(57)【要約】【課題】高品質な結晶を十分な成長速度で得られる種結晶保持部材、結晶製造装置及び結晶の製造方法を提供する。【解決手段】種結晶保持部材６では、固定面８ａと保持面８ｂとが中空部９を挟んで対向する本体部８において、固定面８ａと保持面８ｂとの対向方向から見たときに、中空部９と重なるように保持面８ｂが設定されている。すなわち、この種結晶保持部材６では、保持面８ｂに種結晶Ｃを保持させたときに、種結晶Ｃの全面が中空部９と対向することとなる。この構成によれば、結晶を成長させる際に種結晶Ｃの全面にわたって一様に中空部９を介して種結晶Ｃが有する熱を固定面８ａ方向へ輻射させることができる。したがって、種結晶Ｃの面内で均一に種結晶Ｃと原料溶液Ｓとの間の温度勾配を形成できるため、高品質な結晶を十分な成長速度で得ることが可能となる。【選択図】図２
2015110497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材に取り付けられて用いられ、溶液成長法により結晶を成長させる際に種結晶を保持する種結晶保持部材であって、
前記支持部材へ固定される固定面と、前記種結晶を保持する保持面とが中空部を挟んで対向する本体部を備え、
前記固定面と前記保持面との対向方向から見たときに、前記中空部と重なるように前記保持面が設定されていることを特徴とする種結晶保持部材。
【請求項２】
前記本体部は、円筒状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の種結晶保持部材。
【請求項３】
前記固定面と前記保持面との間の前記中空部の長さが１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の種結晶保持部材。
【請求項４】
前記本体部の前記保持面を含む端部の外形が前記保持面側に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の種結晶保持部材。
【請求項５】
前記固定面は、前記支持部材に固定されたときに前記支持部材よりも外側に張り出す張出部を有し、
前記張出部には、前記中空部と連通する少なくとも一つの開口部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の種結晶保持部材。
【請求項６】
前記固定面には、前記支持部材に着脱可能な着脱部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の種結晶保持部材。
【請求項７】
前記本体部は、前記保持面及び側面を含む胴部と、前記固定面を含み且つ前記胴部に着脱可能な蓋部とによって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の種結晶保持部材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の種結晶保持部材が取り付けられた支持部材を備えることを特徴とする結晶製造装置。
【請求項９】
溶液成長法を用いて種結晶上に結晶を成長させる結晶の製造方法であって、
支持部材へ固定される固定面と、前記種結晶を保持する保持面とが中空部を挟んで対向する本体部を備えた種結晶保持部材を用い、
前記種結晶保持部材を前記固定面と前記保持面との対向方向から見たときに、前記中空部と重なるように前記種結晶を前記保持面に保持させることを特徴とする結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種結晶保持部材、結晶製造装置及び結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶を製造する方法として、溶液成長法が知られている。溶液成長法では、原料溶液に種結晶を接触させ、種結晶の温度を原料溶液の温度よりも低くして種結晶近傍の原料溶液を過飽和状態にすることにより、種結晶上に結晶を成長させている。例えば特許文献１，２には、溶液成長法により炭化珪素（ＳｉＣ）の単結晶を製造する方法が開示されている。
【０００３】
溶液成長法においては、結晶の成長速度を確保するために種結晶と原料溶液との間の温度勾配を大きくすることが求められる。これに対して、例えば特許文献３，４では、種結晶を保持する種結晶保持軸内に冷却ガスを流すことで種結晶を冷却し、種結晶と原料溶液との間の温度勾配を大きくする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４５３３４８号公報
【特許文献２】特許第４４１９９３７号公報
【特許文献３】特開２０１１-９８８７１号公報
【特許文献４】特開２０１２-１４０２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の冷却ガスを流す方法では、種結晶面内において、冷却ガスにより冷却される領域と保持軸の熱伝導のみで冷却される領域とが混在するため、結晶成長面全面を均一に冷却することが困難となる場合がある。この場合、結晶成長面内での温度が不均一となることによってバンチング及びトレンチが発生しやすくなるため、得られる結晶の品質が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、高品質な結晶を十分な成長速度で得られる種結晶保持部材、結晶製造装置及び結晶の製造方法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】
【０００７】
上記課題の解決のため、本発明に係る種結晶保持部材は、支持部材に取り付けられて用いられ、溶液成長法により結晶を成長させる際に種結晶を保持する種結晶保持部材であって、支持部材へ固定される固定面と、種結晶を保持する保持面とが中空部を挟んで対向する本体部を備え、固定面と保持面との対向方向から見たときに、中空部と重なるように保持面が設定されていることを特徴としている。
【０００８】
この種結晶保持部材では、固定面と保持面とが中空部を挟んで対向する本体部において、固定面と保持面との対向方向から見たときに、中空部と重なるように保持面が設定されている。すなわち、この種結晶保持部材では、保持面に種結晶を保持させたときに、種結晶の全面が中空部と対向することとなる。この構成によれば、結晶を成長させる際に種結晶の全面にわたって一様に中空部を介して種結晶が有する熱を固定面方向へ輻射させることができる。したがって、種結晶の面内で均一に種結晶と原料溶液との間の温度勾配を形成できるため、高品質な結晶を十分な成長速度で得ることが可能となる。
【０００９】
本体部は、円筒状をなしていることが好ましい。この場合、結晶を成長させる際に種結晶保持部材を回転させた場合に原料溶液を穏やかに撹拌できるため、種結晶の面内において均一な条件で結晶を成長させることができる。
【００１０】
固定面と前記保持面との間の前記中空部の長さが１０ｍｍ以上であることが好ましい。この場合、種結晶が有する熱を効率的に固定面方向へ輻射させることができるため、種結晶と原料溶液との間の温度勾配を大きくすることができる。
【００１１】
本体部の保持面を含む端部の外形が保持面側に向かって小さくなっていることが好ましい。この場合、原料溶液の種結晶保持部材側面への濡れあがりによって不要な結晶が形成されることを抑制できる。したがって、その不要な結晶によって得るべき結晶の成長が阻害されることを抑制できる。
【００１２】
固定面は、支持部材に固定されたときに支持部材よりも外側に張り出す張出部を有し、張出部には、中空部と連通する少なくとも一つの開口部が形成されていることが好ましい。この場合、中空部を通る種結晶からの輻射を開口部から種結晶保持部材の外部へ放出できるため、種結晶と原料溶液との間の温度勾配を大きくすることができる。
【００１３】
固定面には、支持部材に着脱可能な着脱部が設けられていることが好ましい。この場合、支持部材への種結晶保持部材の取り付け、交換等の作業性が良好となる。
【００１４】
本体部は、保持面及び側面を含む胴部と、固定面を含み且つ胴部に着脱可能な蓋部とによって構成されていることが好ましい。この場合、消耗しやすい胴部の交換が容易となる。
【００１５】
本発明に係る結晶製造装置は、上記の種結晶保持部材が取り付けられた支持部材を備えることを特徴としている。この結晶製造装置では、種結晶保持部材において、保持面に種結晶を保持させたときに、種結晶の全面が中空部と対向することとなる。この構成によれば、結晶を成長させる際に種結晶の全面にわたって一様に中空部を介して種結晶が有する熱を固定面方向へ輻射させることができる。したがって、種結晶の面内で均一に種結晶と原料溶液との間の温度勾配を形成できるため、高品質な結晶を十分な成長速度で得ることが可能となる。
【００１６】
本発明に係る結晶の製造方法は、溶液成長法を用いて種結晶上に結晶を成長させる結晶の製造方法であって、支持部材へ固定される固定面と、種結晶を保持する保持面とが中空部を挟んで対向する本体部を備えた種結晶保持部材を用い、種結晶保持部材を固定面と保持面との対向方向から見たときに、中空部と重なるように種結晶を保持面に保持させることを特徴としている。
【００１７】
この結晶の製造方法では、固定面と保持面とが中空部を挟んで対向する本体部を備えた種結晶保持部材を用い、種結晶保持部材を固定面と保持面との対向方向から見たときに、中空部と重なるように種結晶を保持面に保持させる。すなわち、この結晶の製造方法では、種結晶の全面が中空部と対向することとなる。この構成によれば、結晶を成長させる際に種結晶の全面にわたって一様に中空部を介して種結晶が有する熱を固定面方向へ輻射させることができる。したがって、種結晶の面内で均一に種結晶と原料溶液との間の温度勾配を形成できるため、高品質な結晶を十分な成長速度で得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高品質な結晶を十分な成長速度で得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る結晶製造装置を示す断面図である。
【図２】図１に示した結晶製造装置の拡大図である。
【図３】種結晶保持部材の上面図である。
【図４】種結晶保持部材の底面図である。
【図５】種結晶保持部材の作用を示す概念図である。
【図６】種結晶近傍の温度勾配の分布を計算した結果を示す図である。
【図７】変形例に係る種結晶保持部材を示す断面図である。
【図８】変形例に係る結晶製造装置を示す断面図である。
【図９】図８に示した結晶製造装置を構成する種結晶保持部材を示す断面図である。
【図１０】図９に示した種結晶保持部材の構成要素を示す断面図である。
【図１１】実施例及び比較例で得られたＳｉＣ単結晶の表面像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る種結晶保持部材、結晶製造装置、及び結晶の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
［結晶製造装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る結晶製造装置を示す断面図である。同図に示すように、この結晶製造装置１は、回転可能な坩堝保持台２と、坩堝保持台２に保持された坩堝３と、坩堝３を囲むように配置されたヒータ４と、結晶製造装置１の上部から坩堝３内に向かって延びる棒状の支持部材５と、支持部材５の坩堝３側の端面に取り付けられた種結晶保持部材６とが断熱材７で覆われた構成となっている。断熱材７全体は、密閉可能な筐体に収容されていてもよい。
【００２２】
坩堝３には、原料溶液Ｓが充填されている。種結晶保持部材６には、種結晶Ｃが保持されている。支持部材５は、長手方向に対して回転可能である。また、支持部材５は、結晶成長時には種結晶Ｃを原料溶液Ｓに適切な位置で接触させることができるように長手方向に移動可能となっている。
【００２３】
［種結晶保持部材の構成］
図２は、結晶製造装置１の拡大図である。同図に示すように、種結晶保持部材６は、円筒状の本体部８を備えている。本体部８は、長手方向の一端面に支持部材５へ固定される固定面８ａと、長手方向の他端面に種結晶Ｃを保持する保持面８ｂとを有している。また、本体部８は、保持面８ｂ及び側面を含む胴部１０と、固定面８ａを含む蓋部１１とによって構成されている。蓋部１１は胴部１０に着脱可能となっているため、消耗しやすい胴部１０の交換が容易となる。なお、ここでいう「円筒状」とは、固定面８ａ及び保持面８ｂに平行な断面が円形状をなしているものを意味し、当該断面の外径が、固定面８ａから保持面８ｂにわたって一定であるものでもよく、固定面８ａから保持面８ｂに向かって変化する（例えば小さくなっていく）ものでもよい。
【００２４】
また、本体部８は、固定面８ａと保持面８ｂとに挟まれた中空部９を有している。中空部９は、本体部８と同様に円筒状をなしている。中空部９の長手方向の長さは、例えば１０ｍｍ以上であり、５０ｍｍ以上であることがより好ましく、１００ｍｍ以上であることが更に好ましい。
【００２５】
本体部８の保持面８ｂを含む端部１２の外形は、保持面８ｂ側に向かって小さくなるようにテーパー状をなしている。端部１２の厚みは、例えば５ｍｍ以下であり、２ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることが更に好ましい。
【００２６】
固定面８ａには、支持部材５に着脱可能な着脱部１３が設けられている。着脱部１３は、例えば雄ねじとなっており、支持部材５に設けられた雌ねじ孔に着脱される。着脱部１３が設けられていることにより、種結晶保持部材６の支持部材５への取り付け、交換等を良好に行うことができる。なお、着脱部１３は、雄ねじでなくてもよく、例えば支持部材５に設けられた孔部に嵌め込み可能な凸状をなしていてもよい。
【００２７】
図３は、種結晶保持部材６の上面図である。同図に示すように、固定面８ａは、支持部材５に固定されたときに支持部材５よりも外側に張り出す張出部１４を有している。張出部１４には、開口部１５が形成されている。図２に示すように、開口部１５は、中空部９と連通している。固定面８ａに占める開口部１５の面積は、例えば１５％以上であり、２５％以上であることがより好ましく、３０％以上であることが更に好ましい。
【００２８】
図４は、種結晶保持部材６の底面図である。同図に示すように、保持面８ｂは、固定面８ａと保持面８ｂとが対向する方向から見たときに、中空部９と重なっている。なお、保持面８ｂは、固定面８ａと保持面８ｂとが対向する方向から見たときに、中空部９の内側に含まれていてもよく、中空部９と完全に一致していてもよい。この構成によれば、高品質な結晶を十分な成長速度で得ることが可能となる（詳細は後述する。）。
【００２９】
［結晶の製造方法］
本発明に係る結晶の製造方法は、例えばＳｉＣ単結晶の製造に好適に用いることができる。以下では、ＳｉＣ単結晶の製造方法（溶液成長法）を例にとり、本発明に係る結晶の製造方法の一実施形態を説明する。
【００３０】
坩堝３としては、例えば黒鉛製の坩堝を用いる。原料溶液Ｓには、少なくともＳｉを含有させる。原料溶液Ｓには、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属又は希土類金属を更に含有させてもよい。この場合、ＳｉＣ単結晶を成長させる際に坩堝３を構成する黒鉛が原料溶液Ｓに溶解するため、坩堝３はＳｉＣ単結晶の炭素供給源としても機能する。
【００３１】
あるいは、坩堝３としては、黒鉛製以外の坩堝を用いることもできる。この場合、原料溶液Ｓには、ＳｉＣ単結晶の炭素源を更に含有させる必要がある。使用可能な炭素源としては、ブロック状、棒状、顆粒状、粉体状等の各種黒鉛、黒鉛以外の非晶質の炭素材料、ＳｉＣ、金属炭化物などの固体の炭素源、及び炭化水素ガス等の気体の炭素源が挙げられる。
【００３２】
種結晶Ｃとしては、例えば昇華法によって得られた円板状のＳｉＣ単結晶を用いる。種結晶Ｃは、固定面８ａと保持面８ｂとの対向方向から見たときに、中空部９と重なるように保持面８ｂに保持させる。保持させる方法としては、例えば種結晶Ｃと保持面８ｂとの間に接着剤を介在させて保持させる方法が挙げられる。また、例えば種結晶保持部材６に保持構造を設け、保持構造によって種結晶Ｃを保持面８ｂに保持させてもよい。ただし、保持構造は、種結晶保持部材６に熱的に接触し、且つ種結晶Ｃにおける結晶成長を阻害しないように設けられていることが好ましい。
【００３３】
ＳｉＣ単結晶の結晶成長時には、ヒータ４によって例えば１７００℃〜２２００℃に加熱された原料溶液Ｓに種結晶Ｃを接触させた状態で、坩堝保持台２及び支持部材５を回転させる。このとき、本体部８が円筒状をなしていることによって原料溶液Ｓを穏やかに撹拌できるため、種結晶Ｃの原料溶液Ｓとの接触面内において均一な条件で結晶を成長させることができる。また、図２に示すように、端部１２の外形がテーパー状をなしていることによって、原料溶液Ｓが本体部８の側面へ濡れあがることを抑制できる。したがって、本体部８の側面に不要な結晶が形成されることを抑制できるため、不要な結晶によって得るべきＳｉＣ単結晶の成長が阻害されることを抑制できる。
【００３４】
ヒータ４によって原料溶液Ｓとともに種結晶Ｃも加熱されるが、種結晶Ｃが有する熱は、本体部８及び中空部９を介して種結晶Ｃから固定面８ａ側へ放出される。このため、種結晶Ｃの温度は、原料溶液Ｓの温度よりも低くなる。したがって、種結晶Ｃ近傍の原料溶液Ｓは過飽和状態となり、種結晶Ｃ上にＳｉＣが析出してＳｉＣ単結晶が形成される。
【００３５】
［種結晶保持部材の作用］
図５（ａ）は、種結晶保持部材６の作用を示す模式図である。同図においては、熱伝導を直線矢印で、熱輻射を波線矢印でそれぞれ模式的に表している。また、各矢印の長さが、熱伝導又は熱輻射の大きさに対応している。同図に示すように、種結晶保持部材６の側面側に配置されたヒータ４（図示せず）からの熱は、本体部８の側壁部を介して固定面８ａ側へ伝導する。一方、種結晶Ｃが有する熱は、保持面８ｂ側から端部１２を介して固定面８ａ側へ伝導し、続いて中空部９を介して固定面８ａ側へ輻射される。
【００３６】
このとき、種結晶Ｃの全面が中空部９と対向するように種結晶Ｃを保持面８ｂに保持させているため、種結晶Ｃが有する熱は、種結晶Ｃの全面にわたって一様に中空部９を介して固定面８ａ側へ輻射される。したがって、種結晶Ｃの温度、すなわち種結晶Ｃと原料溶液Ｓとの間の温度勾配が種結晶Ｃの面内で均一かつ十分な大きさで形成されるため、種結晶Ｃの面上に十分な成長速度で一様にＳｉＣ単結晶が形成される。
【００３７】
また、中空部９の高さを例えば１０ｍｍ以上としているため、固定面８ａ近傍の温度は保持面８ｂ近傍の温度に対して十分に低くすることが可能となる。したがって、本体部８の固定面８ａを含む端部から保持面８ｂ側への熱輻射を抑制でき、効率的に種結晶Ｃを冷却することができる。
【００３８】
また、種結晶保持部材６では、固定面８ａの張出部１４に開口部１５が形成されているため、熱輻射を種結晶保持部材６の外部へ放出できる。したがって、効率的に種結晶Ｃと原料溶液Ｓとの間の温度勾配を形成することが可能となり、十分な結晶成長速度で結晶を成長させることができる。
【００３９】
また、端部１２の厚みを例えば５ｍｍ以下としているため、種結晶Ｃが有する熱を固定面８ａ側へ放出させるときに熱伝導よりも熱輻射の寄与を大きくすることができる。したがって、上述の作用を発揮しやすくなり、種結晶Ｃと原料溶液Ｓとの間の温度勾配が種結晶Ｃの面内で均一になりやすくなる。
【００４０】
ここで、比較のために、図５（ｂ）に中空部を有さない本体部２８を備えた種結晶保持部材２６を用いた場合の模式図を図５（ａ）と同様に示した。同図に示すように、種結晶保持部材２６の側面側に配置されたヒータ４（図示せず）からの熱は、本体部２８を介して固定面２８ａ側へ伝導する。この熱伝導は、本体部８の側面から中心へいくほど小さくなっている。一方、種結晶Ｃが有する熱は、保持面２８ｂ側から本体部２８を介して固定面２８ａ側へ伝導する。このとき、上述のとおり、本体部２８中では側面から中心へいくほどヒータ４からの熱伝導が小さくなっているため、種結晶Ｃからの熱伝導は側面から中心へいくほど大きくなる。したがって、種結晶Ｃの面内では中心部ほど温度が低くなり、種結晶Ｃと原料溶液Ｓとの間の温度勾配が種結晶Ｃの面内で不均一となる。
【００４１】
このように、種結晶保持部材６を用いた場合には、種結晶保持部材２６を用いた場合よりも、種結晶Ｃと原料溶液Ｓとの間の温度勾配を種結晶Ｃの面内で均一にすることができる。この点をより明らかにするために、種結晶保持部材６を用いた場合と種結晶保持部材２６を用いた場合とで種結晶Ｃの面内における温度分布をシミュレーションした結果を図６に示す。同図に示すように、いずれの場合にも種結晶Ｃの中心部ほど温度が低いが、種結晶保持部材６を用いた場合（Ｌ１）には、種結晶保持部材２６を用いた場合（Ｌ２）よりも、種結晶Ｃの面内における温度分布が均一であることが分かる。
【００４２】
［変形例］
上記実施形態では、本体部８及び中空部９はいずれも円筒状をなしていたが、本体部８及び中空部９は円筒状以外の形状、例えば角柱状をなしていてもよい。また、上記実施形態では、固定面８ａには着脱部１３が設けられていたが、着脱部１３は設けられていなくてもよい。
【００４３】
上記実施形態では、固定面８ａの張出部１４には、開口部１５が形成されていたが、開口部１５が形成されていなくてもよい。この場合、本体部８には、中空部９を満たしているガスを外部へ放出できる孔部が形成されていることが好ましい。このような孔部が形成されていることで、中空部９を満たしているガスがヒータ４の加熱により熱膨張した場合でも孔部を通してガスを良好に外部へ放出できるため、本体部８の破損を抑制できる。
【００４４】
上記実施形態では、端部１２の外形はテーパー状をなしていたが、図７に示すように、端部４２の外形は保持面３８ｂに向かって小さくなるように段状をなしていてもよい。この場合でも、原料溶液Ｓの本体部３８側面への濡れあがりによって不要な結晶が形成されることを抑制できる。したがって、この種結晶保持部材３６を用いた場合でも、不要な結晶によって得るべき結晶の成長が阻害されることを抑制できる。
【００４５】
上記実施形態では、種結晶保持部材６は断熱材７の内部で支持部材５に固定されていたが、図８に示すように、種結晶保持部材４６は、断熱材７の外部で支持部材４５に固定されていてもよい。この場合、種結晶保持部材４６の長手方向の長さは、例えば１００ｍｍ以上となり、上記実施形態に係る種結晶保持部材６の長手方向の長さに対して長くなっている。そのため、種結晶保持部材６は、例えば図９に示すような構成を有するものであることが好ましい。
【００４６】
図９は、種結晶保持部材４６の断面図である。同図に示すように、種結晶保持部材４６は、円筒状の本体部４８を備えている。本体部４８は、長手方向の一端面に支持部材４５へ固定される固定面８ａと、長手方向の他端面に種結晶Ｃを保持する保持面８ｂとを有している。固定面８ａには、支持部材４５に設けられた孔部に嵌め込み可能な凸状の着脱部５３が設けられている。
【００４７】
また、本体部４８は、固定面８ａ及び側面の一部を含む第１の本体部１６と、保持面８ｂ及び一部の側面を含む第２の本体部１７とが連結部１８によって連結された構成となっている。また、本体部８は、固定面８ａと保持面８ｂとに挟まれた中空部４９を有している。中空部４９は、本体部４８と同様に円筒状をなしている。
【００４８】
第１の本体部１６は、図１０（ａ）に示すように、固定面８ａと反対側の端部の外周部に雄ねじ部１９ａを有している。また、第２の本体部１７は、図１０（ｂ）に示すように、保持面８ｂと反対側の端部の外周部に凸部２０ａを有している。また、連結部１８は、図１０（ｃ）に示すように、リング状をなしており、内周部の一端側に雌ねじ部１９ｂを、他端側に凹部２０ｂをそれぞれ有している。
【００４９】
種結晶保持部材４６では、図９に示すように、例えば第１の本体部１６の雄ねじ部１９ａが連結部１８の雌ねじ部１９ｂに螺合されて螺合部１９を形成することで、第１の本体部１６と連結部１８とが互いに固定される。また、種結晶保持部材４６では、図９に示すように、例えば第２の本体部１７の凸部２０ａが連結部１８の凹部２０ｂに嵌合されて嵌合部２０を形成することで、第２の本体部１７と連結部１８とが互いに固定される。
【００５０】
このように、種結晶保持部材４６では、第１の本体部１６と第２の本体部１７と連結部１８とが一体となって本体部４８を構成している。これにより、種結晶保持部材４６を複数の部分に分けて製造することができるため、長手方向に長い種結晶保持部材の製造が容易となる。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
本発明に係る種結晶保持部材を用いてＳｉＣ単結晶の結晶成長を行った。成長条件は以下に示すとおりである。
原料溶液底温度：２０００℃
温度勾配：１℃／ｃｍ
原料溶液：Ｓｉ−Ｔｉ溶液(モル比：[Ｔｉ]/([Ｓｉ]＋[Ｔｉ])＝０．２)
開口部：なし
中空部の高さ：５０ｍｍ
【００５２】
上記成長条件において、結晶成長を２０時間行ったところ、得られたＳｉＣ単結晶の膜厚は１ｍｍであり、結晶成長速度は５０μｍ／ｈであった。得られたＳｉＣ単結晶の表面像を図１１（ａ）に示す。同図に示すように、ＳｉＣ単結晶の表面は、アイランド及びステップバンチングのない平滑な表面であることが確認された。
【００５３】
（実施例２）
中空部の高さを１５０ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にしてＳｉＣ単結晶の結晶成長を行った。得られたＳｉＣ単結晶の膜厚は２ｍｍであり、結晶成長速度は１００μｍ／ｈであった。また、得られたＳｉＣ単結晶の表面は、図１１（ａ）に示した実施例１のＳｉＣ単結晶の表面と同様に、アイランド及びステップバンチングのない平滑な表面であることが確認された。
【００５４】
（実施例３）
固定面の張出部に開口部を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてＳｉＣ単結晶の結晶成長を行った。得られたＳｉＣ単結晶の膜厚は２ｍｍであり、結晶成長速度は１００μｍ／ｈであった。また、得られたＳｉＣ単結晶の表面は、図１１（ａ）に示した実施例１のＳｉＣ単結晶の表面と同様に、アイランド及びステップバンチングのない平滑な表面であることが確認された。
【００５５】
（比較例１）
中空部を有さない種結晶保持部材を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてＳｉＣ単結晶の結晶成長を行った。得られたＳｉＣ単結晶の膜厚は１ｍｍであり、結晶成長速度は５０μｍ／ｈであった。得られたＳｉＣ単結晶の表面像を図１１（ｂ）に示す。同図に示すように、ＳｉＣ単結晶の表面の中心部には六角形の平坦領域が形成されているが、その外周部においてステップバンチングにより荒れた領域が形成されていることが確認された。
【符号の説明】
【００５６】
１…結晶製造装置、２…坩堝保持台、３…坩堝、４…ヒータ、５，４５…支持部材、６，３６、４６…種結晶保持部材、７…断熱材、８，３８，４８…本体部、８ａ…固定面、８ｂ，３８ｂ…保持面、９，４９…中空部、１０…胴部、１１…蓋部、１２…端部、１３…着脱部、１４…張出部、１５…開口部、Ｃ…種結晶、Ｓ…原料溶液。
【図１】
2015110497.tif 000003
【図２】
2015110497.tif 000004
【図３】
2015110497.tif 000005
【図４】
2015110497.tif 000006
【図５】
2015110497.tif 000007
【図６】
2015110497.tif 000008
【図７】
2015110497.tif 000009
【図８】
2015110497.tif 000010
【図９】
2015110497.tif 000011
【図１０】
2015110497.tif 000012
【図１１】
2015110497.tif 000013