
低下を防ぐことができる。

【００５３】次に、図１０は本発明の縦型気相成長装置
の第４の実施例を示す基板保持部の断面図であり、本発
明の請求項８を説明するものである。本実施例の全体構
成は図７に示した第３の実施例とほぼ同様であるが、第
３の実施例と違うところは、カーボンウエハー２０が第
２のカーボン固定ネジ２３によってカーボンサセプター
７に対して遊びを持って保持される構造となっているこ
とである。カーボン固定ネジ２３は長く、カーボンサセ
プター７にはネジの直径より大きくてネジの頭より小さ
な穴があいており、カーボンサセプター７の重さが被成
長基板８に加わらない機能を持っている。さらに、カー
ボンサセプター７を上に移動した時に、カーボンサセプ
ター７の上面にカーボン固定ネジ２３の頭がひっかかる
ためカーボンウエハー２０を上に移動することができ
る。つまり、カーボンサセプター７とカーボンウエハー
２０を一体化しているので、基板搬送時にカーボンウエ
ハー２０を基板保持治具９と一緒に搬送する必要がな
く、カーボンサセプター７と一緒に反応室に残しておく
ことが可能となるので、別室（基板挿入室）の雰囲気中
の酸素等による反応室の汚染が更に低減され、更に高品
質のエピタキシャル成長層を得ることができる。

【００５４】また、図示しないが、本発明の請求項９に
示すように、図１０のカーボンウエハー２０と被成長基
板８の裏面の間に図６の第２の実施例の装置のように絶
縁板２４を挿入することができ、絶縁板２４を挿入する
ことで、基板保持爪１２に段部が無い場合でも、上記効
果を有したまま、絶縁板２４の自重により被成長基板８
を押さえることができ、基板保持治具９の内径よりも充
分小さい基板を保持する場合でも基板保持爪１２に段部
を設ける必要がなく、基板搬送時の被成長基板の移動を
防止することができる。尚、この場合、基板に加わる力
を低減する必要があるので絶縁板２４は薄いことが望ま
しい。また、絶縁板２４を用いると、結晶成長時にカー
ボンウエハー２０上への多結晶の堆積が抑えられる。す
なわち、カーボンウエハー２０上への多結晶の堆積は成
長回数を重ねるとカーボンウエハー２０と被成長基板８
との接触状態を悪くして温度分布を大きくし再現性、均
一性などに悪影響を及ぼす原因になるのでメンテナンス
が必要であるが、絶縁板をカーボンウエハー２０と被成
長基板８との間に挿入しておくことにより堆積物は主と
して絶縁板に付着しカーボンウエハー２０上への多結晶
の堆積が抑えられ、しかも、この絶縁板は基板搬送時に
基板保持治具９と一緒に搬送するので、そのつど交換、
洗浄ができるので、反応管１を取り外してカーボンサセ
プター７やカーボンウエハー２０等を洗浄するような大
掛かりなメンテナンスの頻度を少なくできる効果も得ら
れる。

【００５５】次に、図１１は本発明の縦型気相成長装置
の第５の実施例を示す断面図であり、本発明の請求項１
１を説明するものである。また、図１２は図１１中のＥ
領域の拡大図であり、図１３は図１１中のＦ方向から見
た図である。これらの図では、本発明をより容易に理解
できるように簡略化して示している。本実施例は被誘導
加熱体の自重が原因であるスリップライン等の欠陥、ウ
エハの反り、ウエハの割れ等の発生を抑えることもでき
る実施例である。図１１〜１３において、符号１は反応
室に設置された反応管を示しており、反応管１は石英ガ
ラスで作られた二重管構造であり、下部に設けられた給
水口２から上部の排水口３に冷却水を流して反応管１を
冷却する構造となっている。反応管１内への原料ガス供
給口４とキャリアガス供給口５は反応管１の下部に設け
られ、反応管１からのガス排出口６は上部に設けられて
いる。

【００５６】反応管１内のガス供給口４及び５とガス排
出口６の間には、主となる第一の被誘導加熱体であるカ
ーボンサセプター７を配置している。カーボンサセプタ
ー７は被成長基板８よりも片側１ｃｍ大きく、その上方
にある支持棒１０内に挿通され支持棒１０と一緒に回転
するサセプター支持棒１４に対して長いカーボン固定ネ
ジ１５によって上下方向に遊びを持って固定されてい
る。すなわちこの例では、カーボンサセプター７はサセ
プター支持棒１４に対してカーボン固定ネジ１５によっ
て固定されているが、カーボン固定ネジ１５は長く、サ
セプター支持棒１４の下部にはネジの直径より大きくて
ネジの頭より小さな穴があいており、サセプター支持棒
１４の重さがカーボンサセプター７に加わらないような
構造になっている。また、カーボンサセプター７はサセ
プター支持棒１４を図示しないモーター等による移動機
構により上下に動かすことにより、回転する支持棒１０
とは独立に上下方向に移動可能である。そして、厚さ３
５０μｍ、直径５０ｍｍである被成長基板８よりも片側
１ｃｍ大きい第２の被誘導加熱体である厚さ３ｍｍ、直
径７０ｍｍで円板状（ウエハー状）のカーボンウエハー
２０が支持棒１０に保持された第１の基板保持治具９に
より周辺部のみで保持されている。

【００５７】尚、第１の基板保持治具９は回転する支持
棒１０の軸方向に直角に突出した複数個の基板保持爪１
２を有しており、該基板保持爪１２にカーボンウエハー
２０が保持されている。また、被成長基板８はカーボン
ウエハー２０の下面に主面を下にして第２の基板保持治
具２１であるカーボン製の板２１ａとネジ２１ｂで保持
されている。また、第１の基板保持治具９は本体上部に
設けられた本体より外径の大きい保持用リング部２６を
有しており、該保持用リング部２６を支持棒１０の基板
保持治具受け部２５に掛合することにより支持棒１０に
保持されるようになっており、着脱可能である。従っ
て、第１の基板保持治具９は支持棒１０から取り外し可
能で、別室で被成長基板８が第２の基板保持治具２１に
より保持された第２の被誘導加熱体である厚さ３ｍｍの
カーボンウエハー２０を第１の基板保持治具９にセット
した後に、反応管１を含む外気が直接入り込まない反応
室内に反応室の横方向から運ばれ支持棒１０に保持され
る。

【００５８】また、上記装置おいて、ウエハーセットは
通常Ｎ₂ ボックス等、反応室とは別室の外気に直接触れ
ない所で行なわれるが、多孔質のカーボンには雰囲気中
の微量の酸素等が吸着し易く、そのため成長層の品質を
悪くする原因となる。そこでこの場合、カーボンウエハ
ー２０の表面にはＳｉＣ膜等の不純物付着低減用のコー
ティングをしておいた方がよい。また、カーボンサセプ
ター７は反応管１を含む反応室から出さないようにして
雰囲気中の微量の酸素等が吸着しないようにしている。
そして、支持棒１０に対して独立に上下方向に移動可能
なカーボンサセプター７が、モーター等による移動機構
によりサセプター待機部１３から基板保持治具９の内側
の下方に降りて、基板保持爪１２により周辺部のみで保
持されているカーボンウエハー２０の裏面上に直に積載
されている。このような構成にすることで、カーボンサ
セプター７及びカーボンウエハー２０に対する被成長基
板８の位置を再現性良く合わせることができる。また、
被成長基板８は第２の基板保持治具２１であるカーボン
製の板２１ａとネジ２１ｂで固定されているので、強く
締めないように均一に締めることで密着性が良くしかも
均一に基板を保持できる。このため第３及び第４の実施
例と同様に基板に加わる力を低減でき、スリップライン
等の欠陥を低減できる。またこの場合、第２の基板保持
治具２１用の穴の位置を適当に設けておくと本実施例の
ような円形のウエハー以外の不定形のウエハーをも用い
ることが可能となる効果も付加される。

【００５９】さて、図１１〜１３に示す縦型気相成長装
置おいては、原料ガス供給口４から供給されたガスは被
成長基板８の主面に吹き付けられガス排出口６へと向か
う。つまり、反応管１内の下部から上部へと向かうガス
の流れに対して直角に被成長基板８を配置している。そ
して、反応管１の周囲に設けられた高周波加熱コイル１
１によって高周波電界を印加することによりカーボンサ
セプター７及びカーボンウエハー２０の発熱が生じ被成
長基板８が加熱され、被成長基板８の表面に達した原料
ガスの分解と被成長基板８表面での表面反応により結晶
成長するものである。

【００６０】このような構造の縦型気相成長装置におい
ては、ガス供給口４及び５からのガスの流れ方向とカー
ボンサセプター７及びカーボンウエハー２０等の熱によ
り加熱され浮力を持ったガスの流れ方向が一致するため
に、成長に寄与しなかった不用なガスは原料ガスと混合
しにくく、成長ガスの昇温による組成変化等が防止さ
れ、高品質な結晶ができる。また、カーボンウエハー２
０の底面の面積を被成長基板８よりも大きくしているの
で被成長基板８上での流速はほぼ等しく、流速が速くな
る領域はカーボンウエハー２０のエッジ部分に移動し、
被成長基板８上での供給される原料ガスは面内でほぼ等
しくなるので、被成長基板８のエッジ部分での成長速度
が大きくなることはなく、ウエハー周辺部の成長層の厚
さむら等が改善され、ウエハー面内の均一性に優れた気
相成長層が得られる。このエッジ部分の盛り上がりは原
料ガス供給量とキャリアガス供給量の比を変えても、他
のパラメータを変えても中心付近が均一になるような条
件を選んだ場合、カーボンウエハー２０と被成長基板８
の大きさが同様な場合には周囲約１ｃｍ生じていたが、
カーボンウエハー２０の底面の面積を被成長基板８より
も大きくすることで改善できた。このようなわけで、カ
ーボンウエハー２０は基板よりも片側１ｃｍ以上大きく
することが望ましい。

【００６１】また、本実施例の縦型気相成長装置では、
被誘導加熱体の温度分布が原因である被成長基板８の周
辺部と中心部の温度差は小さくなり被成長基板の熱歪が
抑えられるので、この原因によるスリップライン等の欠
陥の発生が抑えられ、また、被成長基板の温度分布が均
一化されるので、温度分布が原因である膜特性の分布も
改善され、さらに均一で良質の結晶成長層を得ることが
できるのである。また、被成長基板８は第２の基板保持
治具２１であるカーボン製の板２１ａとネジ２１ｂで固
定されているので、被成長基板に加わる力は被誘導加熱
体であるカーボンウエハー２０及びカーボンサセプター
７の重さに左右されず被成長基板に加わる力を低減する
ことができ、スリップライン等の欠陥、ウエハーの反り
等が低減し、良質なエピタキシャル成長層を得ることが
できる。この場合、第２の基板保持治具２１は被誘導加
熱体等の重さが被成長基板に加わらない構造で保持でき
れば良く、カーボン製の板とネジでなくてもかまわな
い。また、カーボンサセプター７はカーボンウエハー２
０に接していなくても良く、カーボンウエハー２０が充
分加熱される程度なら離れていてもよい。また、第２の
基板保持治具２１は、カーボンウエハー２０と同様にＳ
ｉＣ等のガスの吸着低減用の膜がコーティングされてい
る方がよい。

【００６２】尚、以上の実施例においては、本発明に係
わる縦型気相成長装置をＧａＡｓ基板を用いた例につい
て説明したが、ＧａＡｓ基板以外の化合物半導体及び、
IＶ族半導体基板を用いた熱分解し易い原料ガスを用い
た気相成長においても効果的に適用することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の縦型気
相成長装置では、反応ガスを下部から導入して上部に排
出する縦型反応管と、主面を下方に向けた被成長基板の
裏面上に積載された被誘導加熱体とを有して高周波誘導
加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長装置に
おいて、基板保持治具は、被成長基板の搬送には別室で
被成長基板を基板保持治具に保持してから反応室に移動
し、支持棒に設けられた基板保持治具受け部に保持でき
るように、被誘導加熱体が入ることが可能な筒状の本体
と、該本体の下部に設けられ前記回転する支持棒の軸方
向に直角に突出して主面を下方に向けた被成長基板の周
辺部を保持する複数個の平坦なまたは断部を有する基板
保持爪と、本体上部に設けられ前記支持棒の基板保持治
具受け部と係合される本体の外径よりも大きな保持用リ
ング部とを有し、前記支持棒に対して着脱可能であるの
で、被成長基板搬送時に、別室で主面を下方に向けた被
成長基板を基板保持治具の段部を有する基板保持爪に保
持してから反応室に移動し、支持棒に設けた基板保持治
具受け部に保持用リング部を保持することで、筒状の本
体の内径よりも充分小さい被成長基板においても移動し
ないように再現性良く基板搬送できる。尚、本体の内径
と同程度の大きさの被成長基板を用いた場合は段部が無
く平坦な基板保持爪でも移動しないように再現性良く基
板搬送できる。このように本発明では、ウエハーの大き
さによらず位置精度を高くしつつ基板搬送するための治
具を提供することができる。また、被成長基板の下流側
は多結晶等が堆積する。特に被誘導加熱体の近くは多い
が、その領域に着脱可能な上記基板保持治具を用いる
と、交換して王水等で洗浄できるので、被誘導加熱体
等、反応室内の汚れを低減でき、反応管を取り外すよう
な大掛かりなメンテナンスの頻度を少なくできる。ま
た、被誘導加熱体の汚れが低減されることから、被誘導
加熱体を洗浄する回数が減り、洗浄後の脱ガス工程を少
なくできる効果もある。

【００６４】請求項２の縦型気相成長装置では、反応室
内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排出
する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回転
する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその周
辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置する
前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板の
裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周波
誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長装
置において、前記被誘導加熱体の底面の面積を前記被成
長基板よりも大きくし、また、前記基板保持治具は、回
転する支持棒の軸方向に直角に複数個の基板保持爪を有
しており、該基板保持爪の上面すなわち被成長基板に接
する方の面には被成長基板の厚さよりも浅い段部が形成
されていて、その段部に被成長基板が保持される構造を
有しているので、段部を有する基板保持爪によりウエハ
ーの大きさによらずウエハー挿入時の位置精度を高くし
てウエハーを保持することができる。また、被誘導加熱
体の底面の面積を被成長基板よりも大きくしているので
エッジ効果が低減され、ウエハー周辺部の気相成長層の
厚さむら等が改善でき、ウエハー面内の膜厚の均一性に
優れた気相成長層を得ることができる。また、被誘導加
熱体の温度分布が原因である被成長基板の周辺部と中心
部の温度差は小さくなり被成長基板の熱歪が抑えられる
ので、この原因によるスリップライン等の欠陥の発生が
抑えられる。更にウエハー面内の温度分布が均一化され
るので温度分布が原因であった膜特性の分布も改善さ
れ、さらに均一で良質の結晶成長層を得ることができ
る。なおこれは、支持棒と基板保持治具が一体化されて
いても効果がある。

【００６５】請求項３の縦型気相成長装置では、反応室
内に設置され、反応ガスを下部から導入して上部に排出
する縦型反応管と、反応管内に挿入され反応管内で回転
する支持棒と、主面を下方に向けた被成長基板をその周
辺部のみで保持し該被成長基板の裏面の上方に位置する
前記支持棒に保持された基板保持治具と、被成長基板の
裏面上に直に積載された被誘導加熱体とを有し、高周波
誘導加熱方式を用いて結晶成長を行なう縦型気相成長装
置において、前記被誘導加熱体の底面の面積が前記被成
長基板よりも大きくて、また、別室で被成長基板を基板
保持治具に保持してから反応室に移動し、支持棒に設け
られた基板保持治具受け部に保持できるように、前記基
板保持治具として、前記被誘導加熱体が入ることが可能
な筒状の本体と、該本体の下部に設けられ前記回転する
支持棒の軸方向に直角に突出して主面を下方に向けた被
成長基板の周辺部を保持する複数個の基板保持爪と、本
体上部に設けられ前記支持棒の基板保持治具受け部と係
合される本体の外径よりも大きな保持用リング部とを有
し、前記支持棒に対して着脱可能である第１の基板保持
治具と、該第１の基板保持治具に主面を下方に向けて被
成長基板の裏面上に直に積載した被成長基板よりも大き
く基板保持治具の内径よりも若干小さい被誘導加熱体と
同程度の直径の絶縁板とを有することを特徴とする基板
保持治具を用い、該基板保持治具により被成長基板が搬
送される構成なので、前記絶縁板の自重により被成長基
板を押さえることができ、第１の基板保持治具の内径よ
りも充分小さい基板を保持する場合でも基板保持爪に段
部を設ける必要がなく、基板搬送時の被成長基板の移動
を防止することができる。従って、ウエハーの大きさに
よらずウエハーの位置精度を高くして基板搬送すること
ができる。また、被誘導加熱体の底面の面積を被成長基
板よりも大きくしているのでエッジ効果が低減され、ウ
エハー周辺部の気相成長層の厚さむら等が改善でき、ウ
エハー面内の均一性に優れた気相成長層を得ることがで
きる。また、被誘導加熱体の温度分布が原因である被成
長基板の周辺部と中心部の温度差は小さくなり被成長基
板の熱歪が抑えられるので、この原因によるスリップラ
イン等の欠陥の発生が抑えられ、更にウエハー面内の温
度分布が均一化されるので、温度分布が原因であった膜
特性の分布も改善され、さらに均一で良質の結晶成長層
を得ることができる。また別な効果として、結晶成長時
にカーボンサセプター主面上及び側面への多結晶の堆積
が抑えられる。特にカーボンサセプター主面上への多結
晶の堆積は、成長回数を重ねるとカーボンサセプターと
被成長基板との接触状態を悪くして温度分布を大きく
し、再現性、均一性などに悪影響を及ぼす原因になるの
でメンテナンスが必要である。この絶縁板は基板搬送時
に第１の基板保持治具と一緒に搬送するので、その都度
交換して第１の基板保持治具と共に王水等で洗浄ができ
るので、被誘導加熱体等、反応室内の汚れを低減でき、
反応管を取り外してカーボンサセプター等を洗浄するよ
うな大掛かりなメンテナンスの頻度を少なくできる。ま
た、被誘導加熱体の汚れが低減されることから、被誘導
加熱体を洗浄する回数が減り洗浄後の脱ガス工程を少な
くできる効果も得られる。

【００６６】請求項４の縦型気相成長装置においては、
被成長基板を取り付けた基板保持治具を保持した支持棒
とは独立に上下方向に移動可能なサセプター支持棒と、
支持棒に保持された基板保持治具の上方に位置するサセ
プター待機部とを有した構造であるので、別室で主面を
下方に向けた被成長基板を取り付けた基板保持治具を横
方向から反応室に移動して支持棒に保持して、被成長基
板の裏面上に被誘導加熱体をサセプター待機部から下方
に移動して積載することができ、被誘導加熱体を反応室
に残したまま基板搬送を行なうことができ、脱ガス等が
容易になるので、原料ガスを下部から供給し成長に寄与
しなかった不用なガスを上部から排出する構造の高周波
誘導加熱方式を用いた縦型気相成長装置においても、被
成長基板をセットする時、酸素等の吸着による反応室へ
の汚染が低減される効果がある。そのため成長層の品質
低下を防ぐことができる。

【００６７】請求項５の縦型気相成長装置では、請求項
４の縦型気相成長装置において、まだ課題の残っていた
密着性については、被誘導加熱体が被成長基板の裏面上
に直に積載したときに、被成長基板の裏面の上方にある
支持棒と一緒に回転するサセプター支持棒に対して上下
方向に遊びを持つ構造を有しており、更に被誘導加熱体
は多少動くことができるので、万一、被誘導加熱体の底
面と被成長基板の裏面の平行度が多少ずれている場合で
もそのずれを吸収でき、一部を強く押し付けすぎること
もなく、複数個の基板保持爪には均一に力が加わり、被
誘導加熱体、被成長基板、基板保持爪の間は密着性が良
くなる。しかも再現性良く均一に基板を保持できるの
で、再現性の良い膜ができるという効果が付加される。

【００６８】また、請求項６の縦型気相成長装置におい
ては、被誘導加熱体を、被成長基板の裏面の上方にある
支持棒と一緒に回転するサセプター支持棒に保持固定さ
れた主となる第１の被誘導加熱体と、第１の被誘導加熱
体と該被成長基板の間に第１の被誘導加熱体よりも軽く
第１の被誘導加熱体と接しないで該被成長基板の裏面上
に直に積載した第２の被誘導加熱体とに分けた構成であ
るので、該被誘導加熱体の自重による被成長基板に加わ
る力が低減され、被成長基板に加わる応力を低減できる
ので、スリップライン等の欠陥、ウエハーの反り等が低
減される。そのため良質なエピタキシャル成長層を得る
ことができる。また、第１の被誘導加熱体は常に反応室
内にあり、基板と一緒に搬送される第２の被誘導加熱体
は薄いので洗浄も容易で吸着した不純物ガスも容易に脱
ガスできるので酸素等の吸着による反応室の汚染が低減
され成長層の品質低下を防ぐことができる。

【００６９】また、請求項７の縦型気相成長装置では、
請求項６の縦型気相成長装置の、第２の被誘導加熱体の
底面の面積を被成長基板よりも大きくし、前記基板保持
治具は回転する支持棒の軸方向に直角に複数個の基板保
持爪を有しており、基板保持爪の上面すなわち被成長基
板に接する方の面には被成長基板の厚さよりも浅い段部
が形成されていて、その段部に被成長基板が保持される
構造を有しているので、段部を有する基板保持爪により
ウエハーの大きさによらずウエハー挿入時の位置精度を
高くしてウエハーを保持することができる。また、該被
誘導加熱体の自重による被成長基板に加わる力の低減に
よってスリップライン等の欠陥、ウエハーの反りが低減
される。また、被誘導加熱体の底面の面積を被成長基板
よりも大きくしているのでエッジ効果が低減され、ウエ
ハー周辺部の気相成長層の厚さむら等も改善できるの
で、膜厚の均一性を良くすることができる。さらに、被
誘導加熱体の温度分布が原因である被成長基板の周辺部
と中心部の温度差は小さくなり被成長基板の熱歪が抑え
られるので、この原因によるスリップライン等の欠陥の
発生が抑えられる。また、ウエハー面内の温度分布の均
一性も改善されるので、温度分布が原因であった膜特性
の分布も改善できる。このようなわけでウエハー面内の
均一性に優れた良質なエピタキシャル成長層を得ること
ができる。

【００７０】また、請求項８の縦型気相成長装置では、
請求項６に示す縦型気相成長装置において、第２の被誘
導加熱体は、被成長基板の裏面の上方にある支持棒と一
緒に回転するサセプター支持棒に保持された第１の被誘
導加熱体に対して上下方向に遊びを持って保持される構
造であるので、被誘導加熱体の自重による被成長基板に
加わる力の低減によってスリップライン等の欠陥、ウエ
ハーの反りが低減されると共に、第２の被誘導加熱体を
も反応室から外に出す必要がなくなり、脱ガス等が容易
になるので、被成長基板搬送時の酸素等の吸着による反
応室への不純物の持込みが更に低減される効果がある。
そのため汚染が更に低減され、成長層の品質低下を防ぐ
ことができる。

【００７１】請求項９の縦型気相成長装置では、請求項
８に示す縦型気相成長装置において、第２の被誘導加熱
体と被成長基板の間に被成長基板より大きく前記基板保
持治具の内径よりも若干小さい第２の被誘導加熱体と同
程度の直径の絶縁板を挿入するので、基板保持治具の基
板保持爪に被成長基板を載せてその上に該絶縁板を載せ
ているので、絶縁板の自重により被成長基板を押さえる
ことができ、基板保持治具の内径よりも充分小さい基板
を保持する場合でも基板保持爪に段部を設ける必要がな
く、基板搬送時の被成長基板の移動を防止することがで
きる。このように本発明ではウエハーの大きさによらず
ウエハーの位置精度を高くして基板搬送することができ
る。また、被誘導加熱体の底面の面積を被成長基板より
も大きくしているのでエッジ効果が低減され、ウエハー
周辺部の気相成長層の厚さむら等が改善でき、ウエハー
面内の膜厚の均一性に優れた気相成長層を得ることがで
きる。また、第２の被誘導加熱体の温度分布が原因であ
る被成長基板の周辺部と中心部の温度差は小さくなり被
成長基板の熱歪が抑えられるので、この原因によるスリ
ップライン等の欠陥の発生が抑えられる。さらにウエハ
ー面内の温度分布が均一化されるので、温度分布が原因
であった膜特性の分布も改善され、さらに均一で良質の
結晶成長層を得ることができる。また、結晶成長時にカ
ーボンウエハー上への多結晶の堆積が抑えられる効果も
得られる。この絶縁板は基板搬送時に基板保持治具と一
緒に搬送するのでそのつど交換、洗浄ができるので、反
応管を取り外してカーボンサセプター等を洗浄するよう
な大掛かりなメンテナンスの頻度を少なくできる。

【００７２】請求項１０の縦型気相成長装置では、請求
項６に記載した縦型気相成長装置において、被成長基板
と第２の被誘導加熱体を取り付けた基板保持治具を保持
する支持棒とは独立に上下方向に移動可能なサセプター
支持棒と、支持棒に保持された基板保持治具の上方にサ
セプター待機部とを有した構造であるので、別室で主面
を下方に向けた被成長基板とその上に第２の被誘導加熱
体を取り付けた基板保持治具を横方向から反応室に移動
して支持棒に保持して、第２の被誘導加熱体を被成長基
板の裏面上に数ｍｍ離した位置、つまり、被成長基板に
被誘導加熱体の自重が伝わらなく且つ誘導加熱の可能な
位置に被誘導加熱体をサセプター待機部から下方に移動
し、その位置を制御することができる。また、被誘導加
熱体を反応室に残したまま基板搬送を行なうことがで
き、被成長基板をセットする時、酸素等の吸着による反
応室の汚染が低減され成長層の品質低下を防ぐことがで
きる効果が付加される。

【００７３】請求項１１の縦型気相成長装置では、被誘
導加熱体を、被成長基板の裏面の上方にある支持棒と一
緒に回転するサセプター支持棒に保持された主となる第
１の被誘導加熱体と、被成長基板の裏面上に直に接した
第１の被誘導加熱体よりも軽くて被成長基板よりも大き
い第２の被誘導加熱体とに分けて、第２の被誘導加熱体
は被成長基板の裏面の上方にある回転する支持棒に保持
された第１の基板保持治具により保持し、被成長基板は
前記基板保持治具とは別の第２の基板保持治具により第
２の被誘導加熱体に保持した構造であるので、被成長基
板に加わる力は重い被誘導加熱体の自重によるものでは
なく、第２の基板保持治具を用いて第２の被誘導加熱体
に保持した時に加わる力が主であり、適切な力で保持す
ることにより被成長基板に加わる力が低減され、被成長
基板に加わる応力を低減できるので、スリップライン等
の欠陥、ウエハーの反り等が低減される。また、第２の
被誘導加熱体の底面の面積を被成長基板よりも大きくし
ているのでエッジ効果が低減され、ウエハー周辺部の気
相成長層の厚さむら等も改善でき、膜厚の均一性がよく
なる。さらに、被誘導加熱体の温度分布が原因である被
成長基板の周辺部と中心部の温度差は小さくなり被成長
基板の熱歪が抑えられるので、この原因によるスリップ
ライン等の欠陥の発生が抑えられる。さらにウエハー面
内の温度分布が均一化されるので、温度分布が原因であ
った膜特性の分布も改善される。このように本発明の装
置ではウエハー面内の均一性に優れた良質なエピタキシ
ャル成長層を得ることができる。さらに、第２の基板保
持治具を取り付ける位置を適当に設けることで不定形の
ウエハーを用いることも可能となる。また、ウエハーの
大きさ、形状によらず位置精度を高くしてウエハーを保
持することができる。

【００７４】このように、本発明によれば、反応ガスを
下部から導入して上部に排出する縦型反応管と、主面を
下方に向けて周辺部のみで保持された被成長基板と、被
成長基板を加熱するための被誘導加熱体とを有し、高周
波誘導加熱方式を用いた縦型気相成長装置において、ウ
エハーの大きさによらず位置精度を高くしつつ基板搬送
すること、反応室への不純物の持込みを低減すること、
膜厚の均一性を良くすること、熱歪が原因であるスリッ
プライン等の欠陥、ウエハーの反り等の発生を低減する
こと、被誘導加熱体の自重が原因であるスリップライン
等の欠陥、ウエハーの反り、ウエハーの割れ等の発生を
低減すること、等が可能となり、均一性に優れた良質な
エピタキシャル成長層を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す縦型気相成長装置
の要部断面図である。

【図２】図１に示す縦型気相成長装置のＡ領域部分の拡
大図である。

【図３】図１に示す縦型気相成長装置の基板保持部をＢ
方向から見たときの平面図である。

【図４】従来の装置を用いたときの膜厚分布の例を示す
図である。

【図５】本発明の装置を用いたときの膜厚分布の例を示
す図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示す縦型気相成長装置
の基板保持部の断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例を示す縦型気相成長装置
の要部断面図である。

【図８】図７に示す縦型気相成長装置のＣ領域部分の拡
大図である。

【図９】図７に示す縦型気相成長装置の基板保持部をＤ
方向から見たときの平面図である。

【図１０】本発明の第４の実施例を示す縦型気相成長装
置の基板保持部の断面図である。

【図１１】本発明の第５の実施例を示す縦型気相成長装
置の要部断面図である。

【図１２】図１１に示す縦型気相成長装置のＥ領域部分
の拡大図である。

【図１３】図１１に示す縦型気相成長装置の基板保持部
をＦ方向から見たときの平面図である。

【図１４】第１の従来例を示す縦型気相成長装置の要部
断面図である。

【図１５】第２の従来例を示す縦型気相成長装置の要部
断面図である。

【図１６】第３の従来例を示す縦型気相成長装置の要部
断面図である。

【図１７】図１５に示す縦型気相成長装置の基板保持部
の斜視図である。

【符号の説明】

１ ：反応管 ２ ：給水口 ３ ：排水口 ４ ：原料ガス供給口 ５ ：キャリアガス供給口 ６ ：ガス排出口 ７ ：カーボンサセプター（被誘導加熱体） ８ ：被成長基板 ９ ：基板保持治具（第１の基板保持治具） ９ａ：基板保持治具の本体 １０：支持棒 １１：高周波加熱コイル １２：基板保持爪 １３：サセプター待機部 １４：サセプター支持棒 １５：カーボン固定ネジ １６：段部 ２０：カーボンウエハー（第２の被誘導加熱体） ２１：第２の基板保持治具 ２２：間隙 ２３：第２のカーボン固定ネジ ２４：絶縁板 ２５：基板保持治具受け部 ２６：保持用リング部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反応室内に設置され、反応ガスを下部から
   導入して上部に排出する縦型反応管と、該反応管内にお
   いて主面を下方に向けた被成長基板の裏面上に積載され
   る被誘導加熱体とを有し、高周波誘導加熱方式を用いて
   結晶成長を行なう縦型気相成長装置において、 前記反応管内に挿入され反応管内で回転する支持棒と、
   該支持棒に保持され前記被成長基板を主面を下方に向け
   て保持する基板保持治具とを備え、被成長基板の搬送に
   は別室で被成長基板を基板保持治具に保持してから反応
   室に移動し、支持棒に設けられた基板保持治具受け部に
   保持できるように基板保持治具を用い、前記基板保持治
   具は、前記被誘導加熱体が入ることが可能な筒状の本体
   と、該本体の下部に設けられ前記回転する支持棒の軸方
   向に直角に突出して主面を下方に向けた被成長基板の周
   辺部を保持する複数個の平坦なまたは断部を有する基板
   保持爪と、本体上部に設けられ前記支持棒の基板保持治
   具受け部と係合される本体の外径よりも大きな保持用リ
   ング部とを有し、前記支持棒に対して着脱可能であるこ
   とを特徴とする縦型気相成長装置。
2. 【請求項２】反応室内に設置され、反応ガスを下部から
   導入して上部に排出する縦型反応管と、反応管内に挿入
   され反応管内で回転する支持棒と、主面を下方に向けた
   被成長基板をその周辺部のみで保持し該被成長基板の裏
   面の上方に位置する前記支持棒に保持された基板保持治
   具と、被成長基板の裏面上に直に積載された被誘導加熱
   体とを有し、高周波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行
   なう縦型気相成長装置において、 前記被誘導加熱体の底面の面積が前記被成長基板よりも
   大きくて、前記基板保持治具は、回転する支持棒の軸方
   向に直角に複数個の基板保持爪を有しており、該基板保
   持爪の上面すなわち被成長基板に接する方の面には被成
   長基板の厚さよりも浅い段部が形成されていて、その段
   部に被成長基板が保持される構造を有することを特徴と
   する縦型気相成長装置。
3. 【請求項３】反応室内に設置され、反応ガスを下部から
   導入して上部に排出する縦型反応管と、反応管内に挿入
   され反応管内で回転する支持棒と、主面を下方に向けた
   被成長基板をその周辺部のみで保持し該被成長基板の裏
   面の上方に位置する前記支持棒に保持された基板保持治
   具と、被成長基板の裏面上に直に積載された被誘導加熱
   体とを有し、高周波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行
   なう縦型気相成長装置において、 前記被誘導加熱体の底面の面積が前記被成長基板よりも
   大きくて、また、別室で被成長基板を基板保持治具に保
   持してから反応室に移動し、支持棒に設けられた基板保
   持治具受け部に保持できるように、前記基板保持治具と
   して、前記被誘導加熱体が入ることが可能な筒状の本体
   と、該本体の下部に設けられ前記回転する支持棒の軸方
   向に直角に突出して主面を下方に向けた被成長基板の周
   辺部を保持する複数個の基板保持爪と、本体上部に設け
   られ前記支持棒の基板保持治具受け部と係合される本体
   の外径よりも大きな保持用リング部とを有し、前記支持
   棒に対して着脱可能である第１の基板保持治具と、該第
   １の基板保持治具に主面を下方に向けて被成長基板の裏
   面上に直に積載した被成長基板よりも大きく基板保持治
   具の内径よりも若干小さい被誘導加熱体と同程度の直径
   の絶縁板とを有することを特徴とする基板保持治具を用
   い、該基板保持治具により被成長基板が搬送されること
   を特徴とする縦型気相成長装置。
4. 【請求項４】反応室内に設置され、反応ガスを下部から
   導入して上部に排出する縦型反応管と、反応管内に挿入
   され反応管内で回転する支持棒と、主面を下方に向けた
   被成長基板をその周辺部のみで保持し該被成長基板の裏
   面の上方に位置する前記支持棒に保持された基板保持治
   具と、被成長基板の裏面上に直に積載された被誘導加熱
   体とを有し、高周波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行
   なう縦型気相成長装置において、 被成長基板セット時においても被誘導加熱体は常に反応
   管を含む外気が直接は入り込まない反応室内にあり、別
   室で被成長基板を取り付けた基板保持治具が横方向から
   反応室に移動し支持棒に保持されて、被成長基板の裏面
   上に被誘導加熱体がサセプター待機部から下方に移動し
   て積載されるように、被成長基板を取り付けた基板保持
   治具を保持した支持棒とは独立に上下方向に移動可能な
   サセプター支持棒と、支持棒に保持された基板保持治具
   の上方に位置するサセプター待機部とを有した構造であ
   ることを特徴とする縦型気相成長装置。
5. 【請求項５】前記被誘導加熱体は被成長基板の裏面上に
   積載したときに、被成長基板の裏面の上方にある支持棒
   と一緒に回転するサセプター支持棒に対して上下方向に
   遊びを持つ構造を有することを特徴とする請求項４記載
   の縦型気相成長装置。
6. 【請求項６】反応室内に設置され、反応ガスを下部から
   導入して上部に排出する縦型反応管と、反応管内に挿入
   され反応管内で回転する支持棒と、主面を下方に向けた
   被成長基板をその周辺部のみで保持し該被成長基板の裏
   面の上方に位置する前記支持棒に保持された基板保持治
   具と、被成長基板の裏面上に直に積載された被誘導加熱
   体とを有し、高周波誘導加熱方式を用いて結晶成長を行
   なう縦型気相成長装置において、 前記被誘導加熱体は、被成長基板の裏面の上方にある支
   持棒と一緒に回転するサセプター支持棒に保持された主
   となる第１の被誘導加熱体と、第１の被誘導加熱体と該
   被成長基板の間に第１の被誘導加熱体よりも軽く第１の
   被誘導加熱体と接しないで該被成長基板の裏面上に直に
   積載した第２の被誘導加熱体とに分かれていることを特
   徴とする縦型気相成長装置。
7. 【請求項７】前記第２の被誘導加熱体は被成長基板より
   も大きくて、前記基板保持治具は回転する支持棒の軸方
   向に直角に複数個の基板保持爪を有しており、該基板保
   持爪の上面すなわち被成長基板に接する方の面には被成
   長基板の厚さよりも浅い段部が形成されていて、その段
   部に被成長基板が保持される構造を有することを特徴と
   する請求項６記載の縦型気相成長装置。
8. 【請求項８】前記第２の被誘導加熱体は、被成長基板の
   裏面の上方にある支持棒と一緒に回転するサセプター支
   持棒に保持された第１の被誘導加熱体に対して上下方向
   に遊びを持って保持される構造であることを特徴とする
   請求項６，７記載の縦型気相成長装置。
9. 【請求項９】前記第２の被誘導加熱体は前記被成長基板
   よりも大きくて、第２の被誘導加熱体と被成長基板の間
   に被成長基板より大きく前記基板保持治具の内径よりも
   若干小さい第２の被誘導加熱体と同程度の直径の絶縁板
   が挿入されていることを特徴とする請求項８記載の縦型
   気相成長装置。
10. 【請求項１０】請求項６記載の縦型気相成長装置であっ
    て、被成長基板セット時においても第１の被誘導加熱体
    は常に反応管を含む外気が直接は入り込まない反応室内
    にあり、別室で被成長基板と第２の被誘導加熱体を取り
    付けた基板保持治具が横方向から反応室に移動し支持棒
    に保持される構造の縦型気相成長装置において、第２の
    被誘導加熱体上の接しない位置に第１の被誘導加熱体が
    サセプター待機部から下方に移動できるように、回転す
    る支持棒とは独立に上下方向に移動可能なサセプター支
    持棒と、支持棒に保持された基板保持治具の上方にサセ
    プター待機部とを有した構造であることを特徴とする縦
    型気相成長装置。
11. 【請求項１１】反応室内に設置され、反応ガスを下部か
    ら導入して上部に排出する縦型反応管と、該反応管内に
    おいて主面を下方に向けた被成長基板の裏面上に直に接
    した被誘導加熱体とを有し、高周波誘導加熱方式を用い
    て結晶成長を行なう縦型気相成長装置において、 前記被誘導加熱体は、前記被成長基板の裏面の上方にあ
    る支持棒と一緒に回転するサセプター支持棒に保持され
    た主となる第１の被誘導加熱体と、前記被成長基板の裏
    面上に直に接した第１の被誘導加熱体よりも軽くて該被
    成長基板よりも大きい第２の被誘導加熱体とに分かれて
    いて、第２の被誘導加熱体は前記被成長基板の裏面の上
    方にある回転する支持棒に保持された第１の基板保持治
    具により保持され、前記被成長基板は前記第１の基板保
    持治具とは別の第２の基板保持治具により第２の被誘導
    加熱体に保持される構造を有することを特徴とする縦型
    気相成長装置。