(57)【要約】【課題】本発明は、上記事情に鑑み、低コストで良品率が高く、育成結晶の長尺化に対応できる結晶育成装置を提供することを目的とする。【解決手段】原料融液を保持可能な円筒形状の側面を有する金属製のルツボと、  該ルツボの周縁部を覆うように上端に配置された金属製円環状のリフレクタと、  該リフレクタ上に設けられた金属製円筒状のアフター・ヒーターと、  前記ルツボの周囲に配置された下部コイル部と、該下部コイル部と離間して該下部コイル部よりも上方に配置された上部コイル部と、該上部コイル部と前記下部コイル部との間に設けられ、前記上部コイル部と前記下部コイル部とを接続する粗巻コイル部と、を有する加熱用の誘導コイルと、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料融液を保持可能な円筒形状の側面を有する金属製のルツボと、
該ルツボの周縁部を覆うように上端に配置された金属製円環状のリフレクタと、
該リフレクタ上に設けられた金属製円筒状のアフター・ヒーターと、
前記ルツボの周囲に配置された下部コイル部と、該下部コイル部と離間して該下部コイル部よりも上方に配置された上部コイル部と、該上部コイル部と前記下部コイル部との間に設けられ、前記上部コイル部と前記下部コイル部とを接続する粗巻コイル部と、を有する加熱用の誘導コイルと、を有する結晶育成装置。
【請求項２】
前記誘導コイルの前記上部コイル部の上下方向におけるコイル長さの中心位置が、前記アフター・ヒーターの上端部から上下３０ｍｍの範囲内にある請求項１に記載の結晶育成装置。
【請求項３】
前記誘導コイルの前記下部コイル部の上端部が、前記ルツボの上端から上下３０ｍｍの範囲内にある請求項１又は２に記載の結晶育成装置。
【請求項４】
前記下部コイル部の巻き数は前記上部コイル部の巻き数よりも多く、前記上部コイル部の巻き数は、前記粗巻コイル部の巻き数よりも多い請求項１乃至３のいずれか一項に記載の結晶育成装置。
【請求項５】
前記粗巻コイル部の巻き数は、１以下である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の結晶育成装置。
【請求項６】
前記ルツボ及び前記リフレクタは、イリジウム又は白金からなる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の結晶育成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶育成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単結晶の製造方法としては、原料を充填したルツボを加熱溶融した後に、原料融液表面から種結晶を接触させ、種結晶を上昇させながら結晶育成を行うチョクラルスキー法が広く普及している。
【０００３】
チョクラルスキー法による結晶育成において、ルツボを加熱する手段として、高周波誘導加熱方式と抵抗加熱方式が用いられている。加熱方式は、育成する結晶の融点や結晶育成を行う雰囲気などを考慮して選択される。
【０００４】
育成される酸化物単結晶は高融点であり、原料融液の分解を抑制するため酸化雰囲気で育成する必要がある場合、適切な抵抗加熱発熱体が無い事から、高周波誘導加熱方式が用いられることが多い。
【０００５】
高周波誘導加熱方式では、ルツボの周囲に誘導コイルを配置し、誘導コイルに高周波電流を供給する。誘導コイルに高周波電流を流すことによってルツボに渦電流が生じ、これによってルツボが発熱してルツボ内の原料が溶融する。
【０００６】
原料融液表面に種結晶を接触させ、種結晶を上昇させながら結晶成長を行うと、結晶育成に伴い、育成結晶上部は発熱するルツボから離れる。また、結晶内部の熱が引き上げ軸を伝わって逃げるため結晶上部が冷却される。そのため、発熱体がルツボのみである場合には、成長中の結晶内の温度差が大きくなり、結晶内の温度差に起因した熱応力が発生する。そして、結晶内部に熱応力に起因したクラックや結晶欠陥が発生する。よって、結晶内の熱応力低減のため、ルツボ上部(成長中の単結晶)を保温する工夫がなされている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、結晶内の温度差に起因した熱応力によるクラックを抑制するため、ルツボの上部に、ルツボ以外の発熱体である円筒状のアフター・ヒーターを配置する酸化物単結晶の製造方法が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、ドーナツ状のリフレクタを配置することでルツボ上部を保温する酸化物単結晶の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１８７８８０号公報
【特許文献２】特開平７−３３５８６号公報
【特許文献３】特開２０１４−１２５４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近年、酸化物単結晶、特にタンタル酸リチウムは表面弾性波デバイス材料として市場が拡大しており、生産量の確保のため単結晶を長くすることが求められている。しかしながら、結晶の長尺化に伴い、結晶の曲がりや直胴部で発生する多結晶化、あるいは、冷却中の熱歪に起因したクラック、ルツボ底の原料固化などが発生し易くなっており、結晶の良品率を低下させる原因となっている。これらの良品率低下は、結晶育成時の炉内の温度分布に起因している。
【００１１】
このため、特許文献３には、ルツボの周囲に配置する第１の誘導コイルと、アフター・ヒーターの周囲に配置する第２の誘導体とを配置し、それぞれの誘導体に個別の高周波電源を用意し、供給する高周波電流が互いに逆相になるように設定した結晶育成装置が開示されている。特許文献３に記載の結晶育成装置では、アフター・ヒーターを個別に加熱することができるため、適正な温度分布を設定することが可能となる。しかしながら、電源設備が２つ必要で設備コストが高く、設置場所も広く必要となる。また、第１の高周波電流と第２の高周波電流との位相を逆にして、第１の高周波電流に起因する磁界と第２の高周波電流に起因する磁界を適切に制御する必要があり、技術的に高度な制御が必要となる。以上の理由により、特許文献３に記載の結晶育成装置は、複雑で高性能な設備が必要となり、高コストとなってしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、低コストで良品率が高く、育成結晶の長尺化に対応できる結晶育成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る結晶育成装置は、原料融液を保持可能な円筒形状の側面を有する金属製のルツボと、
該ルツボの周縁部を覆うように上端に配置された金属製円環状のリフレクタと、
該リフレクタ上に設けられた金属製円筒状のアフター・ヒーターと、
前記ルツボの周囲に配置された下部コイル部と、該下部コイル部と離間して該下部コイル部よりも上方に配置された上部コイル部と、該上部コイル部と前記下部コイル部との間に設けられ、前記上部コイル部と前記下部コイル部とを接続する粗巻コイル部と、を有する加熱用の誘導コイルと、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低コストで良品率が高い、育成結晶の長尺化に対応できる結晶育成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る結晶育成装置の一例を示した構成概要図である。
【図２】金属製のリフレクタを備えた結晶育成装置を用いて育成中の結晶内の温度分布を計算したシミュレーション結果である。
【図３】本実施形態に係る結晶育成装置の誘導コイルと従来の誘導コイルによる育成結晶表面に発生する応力の計算結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１７】
本発明の実施形態に係るチョクラルスキー式結晶育成装置は、酸化雰囲気または不活性ガス雰囲気中で育成されるニオブ酸リチウムＬｉＮｂＯ３（以下ＬＮ）、タンタル酸リチウムＬｉＴａＯ３（以下ＬＴ）、イットリウムアルミニウムガーネットＹ３Ａｌ５Ｏ１２（以下ＹＡＧ）などの酸化物単結晶の製造に用いられる結晶育成装置である。チョクラルスキー法は、ある結晶方位に従って切り出された種結晶と呼ばれる単結晶の先端を、原料融液に接触させ、回転しながら徐々に引上げることによって、種結晶の性質を伝播しながら大口径化して単結晶を製造する方法である。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る結晶育成装置の一例を示した構成概要図である。図１に示されるように、本実施形態に係る結晶育成装置は、ルツボ１０と、リフレクタ２０と、アフター・ヒーター３０と、ルツボ台４０と、引き上げ軸５０と、誘導コイル６０と、耐火物７０と、断熱材８０と、チャンバー９０とを備える。なお、加熱手段は、ルツボ１０とアフター・ヒーター３０とを加熱する誘導コイル６０である。なお、リフレクタ２０もルツボ１０、アフター・ヒーターに比べると発熱量は小さいが加熱する。また、誘導コイル６０に高周波電力を供給するために電源１００が設けられている。なお、単結晶の製造を行う際には、ルツボ１０内には原料融液１１０が貯留保持され、引き上げ軸５０の下端には、種結晶１２０が保持される。
【００１９】
ルツボ１０は、原料融液１１０を貯留保持するための容器であり、円筒形状の側面と、円形の底面を有する。ルツボ１０は、金属材料で構成される。ルツボ１０は、種々の金属材料で構成されてよいが、例えば、耐熱性に優れたイリジウムや白金で構成されてもよい。
【００２０】
リフレクタ２０は、加熱されたルツボ１０内の熱を反射してルツボ１０内に戻すための熱反射手段であり、ルツボ１０の側面の上端の周縁部を覆うように、ルツボ１０の側面の上端に設けられる。よって、リフレクタ２０は、円環形状を有する。リフレクタ２０も、金属材料から構成される。リフレクタ２０も、種々の金属材料から構成されてよいが、例えば、ルツボ１０と同様に、耐熱性に優れたイリジウム、白金等で構成されてもよい。
【００２１】
アフター・ヒーター３０は、ルツボ１０から引き上げられた単結晶を加熱するための加熱手段である。アフター・ヒーター３０は、リフレクタ２０上に設けられ、円筒形状を有する。アフター・ヒーター３０も、金属材料から構成される。アフター・ヒーター３０も、種々の金属材料から構成されてよいが、例えば、ルツボ１０と同様に、耐熱性に優れたイリジウム、白金等で構成されてもよい。
【００２２】
ルツボ台４０は、ルツボ１０を支持するための支持台であり、ルツボ１０の下方に配置される。
【００２３】
引き上げ軸５０は、下端に種結晶１２０を保持し、ルツボ１０に保持された原料融液１１０に種結晶１２０を接触させ、単結晶の引き上げを行うための単結晶引き上げ手段である。引き上げ軸５０は、図示しないモータ等に接続され、回転しながら単結晶を引き上げ可能に構成される。
【００２４】
耐火物７０の側面の外側には、誘導コイル６０が配置されている。誘導コイル６０は、上部コイル部６１と、下部コイル部６２と、粗巻コイル部６３とを有する。ルツボの水平方向の周囲を下部コイル部６２が取り囲んでいる。また、アフター・ヒーター３０の上部を上部コイル部６１が取り囲んでいる。更に、上部コイル部６１と下部コイル部６２との間に、両者を接続する粗巻コイル部６３が設けられている。
【００２５】
耐火物７０は、ルツボ１０及びアフター・ヒーター３０のホットゾーンを外側から覆うための手段である。
【００２６】
断熱材８０は、ルツボ１０の周囲を覆い、熱が外部に放出されるのを抑制するための手段である。
【００２７】
チャンバー９０は、ルツボ１０、アフター・ヒーター３０、誘導コイル６０、耐火物７０、ルツボ台４０等を含めた全体を覆うための手段であり、結晶育成雰囲気の保持や熱が外部に漏れるのを抑制する役割を果たす。
【００２８】
電源１００は、誘導コイル６０に高周波電力を供給し、高周波誘導加熱を行うための電力供給源である。
【００２９】
単結晶の製造では、単結晶原料を充填したルツボ１０を高周波誘導加熱により加熱させ、原料融液１１０を得る。その後、引上げ軸５０に連結された種結晶１２０を原料融液表面に接触させ、単結晶の製造を行う。結晶育成方法は特に限定されず、公知の技術が利用できる。
【００３０】
ここで、育成結晶を長尺化する場合に種々の問題が発生する。そのような問題としては、育成結晶が曲がる現象や多結晶化による割れ、冷却時の割れがある。
【００３１】
育成結晶が曲がる現象は、結晶内部の排熱（温度差）が小さいことが原因の一つとして考えられる。結晶育成中の成長部では、融液から固体への相変化に伴う固化潜熱が発生する。結晶成長に悪影響を及ぼさないためには、この固化潜熱を迅速かつ確実に逃がすことが重要となる。固化潜熱は、育成結晶中を伝わり排熱される。炉内の温度分布が非対称である場合に排熱量が多い部分で結晶育成が促進され、結晶形状の曲がりやねじれが発生すると考えられる。育成結晶を長尺化した場合には、結晶化に伴う原料融液面の低下量が多くなりルツボ側面の露出量が多くなる。発熱体であるルツボ１０が露出することで、育成結晶側面から加熱され結晶内の温度差が小さくなり、曲がり現象が顕著になる。
【００３２】
曲がり現象を抑制するためには、結晶内（育成炉内）の温度勾配を大きくすることが有効であると考えられる。育成炉内の温度勾配を大きくすることで、原料融液１１０内の自然対流も促進され、曲がり現象の抑制効果も得られると考えられる。
【００３３】
一方、多結晶化や冷却時の割れを抑制するためには、結晶内（育成炉内）の温度勾配を小さくすることが有効であると考えられる。結晶内の温度差に起因した応力が結晶にかかることで、転位の導入と集積により多結晶化が発生すると考えられる。同様に結晶を冷却する過程において、結晶内（育成炉内）の温度差に起因したひずみが発生する。そのため、温度差を小さくすることが、冷却中の割れを抑制するために有効であると考えられる。
【００３４】
このように、結晶の長尺化のために、結晶内（育成炉内）の温度勾配について相反する課題が生じる。これらの課題を解決するために、誘導コイル形状により最適な温度勾配を形成することが必要となる。
【００３５】
従来から用いられている誘導コイルでは、ルツボ、リフレクタやアフター・ヒーターが均等、又は一方に偏った発熱分布となる。結晶の長尺化を行う上で、均等に発熱した場合には、温度勾配が小さすぎる。また、偏った発熱分布では、逆に温度勾配が大きすぎる。
【００３６】
そこで、結晶の長尺化を行うために、本実施形態においては、誘導コイル６０の構成を大幅に工夫した。多結晶化や冷却時の割れ発生は、種結晶１２０に連結されたシード軸からの放熱により結晶上部の冷却が促進され、結晶上下方向の温度差により発生すると考えられる。
【００３７】
また、リフレクタ２０の発熱により、リフレクタ近傍の育成中の結晶外周部は加熱される。一方で、結晶中心部はシード軸からの放熱により温度が低下する。そのため、リフレクタ近傍では結晶径方向の温度差に起因した応力が発生し、多結晶化が発生すると考えられる。
【００３８】
図２は、金属製のリフレクタ２０を備えた結晶育成装置を用いた場合に、育成中の結晶内の温度分布を計算したシミュレーション結果である。この時、誘電コイルはルツボからアフター・ヒーターの上端まで均等に配置している。図２において、温度の高い順に、領域Ａ、Ｂ、Ｃが示されている。図２に示されるように、リフレクタ２０の下方は、最も温度の高い領域である領域Ａとなっている。そして、その下方は、順に温度が低下し、領域Ｂ、領域Ｃとなっている。この場合、リフレクタ２０の下方の近傍の領域が領域Ａとなり、温度が高くなり過ぎているため、その点を是正する必要があるが、熱の反射率が高いことは示されている。リフレクタ２０の材質を、誘導電流が流れないもの、例えばセラミックス製に変更することで、リフレクタ２０を加熱しない構成も考えられる。しかし、リフレクタ２０は、融液原料１１０の表面からの輻射を反射することで、融液原料１１０の表面の径方向温度勾配を大きくし、結晶の直径制御性を向上させる目的がある。セラミック等の場合、このような熱の反射率を示すことはできない。そのため、リフレクタ２０は、反射率が大きい金属製であることが望ましい。しかしながら、単純にリフレクタ２０を設けただけでは、図２に示されるように、リフレクタ２０の下方の近傍の温度が高くなり過ぎてしまい、単結晶に割れが発生するおそれがある。
【００３９】
そこで、本実施形態においては、これらの課題を解決するため、以下のように誘導コイル６０を構成した。先ず、アフター・ヒーター３０の上端部を加熱するため、上部コイル部６１を設けた。図２にも領域Ａで示されるように、アフター・ヒーター３０の上端部は、エッジ効果により高周波誘導加熱による発熱が大きくなる。そのため、図１において、上部コイル部６１の上下方向（又は高さ方向、鉛直方向）におけるコイル長さの中心位置は、アフター・ヒーター上端部から上下３０ｍｍ以内に配置する。この範囲よりも上部コイル部６１の上下方向における中心位置がアフター・ヒーター上端部より３０ｍｍを超えて上方に設置すると、アフター・ヒーター３０の発熱が弱くなり、シード軸からの放熱が抑えられず、多結晶化や冷却時の割れの発生が高くなる。また、上部コイル部６１の上下方向における中心位置がアフター・ヒーター上端部よりも３０ｍｍを超えて下方に配置した場合、炉内の温度勾配が小さくなり、結晶の曲がり現象が発生する。
【００４０】
また、ルツボ１０を加熱するための下部コイル部６２の上端部は、ルツボ上端部の上下３０ｍｍ以内の範囲に配置する。ここで、ルツボ１０の上端部には、ルツボ１０の周縁部を覆うリフレクタ２０が設けられているので、リフレクタ２０の上下３０ｍｍ以内の範囲と捉えてもよい。下部コイル上端部をルツボ上端部から３０ｍｍを超えて上方に配置すると、融液上部の温度勾配が小さくなり、曲がり現象が発生する。また、下部コイル部６２の上端部をルツボ上端部よりも３０ｍｍを超えて下方に配置すると、ルツボ上部の温度が低下し、育成結晶内の温度差が大きくなることで、多結晶化や冷却中の割れが発生するおそれがある。
【００４１】
上記の上部コイル部６１と下部コイル部６２との間に、粗巻きコイル部６３を設けて、上下コイル部６１、６２同士を連結する。粗巻きコイル部６３は、誘導コイル６０の直径にもよるが、半巻から１巻とする。粗巻き部６３の巻き数が多いと、粗巻きコイル部６３によるルツボ１０又はアフター・ヒーター３０の発熱が大きくなり、温度勾配が小さくなる。そのため、曲がり現象が発生する。また、急激な折り曲げにより上下コイル部６１、６２同士を連結した場合、この部分に電流が集中しコイル劣化により、誘導コイル６０の寿命が短くなる。粗巻きコイル部６３により上下コイル部６１、６２同士を連結することで、コイルにより発生する磁場がルツボ上で弱くなる。そのため、ルツボ上に設置したリフレクタ２０の発熱を小さくすることが可能であり、リフレクタ２０を介した結晶外周部の加熱による影響が小さくなり、結晶径方向の温度差を小さくすることが可能となる。これにより、多結晶化の抑制が可能となる。
【００４２】
なお、上部コイル部６１と下部コイル部６２とでは、下部コイル部６２の方が上部コイル部６１よりも巻き数が多く、巻ピッチも狭くなるような構成とすることが好ましい。単結晶の育成において、ルツボ１０を効率的に加熱することが最も重要であり、アフター・ヒーター３０による加熱は、重要ではあるが、ルツボ１０の加熱に対して飽くまで補助的な加熱となるからである。つまり、ルツボ１０内での加熱が、最も強い加熱を必要とするため、下部コイル部６２において、最も高温で加熱できる構成を採用すべきだからである。
【００４３】
図３は、本実施形態に係る結晶育成装置の誘導コイル６０と、粗巻きコイル部６３が存在しない従来の誘導コイルによる育成結晶表面に発生する応力の計算結果を示した図である。
【００４４】
図３（ａ）は、従来の下部コイル部６２のみを設けた場合である。すなわち、ルツボ周囲のみに巻き数９の誘導コイルが配置されており、誘導コイル上端部は、ルツボ１０の上端と同じ位置である。つまり、アフター・ヒーター３０の外周部に上部コイル部６１が存在しない。この場合には、アフター・ヒーター３０の発熱量が小さく結晶内の温度差が大きいため、結晶外周部表面の応力が大きくなる。そのため、多結晶化や割れの発生が懸念される。
【００４５】
図３（ｂ）は、粗巻きコイル部６３が無く、図３（ａ）の誘導コイルの構成をアフター・ヒーター３０まで延長するために、巻き数を１４とした構成である。この場合、誘導コイル上端部をアフター・ヒーター上端部と同じ位置とした。この場合、アフター・ヒーターが発熱することで、結晶上下方向の温度差が小さくなり、結晶表面の応力が小さくなった。
【００４６】
図３（ｃ）は、本実施形態に係る結晶育成装置に設けられた誘導コイル６０を用いた場合であり、ルツボ周囲は、図３（ａ）と同じ構成として下部コイル部６２を設け、加えてアフター・ヒーター上端部を発熱させるため、巻き数２の上部コイル部６１をアフター・ヒーター上端部に配置し、上下コイルを半巻の粗巻きコイル部６３で連結させた場合である。この構成では、アフター・ヒーター３０の発熱に加えて、ルツボ上のリフレクタ２０の発熱を抑制することで、図３（ｂ）の構成よりも、結晶表面の応力を低減させることが可能となった。以上のように、本実施形態に係る誘導コイル６０を用いることで、結晶表面の応力が低減していることが確認された。
【００４７】
このように、本実施形態に係る結晶育成装置によれば、金属製のリフレクタ２０をルツボ１０の上端に設け、上部コイル部６１、下部コイル部６２及び粗巻きコイル部６３を有する誘導コイル６０を用いて高周波誘導加熱を行うことにより、結晶表面の応力を低減させ、多結晶化や割れの発生を抑制することができる。
［実施例］
【００４８】
以下、本実施形態に係る結晶育成装置を用いて単結晶の育成を実施した実施例について、比較例を挙げて具体的に説明する。以下の説明では、一例としてタンタル酸リチウム単結晶育成方法について説明する。なお、理解の容易のため、今まで説明した構成要素に対応する要素については、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
［実施例１］
【００４９】
イリジウム製のルツボ１０にタンタル酸リチウムの原料が充填され、ルツボ１０の上部に配置されたイリジウム製のリフレクタ２０およびリフレクタ２０の上に配置されたイリジウム製のアフター・ヒーター３０を銅製の高周波誘導コイル６０によって加熱するが、この高周波誘導コイル６０は、上部コイル部６１、粗巻コイル部６３、下部コイル部６２の３つの部位で構成した。また、ジルコニア製およびアルミナ製の耐火物７０で保温することでルツボ１０のタンタル酸リチウム原料を融解し、イリジウム製の引上げ軸５０を１〜２０ｒｐｍで回転させながら、１〜５ｍｍ/ｈの速度で垂直に引き上げることによって、種結晶１２０から連続的に単結晶を得た。
【００５０】
ここで、下部コイル部６２上端部とイリジウム製ルツボ１０の上端の距離を０ｍｍとした。また、上部コイル部６１の上下方向におけるコイル長さの中心位置とアフター・ヒーター３０の上端部の距離を０ｍｍとした。また、上部コイル部６１、下部コイル部６２のコイル位置で固定するため、半巻の粗巻コイル部６３で上下コイル部６１、６２同士を連結した。育成後の結晶は単結晶であり割れの発生も無かった。
［実施例２］
【００５１】
上部コイル部６１の上下方向における中心位置をアフター・ヒーター３０の上端部から３０ｍｍ上方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は単結晶であり割れの発生も無かった。
［実施例３］
【００５２】
上部コイル部６１の上下方向における中心位置をアフター・ヒーター３０の上端部から３０ｍｍ下方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は単結晶であり割れの発生も無かった。
［実施例４］
【００５３】
下部コイル部６２の上端部をイリジウム製ルツボ１０の上端から３０ｍｍ上方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は単結晶であり割れの発生も無かった。
［実施例５］
【００５４】
下部コイル部６２の上端部をイリジウム製ルツボ１０の上端から３０ｍｍ下方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は単結晶であり割れの発生も無かった。
［比較例１］
【００５５】
上部コイル部６１の上下方向における中心位置をアフター・ヒーター３０の上端部から４０ｍｍ上方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は多結晶であり割れも発生した。
［比較例２］
【００５６】
上部コイル部６１の上下方向における中心位置をアフター・ヒーター３０の上端部から４０ｍｍ下方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は単結晶であり割れの発生も無かったが、曲がりが発生した。
［比較例３］
【００５７】
下部コイル部６２の上端部をイリジウム製ルツボ１０の上端から４０ｍｍ上方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は単結晶であり割れの発生も無かったが、曲がりが発生した。
［比較例４］
【００５８】
下部コイル部６２の上端部をイリジウム製ルツボ１０の上端から４０ｍｍ下方の位置に配置した以外は、実施例１と同じ操作を行った。育成後の結晶は多結晶であり割れも発生した。
【００５９】
このように、本実施例に係る結晶育成装置によれば、上部コイル部６１及び下部コイル部６２の位置を適切に設定することにより、単結晶の曲がりや割れを防止できることが示された。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０    ルツボ
２０    リフレクタ
３０    アフター・ヒーター
４０    ルツボ台
５０    引き上げ軸
６０    誘導コイル
６１    上部コイル部
６２    下部コイル部
６３    粗巻きコイル部６３
７０    耐火物
８０    断熱材
９０    チャンバー
１００    電源
１１０    原料融液
１２０    種結晶
【図１】
2018193277.tif 000003
【図２】
2018193277.tif 000004
【図３】
2018193277.tif 000005