JP2013239579A - Vapor deposition device - Google Patents
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Abstract
【課題】基板ホルダー回転駆動器から、反応炉の中心部に設けられ外周に歯車を有する基板ホルダー回転板を介して、前記基板ホルダー回転板の周囲に設けられ外周に歯車を有する複数の基板ホルダーに回転駆動力を伝達することにより、前記基板ホルダーを回転させる構成を備えた気相成長装置において、基板ホルダーを保持したサセプタを気相成長装置に容易に取り付けることができる気相成長装置を提供する。
【解決手段】前述のような気相成長装置において、基板ホルダー回転板を、ベアリングボール保持具1に保持されているベアリングボールを介して中心部の基台に対し回転自在に保持することにより、基板ホルダーを保持したサセプタを気相成長装置に容易に取り付けることができる気相成長装置とする。
【選択図】図4A plurality of substrate holders provided around a substrate holder rotating plate and having gears on an outer periphery thereof from a substrate holder rotation drive through a substrate holder rotating plate provided at a central portion of a reaction furnace and having gears on an outer periphery. Provided is a vapor phase growth apparatus capable of easily attaching a susceptor holding the substrate holder to the vapor phase growth apparatus in a vapor phase growth apparatus having a configuration for rotating the substrate holder by transmitting a rotational driving force to To do.
In the vapor phase growth apparatus as described above, the substrate holder rotating plate is rotatably held with respect to the base at the center via the bearing ball held by the bearing ball holder 1. A vapor phase growth apparatus in which a susceptor holding a substrate holder can be easily attached to a vapor phase growth apparatus.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、気相成長装置に関し、詳細には、基板ホルダー回転駆動器から、反応炉の中心部に設けられた基板ホルダー回転板を介して、複数の基板ホルダーに回転駆動力を伝達することにより、基板ホルダーを回転させる構成を備えた気相成長装置に関する。 The present invention relates to a vapor phase growth apparatus, and in particular, transmits a rotational driving force from a substrate holder rotation driver to a plurality of substrate holders via a substrate holder rotation plate provided at the center of a reaction furnace. The present invention relates to a vapor phase growth apparatus having a configuration for rotating a substrate holder.
結晶膜を基板上に成長する方法には、化学的気相成長(CVD)法等があり、基板加熱を伴うCVD法は熱CVD法等として知られている。近年、高温条件(例えば1000℃以上)で基板を加熱して行う気相成長が増加しており、青色若しくは紫外LED又は青色若しくは紫外レーザーダイオードを製作するためのIII族窒化物半導体の気相成長もその一つである。例えば、III族窒化物半導体結晶膜の成長は、トリメチルガリウム、トリメチルインジウム、又はトリメチルアルミニウム等の有機金属ガスをIII族金属源として、アンモニアを窒素源として用い、1000℃以上の高温に加熱されたシリコン(Si)、サファイア(Al2O3)又は窒化ガリウム(GaN)等の基板上に結晶膜を気相成長する熱CVD法により行われることがある。 As a method for growing a crystal film on a substrate, there is a chemical vapor deposition (CVD) method or the like, and a CVD method involving substrate heating is known as a thermal CVD method or the like. In recent years, vapor phase growth performed by heating a substrate under high temperature conditions (for example, 1000 ° C. or more) is increasing, and vapor phase growth of a group III nitride semiconductor for producing a blue or ultraviolet LED or a blue or ultraviolet laser diode. Is one of them. For example, the growth of a group III nitride semiconductor crystal film was heated to a high temperature of 1000 ° C. or higher using an organometallic gas such as trimethylgallium, trimethylindium, or trimethylaluminum as a group III metal source and ammonia as a nitrogen source. In some cases, the thermal CVD method is used in which a crystal film is vapor-phase grown on a substrate such as silicon (Si), sapphire (Al 2 O 3 ), or gallium nitride (GaN).
気相成長装置には、基板の結晶成長面を上向きに配置するもの(フェイスアップ型)、基板の結晶成長面を下向きに配置するもの(フェイスダウン型)がある。また、1バッチあたり1枚の基板上に結晶膜を成長させる気相成長装置があるが、生産性を向上するために1バッチあたり複数枚の基板上に結晶膜を成長させる気相成長装置も知られている。
これらの気相成長装置においては、基板を自転させることにより、基板面内で均一な膜厚及び膜質の結晶膜を成長させることができる。また、基板を自公転させることにより、同一基板面内だけでなく各基板間においても均一な膜厚及び膜質を得ることができる。
As the vapor phase growth apparatus, there are an apparatus in which the crystal growth surface of the substrate is arranged upward (face-up type) and an apparatus in which the crystal growth surface of the substrate is arranged downward (face-down type). In addition, there is a vapor phase growth apparatus that grows a crystal film on one substrate per batch, but there is also a vapor phase growth apparatus that grows a crystal film on multiple substrates per batch in order to improve productivity. Are known.
In these vapor phase growth apparatuses, a crystal film having a uniform film thickness and film quality can be grown on the substrate surface by rotating the substrate. In addition, by rotating and revolving the substrate, a uniform film thickness and film quality can be obtained not only within the same substrate plane but also between the substrates.
基板を自公転させながら気相成長を行える気相成長装置の構成としては、例えば、基板を保持する複数の基板ホルダーがサセプタにより回転自在に保持され、サセプタが架台により回転自在に保持されている構成が挙げられる。例えば特許文献1、2に記載されている気相成長装置はそのような構成を有し、同一又は別々の回転駆動器から基板ホルダー及びサセプタに回転駆動力が伝達されて、基板ホルダー及び基板は自公転する。基板を自公転できる気相成長装置には、特許文献1に記載されている気相成長装置のように、成膜条件を最適化するために基板の自転速度と公転速度の比率を適宜変化させられるように、基板の自転機構と公転機構が別々に設けられることが望ましい。
As a configuration of a vapor phase growth apparatus capable of performing vapor phase growth while revolving the substrate, for example, a plurality of substrate holders holding the substrate are rotatably held by a susceptor, and the susceptor is rotatably held by a gantry. A configuration is mentioned. For example, the vapor phase growth apparatuses described in
このような自転機構としては、基板ホルダー回転駆動器から、反応炉の中心部に設けられ外周に歯車を有する基板ホルダー回転板を介して、前記基板ホルダー回転板の周囲に設けられ外周に歯車を有する複数の基板ホルダーに回転駆動力を伝達することにより、前記基板ホルダーを回転させる構成が知られている。例えば、特許文献1に記載されている気相成長装置においては、基板ホルダー回転駆動軸(基板回転軸)が基板ホルダー回転板(中心ギア)に結合され、基板ホルダー回転駆動器(第二モータ)からの回転駆動力が基板ホルダー回転板(中心ギア)を介して基板ホルダーに伝達される。
気相成長装置において、原料ガスと接触する部材には原料ガスの分解による付着物が生じやすく、特に、基板に近接する基板ホルダー及びサセプタは頻繁にクリーニングを要するという問題がある。クリーニングは、基板ホルダーを保持したサセプタを反応容器の外に取り出して行う場合が多く、基板ホルダーを保持したサセプタの脱着が容易な構造とすることによりメンテナンス性を向上させた気相成長装置であることが望ましい。 In a vapor phase growth apparatus, deposits due to decomposition of the source gas are likely to occur on the member in contact with the source gas, and in particular, there is a problem that the substrate holder and the susceptor adjacent to the substrate require frequent cleaning. Cleaning is often performed by taking the susceptor holding the substrate holder out of the reaction vessel, and is a vapor phase growth apparatus with improved maintainability by making the susceptor holding the substrate holder easy to detach. It is desirable.
しかし、特許文献1のように基板ホルダー回転板が基板ホルダー回転駆動軸から分離できない気相成長装置では、基板ホルダーを保持したままサセプタを取り出すことはできても、基板ホルダーを保持したサセプタを気相成長装置に取り付けようとすると、基板ホルダーと基板ホルダー回転板の歯車の噛み合わせを行なわなくてはならないため、煩雑な作業が必要であった。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、基板ホルダーを保持したサセプタの取り付けを容易に行うことができる気相成長装置を提供することである。
However, in the vapor phase growth apparatus in which the substrate holder rotating plate cannot be separated from the substrate holder rotation drive shaft as in
本発明の発明者らは、このような課題を解決すべく鋭意検討した結果、前述のような気相成長装置において、基板ホルダー回転板を、ベアリングボール保持具に保持されているベアリングボールを介して中心部の基台に対し回転自在に保持することにより、基板ホルダー回転板と基板ホルダー回転駆動軸が分離可能になり、気相成長中だけでなく、基板ホルダー回転板と基板ホルダー回転駆動軸の接続時においてもベアリングボールの脱落を抑制できるので、基板ホルダー(及び基台)を保持したサセプタの気相成長装置への取り付けが容易になることを見出した。 The inventors of the present invention have intensively studied to solve such problems, and as a result, in the vapor phase growth apparatus as described above, the substrate holder rotating plate is interposed via the bearing ball held by the bearing ball holder. In this way, the substrate holder rotating plate and the substrate holder rotating drive shaft can be separated from each other so that the substrate holder rotating plate and the substrate holder rotating drive shaft can be separated. It has been found that the bearing ball can be prevented from falling off even during the connection, so that the susceptor holding the substrate holder (and the base) can be easily attached to the vapor phase growth apparatus.
すなわち本発明は、基板ホルダー回転駆動器から、反応炉の中心部に設けられ外周に歯車を有する基板ホルダー回転板を介して、前記基板ホルダー回転板の周囲に設けられ外周に歯車を有する複数の基板ホルダーに回転駆動力を伝達することにより、前記基板ホルダーを回転させる構成を備えた気相成長装置であって、前記基板ホルダー回転板が、ベアリングボール保持具に保持されているベアリングボールを介して中心部の基台に対し回転自在に保持された構成を有することを特徴とする気相成長装置である。 That is, the present invention provides a plurality of substrate holder rotating plates provided around the substrate holder rotating plate and having gears on the outer periphery via a substrate holder rotating plate provided at the center of the reaction furnace and having gears on the outer periphery. A vapor phase growth apparatus configured to rotate the substrate holder by transmitting a rotational driving force to the substrate holder, wherein the substrate holder rotating plate is interposed via a bearing ball held by a bearing ball holder. A vapor phase growth apparatus characterized by having a structure that is rotatably held with respect to a base at the center.
本発明において、基板ホルダー回転板は、中心部の基台により保持されるので、基板ホルダー回転板と基板ホルダー回転駆動軸が分離可能になり、基板ホルダー(及び基台)を保持したサセプタを気相成長装置に容易に取り付けることができる。また、ベアリングボールがベアリングボール保持具に保持されていることにより、気相成長中において、反応性ガスによるベアリングボールの劣化、急な温度上昇による構成材料の寸法変化、あるいは振動や摩擦等により、気相成長中にベアリングボールが溝から脱落することを抑制できるだけでなく、基板ホルダー回転板と基板ホルダー回転駆動軸の分離時及び接続時においても振動等によるベアリングボールの脱落を抑制できる。さらに、複数の基板ホルダーに回転駆動力を伝達する基板ホルダー回転板は、ベアリングボールを介して中心部の基台に対し回転自在に保持されるので、ベアリングボールを介しない場合に比べて小さい回転駆動力でも基板ホルダー及び基板を自転させることができる。 In the present invention, since the substrate holder rotating plate is held by the base at the center, the substrate holder rotating plate and the substrate holder rotation drive shaft can be separated, and the susceptor holding the substrate holder (and the base) is removed. It can be easily attached to the phase growth apparatus. In addition, because the bearing ball is held by the bearing ball holder, during vapor phase growth, the deterioration of the bearing ball due to reactive gas, the dimensional change of the constituent material due to a sudden temperature rise, or vibration or friction, Not only can the bearing ball fall out of the groove during the vapor phase growth, but also the bearing ball can be prevented from coming off due to vibration or the like when the substrate holder rotating plate and the substrate holder rotating drive shaft are separated and connected. Furthermore, the substrate holder rotating plate that transmits the rotational driving force to a plurality of substrate holders is rotatably held with respect to the center base via the bearing balls, so that the rotation is smaller than when no bearing balls are used. The substrate holder and the substrate can be rotated by driving force.
本発明は、基板ホルダー回転駆動器から、反応炉の中心部に設けられ外周に歯車を有する基板ホルダー回転板を介して、前記基板ホルダー回転板の周囲に設けられ外周に歯車を有する複数の基板ホルダーに回転駆動力を伝達することにより、前記基板ホルダーを回転させる構成を備えた気相成長装置に適用される。以下、本発明を、図1〜図7に基づいて詳細に説明するが、本発明がこれらにより限定されることはない。 The present invention provides a plurality of substrates having gears on the outer periphery provided around the substrate holder rotation plate from a substrate holder rotation driver via a substrate holder rotation plate provided in the center of the reaction furnace and having gears on the outer periphery. The present invention is applied to a vapor phase growth apparatus having a configuration for rotating the substrate holder by transmitting a rotational driving force to the holder. Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on FIGS. 1-7, this invention is not limited by these.
尚、図1は、本発明の気相成長装置の一例を示す垂直断面構成図であり、図2は、図1のB−B断面構成図であり、図3は、図1のC−C断面構成図である。図4は、本発明の第1の実施形態に用いられるベアリングボール保持具を示す上方からの斜視図であり、図5は、本発明の第2の実施形態に用いられるベアリングボール保持具を示す上方からの斜視図であり、図6は、図4のベアリングボール保持具を用いたときの図1のA部拡大図であり、図7は、図5のベアリングボール保持具を用いたときの図1のA部拡大図である。 1 is a vertical sectional view showing an example of the vapor phase growth apparatus of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. FIG. 4 is a perspective view from above showing the bearing ball holder used in the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows the bearing ball holder used in the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view from above, FIG. 6 is an enlarged view of part A of FIG. 1 when the bearing ball holder of FIG. 4 is used, and FIG. 7 is a view of when the bearing ball holder of FIG. 5 is used. It is the A section enlarged view of FIG.
本発明の気相成長装置は、図1〜3に示されるように、基板ホルダー回転駆動器8から、反応炉13の中心部に設けられ外周に歯車6bを有する基板ホルダー回転板6を介して、前記基板ホルダー回転板6の周囲に設けられ外周に歯車3aを有する複数の基板ホルダー3に回転駆動力を伝達することにより、前記基板ホルダー3を回転させる構成を備えた気相成長装置であって、前記基板ホルダー回転板6が、ベアリングボール保持具1に保持されているベアリングボール2を介して中心部の基台10に対し回転自在に保持された構成を有することを特徴とする気相成長装置である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the vapor phase growth apparatus of the present invention is provided from a substrate holder rotation driver 8 through a substrate
図1〜3の気相成長装置には、前述のようなベアリングボール保持具1、ベアリングボール2、基板ホルダー3、基板ホルダー回転板6、基台10の他に、ベアリングボール2を介して複数の基板ホルダー3を回転自在に保持するサセプタ9、ベアリングボール2を介してサセプタ9を回転自在に保持する架台19、サセプタの対面11、基板ホルダー3に載置され基板5を加熱する均熱板4、均熱板4を加熱するヒータ12、サセプタ9とサセプタの対面11の間隙からなる反応炉13、反応炉13へ原料ガスを供給する原料ガス導入部14、反応炉13から反応ガスを排出する反応ガス排出部15も備えられており、基板ホルダー3の回転により基板5が自転し、サセプタ9の回転により基板5が公転する。
The vapor phase growth apparatus shown in FIGS. 1 to 3 includes a plurality of
本発明の気相成長装置に用いられる基板ホルダーは、通常は直径2インチ以上、好ましくは直径3インチ以上、より好ましくは直径4インチ以上の基板を1枚保持できるように設定されていることが好ましいが、そのような設定に限定されることはない。本発明の気相成長装置に基板ホルダーは複数設けられ、各基板ホルダーの外周には歯車が設けられている。例えば図1〜3の気相成長装置において、各基板ホルダー3はリング状、または円筒状の形状を有し、基板5の結晶成長面が下向きとなるように基板5を保持しているが、本発明に用いられる基板ホルダーは、このような基板を下向きに保持する基板ホルダーに限定されることはなく、例えば、上向きまたは横向きに保持する基板ホルダーでもよい。
The substrate holder used in the vapor phase growth apparatus of the present invention is usually set to hold one substrate having a diameter of 2 inches or more, preferably 3 inches or more, more preferably 4 inches or more. Although preferable, it is not limited to such a setting. A plurality of substrate holders are provided in the vapor phase growth apparatus of the present invention, and gears are provided on the outer periphery of each substrate holder. For example, in the vapor phase growth apparatus of FIGS. 1 to 3, each
本発明の気相成長装置に用いられる基板ホルダーは、ベアリングボール等の手段により回転自在に保持されていることが好ましい。例えば図1〜3の気相成長装置において、各基板ホルダー3は、基板ホルダー3の下面及びサセプタ9の上面のそれぞれに刻まれたベアリング溝(3b、9b)により挟持されたベアリングボール2を介して、サセプタ9により回転自在に保持されている。本発明の気相成長装置において、基板ホルダー回転板と同様に、各基板ホルダーを回転自在に保持するベアリングボールもベアリングボール保持具により保持されてもよい。
The substrate holder used in the vapor phase growth apparatus of the present invention is preferably held rotatably by means such as a bearing ball. For example, in the vapor phase growth apparatus of FIGS. 1 to 3, each
本発明の気相成長装置において、基板ホルダー回転板は反応炉の中心部に設けられ、基板ホルダー回転板の周囲に複数の基板ホルダーが配置され、基板ホルダー回転板の外周には歯車が設けられており、各基板ホルダーの歯車と基板ホルダー回転板の歯車が噛み合わさることにより基板ホルダー回転板から各基板ホルダーに回転駆動力が伝達される。本発明の気相成長装置に用いられる基板ホルダー回転板は、ベアリングボール保持具に保持されているベアリングボールを介して回転自在に保持されている。 In the vapor phase growth apparatus of the present invention, the substrate holder rotating plate is provided at the center of the reaction furnace, a plurality of substrate holders are disposed around the substrate holder rotating plate, and a gear is provided on the outer periphery of the substrate holder rotating plate. When the gears of the substrate holders and the gears of the substrate holder rotating plate mesh with each other, a rotational driving force is transmitted from the substrate holder rotating plate to each substrate holder. The substrate holder rotating plate used in the vapor phase growth apparatus of the present invention is rotatably held via a bearing ball held by a bearing ball holder.
例えば図1〜3の気相成長装置において、基板ホルダー回転板6は、基板ホルダー回転板6の下面及び基台10の上面にそれぞれ刻まれたベアリング溝(6c、10a)により挟持されベアリングボール保持具1に保持されているベアリングボール2を介して、反応炉13の中心部に設けられた基台10により回転自在に保持されている。尚、基板ホルダー回転板6は、直径100〜500mm、厚さ3〜20mmの円盤状であることが好ましいが、このような大きさに限定されることはない。
For example, in the vapor phase growth apparatus shown in FIGS. 1 to 3, the substrate
本発明の気相成長装置に用いられる基台は、ベアリングボール保持具に保持されているベアリングボールを介して基板ホルダー回転板を回転自在に保持可能な部材であればよく、図1〜3の気相成長装置のように円盤状であることが好ましいが、円盤状に限定されることはない。基台10は、直径100〜500mm、厚さ3〜20mmの円盤状であることが好ましいが、このような大きさに限定されることはない。本発明の気相成長装置に用いられるサセプタは、複数の基板ホルダーを保持可能な部材であればよく、図1〜3の気相成長装置のように円環状であることが好ましいが、円環状に限定されることはない。図1〜3の気相成長装置のように、サセプタが円環状である場合には、基台はサセプタの円環の空間部に設置されることが好ましい。サセプタは、外径300〜1000mm、内径100〜500mm、厚さ5〜30mmの円環状であり、6〜15個の基板ホルダーを保持できることが好ましいが、このような大きさに限定されることはない。
The base used in the vapor phase growth apparatus of the present invention may be any member that can rotatably hold the substrate holder rotating plate via the bearing ball held by the bearing ball holder. Although it is preferable that it is a disk shape like a vapor phase growth apparatus, it is not limited to a disk shape. The
本発明の気相成長装置において、基台及びサセプタは一体として一部材を形成してもよく、その場合、基台及びサセプタが一体として形成する一部材は円盤状であることが好ましいが、円盤状に限定されることはない。また、本発明の気相成長装置において、メンテナンスを容易にする等の目的で、基台とサセプタは、分離可能となるように別々の部材として設けられることが好ましいが、分離可能であることに限定されることはない。例えば図1〜3の気相成長装置は、基台10とサセプタ9が分離可能な別々の部材として設けられているが、基台10の外周上部に周辺部に向かって設けられた突出部と、サセプタ9の内周下部に中心部に向かって設けられた突出部を重ね合せることにより、基台10がサセプタ9により保持される構成を有している。
In the vapor phase growth apparatus of the present invention, the base and the susceptor may be integrally formed as one member. In that case, the one member formed integrally with the base and the susceptor is preferably disk-shaped. The shape is not limited. In the vapor phase growth apparatus of the present invention, for the purpose of facilitating maintenance, the base and the susceptor are preferably provided as separate members so as to be separable, but are separable. There is no limit. For example, in the vapor phase growth apparatus shown in FIGS. 1 to 3, the
本発明において用いられるベアリングボールの径は1〜10mmであることが好ましいが、そのような大きさに限定されることはない。本発明において用いられるベアリングボールは、ベアリングボール保持具により保持されており、本発明に用いられるベアリングボール保持具は、図4、図5に示すように、リング状であることが好ましいがリング状に限定されることはない。 The diameter of the bearing ball used in the present invention is preferably 1 to 10 mm, but is not limited to such a size. The bearing ball used in the present invention is held by a bearing ball holder, and the bearing ball holder used in the present invention is preferably ring-shaped as shown in FIGS. It is not limited to.
本発明に用いられるベアリングボール保持具に備えられるポケットは、ベアリングボールを収納できるポケットであり、各ポケットにベアリングボールを1個ずつ収納できるポケットであることが好ましい。このようなポケットは複数設けられ、複数設けられたポケットは、貫通孔及び/または貫通しない凹形状のポケットからなり、少なくとも一部に貫通孔のポケットを含むことが好ましく、貫通孔のポケットのみからなることがより好ましいが、そのような形態に限定されることはない。貫通孔のポケットに保持されるベアリングボールは、基板ホルダー回転板と基台の両方に接することが可能になるため、基板ホルダー回転板を安定して保持することができる。例えば、図4、図5のベアリングボール保持具1に設けられているポケット(1a、1a’)は、すべて貫通孔である。
The pocket provided in the bearing ball holder used in the present invention is a pocket that can store a bearing ball, and is preferably a pocket that can store one bearing ball in each pocket. A plurality of such pockets are provided, and the plurality of pockets are formed of through-holes and / or recessed pockets that do not pass through, and preferably include at least part of the through-hole pockets, and only from the through-hole pockets. Although it is more preferable, it is not limited to such a form. Since the bearing balls held in the pockets of the through holes can contact both the substrate holder rotating plate and the base, the substrate holder rotating plate can be stably held. For example, all the pockets (1a, 1a ') provided in the
本発明に用いられるベアリングボール保持具に設けられるポケットの形状は、ベアリングボールを安定して保持できるように、円柱、半球、またはこれらの組み合わせであることが好ましいが、このような形状に限定されることはない。例えば、図4、図5のベアリングボール保持具1に設けられているポケット(1a、1a’)は、円柱と半球の組み合わせからなる形状であり、ポケットを構成する円柱の端面と半球の頂点周辺に開口部を有する貫通孔である。
The shape of the pocket provided in the bearing ball holder used in the present invention is preferably a cylinder, a hemisphere, or a combination thereof so that the bearing ball can be stably held, but is limited to such a shape. Never happen. For example, the pockets (1a, 1a ′) provided in the
本発明に用いられるベアリングボール保持具に設けられるポケットは、前記ポケットに収納されるベアリングボールの径より大きい開口部を有することが好ましい。ポケットの開口部を、保持されるベアリングボールの径より大きくすることにより、図4、5に示すように、ベアリングボール2をポケット(1a、1a’)に深く収納できるので、ベアリングボールの脱落を抑制することができる。このような開口部の径はベアリングボールの径より0.1〜1mm大きいことが好ましいが、そのような径に限定されることはない。
The pocket provided in the bearing ball holder used in the present invention preferably has an opening larger than the diameter of the bearing ball accommodated in the pocket. By making the opening of the pocket larger than the diameter of the bearing ball to be held, the bearing
本発明に用いられるベアリングボール保持具に設けられるポケットの深さは、ポケットに保持されるベアリングボールの径より小さく設定される。ポケットが凹形状である場合に、ポケットの深さはポケットに保持されるベアリングボールの径の50〜90%であることが好ましく、ポケットが貫通孔である場合に、ポケットの深さ(貫通孔の長さ)はポケットに保持されるベアリングボールの径の30〜90%であることが好ましいが、このような深さに限定されることはない。 The depth of the pocket provided in the bearing ball holder used in the present invention is set smaller than the diameter of the bearing ball held in the pocket. When the pocket is concave, the pocket depth is preferably 50 to 90% of the diameter of the bearing ball held in the pocket. When the pocket is a through-hole, the pocket depth (through-hole Is preferably 30 to 90% of the diameter of the bearing ball held in the pocket, but is not limited to such a depth.
図4、図5のように、ポケットが貫通孔であるときは、ポケットはベアリングボールの径より大きい開口部の反対側にベアリングボールの径より小さい開口部を有することが好ましい。ベアリングボールの径より大きい開口部の反対側にベアリングボールの径より小さい開口部を設けることにより、ベアリングボールを安定して保持できるようになる。ベアリングボールの径より小さい開口部の径はベアリングボールの径より0.5〜5mm小さいことが好ましいが、そのような径に限定されることはない。 4 and 5, when the pocket is a through hole, the pocket preferably has an opening smaller than the diameter of the bearing ball on the opposite side of the opening larger than the diameter of the bearing ball. By providing the opening smaller than the diameter of the bearing ball on the opposite side of the opening larger than the diameter of the bearing ball, the bearing ball can be stably held. The diameter of the opening smaller than the diameter of the bearing ball is preferably smaller by 0.5 to 5 mm than the diameter of the bearing ball, but is not limited to such a diameter.
本発明において、前述のようなポケットは複数設けられる。本発明に用いられるベアリングボール保持具は、図4、5に示すように、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの下面に有するポケットと、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの上面に有するポケットを備えていることが好ましく、そのような構成によりベアリングボール保持具の上面及び下面の基板ホルダー回転板及び基台への接触を防止できるので、ベアリングボール保持具と基板ホルダー回転板及び/または基台との摩擦が低減され、小さい回転駆動力で基板ホルダー回転板を回転できるが、そのような構成に限定されることはない。 In the present invention, a plurality of pockets as described above are provided. As shown in FIGS. 4 and 5, the bearing ball holder used in the present invention has a pocket having an opening on the lower surface of the ring larger than the diameter of the bearing ball to be held, and an opening larger than the diameter of the bearing ball to be held. It is preferable to include a pocket having a portion on the upper surface of the ring, and such a configuration can prevent the upper and lower surfaces of the bearing ball holder from contacting the substrate holder rotating plate and the base. Friction with the substrate holder rotating plate and / or the base is reduced, and the substrate holder rotating plate can be rotated with a small rotational driving force, but is not limited to such a configuration.
本発明に用いられるベアリングボール保持具のより好ましい第1の形態として、例えば、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの下面に有するポケットと、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの上面に有するポケットが交互に備えられている形態がある。例えば図4のベアリングボール保持具1においては、すべてのポケットは同一円周上に設けられ、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの下面に有するポケット1a’と、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの上面に有するポケット1aが交互に備えられている。このような交互の配置により、ベアリングボール保持具と基板ホルダー回転板及び/または基台との摩擦が低減され、小さい回転駆動力で基板ホルダー回転板を回転できるだけでなく、基板ホルダー回転板を基台により安定して保持することができる。
As a more preferable first form of the bearing ball holder used in the present invention, for example, a pocket having an opening larger than the diameter of the bearing ball to be held on the lower surface of the ring, and an opening larger than the diameter of the bearing ball to be held. There is a form in which pockets having portions on the upper surface of the ring are alternately provided. For example, in the
また、本発明に用いられるベアリングボール保持具のより好ましい第2の形態として、例えば、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの下面に有するポケットが同一円周上に備えられ、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの上面に有するポケットが前記円周と異なる同一円周上に備えられている形態がある。例えば図5のベアリングボール保持具においては、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの下面に有するポケット1a’と、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの上面に有するポケット1aが円周方向において交互に備えられているだけでなく、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの下面に有するポケット1a’が同一円周上に備えられ、保持されるベアリングボールの径より大きい開口部をリングの上面に有するポケット1aが前記円周と異なる同一円周上に備えられている。このような配置によっても、ベアリングボール保持具と基板ホルダー回転板及び/または基台との摩擦が低減され、小さい回転駆動力で基板ホルダー回転板を回転できるだけでなく、基板ホルダー回転板を基台により安定して保持することができる。 Further, as a more preferable second form of the bearing ball holder used in the present invention, for example, pockets having openings larger than the diameter of the bearing ball to be held on the lower surface of the ring are provided on the same circumference and held. There is a form in which a pocket having an opening larger than the diameter of the bearing ball on the upper surface of the ring is provided on the same circumference different from the circumference. For example, in the bearing ball holder shown in FIG. 5, a pocket 1a 'having an opening larger than the diameter of the bearing ball to be held on the lower surface of the ring and an opening larger than the diameter of the bearing ball to be held are formed on the upper surface of the ring. Not only the pockets 1a are alternately provided in the circumferential direction, but also the pockets 1a ′ having openings larger than the diameter of the bearing ball to be held on the lower surface of the ring are provided on the same circumference and held. A pocket 1a having an opening larger than the diameter of the ball on the upper surface of the ring is provided on the same circumference different from the circumference. Even with such an arrangement, the friction between the bearing ball holder and the substrate holder rotating plate and / or the base is reduced, and not only can the substrate holder rotating plate be rotated with a small rotational driving force, but also the substrate holder rotating plate can be Can be held more stably.
本発明に用いられるベアリングボール保持具は、カーボン、窒化ホウ素(BN)、二硫化モリブデン(MoS2)、二硫化タングステン(WS2)及びそれらの組み合わせから選択される材質からなることが好ましいが、このような材質に限定されることはない。これらの材質は、潤滑性、耐腐食性及び耐熱性に優れているため、ベアリングボール保持具とベアリングボールの摩擦を低減してベアリングボール保持具からのベアリングボールの脱落をさらに抑制でき、気相成長装置内部のような環境下での使用にも耐久性がある。尚、BNは耐腐食性及び耐熱性に特に優れているため、本発明に用いられるベアリングボール保持具は、BNからなることが特に好ましい。 The bearing ball holder used in the present invention is preferably made of a material selected from carbon, boron nitride (BN), molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), and combinations thereof. It is not limited to such a material. Since these materials are excellent in lubricity, corrosion resistance and heat resistance, the friction between the bearing ball holder and the bearing ball can be reduced to further prevent the bearing ball from falling off the bearing ball holder. It is also durable for use in environments such as inside growth equipment. In addition, since BN is particularly excellent in corrosion resistance and heat resistance, the bearing ball holder used in the present invention is particularly preferably made of BN.
本発明に用いられるベアリングボールは、カーボン、BN、MoS2、WS2及びそれらの組み合わせから選択される材質であることが好ましいが、これらの材質に限定されることはなく、ベアリングボール保持具を前述のような潤滑性に優れた材質に設定することにより、カーボン、BN、MoS2、WS2、アルミナ、炭化ケイ素(SiC)、窒化ケイ素(Si3N4)及びそれらの組み合わせから選択される材質であることも好ましい。尚、アルミナは強度、耐腐食性及び耐熱性に特に優れ、BNは潤滑性、耐腐食性及び耐熱性に特に優れているため、本発明に用いられるベアリングボールは、アルミナまたはBNであることが特に好ましい。 The bearing ball used in the present invention is preferably a material selected from carbon, BN, MoS 2 , WS 2 and combinations thereof, but is not limited to these materials, and the bearing ball holder By selecting the material having excellent lubricity as described above, the material is selected from carbon, BN, MoS 2 , WS 2 , alumina, silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and combinations thereof. A material is also preferable. Since alumina is particularly excellent in strength, corrosion resistance and heat resistance, and BN is particularly excellent in lubricity, corrosion resistance and heat resistance, the bearing ball used in the present invention may be alumina or BN. Particularly preferred.
次に、図1〜図7の気相成長装置をさらに詳細に説明する。図1〜7の気相成長装置には、基板5を自公転させる基板回転機構が設けられている。すなわち、基板ホルダー3及び基板ホルダー回転板6が、前述のように回転自在に保持され、同様に、サセプタ9もベアリングボール2を用いてリング状の架台19により回転自在に保持されている。本発明の気相成長装置において、基板ホルダー回転板と同様に、サセプタを回転自在に保持するベアリングボールもベアリングボール保持具により保持されてもよい。
Next, the vapor phase growth apparatus shown in FIGS. 1 to 7 will be described in more detail. 1 to 7 is provided with a substrate rotation mechanism for rotating and revolving the
基板ホルダー回転駆動器8からの回転駆動力は、まず、磁性流体シール等の手段により反応容器20の密封性を損なわないように回転自在にシールされた基板ホルダー回転駆動軸7に伝達される。基板ホルダー回転駆動軸7の基板ホルダー回転板6側の先端には複数本の突起7aが設けられており、突起7aが、基板ホルダー回転板6の上面に設けられた穴6aに差し込まれることにより着脱可能に噛み合わさり、回転駆動力が基板ホルダー回転板6に伝達される。複数の基板ホルダー3が、原料ガス導入部14の周囲に設けられており、基板ホルダー回転板6の外周に設けられた歯車6bと各基板ホルダー3の歯車3aが噛み合わさることにより各基板ホルダー3に回転駆動力が伝達され、各基板5は自転し、各基板面内において均一な膜質及び膜厚の結晶膜を得ることができる。
The rotational driving force from the substrate holder rotation drive 8 is first transmitted to the substrate holder rotation drive shaft 7 that is rotatably sealed so as not to impair the sealing performance of the
また、サセプタ回転駆動器16からの回転駆動力は、まず、磁性流体シール等の手段により反応容器20の密封性を損なわないように回転自在にシールされたサセプタ回転駆動軸17を介して、サセプタ回転駆動軸17のサセプタ側先端に固定されたサセプタ回転板18に伝達される。サセプタ9の周縁部には歯車9aが設けられ、サセプタ回転板18の周縁部には歯車18aが設けられており、それらが互いに噛み合わさることによりサセプタ回転駆動器16からの回転駆動力はサセプタ9に伝達されて、サセプタ9は回転する。このようにしてサセプタ9を回転させることにより基板5は公転し、各基板面間において均一な膜質及び膜厚の結晶膜を得ることができる。
In addition, the rotational driving force from the
各ベアリング溝(6c、9b、9b’、10a、19a)の鉛直方向の断面は、半円形、三角形又は四角形であることが好ましいが、このような断面に限定されることはない。また、各歯車(3a、6b、9a、18a)は、平歯車構造を有することが好ましいが、特に限定されることはない。
結晶膜を生成するための気相成長反応は反応容器20内部の反応炉13において行われる。反応炉13の中心部には原料ガス導入部14が設けられ、原料ガスは原料ガス導入部14から放射状に吹き出し、基板5の結晶成長面に対して水平に供給されるが、このような構成に限定されることはない。気相成長反応は、反応炉13において、ヒータ12により均熱板4を介して基板5を加熱しながら、原料ガス導入部14から原料ガスを供給することにより行われ、基板5の結晶成長面には結晶膜が形成される。気相成長反応に用いられた原料ガスは、そのまま反応ガスとして反応ガス排出部15から排出される。尚、本発明は、反応炉の中央部から原料ガスを供給し、周辺部から外部に排出する気相成長装置に限定されることはなく、例えば反応炉の一端から原料ガスを供給し、反応後のガスを他の一端から外部に排出する気相成長装置に適用することもできる。
The vertical cross section of each bearing groove (6c, 9b, 9b ′, 10a, 19a) is preferably a semi-circle, a triangle, or a quadrangle, but is not limited to such a cross section. Each gear (3a, 6b, 9a, 18a) preferably has a spur gear structure, but is not particularly limited.
The vapor phase growth reaction for generating the crystal film is performed in the reaction furnace 13 inside the
気相成長中、基板5は、基板ホルダー3の回転により常時自転することが好ましく、基板ホルダー3及びサセプタ9の回転により常時自転及び公転することがより好ましい。基板ホルダー3及びサセプタ9の回転方向及び回転速度は、それぞれ、基板ホルダー回転駆動器8及びサセプタ回転駆動器16の回転方向及び回転速度を変化させることにより、任意に設定することができる。各基板間において均一な膜厚及び膜質を得るために、各基板ホルダー3は、原料ガス導入部14を中心とする同一円周上に配置され、原料ガス導入部14からの距離を等しくすることが好ましいが、そのような構成に限定されることはない。
During vapor phase growth, the
ベアリングボール保持具1及びベアリングボール2に用いられる好ましい材質は前述のとおりである。反応容器20を構成する材質には、金属又は合金が挙げられるが、これらの材質に限定されることはない。基板ホルダー3、基板ホルダー回転板6、サセプタ9、基台10、サセプタの対面11及びサセプタ回転板18は、カーボン系材料又はカーボン系材料をセラミック系材料でコーティングしたものが好ましいが、そのような材質に限定されることはない。ヒータ12はカーボンヒータ又はセラミックヒータが好ましいが、これらのヒータに限定されることはない。基板ホルダー回転駆動軸7及びサセプタ回転駆動軸17は、金属、合金、金属酸化物、カーボン系材料、セラミック系材料、カーボン系材料をセラミック系材料でコーティングしたもの、またはこれらの組み合わせが好ましいが、そのような材質に限定されることはない
The preferred materials used for the bearing
ここで、金属の例には、アルミニウム等があるが、アルミニウムに限定されることはなく、合金の例には、ステンレス又はインコネル等があるが、これらに限定されることはない。カーボン系材料の例には、カーボン、パイオロリティックグラファイト(PG)、グラッシカーボン(GC)等があるが、これらに限定されることはない。セラミックス系材料の例には、アルミナ、SiC、Si3N4、BN等があるが、これらに限定されることはない。 Here, examples of the metal include aluminum and the like, but are not limited to aluminum, and examples of the alloy include stainless steel and Inconel, but are not limited thereto. Examples of the carbon-based material include carbon, pyrolytic graphite (PG), and glassy carbon (GC), but are not limited thereto. Examples of ceramic materials include, but are not limited to, alumina, SiC, Si 3 N 4 , BN, and the like.
反応容器20を構成する材質はステンレスが特に好ましい。基板ホルダー3、基板ホルダー回転板6、サセプタ9、基台10、サセプタの対面11及びサセプタ回転板18は、SiCコートカーボン、ヒータ12はカーボンヒータ、サセプタ回転駆動軸17はステンレスであることが特に好ましい。基板ホルダー回転駆動軸7は、強度を確保するために基板ホルダー回転駆動器側部分をインコネル製とし、基板ホルダー回転板6との噛み合わせを取る際の破損等を防止するために基板ホルダー回転板側部分をSiCコートカーボン製とし、ネジ等で両者を固定することにより一体化したものが好ましく、突起7aは、SiCコートカーボン製で、基板ホルダー回転駆動軸7の基板ホルダー回転板側部分の端面にあらかじめ一体として形成されていることが好ましい。
The material constituting the
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these.
[実施例1]
(ベアリングボール保持具の製作)
図4に示すリング状のベアリングボール保持具1(BN製、内径175mm、外径195mm、厚さ3mm)を製作した。各ポケット(1a、1a’)は、厚さ方向の貫通孔からなり、一方の開口部が直径4.5mmの円形、他方の開口部が直径3mmの円形を有し、このようなポケットを60個設けた。すべてのポケットをベアリングボール保持具1の内周及び外周と同心円の直径185mmの円周に配置し、直径4.5mmの円形の開口部をリングの下面に有するポケット1a’と、直径4.5mmの円形の開口部をリングの上面に有するポケット1aを、円周方向において交互に設けた。
[Example 1]
(Production of bearing ball holder)
A ring-shaped bearing ball holder 1 (made of BN, inner diameter 175 mm, outer diameter 195 mm,
(気相成長装置の製作)
次に、図1〜図3に示す気相成長装置を製作した。前述のようなベアリングボール保持具1の各ポケット(1a、1a’)にベアリングボール2(アルミナ製、直径4mmの球状)を1個ずつ収納し、ベアリングボール保持具1により保持したベアリングボール2を用いて、基板ホルダー回転板6(SiCコートカーボン製、直径255mm(歯車6bを含む)、厚さ8.5mm)を基台10(SiCコートカーボン製、直径240mm(突出部を含む)、厚さ5mm)により回転自在に保持した。さらに、基板ホルダー回転板6を保持した基台10をサセプタ9(SiCコートカーボン製、外径720mm(歯車9aを含む)、内径210mm(突出部を含む)、厚さ11mmの円環状、基板ホルダー6個を保持可能)により保持した。ベアリングボール及びポケットの個数、並びに寸法等を適宜変化させた同様のベアリングボール保持具1を製作し、同じ大きさ及び材質のベアリングボール2を用いて各基板ホルダー3及びサセプタ9を回転自在に保持した。
(Production of vapor phase growth equipment)
Next, the vapor phase growth apparatus shown in FIGS. 1 to 3 was manufactured. One bearing ball 2 (made of alumina, 4 mm in diameter) is stored in each pocket (1a, 1a ′) of the bearing
(気相成長実験)
このような気相成長装置を用いて、基板の結晶成長面に窒化ガリウム(GaN)の成長を行った。まず、基板ホルダー3に基板5(直径6インチ、サファイア)を1枚ずつセットし、基板5の自転(10rpm)及び公転(1rpm)を開始した。尚、すべての成長が終了してから内部の温度が室温付近に下がるまで、基板5の自転及び公転をこれらの速度で継続し、反応容器20の中を大気圧に保った。その後、原料ガス導入部14から水素を流しながら基板5の温度を1050℃まで昇温させ、基板5のアニールを行った。続いて、ヒータ12の温度を510℃まで下げて、原料ガスとしてトリメチルガリウム(TMG)とアンモニア、キャリアガスとして水素を用いて、サファイア基板5の上にGaNからなる膜厚20nmのバッファー層の成長を行い、バッファー層成長後に、TMGのみ供給を停止し、ヒータ12の温度を1050℃まで上昇させた。その後、原料ガス導入部14から、TMGとアンモニアの他に、キャリアガスとして水素と窒素を供給して、アンドープGaNの成長を1時間行った。
(Vapor phase growth experiment)
Using such a vapor phase growth apparatus, gallium nitride (GaN) was grown on the crystal growth surface of the substrate. First, the substrate 5 (
以上のようにGaNを成長させた後、ヒータ12の温度を下げて内部を室温付近まで冷却してから基板5の自公転を停止した。基板5の自公転の開始から終了まで、基板ホルダー回転駆動器8及びサセプタ回転駆動器16は正常に作動した。その後に、反応容器20を開放し、基板5を取り出したところ、基板5の上にはGaNの形成が確認された。また、反応容器20の中の各部品を目視で点検したところ、腐食、破損等の異常はなく、ベアリングボール2の脱落も確認されず、すべてのベアリングボール2がベアリングボール保持具1に保持されたまま状態であった。
After the growth of GaN as described above, the temperature of the
(サセプタの脱着)
次に、基板ホルダー回転駆動軸7を上方に移動させ、突起7aを基板ホルダー回転板6の穴6aから引き抜いた。その後、サセプタ9を人手により取り出したところ、ベアリング保持具1、ベアリングボール2、基板ホルダー3、基板ホルダー回転板6及び基台10を保持させたままのサセプタ9を反応容器20の外に容易に取り出すことができた。そして、反応容器20の外で基板ホルダー3及びサセプタ9等のクリーニングを行った後に、ベアリング保持具1、ベアリングボール2、基板ホルダー3、基板ホルダー回転板6及び基台10を保持したサセプタ9を人手により反応容器20の中に設置し、基板ホルダー回転駆動軸7を当初の位置に戻し、突起7aを基板ホルダー回転板6の穴6aに挿入したところ、基板ホルダー回転駆動軸7を基板ホルダー回転板6に容易に接続できた。
(Removal of susceptor)
Next, the substrate holder rotation drive shaft 7 was moved upward, and the
そして、基板ホルダー3に基板5をセットして上記の気相成長実験を再度行ったところ、基板5の自公転の開始から終了まで、基板ホルダー回転駆動器8及びサセプタ回転駆動器16は正常に作動した。その後に、反応容器20を開放し、基板5を取り出したところ、基板5の上にはGaNの形成が確認された。また、反応容器20の中の各部品を目視で点検したところ、腐食、破損等の異常はなく、ベアリングボール2の脱落も確認されず、すべてのベアリングボール2がベアリングボール保持具1に保持されたまま状態であった。
Then, when the
[実施例2]
(ベアリングボール保持具の製作)
図5に示すリング状のベアリングボール保持具1(BN製、内径168mm、外径204mm、厚さ3mm)を製作した。各ポケット(1a、1a’)は、厚さ方向の貫通孔からなり、一方の開口部が直径4.5mmの円形、他方の開口部が直径3mmの円形を有し、このようなポケットを60個設けた。すなわち、直径4.5mmの円形の開口部をリングの下面に有するポケット(1a’)30個を直径176mmの同一円周上に設け、直径4.5mmの円形の開口部をリングの上面に有するポケット(1a)30個を前記円周と異なる直径196mmの同一円周上に設けた。これら2つの異なる円周は、保持具1の内周円及び外周円と同心円となるように設定した。同時に、直径4.5mmの円形の開口部をリングの下面に有するポケット1a’と直径4.5mmの円形の開口部をリングの上面に有するポケット1aを、円周方向において交互となるようにも配置した。
[Example 2]
(Production of bearing ball holder)
A ring-shaped bearing ball holder 1 (made of BN, inner diameter 168 mm, outer diameter 204 mm,
(気相成長装置の製作)
以上のように製作した図5のベアリングボール保持具1を用いた他は、実施例1と同様にして図1〜図3に示す気相成長装置を製作した。
(Production of vapor phase growth equipment)
A vapor phase growth apparatus shown in FIGS. 1 to 3 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the bearing
(気相成長実験)
このような気相成長装置を用いて、実施例1と同様に気相成長実験を行った。基板5の自公転の開始から終了まで、基板ホルダー回転駆動器8及びサセプタ回転駆動器16は正常に作動した。その後に、反応容器20を開放し、基板5を取り出したところ、基板5の上にはGaNの形成が確認された。また、反応容器20の中の各部品を目視で点検したところ、腐食、破損等の異常はなく、ベアリングボール2の脱落も確認されず、すべてのベアリングボール2がベアリングボール保持具1に保持されたまま状態であった。
(Vapor phase growth experiment)
Using such a vapor phase growth apparatus, a vapor phase growth experiment was conducted in the same manner as in Example 1. From the start to the end of the self-revolution of the
(サセプタの脱着)
次に、実施例1と同様にしてサセプタ9を人手により取り出したところ、ベアリング保持具1、ベアリングボール2、基板ホルダー3、基板ホルダー回転板6及び基台10を保持させたままのサセプタ9を反応容器20の外に容易に取り出すことができた。そして、実施例1と同様のクリーニングとサセプタ設置作業を行ってから、突起7aを基板ホルダー回転板6の穴6aに挿入したところ、基板ホルダー回転駆動軸7を基板ホルダー回転板6に容易に接続できた。
(Removal of susceptor)
Next, when the
そして、基板ホルダー3に基板5をセットして上記の気相成長実験を再度行ったところ、基板5の自公転の開始から終了まで、基板ホルダー回転駆動器8及びサセプタ回転駆動器16は正常に作動した。その後に、反応容器20を開放し、基板5を取り出したところ、基板5の上にはGaNの形成が確認された。また、反応容器20の中の各部品を目視で点検したところ、腐食、破損等の異常はなく、ベアリングボール2の脱落も確認されず、すべてのベアリングボール2がベアリングボール保持具1に保持されたまま状態であった。
Then, when the
[比較例1]
(気相成長装置の製作)
図8のように、基板ホルダー回転板6の下面に設けられたベアリング溝6cと基台10の上面に設けられたベアリング溝10aにより100個のベアリングボール2を直接挟持して、ベアリングボール保持具1を用いずに基板ホルダー回転板6を回転自在に保持した以外は、実施例1と同様にして図1〜図3に示す気相成長装置を製作した。
[Comparative Example 1]
(Production of vapor phase growth equipment)
As shown in FIG. 8, 100
(気相成長実験)
このような気相成長装置を用いて、実施例1と同様に気相成長実験を行った。しかし、アンドープGaNの成長中に、基板ホルダー回転駆動器8の警報装置が異常を検出したため、気相成長実験を中断した。ヒータ12の温度を下げて内部を室温付近まで冷却してから反応容器20を開放し、反応容器20の中の各部品を目視で点検したところ、腐食、破損等の異常はなかったが、基板ホルダー回転板6を回転自在に保持するために用いた100個のベアリングボール2の内1個が脱落し、基板ホルダー回転板6と基板ホルダー3の噛み合わせ(3a、6b)の間に挟まっていた。
(Vapor phase growth experiment)
Using such a vapor phase growth apparatus, a vapor phase growth experiment was conducted in the same manner as in Example 1. However, during the growth of undoped GaN, the gas phase growth experiment was stopped because the alarm device of the substrate holder rotation driver 8 detected an abnormality. After the temperature of the
本発明の気相成長装置は、例えば、青色又は紫外の発光ダイオード又はレーザーダイオード等の製造に用いられるIII族窒化物半導体の気相成長装置として好適である。 The vapor phase growth apparatus of the present invention is suitable, for example, as a group III nitride semiconductor vapor phase growth apparatus used for manufacturing blue or ultraviolet light emitting diodes or laser diodes.
1 ベアリングボール保持具
1a、1a’ ポケット
2 ベアリングボール
3 基板ホルダー
3a 歯車
3b ベアリング溝
4 均熱板
5 基板
6 基板ホルダー回転板
6a 穴
6b 歯車
6c ベアリング溝
7 基板ホルダー回転駆動軸
7a 突起
8 基板ホルダー回転駆動器
9 サセプタ
9a 歯車
9b、9b’ ベアリング溝
10 基台
10a ベアリング溝
11 サセプタの対面
12 ヒータ
13 反応炉
14 原料ガス導入部
15 反応ガス排出部
16 サセプタ回転駆動器
17 サセプタ回転駆動軸
18 サセプタ回転板
18a 歯車
19 架台
19a ベアリング溝
20 反応容器
21 蛇腹
DESCRIPTION OF
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