(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状の容器本体（１０）と当該容器本体（１０）を蓋閉めするための蓋体（２０）とを有した中空状の円柱形状をなす坩堝（１）を有し、前記蓋体（２０）に炭化珪素基板からなる種結晶（４０）を配置すると共に前記容器本体（１０）に炭化珪素原料（５０）を配置し、前記炭化珪素原料（５０）の昇華ガスを供給することにより、前記種結晶（４０）上に炭化珪素単結晶（７０）を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記蓋体（２０）は、
中空筒状の側壁部（２１）と、
一面側に前記種結晶（４０）が配置されると共に、前記種結晶（４０）が前記側壁部（２１）の中空部分に収納されるように前記側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられる蓋材（２２）と、
円盤状部材にて構成され、前記種結晶（４０）が差し込まれる貫通した窓部（２３ｃ）を有しており、前記円盤状部材の側面が前記側壁部（２１）の内壁に接触させられる支持板（２３ａ）と、
前記側壁部（２１）の内側に配置され、中空部を有する円筒状をなしており、前記中空部内が成長空間領域（６０）とされて前記昇華ガスが供給されるようになっており、前記支持板（２３ａ）のうち前記蓋材（２２）に対向する面とは反対側の面と結合された円筒部（２３ｂ）と、を有し、
前記支持板（２３ａ）の前記裏面には、前記種結晶（４０）が差し込まれる貫通した窓部（２５ａ）が形成された円環状の環状ひさし部（２５）が備えられており、該環状ひさし部（２５）は、前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分に配置されることで、前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分の厚みが前記環状ひさし部（２５）が備えられている分、該支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分の厚みと比べて厚くされ、かつ、前記環状ひさし部（２５）と前記支持板（２３ａ）は共に黒鉛製とされていることにより、
前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分は、該支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分と比べて、相対的に放熱性が高くされていることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。
【請求項２】
前記環状ひさし部（２５）の外径は、前記円筒部（２３ｂ）の内径よりも大きくされていることを特徴とする請求項１に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
【請求項３】
有底円筒状の容器本体（１０）と当該容器本体（１０）を蓋閉めするための蓋体（２０）とを有した中空状の円柱形状をなす坩堝（１）を有し、前記蓋体（２０）に炭化珪素基板からなる種結晶（４０）を配置すると共に前記容器本体（１０）に炭化珪素原料（５０）を配置し、前記炭化珪素原料（５０）の昇華ガスを供給することにより、前記種結晶（４０）上に炭化珪素単結晶（７０）を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記蓋体（２０）は、
中空筒状の側壁部（２１）と、
一面側に前記種結晶（４０）が配置されると共に、前記種結晶（４０）が前記側壁部（２１）の中空部分に収納されるように前記側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられる蓋材（２２）と、
円盤状部材にて構成され、前記種結晶（４０）が差し込まれる貫通した窓部（２３ｃ）を有しており、前記円盤状部材の側面が前記側壁部（２１）の内壁に接触させられる支持板（２３ａ）と、
前記側壁部（２１）の内側に配置され、中空部を有する円筒状をなしており、前記中空部内が成長空間領域（６０）とされて前記昇華ガスが供給されるようになっており、前記支持板（２３ａ）のうち前記蓋材（２２）に対向する面とは反対側の面と結合された円筒部（２３ｂ）と、を有し、
前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分（２３ａａ）は、該支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分（２３ａｂ）と比べて、熱伝導率が高い材質にて構成されていることにより、
前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分は、該支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分と比べて、相対的に放熱性が高くされていることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。
【請求項４】
有底円筒状の容器本体（１０）と当該容器本体（１０）を蓋閉めするための蓋体（２０）とを有した中空状の円柱形状をなす坩堝（１）を有し、前記蓋体（２０）に炭化珪素基板からなる種結晶（４０）を配置すると共に前記容器本体（１０）に炭化珪素原料（５０）を配置し、前記炭化珪素原料（５０）の昇華ガスを供給することにより、前記種結晶（４０）上に炭化珪素単結晶（７０）を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記蓋体（２０）は、
中空筒状の側壁部（２１）と、
一面側に前記種結晶（４０）が配置されると共に、前記種結晶（４０）が前記側壁部（２１）の中空部分に収納されるように前記側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられる蓋材（２２）と、
円盤状部材にて構成され、前記種結晶（４０）が差し込まれる貫通した窓部（２３ｃ）を有しており、前記円盤状部材の側面が前記側壁部（２１）の内壁に接触させられる支持板（２３ａ）と、
前記側壁部（２１）の内側に配置され、中空部を有する円筒状をなしており、前記中空部内が成長空間領域（６０）とされて前記昇華ガスが供給されるようになっており、前記支持板（２３ａ）のうち前記蓋材（２２）に対向する面とは反対側の面と結合された円筒部（２３ｂ）と、を有し、
前記支持板（２３ａ）と前記蓋材（２２）との間には、前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分の熱を前記蓋材（２２）に放熱するための放熱部（２３ｄ）が備えられていることにより、
前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分は、該支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分と比べて、相対的に放熱性が高くされていることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。
【請求項５】
前記放熱部は等間隔に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の炭化珪素単結晶の製造装置。
【請求項６】
有底円筒状の容器本体（１０）と当該容器本体（１０）を蓋閉めするための蓋体（２０）とを有した中空状の円柱形状をなす坩堝（１）を有し、前記蓋体（２０）に炭化珪素基板からなる種結晶（４０）を配置すると共に前記容器本体（１０）に炭化珪素原料（５０）を配置し、前記炭化珪素原料（５０）の昇華ガスを供給することにより、前記種結晶（４０）上に炭化珪素単結晶（７０）を成長させる炭化珪素単結晶の製造装置において、
前記蓋体（２０）は、
中空筒状の側壁部（２１）と、
一面側に前記種結晶（４０）が配置されると共に、前記種結晶（４０）が前記側壁部（２１）の中空部分に収納されるように前記側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられる蓋材（２２）と、
円盤状部材にて構成され、前記種結晶（４０）が差し込まれる貫通した窓部（２３ｃ）を有しており、前記円盤状部材の側面が前記側壁部（２１）の内壁に接触させられる支持板（２３ａ）と、
前記側壁部（２１）の内側に配置され、中空部を有する円筒状をなしており、前記中空部内が成長空間領域（６０）とされて前記昇華ガスが供給されるようになっており、前記支持板（２３ａ）のうち前記蓋材（２２）に対向する面とは反対側の面と結合された円筒部（２３ｂ）と、を有し、
前記支持板（２３ａ）の前記裏面のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分を覆うように炭化タンタルリング（２６）が配置されていることにより、
前記支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分は、該支持板（２３ａ）のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分と比べて、相対的に放熱性が高くされていることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーＭＯＳＦＥＴ等の素材に利用することができる炭化珪素（以下、ＳｉＣという）単結晶の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特許文献１において、黒鉛製の坩堝の外周に配置させた抵抗加熱ヒータによって坩堝内にＳｉＣ単結晶を成長させるＳｉＣ単結晶の製造装置が提案されている。この製造装置では、黒鉛製の坩堝内に種結晶を接合すると共に、坩堝底部に配したＳｉＣ粉末原料を例えば２３００℃に加熱することで、ＳｉＣ粉末原料を昇華させ、その昇華させたガスを原料温度よりも低い温度に設定された種結晶上に結晶化させるという昇華再結晶法を用いてＳｉＣ単結晶を製造できる。
【０００３】
図５は、従来より昇華再析出法に用いられているＳｉＣ単結晶製造装置の模式的な断面構造を示した図である。この図に示されるように、黒鉛製の坩堝Ｊ１の蓋材Ｊ２の内壁に円筒状の突起部Ｊ３を設け、この突起部Ｊ３の端面に種結晶Ｊ４を貼り付けるようにしている。さらに、種結晶Ｊ４の成長表面に対向する面を有すると共に、種結晶Ｊ４との間に成長空間領域Ｊ５を形成する遮蔽板Ｊ６を設けている。また、蓋材Ｊ２に種結晶Ｊ４が配置される窓部が形成された支持板Ｊ７を備えると共に、この支持板Ｊ７に結合されるように種結晶Ｊ４を囲うスカート状の円筒部Ｊ８を備え、円筒部Ｊ８および遮蔽板Ｊ６により、坩堝Ｊ１のうち種結晶Ｊ４側の径方向温度分布を小さくし、種結晶Ｊ４の成長表面が他の部位よりも低温となるようにしている。このようにして、成長空間領域Ｊ５の均熱を保つようにし、種結晶Ｊ４の上にＳｉＣ単結晶Ｊ９を成長させると、ＳｉＣ単結晶Ｊ９の周辺を囲むように多結晶Ｊ１０が形成されつつＳｉＣ単結晶Ｊ８が成長するという埋め込み成長を行うことができる。
【特許文献１】特開２００１−１１４５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術では、多結晶Ｊ１０に埋め込むようにしてＳｉＣ単結晶Ｊ８を成長させる埋め込み成長を行っているが、成長が進むに伴って円筒部Ｊ８よりも外側、つまり円筒部Ｊ８と坩堝Ｊ１の外周壁との間にも多結晶Ｊ１１が形成されることになる。そして、この円筒部Ｊ８と坩堝Ｊ１の外周壁との間の多結晶Ｊ１１の成長が進むと、この多結晶Ｊ１１を通じて坩堝Ｊ１の外周壁の熱が円筒部Ｊ８に伝わり、円筒部Ｊ８の内側、つまりＳｉＣ単結晶Ｊ８の外周を囲む多結晶Ｊ１０の成長面を高温にする。このため、多結晶Ｊ１０が成長し難くなり、ＳｉＣ単結晶Ｊ８と多結晶Ｊ１０との成長面がフラットにならなくなり、結果的にＳｉＣ単結晶Ｊ８を長尺に成長させられなくなるという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、埋め込み成長において、スカート状の円筒部の内側の多結晶が成長し難くなることを抑制し、ＳｉＣ単結晶を長尺成長させられるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、蓋体（２０）として、中空筒状の側壁部（２１）と、一面側に種結晶（４０）が配置されると共に、種結晶（４０）が側壁部（２１）の中空部分に収納されるように側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられる蓋材（２２）と、円盤状部材にて構成され、種結晶（４０）が差し込まれる貫通した窓部（２３ｃ）を有しており、円盤状部材の側面が側壁部（２１）の内壁に接触させられる支持板（２３ａ）と、側壁部（２１）の内側に配置され、中空部を有する円筒状をなしており、中空部内が成長空間領域（６０）とされて昇華ガスが供給されるようになっており、支持板（２３ａ）のうち蓋材（２２）に対向する面とは反対側の面と結合された円筒部（２３ｂ）と、を有し、支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分は、該支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分と比べて、相対的に放熱性が高くされていることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、埋め込み成長時に、支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも内側を、支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも外側と比べて相対的に温度を低くでき、ＳｉＣ単結晶（７０）の周囲の多結晶（４５）が成長し難くなることを抑制することが可能となる。このため、ＳｉＣ単結晶（７０）と多結晶（４５）との成長面がフラットになり、ＳｉＣ単結晶（７０）を長尺に成長させることが可能となる。
【０００８】
例えば、支持板（２３ａ）の裏面に、種結晶（４０）が差し込まれる貫通した窓部（２５ａ）が形成された円環状の環状ひさし部（２５）を備え、該環状ひさし部（２５）は、支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分に配置されることで、支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分の厚みが環状ひさし部（２５）が備えられている分、該支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分の厚みと比べて厚くなるようにすれば、支持板（２３ａ）のうちの円筒部（２３ｂ）の内側の部分の放熱性をより高くすることができる。
【０００９】
この場合、環状ひさし部（２５）の外径を、円筒部（２３ｂ）の内径よりも大きくすると、支持板（２３ａ）のうちの円筒部（２３ｂ）の内側の部分の放熱性をより高められるため好ましい。
【００１０】
また、支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分（２３ａａ）の材質を、該支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分（２３ａｂ）と比べて熱伝導率が高い材質にて構成しても、支持板（２３ａ）のうちの円筒部（２３ｂ）の内側の部分の放熱性をより高くするのに良い。
【００１１】
また、支持板（２３ａ）と蓋材（２２）との間に、支持板（２３ａ）のうち円筒部（２３ｂ）よりも内側に位置する部分の熱を蓋材（２２）に放熱するための放熱部（２３ｄ）を備えるようにしても支持板（２３ａ）のうちの円筒部（２３ｂ）の内側の部分の温度を下げることが可能である。
【００１２】
この場合、放熱部（２３ｄ）を等間隔に配置することにより、坩堝（１）内の径方向の温度分布を対称にすることができ、さらに蓋材（２２）と支持板（２３）との間のスペースに流れ込む昇華ガスに偏りがないようにしたまま上記の効果を得ることができる。
【００１３】
さらに、支持板（２３ａ）の裏面のうち円筒部（２３ｂ）よりも外側に位置する部分を覆うように炭化タンタルリング（２６）を配置しても良い。これにより、支持板（２３ａ）のうちの円筒部（２３ｂ）の外側の部分の放熱性が悪くなり、相対的に支持板（２３ａ）のうちの円筒部（２３ｂ）の内側の部分の放熱性が高くすることができる。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成を示したものである。この図に示されるように、ＳｉＣ単結晶製造装置は、有底円筒状の容器本体１０と、円形状の蓋体２０と、によって構成された黒鉛製の坩堝１を備えている。
【００１７】
坩堝１のうち容器本体１０に種結晶４０の成長表面に対向する面を有する黒鉛製の遮蔽板１１が取り付けられている。遮蔽板１１には図示しない炭化タンタル（以下、ＴａＣという）材がコーティングされており、坩堝１の加熱によって遮蔽板１１を構成する炭素の成長結晶表面へのインクルージョンが防止できるようになっている。
【００１８】
さらに、容器本体１０には、昇華ガスの供給源となるＳｉＣの粉末原料５０が配置されている。そして、坩堝１内の空間のうち種結晶４０と遮蔽板１１との間を成長空間領域６０として、粉末原料５０からの昇華ガスが種結晶４０の表面上に再結晶化して、種結晶４０の表面にＳｉＣ単結晶７０が成長させられる構成とされている。
【００１９】
蓋体２０は、円筒状の側壁部２１と、側壁部２１の開口部の一方を塞ぐ円板状の蓋材２２と、側壁部２１に収納される遮蔽部２３とを備えて構成されている。蓋材２２には円筒状の突起部２２ａが設けられ、当該突起部２２ａの開口端に当該開口端を閉じるように例えば円形状のＳｉＣの種結晶４０が貼り付けられている。
【００２０】
遮蔽部２３は、支持板２３ａと円筒部２３ｂとを有して構成されている。支持板２３ａは、円盤状部材にて構成され、側面が側壁部２１の内壁に固定されている。支持板２３ａの中央部には、当該支持板２３ａを貫通する窓部２３ｃが設けられており、この窓部２３ｃに蓋材２２の突起部２２ａが差し込まれている。円筒部２３ｂは、スカート状、すなわち中空部を有する円筒形状をなしており、一端側が支持板２３ａの端面に結合されることで支持板２３ａと一体化されている。この円筒部２３ｂは、種結晶４０周辺の径方向温度分布を小さくする、すなわち成長空間領域６０を均熱にする役割を果たす。また、この円筒部２３ｂにより、種結晶４０の成長表面が他の部位よりも低温となる。
【００２１】
円筒部２３ｂの内周面には、円筒状のＴａＣリング２４が取り付けられている。このＴａＣリング２４によって円筒部２３ｂの内周面が覆われるため、ＳｉＣ単結晶７０を成長させる際に、円筒部２３ｂを構成する炭素の成長結晶表面へのインクルージョンを防止することが可能となる。このＴａＣリング２４は、円筒部２３ｂの他端（支持板２３ａとは反対側の端部）から突き出る長さとされている。このため、円筒部２３ｂの他端側からの炭素の成長結晶表面へのインクルージョンを防止できる。
【００２２】
さらに、蓋体２０には、支持板２３ａの裏面において、窓部２３ｃと同サイズの窓部２５ａが形成された黒鉛製の環状ひさし部２５が備えられている。この環状ひさし部２５の外径は円筒部２３ｂの内径よりも大きく、例えば円筒部２３ｂの外径と同等とされている。このため、環状ひさし部２５が支持板２３ａの裏面うち円筒部２３ｂの内側と対応する位置のみに配置され、円筒部２３ｂの外側と対応する位置には配置されていないようにされている。このような環状ひさし部２５を備えることにより、蓋体２０のうち円筒部２３ｂよりも径方向内側に突き出る部分の肉厚を厚くできる。このため、環状ひさし部２５を通じた熱伝導により、支持板２３ａのうち環状ひさし部２５が備えられた領域（つまり支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の領域）が支持板２３ａのうち環状ひさし部２５が備えられていない領域（つまり支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも外側の領域）よりも放熱性を高められる構造となっている。
【００２３】
また、このような環状ひさし部２５を備えることで蓋体２０のうち円筒部２３ｂよりも径方向内側に突き出る部分の肉厚を厚くできるため、昇華ガスによる侵食が生じても穴が開き難くすることが可能となる。
【００２４】
さらに、坩堝１の外周を囲むように図示しない抵抗加熱ヒータが配置されている。以上が、本実施形態に係るＳｉＣ単結晶製造装置の構成である。
【００２５】
次に、上記ＳｉＣ単結晶製造装置を用いてＳｉＣ単結晶を製造する方法について説明する。
【００２６】
まず、図１に示されるように、蓋材２２の突起部２２ａの開口端に種結晶４０を貼り付け、遮蔽部２３が取り付けられた側壁部２１に当該蓋材２２を取り付ける。遮蔽部２３における円筒部２３ｂへのＴａＣリング２４の固定は、Ｔａを炭化させたときにＴａＣがＴａよりも膨張することを利用して、リング状のＴａを円筒部２３ｂの内周側に配置した状態で炭化させることで行っても良いし、ＴａＣリング２４と円筒部２３ｂとの間をＳｉＣの多結晶にて貼り付けるようにしても良い。
【００２７】
そして、容器本体１０に遮蔽板１１を取り付け、容器本体１０に粉末原料５０を配置する。
【００２８】
続いて、坩堝１を図示しない加熱チャンバに設置し、図示しない排気機構を用いてガス排出を行うことで、坩堝１内を含めた外部チャンバ内を真空にし、抵抗加熱ヒータに通電することで加熱し、その輻射熱により坩堝１を加熱することで坩堝１内を所定温度にする。このとき、各抵抗加熱ヒータへの電流値（電圧値）を異ならせることにより、ヒータで温度差が発生させられる加熱を行えるようにしている。
【００２９】
続いて、例えば不活性ガス（Ａｒガス等）や水素、結晶へのドーパントとなる窒素などの混入ガスを流入させる。この不活性ガスは排気配管を介して排出される。そして、種結晶４０の成長面の温度および粉末原料５０の温度を目標温度まで上昇させる。例えば、成長結晶を４Ｈ−ＳｉＣとする場合、粉末原料５０の温度を２１００〜２３００℃とし、成長結晶表面の温度をそれよりも１０〜１００℃程度低くする。
【００３０】
加熱チャンバ内には例えば不活性ガス（Ａｒガス等）や水素、結晶へのドーパントとなる窒素などの混入ガスを流入させる。この不活性ガスは排気配管を介して排出される。種結晶４０の成長面の温度およびＳｉＣ粉末原料５０の温度を目標温度まで上昇させるまでは、加熱チャンバ内は大気圧に近い雰囲気圧力にして粉末原料５０からの昇華を抑制し、目標温度になったところで、真空雰囲気とする。例えば、成長結晶を４Ｈ−ＳｉＣとする場合、粉末原料５０の温度を２１００〜２３００℃とし、成長結晶表面の温度をそれよりも１０〜２００℃程度低くして、真空雰囲気は１．３３Ｐａ〜６．６７ｋＰａ（０．０１〜５０Ｔｏｒｒ）とする。
【００３１】
このようにして、粉末原料５０を加熱することで粉末原料５０が昇華し、粉末原料５０から昇華ガスが発生する。この昇華ガスは、成長空間領域６０内を通過して種結晶４０に供給される。
【００３２】
これにより、昇華ガスが種結晶４０の表面に供給され、ＳｉＣ単結晶７０が成長させられる。このとき、昇華ガスは、種結晶４０の表面やＳｉＣ単結晶７０の成長表面だけでなく、遮蔽部２３を構成する支持板２３ａや円筒部２３ｂおよびＴａＣリング２４の表面にも供給される。このため、図１に示されるように、支持板２３ａや円筒部２３ｂおよびＴａＣリング２４の表面にＳｉＣの多結晶４５が成長し、この多結晶４５に囲まれるような状態でＳｉＣ単結晶７０が成長するという埋め込み成長となる。
【００３３】
このようなＳｉＣ単結晶７０の埋め込み成長において、成長空間領域６０を囲むようにＴａＣリング２４を配置しているため、円筒部２３ｂを構成する炭素のＳｉＣ単結晶７０の成長表面へのインクルージョンを抑制することが可能となる。
【００３４】
この埋め込み成長時に、昇華ガスは、円筒部２３ｂの外周側、つまり円筒部２３ｂと側壁部２１の間にも供給されるため、これらの間にも多結晶４６が成長することになる。そして、この多結晶４６の成長が進むと、この多結晶４６を通じて側壁部２１の熱が円筒部２３ｂに伝わり、円筒部２３ｂの内側、つまりＳｉＣ単結晶７０の外周を囲む多結晶４５にも伝わることになる。
【００３５】
しかしながら、本実施形態では、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側において環状ひさし部２５を備えているため、環状ひさし部２５を通じた熱伝導により、支持板２３ａのうち環状ひさし部２５が備えられた領域（つまり支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の領域）が支持板２３ａのうち環状ひさし部２５が備えられていない領域（つまり支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも外側の領域）よりも放熱性を高めることが可能となる。このため、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側を、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも外側と比べて相対的に温度を低くすることが可能となり、多結晶４５が成長し難くなることを抑制することが可能となる。このため、ＳｉＣ単結晶７０と多結晶４５との成長面がフラットになり、ＳｉＣ単結晶７０を長尺に成長させることが可能となる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側において環状ひさし部２５を備え、円筒部２３ｂよりも外側には環状ひさし部２５が備えられない構造としている。これにより、埋め込み成長時に、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側を、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも外側と比べて相対的に温度を低くでき、多結晶４５が成長し難くなることを抑制することが可能となる。このため、ＳｉＣ単結晶７０と多結晶４５との成長面がフラットになり、ＳｉＣ単結晶７０を長尺に成長させることが可能となる。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、環状ひさし部２５を備えた構造としているが、本実施形態では、環状ひさし部２５を備えるものと異なる構造により、上記第１実施形態と同様の効果を得る場合について説明する。
【００３８】
図２は、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成図である。この図に示したように、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の部分２３ａａを外側の部分２３ａｂと異なる部材としている。具体的には、坩堝１は基本的に黒鉛にて構成されることになるが、同じ黒鉛であっても、坩堝１を成形する際に用いる黒鉛を原料の段階で粒度を変えることにより、熱伝導率が異なるものとなる。すなわち、粒度を大きくすると熱伝導率が大きくなり、粒度を小さくすると熱伝導率が小さくなる。このため、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の部分２３ａａを外側の部分２３ａｂと比べて粒度が大きい黒鉛にて構成することにより、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の部分２３ａａの方が外側の部分２３ａｂよりも熱伝導率が高くなるようにしている。
【００３９】
このように、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の部分２３ａａの方が外側の部分２３ａｂよりも熱伝導率が高くなるようにすることにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態も、環状ひさし部２５を備えるものと異なる構造により、上記第１実施形態と同様の効果を得る場合について説明する。
【００４１】
図３−ａは、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成図である。また、図３−ｂは、図３−ａに示すＳｉＣ単結晶製造装置における蓋体２０の遮蔽部２３の上面図である。
【００４２】
図３−ａに示したように、本実施形態では、遮蔽部２３に、支持板２３ａの裏面うち円筒部２３ｂよりも内側の部分において放熱部２３ｄが備えられている。この放熱部２３ｄは、支持板２３ａの裏面うち円筒部２３ｂよりも内側の部分と蓋材２２の双方に接触するように備えられるもので、支持板２３ａから蓋材２２に熱を伝導することで放熱を行う。図３−ｂに示されるように、放熱部２３ｄは、窓部２３ｃの中心から等距離に複数個備えられており、各放熱部２３ｄが等間隔に配置されている。
【００４３】
このような構成により、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の部分２３の方が外側の部分よりも熱伝導率が高くなるようにしている。また、各放熱部２３ｄが等間隔に配置されていることにより、坩堝内の径方向の温度分布を対称にすることができ、さらに蓋材２２と支持板２３との間のスペースに流れ込む昇華ガスに偏りがないようにしたまま上記の効果を得ることができる。
【００４４】
このように、支持板２３ａの裏面うち円筒部２３ｂよりも内側の部分において、支持板２３ａの裏面うち円筒部２３ｂよりも内側の部分と蓋材２２の双方に接触する放熱部２３ｄを備えることによっても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態も、環状ひさし部２５を備えるものと異なる構造により、上記第１実施形態と同様の効果を得る場合について説明する。
【００４６】
図４は、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成図である。この図に示したように、本実施形態では、支持板２３ａの裏面に部分的にＴａＣリング２６を配置している。ＴａＣリング２６は、支持板２３ａの裏面うち円筒部２３ｂよりも外側の部分のみを覆い、円筒部２３ｂよりも内側の部分は覆わない構造とされている。
【００４７】
このような構造では、ＴａＣリング２６によって覆われている部分の放熱効果が抑制され、高温になる。このため、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の部分の方が外側の部分よりも相対的に熱伝導率が高くなる、もしくは、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも内側の部分よりも外側の部分の方が高温になって、多結晶４５が成長し難くなることを抑制することが可能となる。
【００４８】
このように、支持板２３ａのうち円筒部２３ｂよりも外側の部分をＴａＣリング２６にて覆うことにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（他の実施形態）
上記実施形態では、環状ひさし部２５を支持板２３ａと別部材により構成したが、これらを一体成形しても良い。
【００５０】
また、上記第１〜第４実施形態の構造は、単独の構造としても上記効果を得ることが可能であるが、組み合わせることにより、より上記効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成図である。
【図３−ａ】本発明の第３実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成図である。
【図３−ｂ】図３−ａに示すＳｉＣ単結晶製造装置における蓋体の遮蔽部の上面図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面構成図である。
【図５】従来のＳｉＣ単結晶製造装置の模式的な断面構造図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…坩堝、１０…容器本体、２０…蓋体、２１…側壁部、２２…蓋材、２３…遮蔽部、２３ａ…支持板、２３ｂ…円筒部、２３ｃ…窓部、２３ｄ…放熱部、２４…ＴａＣリング、２５…環状ひさし部、２５ａ…窓部、２６…ＴａＣリング、４０…種結晶、５０…粉末原料、６０…成長空間領域、７０…ＳｉＣ単結晶
【図１】
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【図２】
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【図３−ａ】
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【図３−ｂ】
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【図４】
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【図５】
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