(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）を用意したのち、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方法において、
前記蓋体（２０）として、中空筒状の側壁部（２１）と、前記側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられ、一面側に前記種結晶（４０）が配置されることで該種結晶（４０）が前記側壁部（２１）の中空部分に収納されるようにする蓋材（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、前記円盤状部材の側面が前記側壁部（２１）の内壁に一体化される支持板（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）とを有する遮蔽部（２３）を用意する工程と、
前記円筒部（２３ｂ）内に該円筒部（２３ｂ）の内径以下の外径を有する円筒状の炭化タンタルリング（２４）を配置したのち、前記炭化タンタルリング（２４）を前記円筒部（２３ｂ）内に保持するリング止め具（８１）にて保持した状態で前記支持板（２３ａ）の表面のうち前記円筒部（２３ｂ）よりも内側の部分に炭化珪素の多結晶（４５）をコーティングすることで、前記炭化タンタルリング（２４）を前記支持板（２３ａ）および前記円筒部（２３ｂ）に固定する工程と、
前記炭化タンタルリング（２４）を固定したのち、前記蓋材（２２）に前記種結晶（４０）を配置し、該種結晶（４０）の表面に前記昇華ガスを供給することにより、前記炭化珪素単結晶（７０）を成長させる工程と、を含んでいることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項２】
前記炭化タンタルリング（２４）を前記支持板（２３ａ）および前記円筒部（２３ｂ）に固定する工程を行ったのち、前記リング止め具（８１）を前記坩堝（１）から取り外し、その後、前記炭化珪素単結晶（７０）を成長させる工程を行う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方法。
【請求項３】
前記炭化タンタルリング（２４）を前記支持板（２３ａ）および前記円筒部（２３ｂ）に固定する工程では、前記蓋体（２０）と前記容器本体（１０）との間を連結させる円筒状の連結部（３０）を用意すると共に、該連結部（３０）と前記蓋体（２０）との間において、前記坩堝（１）の内壁面に形成された前記リング止め具（８１）を配置する凹部（８０）に前記リング止め具（８１）を配置することで、該リング止め具（８１）にて前記炭化タンタルリング（２４）を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項４】
前記炭化タンタルリング（２４）を前記支持板（２３ａ）および前記円筒部（２３ｂ）に固定する工程では、前記蓋体（２０）と前記容器本体（１０）との間を連結させると共に、前記リング止め具（８１）が一体とされた円筒状の連結部（３０）を用意し、該連結部（３０）を介して前記蓋体（２０）と前記容器本体（１０）とを連結することにより、前記リング止め具（８１）にて前記炭化タンタルリング（２４）を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項５】
前記リング止め具（８１）として前記坩堝（１）の内周面において径方向内側に突出するものを用いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項６】
前記リング止め具（８１）として前記坩堝（１）の内周面において径方向内側に部分的に突出する板状部材を用いることを特徴とする請求項５に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項７】
前記リング止め具（８１）として前記坩堝（１）の内周面を一周するように径方向内側に突出する円枠状の部材を用いることを特徴とする請求項５に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項８】
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）を備え、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、
前記側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられ、一面側に前記種結晶（４０）が配置されることで該種結晶（４０）が前記側壁部（２１）の中空部分に収納されるようにする蓋材（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、前記円盤状部材の側面が前記側壁部（２１）の内壁に一体化される支持板（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、
前記円筒部（２３ｂ）内に配置され、該円筒部（２３ｂ）の内径以下の外径を有する円筒状の炭化タンタルリング（２４）と、を有して構成され、
前記坩堝（１）の内周面には、径方向内側に突出するように、前記炭化タンタルリング（２４）を前記円筒部（２３ｂ）内に保持するリング止め具（８１）が備えら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）単結晶の製造方法およびそれの使用に適した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を囲うようにスカート状の円筒部Ｊ７を設け、円筒部Ｊ７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Ｊ８を成長させると、ＳｉＣ単結晶Ｊ８の周辺を囲むように多結晶Ｊ９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。
【０００４】
さらに、このような構造のＳｉＣ単結晶の製造装置において、図５中に示したように、円筒部Ｊ７の内壁壁面の内側に円筒状の炭化タンタル（以下、ＴａＣという）リングＪ１０を配置することが行われている。これにより、スカート状の円筒部Ｊ７の側壁を構成する炭素のＳｉＣ単結晶Ｊ８の成長表面へのインクルージョン、つまり炭素がＳｉＣ単結晶Ｊ８に包含されることを防止することができる。
【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】
【０００５】
上記従来のＳｉＣ単結晶の製造装置では、遮蔽部Ｊ６における円筒部Ｊ７へのＴａＣリングＪ１０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、円筒部Ｊ７の内周側に配置したリング状のＴａを炭化させることにより行っている。しかしながら、ＴａがＴａＣになって膨張する際に加わる応力により、ＴａＣリングＪ１０に亀裂が入り易く、ＴａＣリングＪ１０が破損してしまう恐れがある。このようにＴａＣリングＪ１０が破損してしまうと、ＳｉＣ単結晶Ｊ８への炭素のインクルージョン抑制効果が低減されたり、ＴａＣリングＪ１０の輻射熱にバラツキが生じてＳｉＣ単結晶Ｊ８の成長表面を均熱にできなくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、埋め込み成長において、ＴａＣリングの破損を防止できるＳｉＣ単結晶の製造方法およびそれの使用に適した製造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】
【０００７】
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、側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられ、一面側に種結晶（４０）が配置されることで該種結晶（４０）が側壁部（２１）の中空部分に収納されるようにする蓋材（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、円盤状部材の側面が側壁部（２１）の内壁に一体化される支持板（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）とを有する遮蔽部（２３）を用意する工程と、円筒部（２３ｂ）内に該円筒部（２３ｂ）の内径以下の外径を有する円筒状のＴａＣリング（２４）を配置したのち、ＴａＣリング（２４）を円筒部（２３ｂ）内に保持するリング止め具（８１）にて保持した状態で支持板（２３ａ）の表面のうち円筒部（２３ｂ）よりも内側の部分にＳｉＣの多結晶（４５）をコーティングすることで、ＴａＣリング（２４）を支持板（２３ａ）および円筒部（２３ｂ）に固定する工程と、ＴａＣリング（２４）を固定したのち、蓋材（２２）に種結晶（４０）を配置し、該種結晶（４０）の表面に昇華ガスを供給することにより、ＳｉＣ単結晶（７０）を成長させる工程と、を含んでいることを特徴としている。
【０００８】
このように、ＴａＣリング（２４）の外径が円筒部（２３ｂ）の内径以下となるようにし、リング止め具（８１）を用いてＴａＣリング（２４）が脱落しないようにしつつ、多結晶（４５）のコーティング時にＴａＣリング（２４）を固定するようにしている。このように、多結晶（４５）のコーティングによってＴａＣリング（２４）を固定しているため、ＴａＣリング（２４）を破損させることなく支持部（２３ａ）や円筒部（２３ｂ）に固定することが可能となる。
【０００９】
このようにリング止め具（８１）を用いる場合、ＴａＣリング（２４）を支持板（２３ａ）および円筒部（２３ｂ）に固定する工程を行ったのち、リング止め具（８１）を坩堝（１）から取り外し、その後、ＳｉＣ単結晶（７０）を成長させる工程を行うのが好ましい。すなわち、リング止め具（８１）によってＳｉＣ単結晶（７０）の成長表面の温度分布にバラツキが生じる可能性があるため、リング止め具（８１）を取り外してＳｉＣ単結晶（７０）を成長させる方が好ましい。
【００１０】
例えば、ＴａＣリング（２４）を支持板（２３ａ）および円筒部（２３ｂ）に固定する工程では、蓋体（２０）と容器本体（１０）との間を連結させる円筒状の連結部（３０）を用意すると共に、該連結部（３０）と蓋体（２０）との間において、坩堝（１）の内壁面に形成されたリング止め具（８１）を配置する凹部（８０）にリング止め具（８１）を配置することで、該リング止め具（８１）にてＴａＣリング（２４）を保持することができる。連結部（３０）を用いることにより凹部（８０）をリング形状に合わせて加工できる。また、コーティング時のみ使用して、成長時は取り外すか、新たに凹部（８０）のない連結部（３０）を用いることで成長時の昇華ガスの坩堝からの漏れを少なくすることができる。
【００１１】
また、ＴａＣリング（２４）を支持板（２３ａ）および円筒部（２３ｂ）に固定する工程では、蓋体（２０）と容器本体（１０）との間を連結させると共に、リング止め具（８１）が一体とされた円筒状の連結部（３０）を用意し、該連結部（３０）を介して蓋体（２０）と容器本体（１０）とを連結することにより、リング止め具（８１）にてＴａＣリング（２４）を保持することもできる。リング止め具（８１）を円筒状の連結部（３０）と一体化させることにより、ＴａＣリング（２４）を止める際、強度が増し脱落しないようにできる。
【００１２】
このようなリング止め具（８１）としては、坩堝（１）の内周面において径方向内側に突出するものを用いることができる。例えば、リング止め具（８１）として坩堝（１）の内周面において径方向内側にＴａＣリング（２４）が設置してある位置を越えて部分的に突出する板状部材を用いることができる。これにより、ＴａＣリング（２４）の内径は坩堝（１）よりも小さいため、確実にリング止め具（８１）がＴａＣリング（２４）を保持することが可能である。また、リング止め具（８１）として坩堝（１）の内周面を一周するように径方向内側でＴａＣリング（２４）の内径よりも中に突出する円枠状の部材を用いるもできる。これにより、ＴａＣリング（２４）全体をリング止め具（８１）で保持することができ、脱落をなくすことができる。
【００１３】
このようなＳｉＣ単結晶の製造方法の使用に好適な製造装置として、例えば、蓋体（２０）として、中空筒状の側壁部（２１）と、側壁部（２１）の開口端の一方に取り付けられ、一面側に種結晶（４０）が配置されることで該種結晶（４０）が側壁部（２１）の中空部分に収納されるようにする蓋材（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、円盤状部材の側面が側壁部（２１）の内壁に一体化される支持板（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、円筒部（２３ｂ）内に配置され、該円筒部（２３ｂ）の内径以下の外径を有する円筒状のＴａＣリング（２４）と、を有した坩堝（１）であって、坩堝（１）の内周面に、径方向内側に突出するように、ＴａＣリング（２４）を円筒部（２３ｂ）内に保持するリング止め具（８１）が備えらたものを挙げることができる。
【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、これら容器本体１０と蓋体２０とを繋ぐ円筒状の連結部３０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ＴａＣ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。図２は、蓋体２０の拡大図であり、図２（ａ）は蓋体２０の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２０】
図１および図２（ａ）に示すように、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。
【００２１】
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。支持基板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。
【００２２】
また、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。
【００２３】
ＴａＣリング２４の外径は、円筒部２３ｂの内径以下とされており、加熱時にＴａＣリング２４の膨張により円筒部２３ｂから圧縮応力を受けないような寸法とされている。このＴａＣリング２４は、支持板２３ａの表面にコーティングされるＳｉＣの多結晶４５にて支持部２３ａや円筒部２３ｂに固定されている。
【００２４】
さらに、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。
【００２５】
連結部３０は、容器本体１０および側壁部２１を連結する段付き形状の部材によって構成されている。また、連結部３０と側壁部２１との間には凹部８０が形成されており、この凹部８０にＴａＣリング２４を固定する際に用いる黒鉛製のリング止め具８１が備えられている。リング止め具８１は、図２（ｂ）に示すように蓋体２０の中心軸を中心とした径方向反対側にそれぞれ１つずつ配置され、平板状で構成されている。このリング止め具８１は、ＴａＣリング２４を支持部２３ａや円筒部２３ｂに固定する際に用いられ、ＳｉＣ単結晶７０を成長させる際には取り外されるようになっている。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
まず、図１に示されるように、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。
【００２９】
遮蔽部２３における円筒部２３ｂへのＴａＣリング２４の固定は、以下のように行う。まず、Ｔａを炭化することで外径が円筒部２３ｂの内径以下となるＴａＣリング２４を作成しておき、これを円筒部２３ｂ内に配置する。また、リング止め具８１にてＴａＣリング２４が脱落しないようにさせながら連結部３０を蓋体２０の側壁部２１とを連結させる。次に、連結部３０を介して蓋体２０を容器本体１０に連結させる。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。
【００３０】
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により加熱し、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。
【００３１】
その後、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。これにより、粉末原料５０の昇華ガスが円筒部２３ｂの内周面のうちＴａＣリング２４が配置されていない部分および支持板２３ａの表面に供給され、これらの表面にＳｉＣの多結晶４５がコーティングされる。これと同時にＴａＣリング２４と円筒部２３ｂとの間の隙間やＴａＣリング２４と支持板２３ａとの接触部分にも多結晶４５がコーティングされ、この多結晶によりＴａＣリング２４が支持部２３ａや円筒部２３ｂに固定される。なお、参考として、図３の断面図に、このときの様子を示す。
【００３２】
このように、多結晶４５のコーティングによってＴａＣリング２４を固定することができる。これにより、ＴａＣリング２４を破損させることなく支持部２３ａや円筒部２３ｂに固定することが可能となる。
【００３３】
この後、蓋材２２を取り出したのち、ＴａＣリング２４の固定の為に用いたリング止め具８１を取り除く。また、コーティング時に使用した蓋材２２とは異なる新たな蓋材２２を用意し、この蓋材２２の突起部２２ａの開口端に種結晶４０を貼り付け、蓋材２２を容器本体１０に連結する。また、この坩堝１を上記と同様に加熱チャンバ内に接地したのち、真空にして加熱を行い、さらに不活性ガスと窒素などの混入ガスを流入させる。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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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がさらに成長し、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。
【００３７】
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。そして、このＴａＣリング２４が多結晶４５のコーティングによって固定されているため、ＳｉＣ単結晶７０の成長時にＴａＣリング２４が脱落しないようにできる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態では、ＴａＣリング２４の外径が円筒部２３ｂの内径以下となるようにし、リング止め具８１を用いてＴａＣリング２４が脱落しないようにしつつ、多結晶４５のコーティング時にＴａＣリング２４を固定するようにしている。このように、多結晶４５のコーティングによってＴａＣリング２４を固定しているため、ＴａＣリング２４を破損させることなく支持部２３ａや円筒部２３ｂに固定することが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してリング止め具８１の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００４０】
図４は、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置に備えられる蓋体２０を示した図であり、図４（ａ）は蓋体２０の断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態では、リング止め具８１を円枠状で構成すると共に、連結部３０と側壁部２１との間に形成した凹部８０も坩堝１の内周面を一周する溝となるように構成している。このようにリング止め具８１を円枠状としても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、連結部３０をコーティングと成長で同一のものを使用したが、成長時はリング止め具８１を使用しないため、新たな連結部３０を用いても良い。
【００４３】
さらに、上記第１、第２実施形態では、容器本体１０と蓋体２０とが連結部３０を介して連結される構造としたが、連結部３０を無くして容器本体１０と蓋体２０とを直接連結する構造としても構わない。この場合、容器本体１０と蓋体２０との間に凹部８０を形成し、この凹部８０にリング止め具８１が配置されるようにすれば良い。
【００４４】
また、上記第１、第２実施形態では、リング止め具８１を独立した部材としているが、連結具３０と一体のものとしても構わない。
【００４５】
さらに、上記第１、第２実施形態では、ＴａＣリング２４を固定した後、リング止め具８１を取り外すようにしているが、取り外さないままＳｉＣ単結晶７０の結晶成長を行っても良い。但し、リング止め具８１によってＳｉＣ単結晶７０の成長表面の温度分布にバラツキが生じる可能性があるため、リング止め具８１を取り外してＳｉＣ単結晶７０を成長させる方が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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】図１に示すＳｉＣ単結晶製造装置に備えられた蓋体の拡大図であり、（ａ）は蓋体の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】多結晶４５によりＴａＣリング２４を支持部２３ａや円筒部２３ｂに固定したときの様子を示した断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置に備えられた蓋体の拡大図であり、（ａ）は蓋体の断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【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】
【００４７】
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、２４…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、８０…凹部、８１…リング止め具
【図１】
0004766022.tif 000002
【図２】
0004766022.tif 000003
【図３】
0004766022.tif 000004
【図４】
0004766022.tif 000005
【図５】
0004766022.tif 000006