JPS6321577Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液相エピタキシヤル（LPE）膜成長
用基板ホルダに関するものである。

近年、大面積単結晶基板への成長が可能で、か
つ量産性に飛んだ液相エピタキシヤル（LPEと
略称する）膜成長装置の開発が望まれている。

従来、化合物半導体のLPE膜成長装置として
は横型多層スライド式装置が広く用いられてい
る。このような横型多層スライド式成長装置の場
合、成長可能な基板の大きさは、せいぜい20×20
mm角程度の四角い基板しか使用できず、それ以上
の大面積基板へ、成分比、厚さの均一な結晶膜を
成長させることは困難であつた。

このような事態に鑑み、本考案者らは、実願昭
58−5511号出願において、基板を回転させること
の可能な縦型炉を使用したLPE膜成長装置を考
案した。このような装置においては、大直径の基
板上に成分比、厚さの均一な成長を行うことので
きるという利点がある反面、成長が一枚毎のバツ
チ製造であるため、量産化における低コストを実
現出来ないという欠点があつた。

本考案は上述の点に鑑みなされたもので、複数
の大面積基板上に同時にエピタキシヤル層を形成
しうるLPE膜成長用基板ホルダを提供すること
を目的とする。

本考案を概説すれば、本考案による液相エピタ
キシヤル膜成長用基板ホルダは、基板ホルダ支持
軸に取りつけるための取付部が設けられた基板ホ
ルダ本体と、保持リングと、この基板ホルダ本体
と保持リング間に螺合挟着される少なくとも１以
上の中間保持リングとを有し、前記中間保持リン
グは基板ホルダ本体、中間保持リングあるいは保
持リングとの間に基板を挟持可能となつていると
ともに、前記基板に原料融液を接触可能なように
開放部を形成していることを特徴とするものであ
る。

以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は液相エピタキシヤル成長装置の概略を
示す断面概略図であり、図中、１は反応管、２は
原料融液を保持するルツボ、３は基板、４は基板
ホルダ、５は回転上下可能な基板ホルダ支持軸で
ある。

この第１図より明らかなように、エピタキシヤ
ル成長装置は、反応管１の内部に結晶原料融液を
保持するルツボ２を設置するとともに、このルツ
ボ２の上部に前記ルツボ中の原料融液に接触させ
て成長膜を形成させる基板３を支持する基板ホル
ダ４が設けられ、この基板ホルダ４は回転及び上
下動可能な基板ホルダ支持軸５に連結している。

このような装置において、エピタキシヤル成長
膜を成長せしめるには、前記基板ホルダ支持軸５
を回転させながら下降させ、基板ホルダ４に設置
された基板３に原料融液を接触させることによつ
て行われる。

このような成長装置に用いられる本考案による
基板ホルダの一実施例を第２〜第５図に示す。図
中、４０は基板ホルダ本体、４１は基板ホルダ支
持部、４２は基板保持リングを示す。

第２図及び第３図より明らかなように、基板ホ
ルダ４は、円盤状の基板ホルダ本体４０とこの基
板ホルダ本体４０の中心軸に垂設された基板ホル
ダ支持部４１、およびこの基板ホルダ本体４０に
螺着される保持リング４２よりなつており、前記
保持リング４２と基板ホルダ本体４０間に基板３
が挟着されて、前記基板３が基板ホルダ４に保持
されるようになつている。

基板ホルダ本体４０は、第２図より明らかなよ
うに、その円周部分に螺条溝が設けられ、一方の
保持リング４２の内壁にこれと対応する螺条溝が
形成され、相互に螺合するようになつている。

基板ホルダ支持部４１は基板ホルダ支持軸５に
設けられた係合ピン５０と係合し、基板ホルダ支
持軸５と連結するための係合溝４１０が穿設され
ており、この係合溝４１０と係合ピン５０によつ
て、両者は装脱自在になつている。

前記保持リング４２は、基板３を後述の中間保
持リング４２３との間に保持しえるように円周部
分に４個の止め爪４２０（第３図参照）を有して
いる。

第４図は本考案による基板ホルダの一実施例の
断面図であり、図中、３１，３２，３３は基板、
４２１，４２２は中間保持リング、４２３は保持
リングを示している。

この実施例においては、基板ホルダ４は複数の
中間保持リング４２１および４２２を有してい
る。この中間保持リング４２１及び４２２は、基
板本体４０あるいは中間保持リング自身と螺着す
るための螺条溝の穿設された上部螺条部４３、保
持リングないし中間保持リングに螺着するための
螺条溝の穿設された下部螺条部４４を有し、前記
上部螺条部４３の下部に基板３１，３２等を保持
する基板保持台４５が形成されているとともに、
前記保持台４５の側部には開放部４６が設けら
れ、原料融液が基板３１，３２等に接触するよう
になつている。

このような中間保持リング４２１の基板保持台
４５に基板３１を載置し、上部螺条部４３におい
て基板ホルダ本体４０と螺合すると、基板３１は
基板ホルダ本体４０と中間保持リング４２１とで
挟持されることとなる。同様に、中間保持リング
４２２の保持台４５に基板３２を載置し、前記中
間保持リング４２１の下部螺条部４４と他の中間
保持リング４２２の上部螺条部４３を螺合するこ
とによつて基板３２は保持されることになる。こ
のように、中間保持リング４２１，４２２を積層
することによつて、複数の基板を保持しえるよう
になる。このような中間保持リングは、保持台４
５の側部に開放部４６を有しているので、前記の
ように基板３１，３２を積層しても、原料融液は
有効に前記基板３１，３２と接触する。

このように中間保持リング４２１，４２２を螺
合積層したのち、さらに基板３３を保持リング４
２３と中間保持リング４２２間に挟持せしめる。

前述の中間保持リングは、基板の数に応じて１
個、２個あるいはそれ以上積層させることができ
る。すなわち、中間保持リングの数は本考案にお
いて限定されるものではない。

前記のような、基板ホルダ４０に保持された基
板をルツボ２に保持される原料融液に接触させる
ことによつて、複数の基板に同時にエピタキシヤ
ル成長膜を基板上に成長させることがかのうにな
るものである。

なお、前記基板ホルダの材質は、基本的に限定
されるものではない。例えば、黒鉛、窒化ボロ
ン、窒化シリコンなどのセラミツクスや石英ガラ
スなどを適宜使用できる。

以上説明したように、本考案による基板ホルダ
は複数個の大面積基板を保持可能であり、これら
の基板上に同時に成長層を成長させることができ
るので、化合物半導体太陽電池等の製造に用いれ
ば、きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は液相エピタキシヤル成長装置の概略断
面図、第２図は本考案の一実施例の側断面図、第
３図は前記実施例の第２図におけるＡ方向よりの
矢視図、第４図は前記実施例の構成を説明するた
めの斜視図、第５図は前記実施例の中間保持リン
グの斜視図である。 １……反応管、２……ルツボ、３……基板、４
……基板ホルダ、５……支持軸、４０……基板ホ
ルダ本体、４２……保持リング、４２１，４２２
……中間保持リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基板ホルダ支持軸に取りつけるための取付部が
   設けられた基板ホルダ本体と、保持リングと、こ
   の基板ホルダ本体と保持リング間に螺合挟着され
   る少なくとも１以上の中間保持リングとを有し、
   前記中間保持リングは基板ホルダ本体、中間保持
   リングあるいは保持リングとの間に基板を挟持可
   能となつているとともに、前記基板に原料融液を
   接触可能なように開放部を形成していることを特
   徴とする液相エピタキシヤル膜成長用基板ホル
   ダ。