氧化镓晶体的制造装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113308728A(43)申请公布日2021.08.27(21)申请号202110220140.XC30B29/16(2006.01)(22)申请日2021.02.26(30)优先权数据2020-0324822020.02.27JP(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诺维晶科股份有限公司(72)发明人干川圭吾小林拓实大冢美雄太子敏则(74)专利代理机构北京市隆安律师事务所11323代理人徐谦(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图12页(54)发明名称氧化镓晶体的制造装置(57)摘要一种氧化镓晶体的制造装置，其包括：坩埚，其内部容纳氧化镓原料；坩埚支撑体，其从下方支撑坩埚；坩埚支撑轴，其从下方连接至坩埚支撑体，并且可垂直移动地支撑坩埚和坩埚支撑体；管状的炉芯管，其包围坩埚、坩埚支撑体以及坩埚支撑轴；管状的炉内管，其包围炉芯管；以及电阻加热元件，其包括放置于炉芯管与炉内管之间的空间中的发热部。炉芯管和炉内管的熔点为1900℃以上。炉芯管的在径向上位于坩埚的正旁边的部分的热导率比炉内管的热导率高。CN113308728ACN113308728A权利要求书1/1页1.一种氧化镓晶体的制造装置，其特征在于，包含：坩埚，其内部容纳氧化镓原料；坩埚支撑体，其从下方支撑上述坩埚；坩埚支撑轴，其从下方连接至上述坩埚支撑体，并且可垂直移动地支撑上述坩埚和上述坩埚支撑体；管状的炉芯管，其包围上述坩埚、上述坩埚支撑体以及上述坩埚支撑轴；管状的炉内管，其包围上述炉芯管；以及电阻加热元件，其包含放置于上述炉芯管与上述炉内管之间的空间中的发热部，其中，上述炉芯管和上述炉内管的熔点为1900℃以上，其中，上述炉芯管的在上述炉芯管的径向上位于上述坩埚的正旁边的部分的热导率比上述炉内管的热导率高。2.根据权利要求1所述的氧化镓晶体的制造装置，其中，上述炉芯管具有包含在上述炉芯管的径向上位于上述坩埚正旁边的部分的第一部分；以及除上述第一部分以外的第二部分，上述第一部分的热导率高于上述第二部分的热导率。3.根据权利要求1或2所述的氧化镓晶体的制造装置，包含：板状构件，其覆盖上述炉芯管的上端的开口；以及保温材料，其放置在上述板状构件上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的氧化镓晶体的制造装置，其中，上述炉芯管的在上述炉芯管的径向上位于上述坩埚正旁边的部分包含氧化铝系陶瓷或氧化镁系陶瓷，并且上述炉内管包含氧化锆系陶瓷。5.根据权利要求1至4中任一项所述的氧化镓晶体的制造装置，其中，上述坩埚包含铂系合金。6.根据权利要求5所述的氧化镓晶体的制造装置，其中，上述坩埚支撑体具有：第一块，其作为最上部，包含氧化锆系陶瓷，并与上述坩埚直接接触；以及第二块，其位于上述第一块的下方，包含氧化铝系陶瓷，且不与上述坩埚接触。7.根据权利要求1至6中任一项所述的氧化镓晶体的制造装置，其中，上述炉内管由保温层从侧面、上方和下方包围，上述保温层在垂直方向上被分成上部保温层和下部保温层两个部分，上述上部保温层和上述下部保温层在垂直方向上夹持有间隙，上述间隙设置成从上述保温层的内部到外部在水平方向上不连续。2CN113308728A说明书1/12页氧化镓晶体的制造装置[0001]相关申请的交叉引用[0002]本专利申请要求2020年2月27日提交的日本专利申请No.2020/032482的优先权，并且日本专利申请No.2020/032482的全部内容通过引用合并于此。技术领域[0003]本发明涉及氧化镓晶体的制造装置。背景技术[0004]已知用于使用垂直布里奇曼法生长晶体的氧化镓晶体的制造装置(参见专利文献1)。在专利文献1所述的氧化镓晶体的制造装置中，通过电阻加热元件对坩埚进行加热，以使容纳在坩埚中的氧化镓原料熔化。[0005]根据专利文献1，通过使用内径为2英寸的坩埚，即使不是完全的单晶，也能够成功地得到直径为2英寸的β‑Ga2O3晶体。[0006]现有技术文献[0007]专利文献[0008]专利文献1：JP2017/193466A发明内容[0009]为了通过垂直布里奇曼法生长优质的单晶，需要在坩埚周围产生适合晶体生长的温度分布，并且所要生长的晶体的尺寸越大，要满足的温度分布的条件越严格。[0010]为了产生期望的温度分布，装置需要配置成适当地控制坩埚周围的热流，因此，在专利文献1记载的制造装置中，由于其结构，认为难以得到尺寸为2英寸或更大的氧化镓单晶。[0011]本发明的目的在于提供一种氧化镓晶体的制造装置，该装置配置成通过垂直布里奇曼法生长晶体从而得到具有大尺寸且导致晶体质量下降的晶体缺陷少的氧化镓单晶。[0012]根据本