氧化镓晶体的制造装置和氧化镓晶体的制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114808126A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202111676694.7(22)申请日2021.12.31(30)优先权数据2021-0130952021.01.29JP(71)申请人不二越机械工业株式会社地址日本长野县申请人国立大学法人信州大学(72)发明人干川圭吾太子敏则小林拓实大塚美雄(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师沈娥张志楠(51)Int.Cl.C30B29/16(2006.01)C30B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称氧化镓晶体的制造装置和氧化镓晶体的制造方法(57)摘要本发明提供一种氧化镓晶体的制造装置以及使用该装置的氧化镓晶体的制造方法，该装置是应用了垂直布里奇曼法的晶体制造装置，其能够将炉内空间维持在特定温度，防止因坩埚的骤冷所致的晶体品质的降低，将氧化镓晶体稳定地取出到装置外。本发明的氧化镓晶体的制造装置(10)具备：由耐热材料(14a)构成的炉主体(14)；坩埚支承轴(16)，其沿上下方向贯通炉主体(14)的底部而在炉主体(14)内延伸设置，构成为上下移动自如；坩埚(22)，其配置在坩埚支承轴(16)上，存储氧化镓晶体的原料；主体加热器(34)，其配设在坩埚(22)的周围，对坩埚(22)进行加热；以及缓冷室(36)，其与炉主体(14)的炉内空间(15)连通地设置在炉主体(14)的下方，将坩埚(22)缓慢冷却。CN114808126ACN114808126A权利要求书1/1页1.一种氧化镓晶体的制造装置，其是应用了垂直布里奇曼法的氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，该制造装置具备：由耐热材料构成的炉主体；坩埚支承轴，其沿上下方向贯通所述炉主体的底部而在所述炉主体内延伸设置，构成为上下移动自如；坩埚，其配置在所述坩埚支承轴上，存储氧化镓晶体的原料；主体加热器，其配设在所述坩埚的周围，对所述坩埚进行加热；以及缓冷室，其与所述炉主体的炉内空间连通地设置在所述炉主体的下方，将所述坩埚缓慢冷却。2.如权利要求1所述的氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，在所述缓冷室中配设有将所述坩埚缓慢冷却的缓冷加热器。3.如权利要求2所述的氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，所述缓冷加热器是由具有1500℃～1700℃的耐热性的材质构成的电阻加热器。4.如权利要求1～3中任一项所述的氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，所述主体加热器是由具有1800℃～1900℃的耐热性的材质构成的电阻加热器。5.一种氧化镓晶体的制造装置，其是应用了垂直布里奇曼法的氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，该制造装置具备：由耐热材料构成的炉主体；坩埚支承轴，其沿上下方向贯通所述炉主体的底部而在所述炉主体内延伸设置，构成为上下移动自如；坩埚，其配置在所述坩埚支承轴上，存储氧化镓晶体的原料；主体加热器，其配设在所述坩埚的周围，对所述坩埚进行加热；以及缓冷室，其设置在所述炉主体的炉内空间的下部，将所述坩埚缓慢冷却，在所述缓冷室中配设有将所述坩埚缓慢冷却的缓冷加热器。6.如权利要求5所述的氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，所述缓冷加热器是由具有1500℃～1700℃的耐热性的材质构成的电阻加热器。7.如权利要求5或6所述的氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，所述主体加热器是由具有1800℃～1900℃的耐热性的材质构成的电阻加热器。8.一种氧化镓晶体的制造方法，其是使用权利要求1～7中任一项所述的氧化镓晶体的制造装置的氧化镓晶体的制造方法，其特征在于，将存储有氧化镓晶体的原料的所述坩埚利用所述主体加热器在高于1795℃的温度下进行加热，使氧化镓晶体的原料熔解，接着藉由所述坩埚支承轴使所述坩埚下降，从原料熔液培育氧化镓的单晶，之后将所述炉内空间的温度降低至1000℃～1200℃，接着藉由所述坩埚支承轴使所述坩埚下降，将所述坩埚搬入到保持在1000℃～1200℃的所述缓冷室内，接着将所述坩埚在所述缓冷室内缓慢冷却。2CN114808126A说明书1/6页氧化镓晶体的制造装置和氧化镓晶体的制造方法技术领域[0001]本发明涉及氧化镓晶体的制造装置和氧化镓晶体的制造方法。背景技术[0002]关于制造作为功率器件用宽禁带半导体等受到关注的氧化镓的单晶(下文中有时记为“氧化镓晶体”)的装置，应用了VB法(垂直布里奇曼法)的氧化镓晶体的制造装置是众所公知的(专利文献1：日本特开2017‑193466号公报)。[0003]在VB法中利用垂直方向的温度梯度。具体地说，在专利文献1所述的氧化镓晶体的制造装置的情况下，在炉主体的炉内空间中，将存储有氧化镓晶体的原料(晶体原料)的坩埚配置在构成为上下移动自如的坩埚支承轴上。另外，在坩