【事件の表示】
　特許第２８１１６３３号「単結晶製造装置」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８１１６３３号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１、手続の経緯
　本件特許第２８１１６３３号は、平成８年２月１日（パリ条約による優先権主張　１９９５年２月２日　ドイツ国）に特許出願され、平成１０年８月７日にその特許の設定登録がなされ、その後、渡部賢一及び久保真紀子から特許異議の申立てがあり、取消理由が通知されたところ、その指定期間内である平成１２年８月２９日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
ア．訂正事項
訂正事項ａ　特許請求の範囲の請求項１中の「・・・徐々に引き上げることで半導体材料の単結晶を生成する・・・」を「・・・徐々に引き上げるチョクラルスキー法に基づき半導体材料の単結晶を生成する・・・」と訂正する。
訂正事項ｂ　特許請求の範囲の請求項１中の「・・・２つの部分で構成されることを特徴とする・・・」を「・・・２つの部分で構成され、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍであり、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されていることを特徴とする・・・」と訂正する。
訂正事項ｃ　本件明細書の段落０００７の「・・・２つの部分で構成されることを特徴とする・・・」を「・・・２つの部分で構成され、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍであり、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されていることを特徴とする・・・」と訂正する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、本件明細書の段落０００１の記載に基づいて、半導体材料の単結晶の製造をチョクラルスキー法によるものに限定したものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内のものである。
　上記訂正事項ｂは、段落０００８の「溶融液の表面からの距離が最も小さい位置にあるダクト系のダクトは、溶融液を充填した坩堝が到達し得る最大高さまで上昇したときに溶融液に触れないように、溶融液から少なくとも十分に離間させる必要がある。」及び段落０００９の「冷却体の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は、好ましくは１０乃至１５０ｍｍ・・・である。」の記載に基づいて、冷却手段と溶融液表面との位置関係を特定したものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものである。
　上記訂正ｃは、上記訂正ｂで特許請求の範囲における記載を訂正したことに伴い、発明の詳細な説明の記載を整合させようとするものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
　また、上記訂正ａ〜ｃは、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
ウ、独立特許要件の判断
　上記訂正後の発明、即ち全文訂正明細書に記載された請求項１に係る発明は、後記３．に記載したものから明らかなように特許出願の際独立して特許を受けることができるものである。
　したがって、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項で準用する第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、当該請求を認める。
３．特許異議の申立てについての判断
ア、請求項１に係る発明
  訂正明細書の請求項１に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲に記載された次のとおりのものである。
「請求項１　溶融半導体材料を坩堝中で溶融させ、この溶融液中に種子結晶を浸漬させてから徐々に引き上げるチョクラルスキー法に基づき半導体材料の単結晶を生成する単結晶製造装置であって、成長する単結晶を遮蔽する少なくも1つの遮熱部材と、成長する単結晶を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段が、液体冷媒を流通させるダクト系から成る第１の上側部分と、高熱伝導率を有する冷却体として構成された第２の下側部分との２つの部分で構成され、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍであり、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されていることを特徴とする単結晶製造装置。」
イ、申立ての理由の概要
　特許異議申立人渡部賢一（以下、「申立人Ａ」という。）は、証拠として甲第１号証（特開平６３−２５６５９３号公報）、甲第２号証（ＷＯ９３／００４６２号：再公表公報）、甲第３号証（特開平６−２１１５８９号公報）を提出し、ｉ）本件請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号の規定に該当し特許を受けることができないし、また、本件請求項１に係る発明は、甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない、ｉｉ）本件請求項１に係る発明は、特許請求の範囲における記載に不備があるから特許法第３６条第６項に規定する要件を満たしていない、と主張し、特許異議申立人久保真紀子（以下、「申立人Ｂ」という。）は、甲第１号証（特開昭６３−２５６５９３号公報）を提出し、本件請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許を受けることができない、と主張する。
ウ、判断
ウ−１、申立人Ａの主張について
ｉ）特許法第２９条第１項第３号及び同条第２項違反について
　甲第１号証には、チョクラルスキー法による単結晶成長装置に関して記載があり、「成長させるべき単結晶の原料を収容する坩堝と、前記原料を加熱溶融する加熱手段と、前記坩堝内の融液から単結晶を成長させつつ引上げる手段とを具備する単結晶成長装置において、前記坩堝内の融液の上方であって、且つ単結晶引上げ域の周囲に配設され、上側から下側に向かうに従って縮径された筒状の金属製遮閉部材と、該金属製遮閉部材に付設された冷却手段と、前記金属製遮閉部材の外周面を溶融原料からの蒸発物及び輻射熱源から遮閉すべく前記外周面の外側に所要の間隙を隔てて配設された筒状の遮閉部材とを具備することを特徴とする単結晶成長装置。」（特許請求の範囲）、「遮閉部材８は銅等の金属製であって、上、下端が開放され、上端から下端に向かうに従って内、外径ともに縮径された中空の逆円錐台形に形成され、柑塙１内の融液の直上であって、単結晶４の引上げ域の周囲にこれと同心の状態で、且つ大径端を上に、小径端を下方にして配設されており、その内周面にはこれに沿わせて冷却手段を構成する冷却水の冷却水管８ａが螺旋形に配設されている。」（第２頁右下欄第１１行〜第１８行）、「而してこのような本発明装置にあっては坩堝１、発熱体２等の輻射熱源からの熱は黒鉛製遮閉部材９、冷却水管８ａを付設された金属製遮閉部材８によって遮断し、また単結晶４と対向する金属製遮閉部材８は強制冷却される結果、金属製遮閉部材８が高温に加熱されるこがなく、従って単結晶４に対する輻射熱源として作用することがない。」（第３頁左上欄第４行〜第１０行）、「坩堝１の融液面上に・・・銅製遮蔽部材８をその下端を融液上１０ｍｍに位置させて配設し、・・・直径５インチの単結晶成長を行った。」（第３頁右上欄第８行〜第１４行）、「なお上述の実施例では冷却手段を構成する冷却水管８ａは金属製遮閉部材８の内周面に螺旋形に配設する構成を示したが、何らこれに限らず金属製遮閉部材８内にこれと一体的に配設してもよい。」（第３頁左下欄第１１行〜第１４行）と記載されている。
　そこで、本件請求項１に係る発明と甲第１号証記載の発明とを対比すると、両者は、「溶融半導体材料を坩堝中で溶融させ、この溶融液中に種子結晶を浸漬させてから徐々に引き上げるチョクラルスキー法に基づき半導体材料単結晶を生成する単結晶製造装置であって、成長する単結晶を遮蔽する少なくも1つの遮熱部材と、成長する単結晶を冷却する冷却手段とを備え、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍである単結晶製造装置」の点では一致するが、該冷却手段について、本件請求項１では、「前記冷却手段が、液体冷媒を流通させるダクト系から成る第１の上側部分と、高熱伝導率を有する冷却体として構成された第２の下側部分との２つの部分で構成され、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されていること」を特定しているのに対して、甲第１号証では、上記冷水管は、金属製遮蔽部材の内周面に螺旋状に配設されるか、金属製遮閉部材内に一体的に配設されるとされており、さらに第１図をみても該冷水管は金属製遮蔽部材の上位部、中位部、下位部に位置するものが示されいるに止まるものであり、金属製遮蔽部材の上側部分のみに該冷水管が付設されている場合のものは示されていないし、また、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときの、冷却手段の下側部分と溶融液の位置関係については何ら記載されていない点で相違している。
　なお、申立人Ａは、甲第１号証の第１図における金属製遮蔽部材のうち、その下位部に冷水管が付設された位置より下側は、本件請求項１における「冷却手段の下側部分」に相当するという。しかし、甲第１号証には、該位置より下側に着目する記載はないし、該部分より上側部分がダクト系として区別されるというようなことも示されていないことからみて、甲第１号証の冷却手段は、むしろ、その金属製遮蔽部材全体が冷水管を付設されたダクト系として一体的に説明されているというべきである。また、該位置より下側の長さは、付設した冷水管の間隔程度であり、「坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したとき」に溶融液面が該冷水管に接触しないほど離間しているとはいえないから、本件請求項１で特定する「冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間している」ものが示されているとはいえない。
　以下、上記相違点について検討する。
　甲第２号証には、チョクラルスキー法による単結晶の引上装置に関する記載があり、「第二スクリーンにたとえば水冷するような強制冷却機構を設けると、成長結晶からの輻射熱を吸収しやすくして系外へ逃し成長結晶を冷却する。」（第４頁左上欄第１４行〜第１６行）、「また、第二スクリーンにモリブデンのような金属を使用してもなんら問題ない。」（第４頁右下欄第６行〜第７行）、「なお、第二スクリーンにモリブデン、タンタル、タングステンを使用することは、清澄なアルゴンガス中であるためなんら支障はない。」（第５頁右下欄第６行〜第８行）、「熱吸収性に優れた（輻射率の大きい）カーボン製の第二スクリーン１１Ｃを断面逆Ｌ字形に設け、内部をジャケット構造にしてこれに冷却用ガスを流し冷却する。このように、第二スクリーンを冷却し、しいては成長結晶を強制的に冷却して単結晶の成長速度を上げるものである。」（第５頁左上欄第１７行〜第２２行）、「また第二スクリーンの強制冷却機構としては、第４図のように、輻射率の大きい断面逆Ｌ字形の第二スクリーンの外周にパイプ３０をまき、その中に水または冷却ガスを流す構成のものも採用できる。」（第５頁右上欄第８行〜第１１行）と記載されており、該装置の冷却手段として、液体冷媒を流通させるダクト系から成るものは示されているが、これを第１の上側部分とし、高熱伝導率を有する冷却体としての第２の下側部分とを組み合わせて使用することを示唆する記載はない。
　甲第３号証には、チョクラルスキー法による半導体単結晶棒製造装置に関して記載があり、該装置の冷却手段として、半導体単結晶棒を取り囲む金属製の外側冷却筒と、該外側冷却筒内部に嵌合する内部冷却筒からなる２重構造のものが示され、熱伝導率の高い金属により形成された外側冷却筒は、原料半導体融液やヒータ等からの輻射熱を反射し、引上げ中の単結晶棒が加熱されるのを防止すると共に、内部に嵌合させた内部冷却筒の抜熱を十分行うことが示されているが、ダクト系を使用することは記載されておらず、液体冷媒を流通させるダクト系から成る第１の上側部分と、高熱伝導率を有する冷却体として構成された第２の下側部分との２つの部分で構成されたものは示されていない。
　してみると、甲第１〜３号証における上記冷却手段は、「液体冷媒を流通させるダクト系から成る第１の上側部分と、高熱伝導率を有する冷却体として構成された第２の下側部分との２つの部分で構成」したとはいえないのであるから、該冷却手段を使用して、「坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されている」という構成を採用することは、甲第１〜３号証に記載された冷却手段の記載に基づいて当業者が容易に想到しうるものではない。
　また、本件請求項１に係る発明は、上記相違点に係る構成の冷却手段を採用することにより、坩堝の移動の制御装置の故障によるダクト系と溶融液との接触という危険を回避する上での高度の安全性を確保しつつ、単結晶の結晶化先端部分に急激な軸方向温度勾配を生じさせることができるという本件明細書記載の効果を奏するものである。
　したがって、本件請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明ではないから、特許法第２９条第１項第３号の規定に該当するとはいえないし、甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではないから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものではない。
ｉｉ）特許法第３６条第６項違反について
　申立人Ａは、本件特許請求の範囲の請求項１における「高熱伝導率を有する冷却体」の記載は、どの程度の高熱伝導率であるのか不明瞭であるという。しかし、該冷却体は、単結晶を冷却しつつ吸熱した分をダクト系に放熱するのであるから熱伝導率の高いものが望ましいことは明らかであるし、その程度について本件明細書中の記載をみると、「該材料の特定の熱伝導率は、少なくとも銅の熱伝導率と一致すべきである。」（段落００１０）としており、銅と同程度か、それより高い熱伝導率を示すものをいうと解され、上記冷却体に相当するものが当業者にとって理解できないほどに不明瞭であるとはいえないから、上記記載はより適切に記載することが可能であるとしても、本件請求項１記載の発明が不明確であるとまではいえず、特許法第３６条第６項に規定する要件を満たしていないとすることはできない。
　したがって、申立人Ａの主張は採用できない。
ウ−２、申立人Ｂの主張について
　申立人Ｂの提出した甲第１号証（特開昭６３−２５６５９３号公報）は、申立人Ａが提出した上記甲第１号証と同一刊行物であるから、上記ウ−１で述べた理由と同一の理由により、本件請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではなく、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないとすることはできない。
　したがって、申立人Ｂの主張は採用できない。
（４）むすび
　以上のとおり、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１に係る特許を取り消すことができない。
　また、請求項１に係る特許について、他に取消理由を発見しない。
　よって、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年９月１９日（２０００．９．１９）
【訂正の要旨】
　特許第２８１１６３３号の明細書中、特許請求の範囲の減縮を目的として、
訂正事項ａ　特許請求の範囲の請求項１中の「・・・徐々に引き上げることで半導体材料の単結晶を生成する・・・」を「・・・徐々に引き上げるチョクラルスキー法に基づき半導体材料の単結晶を生成する・・・」と訂正し、
訂正事項ｂ　特許請求の範囲の請求項１中の「・・・２つの部分で構成されることを特徴とする・・・」を「・・・２つの部分で構成され、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍであり、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されていることを特徴とする・・・」と訂正し、明りょうでない記載の釈明を目的として、
訂正事項ｃ　本件明細書の段落０００７の「・・・２つの部分で構成されることを特徴とする・・・」を「・・・２つの部分で構成され、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍであり、相場が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されていることを特徴とする・・・」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
単結晶製造装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　溶融半導体材料を坩堝中で溶融させ、この溶融液中に種子結晶を浸漬させてから徐々に引き上げる
チョクラルスキー法に基づき
、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍであり、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されている
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明が属する技術分野】
　本発明は、チョクラルスキー法に基づき半導体材料の単結晶を製造するための装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
　この種の装置は、例えば、米国特許第５３１６７４２号明細書に記載されている。該装置は、溶融半導体材料で充填される坩堝を有する。この坩堝中に種子結晶を浸漬した後、溶融液から棒状の単結晶が引き上げられる。坩堝は、軸方向に昇降可能な軸上に載置され、該軸は単結晶が引き上げられている間上昇する。この動作により、結晶の成長の結果として溶融液の体積が連続的に減少するときでも、溶融液の表面の軸方向位置は不変である。
　【０００３】
　上述した型の装置の重要な特徴は、主として坩堝壁及び坩堝の周り側方に配設された放射加熱素子により放射される熱放射から、成長する短手方向結晶を遮蔽する遮熱部材にある。単結晶に対して同軸に保持される遮熱部材は、溶融液表面の近くまで延び、単結晶の結晶化先端部分に急激な軸方向の温度勾配を生ぜしめる。この温度勾配は、結晶化先端と固体の単結晶相との間の急激な温度降下により特徴付けられ、単結晶の高速引き上げに大いに寄与する。
　【０００４】
　また、遮熱部材に加えて、成長する単結晶の冷却を行う冷却手段を設けるならば、特に高速で単結晶を引き上げることが可能となる。公知の冷却手段は、単結晶を取り囲むダクト系から成り、液体冷媒を流通させている。しかしながら、冷却手段を溶融液の表面近傍まで延ばした実施形態では、安全面での危険度が高まる。即ち、坩堝の移動の制御装置が故障した場合、冷却手段の一部が溶融液内に浸漬され、その結果冷媒が漏出して熱い溶融液内に混入する。かかる事故は、完全に排除することはできないが、その結果は、高価な安全対策手段を広範囲に亘り設けることによってのみ、許容範囲に限定することができる。
　【０００５】
　一方、坩堝が最大限移動したときでも溶融液に浸漬しない位置に冷却手段を設けた実施形態では、上述した安全面での危険は回避することができる。しかしながら、冷却手段と溶融液表面との間の距離が比較的大きいので、結晶化先端部分での軸方向温度勾配に作用する冷却効果は小さくなる。
　【０００６】
　本発明の目的は、高度の安全性を確保しつつ、単結晶の結晶化先端部分に急激な軸方向温度勾配を生ぜしめる冷却手段を備えた単結晶製造装置を提供することにある。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的は、溶融半導体材料を坩堝中で溶融させ、この溶融液中に種子結晶を浸漬させてから徐々に引き上げるチョクラルスキー法に基づき半導体材料の単結晶を生成するための単結晶製造装置であって、成長する単結晶を遮蔽する少なくとも一つの遮熱部材と、成長する単結晶を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段が、液体冷媒を流通させるダクト系から成る第１の上側部分と、高熱伝導率を有する冷却体として構成された第２の下側部分との２つの部分で構成され
、そしてこの装置は操作中は冷却手段の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は１０乃至１５０ｍｍであり、坩堝が最大充填レベルで到達し得る最大高さまで上昇したときでも、冷却手段の下側部分だけが溶融液中に浸漬され、冷却手段の上側部分は溶融液に触れないように離間されている
　【０００８】
　ダクト系は、例えば、液体冷媒を流通させる少なくとも１本の環状又は螺旋状の或いは蛇行して巻回された冷却管から成る。水は、良好な冷却特性を有し且つ容易に調達できるので好適な冷媒である。溶融液の表面からの距離が最も小さい位置にあるダクト系のダクトは、溶融液を充填した坩堝が到達し得る最大高さまで上昇したときに溶融液に触れないように、溶融液から少なくとも十分に離間させる必要がある。それにも拘らず、単結晶の結晶化先端部分における温度傾斜を増加させるべくダクト系により生成される冷却能力を最適に利用することができるように、冷却手段の下端部は、熱伝導率が高い冷却体から構成する。
　【０００９】
　ダクト系及び冷却体は、単結晶に対して同軸に保持されてそれを取り囲む一つの機能ユニットを構成し、溶融液の表面並びに成長する単結晶の結晶化先端に接近する。冷却体の下縁部と溶融液の表面との間の間隔は、好ましくは１０乃至１５０ｍｍ、特に好ましくは２０乃至５０ｍｍである。この範囲は、遮熱部材の下縁部と溶融液の表面との間の間隔の範囲を包含し、後者は、５乃至１００ｍｍ、好ましくは１０乃至２０ｍｍである。好ましくは、冷却体の直径は、溶融液の方向に減少する。冷却体の下縁部と結晶化先端との間の間隔は、好ましくは２５乃至６０ｍｍである。
　【００１０】
　冷却体は、熱伝導率が高い材料から形成する必要があり、該材料は溶融液や単結晶を汚染するものであってはならない。該材料の特定の熱伝導率は、少なくとも銅の熱伝導率と一致すべきである。好適な実施形態において、冷却体は銀から形成され、或いは少なくとも銀でコーティングされる。別の実施形態によれば、単結晶に対向する冷却体の内側を黒くすることにより、入射した熱放射を吸収するようにしている。遮熱部材に対向する冷却体の外側は、好ましくは、入射した熱放射を反射するように構成される。これは、例えば、前記外側を光沢仕上げにすることにより、或いは前記外側を金フィルムでコーティングすることにより達成することができる。
　【００１１】
　また、ダクト系と冷却体との間で熱伝導があまり妨げられないことが必要である。この条件は、例えば、冷却手段を一体に形成することにより満たされる。しかしながら、ダクト系と冷却体とを面接触させて冷却体をダクト系に固定しているならば十分である。可能な固定手段としては、例えば、螺子又はボルト、リベット、ステープル、及び半田付け又は溶接継手等がある。特に好ましいのは、温度の関数として解放可能で特定の温度、例えば冷媒の沸点で自動的に解除される固定手段である。
　【００１２】
　好適な例としては、当該温度で融解する半田による固定が挙げられる。坩堝の移動の制御装置の故障により冷却手段の冷却体が溶融液内に浸漬されると、半田は強く加熱されて融解する。かくして、固定手段は解除され、冷却体は、その自重により溶融液内に落下する。熱伝導が遮断されれば、冷却手段のダクト系がこれ以上加熱して危険な状態になることは回避される。しかしながら、温度の関数として自動的に解除される上述した冷却体固定手段は、絶対的に必要なものではない。しかしながら、結局のところ、上述した危機的情況において、かかる固定手段が無い場合でも、熱伝導の結果としてダクト系を備えた冷却手段の当該部分が臨界温度まで加熱される前に対抗処置を採る時間的猶予は十分に残される。
　【００１３】
　冷却手段は、固定位置に取り付けてもよいし、或いは軸方向に上昇可能に設けてもよい。例えば、単結晶の製造の開始時に坩堝内に準備された半導体材料を溶融する必要があり、また、冷却手段を加熱領域から除去することが可能な場合には、即ち、加熱工程において冷却手段が必要とされない場合には、後者が有利である。
　【００１４】
　【発明の実施の形態】
　以下、添付図面に基づき本発明を詳細に説明する。図面は、本発明の好適な実施形態の縦断面を示す。なお、図面は、本発明の理解に重要な装置の特徴のみが図示されている。
　【００１５】
　図は、溶融半導体材料２が充填された坩堝３を収容して不活性ガスをパージ可能な受け器１を示す。坩堝３及びそれを支持する素子４は、回転可能で軸方向に移動可能な軸５により担持されている。坩堝３の側面には、半導体材料を溶融させるために採用された加熱素子６が配設されている。溶融液から引き上げられた棒状の単結晶７は遮熱部材に囲まれている。遮熱部材８は、単結晶に対して同軸的に配置されて溶融液の表面に接近した管から成る。好ましくは、遮熱部材の直径は、溶融液の方に向けて減少し、遮熱部材は、例えば円錐形である。
　【００１６】
　本発明によれば、単結晶を冷却するための冷却手段９ａ、９ｂが、２つの部分として設けられている。冷却手段の上側部分は、液体冷媒が流通するダクト系９ａにより形成される。冷媒は、入口１０からダクト系９ａに流入し、帰路１１を通って流出する。図では、ダクト系は、リング状に単結晶を取り囲む冷却管として示されている。冷却管９ａと溶融液の表面との間の間隔は、坩堝が十分に溶融半導体材料で満たされ且つ坩堝がその最大高さまで上昇したときでも、冷却管が溶融液上に留まるように十分大きくとる。冷却体９ｂは、高熱伝導率を有して耐熱性の中実材料から形成される。冷却体９ｂは、溶融液の表面に接近した冷却手段の下側部分を形成する。冷却体９ｂは、遮熱部材のようにリング状に構成され且つ単結晶に対して同軸に配設される。好ましくは、冷却体９ｂの直径は、溶融液の方向に先細になっている。ダクト系９ａと冷却体９ｂとは、互いに面接触し、取付手段１２を介して連結されている。
　【００１７】
　上記本実施形態の単結晶製造装置によれば、下記１）乃至６）に記載の構成を特徴とするものである。
　１）溶融半導体材料を坩堝中で溶融させ、この溶融液中に種子結晶を浸漬させてから徐々に引き上げることで半導体材料の単結晶を生成する単結晶製造装置であって、成長する単結晶を遮蔽する少なくとも１つの遮熱部材と、成長する単結晶を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段が液体冷媒を流通させるダクト系から成る第１の上側部分と、高熱伝導率を有する冷却体として構成された第２の下側部分との２つの部分から構成される。
　２）前記１）の単結晶製造装置において、前記冷却手段の下側部分を低融点半田接合により前記上側部分に固定する。
　３）前記１）又は２）の単結晶製造装置において、前記冷媒が水である。
　４）前記１）乃至３）のいずれかの単結晶製造装置において、前記冷却手段の下側部分が、銀製の冷却体或いは銀でコーティングした冷却体である。
　５）前記１）乃至４）のいずれかの単結晶製造装置において、前記冷却体の下縁部と単結晶の結晶化先端との間の間隔が、２５乃至６０ｍｍである。
　６）前記１）乃至５）のいずれかの単結晶製造装置において、単結晶に対向する前記冷却体の内側が、熱放射吸収面を有し、前記内側の反対側に位置する外側が、熱放射反射面を有する。
　【００１８】
　【発明の効果】
　以上説明したように本発明の単結晶製造装置においては、液体冷媒を流通させるダクトが溶融液と接触して冷媒を流出させることは殆ど有り得ないので、性能低下を考慮して設ける必要があった装置の高価な安全構造を省略することができる。更に、成長する単結晶の効果的な冷却を運転上の危険度が高い公知の冷却手段と同程度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の好適な実施形態に係る単結晶製造装置の縦断面図である。
　【符号の説明】
１　……　受け器
２　……　溶融半導体材料
３　……　坩堝
４　……　支持素子
６　……　加熱素子
７　……　単結晶
８　……　遮熱部材
９ａ……　ダクト系の冷却手段（第１の上側部分）
９ｂ……　冷却体（冷却手段、第２の下側部分）