(57)【要約】【課題】  効率的に単結晶を製造することができる半導体結晶の製造方法を提供する。【解決手段】  融点が２０００℃を超える材料からなる坩堝の内部に設置された台の一方の端面上に種結晶を設置し、種結晶の表面上に半導体結晶を成長させる半導体結晶の製造方法であって、台の側壁と坩堝の内壁との間には隙間が形成されており、種結晶が設置されている台の端面の温度を種結晶が設置されていない側の台の端部の温度よりも高くした状態で半導体結晶を成長させる半導体結晶の製造方法であることを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が２０００℃を超える材料からなる坩堝の内部に設置された台の一方の端面上に種結晶を設置し、前記種結晶の表面上に半導体結晶を成長させる半導体結晶の製造方法であって、前記台の側壁と前記坩堝の内壁との間には隙間が形成されており、前記種結晶が設置されている前記台の端面の温度を前記種結晶が設置されていない側の前記台の端部の温度よりも高くした状態で半導体結晶を成長させることを特徴とする、半導体結晶の製造方法。
【請求項２】
前記台の内部が中空であることを特徴とする、請求項１に記載の半導体結晶の製造方法。
【請求項３】
前記台の中空に透明部材を設置した状態で半導体結晶を成長させることを特徴とする、請求項２に記載の半導体結晶の製造方法。
【請求項４】
前記種結晶が設置される側の前記台の端面を層状物質で構成する、または前記種結晶が設置される側の前記台の端面上にコーティング膜を形成することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の半導体結晶の製造方法。
【請求項５】
Ａｌ1-x-yＧａxＢyＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）の式で表わされる半導体結晶または炭化ケイ素結晶のいずれか一方を成長させることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の半導体結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体結晶の製造方法に関し、特に効率的に単結晶を製造することができる半導体結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡｌＮ（窒化アルミニウム）結晶は、６．２ｅＶのエネルギバンドギャップ、約３．３ＷＫ-1ｃｍ-1の熱伝導率および高い電気抵抗を有しているため、光デバイスや電子デバイスなどの半導体デバイス用の基板材料として注目されている。
【０００３】
このＡｌＮ結晶の従来の製造方法としては、たとえば昇華法を用いた方法がある。図６に、従来の昇華法を用いた半導体結晶の製造装置の一部の好ましい一例の模式的な断面図を示す。この製造装置は、内部が中空になっている円柱状の坩堝４と、坩堝４の内部の下方に設置された同じく円柱状の種結晶保持台２と、種結晶保持台２の上方に設置され複数の孔を有する円板状の板材６とを含む。そして、種結晶保持台２の一方の端面２ａ上にはＡｌＮ単結晶からなる種結晶３が設置されており、種結晶３の上方の板材６上にはバルク状のＡｌＮ結晶からなる原料５が設置されている。
【０００４】
ここで、大型のＡｌＮ結晶を成長させるためには、種結晶３としてはその表面の面積がなるべく大きなものが用いられることが好ましい。したがって、表面の面積の大きな種結晶３を設置するために種結晶保持台２もなるべく大きなものが用いられており、種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁とは接触している。
【０００５】
このような製造装置において、坩堝４の外周部などに設置されている図示しない誘導加熱コイルなどの加熱手段を用いて原料５を加熱することによって昇華させる。これにより、坩堝４の内部において、Ａｌ（アルミニウム）とＮ（窒素）とを含むガスが生成され、ＡｌとＮとが種結晶３の表面上で再結合して、種結晶３の表面上にＡｌＮ結晶（図示せず）が成長する。
【０００６】
上記の昇華法を用いたＡｌＮ結晶の製造方法においては、ＡｌＮ結晶の成長時における坩堝４の内壁は約２０００℃に加熱される。したがって、坩堝４に用いることができる材料としてはＴａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）若しくはＣ（炭素）などの高融点金属や、ＢＮ（窒化ホウ素）、ＴａＮ（窒化タンタル）、ＹＮ（窒化イットリウム）若しくはＷＮ（窒化タングステン）などの窒化物、さらにはＴａＣ（炭化タンタル）若しくはＷＣ（炭化タングステン）などの炭化物等の融点が２０００℃を超える高融点の材料に限られる。
【０００７】
しかしながら、このような高融点の材料からなる坩堝４の内壁は微視的に見ると凹凸状になっているため、このような高融点の材料からなる坩堝４を用いた場合には、ＡｌＮ結晶の成長中に坩堝４の内壁で結晶核が生成されやすい。したがって、種結晶３の表面上に成長したＡｌＮ結晶が坩堝４の内壁に接触することによってＡｌＮ結晶が多結晶になってしまうことがあり、大面積の表面を有する種結晶を用いたにもかかわらず、却って単結晶のＡｌＮ結晶の製造効率が低下することがあった。一般に、結晶核が生成しにくい材料（たとえば石英ガラスなど）を用いて坩堝が形成されることが好ましいが、結晶核が生成しにくく融点が２０００℃を超える材料は現在のところ存在しない。
【０００８】
図７に、特許文献１に記載のＡｌＮ結晶の製造方法に用いられる製造装置の模式的な断面図を示す。この製造装置１１は、誘導加熱コイル１２と、断熱材１３とを含み、断熱材１３の内部には蓋を備えた容器状の坩堝１４が設置されている。また、この製造装置１１の上部には、雰囲気ガスの導入口１５と排出口１６とが設置されている。また、坩堝１４の内部にはＡｌＮ結晶粉末を含む原料粉末１７が配置され、原料粉末１７の上方には対向する２枚のＡｌＮ焼結体板１９で支持されたＳｉＣ（炭化ケイ素）結晶からなる種結晶１８が設置されている。
【０００９】
この製造装置１１の坩堝１４の内部を一旦真空に排気した後、導入口１５から窒素ガスを坩堝１４の内部に導入して坩堝１４の内部の圧力を１気圧とする。そして、誘導加熱コイル１２により坩堝１４の内部にある原料粉末１７の温度を１８００℃とし、種結晶１８の温度を１７００℃にした状態で２４時間保持する。これにより、種結晶１８の下面にＡｌＮ結晶が成長して、ＡｌＮ結晶が製造される（たとえば、特許文献１の段落[００４０]〜[００４３]参照）。
【００１０】
しかしながら、この特許文献１に記載の方法においても、種結晶１８の下面に成長したＡｌＮ結晶が高融点のＡｌＮ焼結体板１９の表面と接触することによって多結晶となってしまい、効率的に単結晶のＡｌＮ結晶を製造することができなかった。
【特許文献１】特開平１０−５３４９５号公報
【非特許文献１】R. Schlesser，他２名，“Seeded growth of AlN bulk single crystals by sublimation”，Journal of Crystal Growth ，241，(2002)，p.416-420
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、効率的に単結晶を製造することができる半導体結晶の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、融点が２０００℃を超える材料からなる坩堝の内部に設置された台の一方の端面上に種結晶を設置し、種結晶の表面上に半導体結晶を成長させる半導体結晶の製造方法であって、台の側壁と坩堝の内壁との間には隙間が形成されており、種結晶が設置されている台の端面の温度を種結晶が設置されていない側の台の端部の温度よりも高くした状態で半導体結晶を成長させる半導体結晶の製造方法であることを特徴とする。
【００１３】
ここで、本発明の半導体結晶の製造方法においては、台の内部が中空であってもよい。
【００１４】
また、本発明の半導体結晶の製造方法においては、台の中空に透明部材を設置した状態で半導体結晶を成長させることができる。
【００１５】
また、本発明の半導体結晶の製造方法においては、種結晶が設置される側の台の端面を層状物質で構成してもよく、種結晶が設置される側の台の端面上にコーティング膜を形成してもよい。
【００１６】
また、本発明の半導体結晶の製造方法においては、Ａｌ1-x-yＧａxＢyＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）の式で表わされる半導体結晶または炭化ケイ素結晶のいずれか一方を成長させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、効率的に単結晶を製造することができる半導体結晶の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００１９】
図１に、本発明に用いられる半導体結晶の製造装置の一部の好ましい一例の模式的な断面図と、結晶成長時における坩堝の内壁の温度分布とを示す。この製造装置は、内部が中空になっている円柱状の坩堝４と、坩堝４の内部の下方に設置された円柱状の種結晶保持台２と、種結晶保持台２の上方に設置され複数の孔を有する円板状の板材６とを含む。そして、種結晶保持台２の一方の端面２ａ上にはＡｌＮ単結晶からなる種結晶３が設置されており、種結晶３の上方の板材６上にはバルク状のＡｌＮ結晶からなる原料５が設置されている。
【００２０】
ここで、本発明においては、種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁との間に幅ｄの隙間を形成し、坩堝４の外周部などに設置されている図示しない誘導加熱コイルなどの加熱手段を制御することにより、種結晶３が設置されている種結晶保持台２の端面２ａの温度ｔ２を種結晶３が設置されていない側の端部２ｃの温度ｔ１よりも高く設定される。そして、その状態で原料５を端面２ａの温度ｔ２よりも高い温度になるように加熱して昇華させる。これにより、坩堝４の内部において、ＡｌとＮとを含むガスが生成され、ＡｌとＮとが種結晶３の表面上および種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁との隙間で再結合して、図２の模式的断面図に示すように、種結晶３の表面上および上記の隙間のそれぞれにＡｌＮ結晶７が成長する。なお、種結晶３が設置されていない側の種結晶保持台２の端部２ｃの温度ｔ１は、種結晶３が設置されている種結晶保持台２の端面２ａと反対側の方向にある種結晶保持台２の端部の側壁の温度のことである。また、ＡｌＮ結晶７の結晶成長時における坩堝４の内壁には、図１に示すように、坩堝４の高さ方向の下方から上方にかけて直線的に温度が増加する温度勾配が形成されている。
【００２１】
このように、本発明においては、種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁との間に隙間を形成し、種結晶３が設置されている種結晶保持台２の端面２ａの温度ｔ２を種結晶３が設置されていない側の端部２ｃの温度ｔ１よりも高くした状態でＡｌＮ結晶７を成長させる。これにより、ＡｌＮ結晶７は、種結晶保持台２の端面２ａからはみ出した位置においては種結晶３の下方にあるより低温である隙間に成長し、種結晶保持台２の端面２ａからはみ出さない位置においては種結晶３の表面上に成長する。これにより、種結晶３の表面上に成長したＡｌＮ結晶７は坩堝４の内壁と接触せずに成長するため、坩堝４が表面に凹凸を有する高融点の材料からなる場合であっても原理的に多結晶になることはなく、単結晶として成長するのである。したがって、本発明においては、効率的に単結晶のＡｌＮ結晶を製造することができる。
【００２２】
図３に、本発明に用いられる半導体結晶の製造装置の一部の好ましい他の一例の模式的な断面図と、結晶成長時における坩堝の内壁の温度分布とを示す。ここで、図３に示す製造装置においては、種結晶保持台２の内部が中空になっていることに特徴がある。このように、種結晶保持台２の内部を中空にすることによって、種結晶３の下面から種結晶保持台２の端面２ａを介して輻射により種結晶３を冷却することができるため、図３に示す温度分布のように種結晶３の温度を種結晶３と同じ高さの位置にある坩堝４の内壁の温度よりも低くすることができる。これにより、ＡｌＮ結晶７が横方向に成長して坩堝４に接触することを効果的に防止することができる。なお、図３に示すように、ＡｌＮ結晶７の成長時における坩堝４の内壁には、坩堝４の下方から上方にかけて指数関数状に温度が増加する温度勾配が形成されている。
【００２３】
図４に、本発明に用いられる半導体結晶の製造装置の一部の好ましいさらに他の一例の模式的な断面図と、結晶成長時における坩堝の内壁の温度分布とを示す。ここで、図４に示す製造装置においては、種結晶保持台２の内部の中空に透明部材１が挿入されていることに特徴がある。このように透明部材１を挿入することによって、透明部材１を挿入しなかった場合と比べてより効率的に輻射による種結晶３の冷却を行なうことができるため、種結晶３の表面上におけるＡｌＮ結晶７の成長がさらに促進される。透明部材１の材質は輻射によって種結晶３の冷却を行なうことができるものであれば特に限定されないが、たとえば融点が約２０３０℃であるサファイア（Ａｌ2Ｏ3）を用いた場合には種結晶３が約２０００℃の高温に加熱されても単結晶の成長が可能である。ここで、内部が中空であってたとえば酸素を主要構成元素としない材料からなる種結晶保持台２を用い、種結晶保持台２の内部の中空部に透明部材１としてサファイアを設置した場合には、約２０００℃の高温に加熱されることによって種結晶保持台２の内部のサファイアから酸素が発生したとしても、種結晶保持台２の外部に成長するＡｌＮ結晶７に悪影響を及ぼさないことから、酸素によるＡｌＮ結晶７への悪影響を排除しつつ、サファイアによる種結晶３の冷却をすることができる。なお、図４に示すように、ＡｌＮ結晶７の成長時における坩堝４の内壁には、坩堝４の高さ方向の下方から上方にかけて指数関数状に温度が増加する温度勾配が形成されている。
【００２４】
また、円柱状の単結晶をより効率的に製造する観点からは、図３および図４に示す場合の結晶成長時における種結晶３の温度と、種結晶３と同じ高さの位置にある坩堝４の内壁の温度との温度差は１℃以上１０℃以下であることが好ましい。この温度差が１℃未満である場合には温度差が小さすぎて単結晶の製造の効率性をあまり向上させることができない傾向にあり、１０℃よりも大きい場合には温度差が大きすぎて縦方向成長に横方向成長が追い付かず円柱状ではなく凸状の単結晶が成長する傾向にある。
【００２５】
なお、上記において、種結晶保持台２は坩堝４の高さ方向の上方から下方に向けて設置されてもよく、坩堝４の内壁から横方向に設置されてもよい。これらの場合には種結晶３を種結晶保持台２に固定する手段が必要となるが、種結晶３の表面上に何らかの粉末などが落下する可能性が低下することから種結晶３の表面上に成長するＡｌＮ結晶の偶発的な多結晶化を防止することができる傾向にある。
【００２６】
また、坩堝４を構成する材料としては、たとえばＴａ、Ｗ若しくはＣなどの高融点金属や、ＢＮ、ＴａＮ、ＹＮ若しくはＷＮなどの窒化物、さらにはＴａＣ若しくはＷＣなどの炭化物等の融点が２０００℃よりも高い高融点の材料が用いられる。坩堝４を構成する材料としてこのような高融点の材料を用いた場合でも、本発明によれば坩堝４の内壁と接触させることなく種結晶３の表面上にＡｌＮ結晶７を成長させることができるため、効率的に種結晶３の表面上に単結晶のＡｌＮ結晶７を成長させることができる。
【００２７】
また、種結晶保持台２を構成する材料としては、たとえば上述した坩堝４を構成する材料と同一の材料を用いることができる。しかしながら、種結晶保持台２を構成する材料に不透明な材料を用いた場合には種結晶３の温度よりも種結晶保持台２の温度の方が低くなってしまうため、種結晶３の表面上に成長したＡｌＮ結晶７が種結晶保持台２に固着することがある。このように種結晶保持台２に固着した状態でＡｌＮ結晶７を結晶成長温度から室温まで冷却すると熱膨張係数差によってＡｌＮ結晶７に応力が働き、ＡｌＮ結晶７に割れが生じるおそれがある。そこで、種結晶３が設置される側の種結晶保持台２の端面を層状物質で構成する、または種結晶３が設置される側の種結晶保持台２の端面上にコーティング膜を形成することによって、ある程度の応力がＡｌＮ結晶７に働いた場合に層状物質自体またはコーティング膜自体が剥離してＡｌＮ結晶７と種結晶保持台２とを分離することができるため、応力によるＡｌＮ結晶７の割れを有効に防止することができる傾向にある。
【００２８】
ここで、層状物質としてはたとえばｐＢＮ（パイロリティックボロンナイトライド）やＰＧ（パイロリティックグラファイト）が挙げられる。また、コーティング膜としては、ＡｌＮ結晶７の結晶成長温度に曝された場合でも溶融することがなく、ＡｌＮ結晶７の結晶成長温度から室温まで冷却したときに剥離してＡｌＮ結晶７と種結晶保持台２とを分離させることができるものであれば特に限定されず、たとえばＳｉＮ（窒化ケイ素）、ＷＮ、ＢＮ若しくはＴａＮなどの高融点の窒化物またはＷＣ若しくはＴａＣなどの高融点の炭化物などが用いられる。なお、コーティング膜は、ＣＶＤ法（化学蒸着法）やＰＶＤ法（物理蒸着法）などを利用して種結晶保持台２の端面２ａ上に形成することができる。
【００２９】
また、図１に示す種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁との隙間の幅ｄは、１ｍｍ以上種結晶３の幅Ｄの１／５以下であることが好ましい。隙間の幅ｄが１ｍｍ未満である場合には種結晶３の表面上に成長するＡｌＮ結晶７が坩堝の内壁と接触しやすくなる傾向にあり、隙間の幅ｄが種結晶３の幅Ｄの１／５よりも大きい場合には種結晶３の表面上にＡｌＮ結晶７が成長しにくくなって効率的にＡｌＮ結晶を製造することができない傾向にある。ここで、種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁とが平行でない場合には、隙間の幅ｄは種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁との間の最短の距離のことを指す。
【００３０】
また、上記においてはＡｌＮ結晶を成長させる場合について説明したが、本発明はより高温下での結晶成長が行なわれるＡｌ1-x-yＧａxＢyＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）の式で表わされる半導体結晶またはＳｉＣ（炭化ケイ素）結晶の製造に好適に利用することができる。ここで、Ａｌ1-x-yＧａxＢyＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）の式で表わされる半導体結晶とは、Ａｌ、Ｇａ（ガリウム）およびＢ（ホウ素）からなる群の少なくとも１種を含む窒化物結晶のことである。また、上記の式中におけるｘはＧａの含有比率を示し、ｙはＢの含有比率を示している。したがって、Ａｌ1-x-yＧａxＢyＮの式は、ＡｌとＧａとＢとがＡｌ：Ｇａ：Ｂ＝（１−ｘ−ｙ）：ｘ：ｙのモル比で含有されていることを示している。
【実施例】
【００３１】
図５に示す半導体結晶の製造装置を用い、昇華法によってＡｌＮ結晶を成長させた。ここで、図５に示す内部が中空の円柱状の坩堝４は全体がＴａ（融点：約２９９０℃）で作製され、同じく内部が中空の円柱状の種結晶保持台２は表面全体にＴａＣからなるコーティング膜が形成されたＴａで作製された。また、種結晶３が設置される種結晶保持台２の端面２ａはＴａＣからなるコーティング膜の形成後に研磨によって平坦にされた。また、種結晶保持台２の端面２ａの外径は２０ｍｍであって、坩堝４の内径は２４ｍｍであった。また、種結晶保持台２の側壁２ｂと坩堝４の内壁との間には幅２ｍｍの隙間が形成された。
【００３２】
そして、研磨によって平坦にされた種結晶保持台２の端面２ａ上に、両面が平坦に研磨された単結晶のＡｌＮ結晶からなる直径２０ｍｍの円板状の種結晶３が設置された。ここで、種結晶３はＡｌ面である（０００１）面が上方に向くようにして種結晶保持台２の端面２ａ上に設置された。種結晶保持台２の端面２ａと種結晶３の表面とはともに平坦に研磨されているため、種結晶保持台２の端面２ａと種結晶３とは密着した。
【００３３】
また、種結晶保持台２の内部の中空にはサファイア製の透明部材１が挿入され、種結晶保持台２の側壁と透明部材１との間には断熱材８が設置された。また、坩堝４の内部に設置された複数の孔を有する円板状の板材６上にはバルク状のＡｌＮ結晶からなる原料５が設置された。
【００３４】
そして、坩堝４の周囲には高周波加熱によって加熱されやすいグラファイト製の加熱部材９と断熱材８とが順次設置された後、坩堝４が石英ガラス管１０の内部に設置された。石英ガラス管１０の内部には１０〜５００ｓｃｃｍのＮ2ガスを流し、石英ガラス管１０の内部の圧力が１００〜７００Ｔｏｒｒとなるように排気を調整した。このような石英ガラス管１０の外周部に設置された誘導加熱コイル（図示せず）により坩堝４を加熱した。そして、原料５の温度を２０５０℃、種結晶保持台２の端面２ａの温度を１９５０℃、種結晶保持台２の端部２ｃの温度を１７００℃に設定して種結晶３の表面上におけるＡｌＮ結晶の成長を２００時間行なった。
【００３５】
種結晶３の表面上に成長したＡｌＮ結晶を室温まで冷却し、坩堝４から取り出した。成長したＡｌＮ結晶は厚さ１５ｍｍで直径２０ｍｍの円柱状であった。また、成長中のＡｌＮ結晶が坩堝４の内壁に接触した形跡は見られなかった。さらに、種結晶保持台２の端面２ａがｐＢＮにより形成されているので、成長したＡｌＮ結晶は種結晶保持台２から剥離させて簡単に分離させることができ、ＡｌＮ結晶が種結晶保持台２に強く固着している様子は見られなかった。
【００３６】
成長したＡｌＮ結晶を種結晶３の表面と平行にスライスして、直径２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのＡｌＮ結晶基板を複数枚得た。得られたすべてのＡｌＮ結晶基板の表面（ＡｌＮ結晶の切断面）を観察しても多結晶化は観察されず、成長したＡｌＮ結晶が単結晶であったことが判明した。
【００３７】
このＡｌＮ結晶基板の表面を研磨し、研磨により生じた加工変質層をエッチングにより除去した後に、ＡｌＮ結晶基板の表面における任意の１０μｍ×１０μｍの正方形の範囲内をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により観察した。この観察した範囲内におけるＡｌＮ結晶基板の表面のＲＭＳ表面粗さは５０ｎｍ（５００Å）以下であった。
【００３８】
なお、ＡｌＮ結晶基板の作製において、ＡｌＮ結晶のスライス面はＣ面と平行な面に限定されず、Ａ面、Ｒ面、Ｍ面若しくはＳ面に平行な面、またはこれらの面に対して任意の傾きを有する面とすることができる。また、種結晶の面方位も任意の面方位とすることができるが、スライスされるＡｌＮ結晶基板の面方位と同じ面方位の種結晶を用いることがＡｌＮ結晶基板の製造効率の観点から好ましい。
【００３９】
また、上記のようにして得られたＡｌＮ結晶基板は、発光ダイオード、レーザダイオードなどの発光素子、整流器、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor；高電子移動度トランジスタ）などの電子素子、温度センサ、圧力センサ、放射線センサ、可視−紫外光検出器などの半導体センサ、ＳＡＷデバイス（Surface Acoustic Wave Device；表面弾性波素子）などの半導体デバイスの基板として広く用いられる。
【００４０】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明においては、種結晶保持台の側壁と坩堝の内壁との間に隙間を形成し、種結晶が設置されている側の種結晶保持台の端面の温度を種結晶が設置されていない側の種結晶保持台の端部の温度よりも高くした状態で半導体結晶を成長させることによって、融点が２０００℃を超える高融点の材料からなる坩堝を用いた場合でも効率的に単結晶を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に用いられる半導体結晶の製造装置の一部の好ましい一例の模式的な断面図と、結晶成長時における坩堝の内壁の温度分布とを示す図である。
【図２】ＡｌＮ結晶を成長させた後の図１に示す製造装置の模式的な断面図と、結晶成長時における坩堝の内壁の温度分布とを示す図である。
【図３】本発明に用いられる半導体結晶の製造装置の一部の好ましい他の一例の模式的な断面図と、結晶成長時における坩堝の内壁の温度分布とを示す図である。
【図４】本発明に用いられる半導体結晶の製造装置の一部の好ましいさらに他の一例の模式的な断面図と、結晶成長時における坩堝の内壁の温度分布とを示す図である。
【図５】実施例で用いられた半導体結晶の製造装置の一部の模式的な断面図である。
【図６】従来の昇華法を用いたＡｌＮ結晶の製造方法に用いられる製造装置の一部の一例の模式的な断面図である。
【図７】特許文献１に記載のＡｌＮ結晶の製造方法に用いられる製造装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  透明部材、２  種結晶保持台、２ａ  端面、２ｂ  側壁、２ｃ  端部、３，１８  種結晶、４，１４  坩堝、５  原料、６  板材、７  ＡｌＮ結晶、８，１３  断熱材、９  加熱部材、１０  石英ガラス管、１１  製造装置、１２  誘導加熱コイル、１５  導入口、１６  排出口、１７  原料粉末、１９  ＡｌＮ焼結体板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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