(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径が１００〜２０００μｍであり、個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が１×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である炭化ケイ素粒子群を含むことを特徴とする炭化ケイ素粉末。
【請求項２】
前記酸素濃度が１．５×１０１８〜３×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の炭化ケイ素粉末。
【請求項３】
前記炭化ケイ素粒子群の個々の粒子が、表面から深さ方向に向けて酸素濃度が漸減することを特徴とする請求項１又は２に記載の炭化ケイ素粉末。
【請求項４】
表面からの深さ０．３μｍにおける酸素濃度（ａ）と、表面からの深さ１．０μｍにおける酸素濃度（ｂ）の比（ａ／ｂ）が４０以下であることを特徴とする請求項３に記載の炭化ケイ素粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇華再結晶法による炭化ケイ素単結晶の製造において原料として用いられる炭化ケイ素粉末に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化ケイ素単結晶の製造方法の１つとして昇華再結晶法が知られている。昇華再結晶法では、昇華用の坩堝に炭化ケイ素粉末を原料として充填し、それを加熱して昇華・再析出させることで炭化ケイ素単結晶を得る。このような昇華再結晶法において、原料として用いることができる炭化ケイ素粉末として、例えば、特許文献１には、アチソン法により製造された炭化ケイ素を粉砕し、得られた粉砕品を分級して、熱伝導率の異なる炭化ケイ素粉末を製造する方法によって得られた、炭化ケイ素粉末が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、平均粒径が１００μｍ以上７００μｍ以下であり、かつ比表面積が０．０５ｍ２／ｇ以上０．３０ｍ２／ｇ以下である炭化ケイ素単結晶製造用炭化ケイ素粉体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８３０４１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０１９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１又は２に記載の炭化ケイ素粉末を昇華再結晶法の原料として使用した場合、原料を加熱した際に加熱初期に急激な昇華が起こり、その後極端に昇華速度が低下するという現象が確認されることがある。このように昇華速度が急激に変化すると、原料を安定して昇華させ、欠陥の少ない、あるいはドーパントのドープ濃度のばらつきの少ない単結晶を得る上で不都合が生じる。
【０００６】
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、昇華再結晶法により炭化ケイ素単結晶を製造する際に原料として用いる炭化ケイ素粉末であって、昇華速度のばらつきを低減し得る炭化ケイ素粉末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】
本発明の炭化ケイ素粉末は、粒径が１００〜２０００μｍであり、個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が１×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である炭化ケイ素粒子群を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の炭化ケイ素粉末において、炭化ケイ素粒子群の粒径は、昇華再結晶法において、原料として用いられる炭化ケイ素粉末の好適な粒径である１００〜２０００μｍとしている。そして、当該炭化ケイ素粒子群の個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が１×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であることから、後述するように昇華再結晶法により炭化ケイ素単結晶を製造する際の急激な昇華速度の変化を抑えることができる。ひいては、欠陥が少なく、ドープ濃度のばらつきが少ない炭化ケイ素単結晶を製造することができる。
【０００９】
本発明の炭化ケイ素粉末において、前記酸素濃度は１．５×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であることが好ましい。この場合、昇華再結晶法により炭化ケイ素単結晶を製造する際の急激な昇華速度の変化をより抑えることができる。
【００１０】
本発明の炭化ケイ素粉末においては、前記炭化ケイ素粒子群の個々の粒子は、表面から深さ方向に向けて酸素濃度が漸減するように、酸素濃度に濃度勾配を有することが好ましい。すなわち、本発明の炭化ケイ素粉末においては、炭化ケイ素粒子群の個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が上記範囲内であればよいが、表面から深さ方向に向けて酸素濃度が漸減し、１μｍの深さにおいて上記範囲となるような濃度勾配があるのが実際的である。具体的には、表面からの深さ０．３μｍにおける酸素濃度（ａ）と、表面からの深さ１．０μｍにおける酸素濃度（ｂ）の比（ａ／ｂ）が４０以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、昇華再結晶法により炭化ケイ素単結晶を製造する際に原料として用いる炭化ケイ素粉末であって、昇華速度のばらつきを低減し得る炭化ケイ素粉末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１〜２及び比較例１〜２の炭化ケイ素粉末を加熱したときの加熱時間に対する昇華速度を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の炭化ケイ素粉末について説明する。なお、以下の説明において、「炭化ケイ素粒子」と記載することがあるが、それは炭化ケイ素粉末の中でも特に一粒子のことを意味する。また、「炭化ケイ素粒子群」は、多数の炭化ケイ素粒子の集合体である。
【００１４】
本発明の炭化ケイ素粉末は、粒径が１００〜２０００μｍであり、個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が１×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である炭化ケイ素粒子群を含む。
【００１５】
本発明における炭化ケイ素粒子群は、粒径が１００〜２０００μｍの範囲内にある。粒径が１００μｍよりも小さいと、昇華用の坩堝に充填して昇華させると、昇華した炭化ケイ素のガスが粒子間の空隙を埋めるように再析出し、原料が焼結して表面積が減少し、昇華ガスの発生速度が急激に低下してしまう。一方、粒径が２０００μｍを超えると、粒子の比表面積が小さいため十分な昇華速度が得られない。当該粒径としては、好ましくは  ３００〜２０００μｍであり、より好ましくは  ５００〜２０００μｍである。
【００１６】
なお、本発明において、「粒径がＡ〜Ｂμｍである」とは、目開きＡμｍのふるい及びＢμｍのふるいをＡの上にＢを重ねてふるい分けによる分級を行ったとき、両ふるいの間に残る粒子やＢのふるいを通過したものをＡでふるい分けしたときにＡの上に残る粒子の粒度範囲を指す。
【００１７】
ここで、このような粒径の測定は、次のようなふるい分けによる分級で行うことができる。例えば、１００〜２０００μｍの場合、一番下に受け皿、その上に目開き１００μｍ、その上に目開き２０００μｍ、一番上に蓋を載置する。分級は、目開き２０００μｍのふるいに粉体を入れた上で、振動式やタップ式のふるい振とうにふるいを固定し、３分間振動を与えることで分級を行う。そして、恒量になるまで、繰り返し分級を行う。
【００１８】
なお、炭化ケイ素粒子群において、小粒径の粒子が多く分布すると急な焼結で昇華速度が減少することがあり、また大粒径の粒子が多く分布すると比表面積が小さくなり昇華には向かなくなることがある。従って、炭化ケイ素粒子群のメジアン径は、３００〜２０００μｍであることが好ましく、４００〜１９００μｍであることがより好ましく、５００〜１８００μｍであることがさらに好ましく、５００〜１６００μｍであることが特に好ましく、最も好ましくは５００〜１４００μｍである。
【００１９】
本発明において、炭化ケイ素粒子群の個々の粒子は、表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が１×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である。
【００２０】
ここで、一般に、炭化ケイ素粒子は、表面は空気中などに存在する酸素による酸化を受けており、表層近傍には高濃度の酸素原子を含む。このような炭化ケイ素粒子が昇華再結晶法において高温となる場合、炭化ケイ素よりも二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の方が脱離しやすく、粒子表面に酸素原子が存在する場合、二酸化ケイ素として優先的に脱離する。そして、そのような炭化ケイ素においては、粒子表面の酸素原子が脱離した後、炭化ケイ素の急激な昇華が起こる。昇華速度は昇華初期に極端に高く、その後、炭化ケイ素ガスの再析出などにより急激に昇華速度が下がる。つまり、炭化ケイ素が昇華する間、昇華速度が大きくばらつくこととなる。
【００２１】
一方、本発明の炭化ケイ素粉末は、炭化ケイ素粒子群の個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が１×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、上記のような一般的な炭化ケイ素よりも深いところにまで高濃度の酸素原子を含有している。そのため、粒子が昇華する間、酸素原子のＳｉＯ２としての脱離が継続的に起こる。これは、与えられた熱が炭化ケイ素よりも先に二酸化ケイ素の昇華に使用されることで、炭化ケイ素粒子表面の高温領域における急激な温度変化が防止されることが昇華速度のばらつきの低減に寄与していると考えられる。従って、そのような炭化ケイ素粒子群を含む本発明の炭化ケイ素粉末は、上記のような一般的な炭化ケイ素粉末とは異なり、昇華初期の急激な昇華が抑えられ、昇華開始から終了までにおける昇華速度のばらつきが抑えられる。ひいては、原料たる炭化ケイ素粉末の昇華が安定し、欠陥が少ない、あるいはドーパントのドープ濃度のばらつきが少ない炭化ケイ素単結晶が得られる。
【００２２】
本発明において、炭化ケイ素粒子群の個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が１×１０１８未満の場合、昇華初期に急激な昇華が起こり、本発明の効果を発揮することができない。また、当該酸素濃度が５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３を超える場合、粒子表面の酸素濃度が極めて高くなるため粒子表面にシリカ層を生じる。表面にシリカ層が生じた粒子を昇華法に用いると、１，６００℃程度の低温でシリカ層が溶融し、炭化ケイ素粒子を包含したガラス状の塊となったり、昇華法に用いる黒鉛製るつぼと反応して炭化ケイ素を生じ、るつぼ壁を激しく浸蝕したりすることが確認されている。
【００２３】
以上のような表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度は、１．５×１０１８〜３×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であることが好ましく、１．５×１０１８〜１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であることがより好ましい。
【００２４】
本発明において、炭化ケイ素粒子群の個々の粒子の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度の測定は、二次イオン質量分析装置を用いて測定して得られる数値である。例えば、ＣＡＭＥＣＡ社製の二次イオン質量分析装置であるＩＭＳ−６ｆを使用し、Ｃｓ＋を１次イオンとして、およそ４ｎｍ／ｓの速度で深さ方向に深度分析を行うことで測定することができる。元素濃度は、標準濃度試料を用いて相対感度係数を算出する検量線法を用いる。
【００２５】
本発明において、炭化ケイ素粒子群の個々の粒子は、酸素濃度が表面から深さ１μｍに向けて漸減するような濃度勾配を有することが好ましい。このように酸素濃度が漸減することで、昇華抑制作用が次第に軽減され、昇華開始直後の昇華速度の増加（最大速度に達するまで）が緩やかになる効果があると推察される。例えば、表面からの深さ０．３μｍにおける酸素濃度３×１０１８〜２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、表面からの深さ０．５μｍにおける酸素濃度２×１０１８〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、表面からの深さ０．８μｍにおける酸素濃度１．５×１０１８〜５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であることが好ましい。特に、表面からの深さ０．３μｍにおける酸素濃度（ａ）と、表面からの深さ１．０μｍにおける酸素濃度（ｂ）の比（ａ／ｂ）が４５以下であることが好ましく、４０以下であることがより好ましく、３５以下であることがさらに好ましい。
【００２６】
本発明の炭化ケイ素粉末は、本発明で規定する炭化ケイ素粒子群に属さない炭化ケイ素粒子であって、昇華に関与しないものであれば含んでもよい。例えば、大粒径（例えば、４０００μｍ）の炭化ケイ素粒子はほとんど昇華せず、昇華に関与しないため含んでいてもよい。ただし、そのような大粒径の炭化ケイ素粒子を含むと昇華速度が遅くなる。
【００２７】
そのような観点から、本発明の炭化ケイ素粉末における上記炭化ケイ素粒子群の含有率は、３０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上がさらに好ましく、１００質量％が最も好ましい。
【００２８】
以上の炭化ケイ素粉末は、以下のようにして製造することができる。以下においては、炭化ケイ素粉末の製造方法の一例として、固相反応を利用した方法について述べる。
【００２９】
固相反応を利用した炭化ケイ素粉末の製造方法の一例は、ケイ素を含む無機珪酸質原料及び炭素を含む炭素質原料を混合して、炭化ケイ素製造用原料を得る工程と、上記炭化ケイ素製造用原料を２，５００℃以上で焼成し、炭化ケイ素からなる塊状物を得る工程と、上記炭化ケイ素塊状物の空冷の際に、不活性ガスを炉底から導入する工程、常温まで空冷した塊状物を粉砕した後、得られた粉砕物を分級し、炭化ケイ素粉末を得る工程、を含む。
【００３０】
上記無機珪酸質原料としては、珪石などの結晶質シリカや、シリカフューム、シリカゲル等の非晶質シリカが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３１】
無機珪酸質原料の平均粒径は、焼成時の環境や原料の状態（結晶質、非晶質）、および後述する炭素質原料との反応性によって、適宜選ばれる。
【００３２】
上記炭素質原料としては、例えば、天然黒鉛、人工黒鉛等の結晶質カーボンや、カーボンブラック、コークス、活性炭等の非晶質カーボンが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用される。炭素質原料の平均粒径は、焼成時の環境や原料の状態（結晶質、非晶質）、および前述の無機珪酸質原料との反応性によって、適宜選ばれる。
【００３３】
上記無機珪酸質原料と炭素質原料とを混合して、炭化ケイ素製造用の原料を調製する。この際、原料の混合方法は任意であり、湿式混合と乾式混合のいずれも採用することができる。混合の際の無機珪酸質原料と炭素質原料の混合モル比（Ｃ／Ｓｉ）は、焼成時の環境、炭化ケイ素製造用原料の粒径や反応性を考慮して、最適なものを選択する。ここでいう「最適」とは、焼成によって得られる炭化ケイ素の収量を向上させ、また、残存する未反応の無機珪酸質原料や炭素質原料の残存量を小さくすることを意味する。
【００３４】
得られた混合粉末（炭化ケイ素製造用の原料）を２，５００℃以上で焼成することによって、塊状の炭化ケイ素を得ることができる。
【００３５】
焼成方法としては、特に限定されるものではないが、外部加熱による方法、通電加熱による方法等が挙げられる。外部加熱による方法としては、例えば、流動層やバッチ式の炉を用いる方法が挙げられる。通電加熱による方法としては、例えば、アチソン炉を用いる方法が挙げられる。
【００３６】
焼成雰囲気は、還元雰囲気であることが望ましい。還元性が弱い雰囲気下で焼成すると、炭化ケイ素の収率が低くなるからである。この際、無機珪酸質原料として非晶質シリカを用いると、反応性が良いことから炉の制御が容易になるため、無機珪酸質原料としては非晶質シリカを使うことが好適である。
【００３７】
アチソン炉としては、一般的なものを用いればよい。
【００３８】
なお、本明細書中、「アチソン炉」とは、上方に開口した箱型の間接抵抗加熱炉をいう。ここで、間接抵抗加熱とは、被加熱物に電流を直接流すのではなく、電流を流して発熱させた発熱体によって、炭化ケイ素を得るものである。また、このようなアチソン炉の具体的構成は、特開２０１３−１１２５４４号公報に記載されている。
【００３９】
この様な炉を用いることで、下記式（１）で示される反応が生じ、炭化ケイ素からなる塊状物が得られる。
【００４０】
ＳｉＯ２＋３Ｃ  →  ＳｉＣ＋２ＣＯ      （１）
アチソン炉の発熱体の種類は、電気を通すことができるものである限りにおいて、特に限定されるものではなく、例えば、黒鉛粉、カーボンロッド等が挙げられる。
【００４１】
発熱体を構成する物質の形態は、特に限定されず、例えば、粉状、塊状等が挙げられる。発熱体は、アチソン炉の通電方向の両端に設けられた電極芯を結ぶように全体として棒状の形状になるように設けられる。ここでの棒状の形状とは、例えば、円柱状、角柱状等が挙げられる。
【００４２】
通電後、炉内に炭化ケイ素からなる塊状物が生成する。ここで、炭化ケイ素粒子群の個々の表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度を、本発明で規定する範囲とするために空冷しながら炉内に酸素を含まないガスを導入する。導入の方法は特に限定されるものではないが、予め炉の底部側面にガス導入用の間隙を空けておき、そこから炉の上部に吹き抜けるように導入するなどの方法がある。また、酸素を含まないガスについては特に限定されるものではないが、炭化ケイ素への影響を考慮して不活性ガスであることが好ましく、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等が挙げられる。
【００４３】
ここで、空冷時に適切な流量のガスを導入することにより、炭化ケイ素粒子表面の急激な酸化膜の形成を緩和し、酸化膜となる粒子表面の内部に多くの酸素を導入することができる。つまり、表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度を、本発明で規定する範囲とすることができる。なお、酸素を含まないガスの導入は、得られた炭化ケイ素の塊状物の表面が少なくとも５００℃以下、好ましくは常温（５０℃以下程度）になるまで継続する。高温で当該ガスの導入をやめると表面に酸化膜が生じて内部への酸素導入が阻害されてしまうためである。
【００４４】
適切な流量は炉の構造やサイズによって異なるが、不活性ガスであればガス種への依存性は少ない。
【００４５】
炉内が常温になるまで空冷を行った後、得られた炭化ケイ素からなる塊状物を粉砕する。粉砕方法は、扱いが容易なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、粉砕機としてボールミル、ディスクグラインダー等を用いて粉砕する方法が挙げられる。
【００４６】
最後に、所望の粒径に応じたふるいを用いて分級する。例えば、目開き２０００μｍ、１００μｍのふるいを用いることで、粒径１００〜２０００μｍの範囲に分級することができる。
【実施例】
【００４７】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
無機珪酸質原料として非晶質シリカ粉末と、炭素質原料としてカーボンブラックとを、２軸ミキサーを用いて炭素と珪酸のモル比（Ｃ／ＳｉＯ２）が３．０となるように混合して、炭化ケイ素製造用原料を得た。得られた炭化ケイ素製造用原料８５０ｋｇ、及び発熱体を、アチソン炉（アチソン炉の内寸：長さ２５００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、高さ８５０ｍｍ）に収容した後、２５００℃で１２時間焼成を行った。その後、空冷を行ったが、その間アチソン炉の炉底より４Ｌ／ｍｉｎの流速で窒素ガス（純度＞９９．９９９％）を送り込むことで急激な酸化を防いだ。窒素ガスの導入は炉内温度が５０℃を下回るまで継続し、結果として塊状の炭化ケイ素を得た。
【００４８】
得られた塊状の炭化ケイ素を、ジョークラッシャー、ボールミル、及びジェットミルを用いて粉砕し、炭化ケイ素粉末を得た。なお、得られた炭化ケイ素粉末は、結晶質の炭化ケイ素粉末であった。得られた炭化ケイ素粉末を、東京スクリーン社製の塩ビふるい（φ２００ｍｍ×高さ６０ｍｍ）を用い、一番下に受け皿、その上に目開き１００μｍ、その上に目開き２０００μｍ、一番上に蓋を載置し、目開き２０００μｍのふるいに粉体を入れて、ふるい振とう機（筒井理化学器械社製、ＶＳＳ−５０Ｄ型）にふるいを固定し、３分間振動を与えることで分級を行った。恒量になるまで、繰り返し分級を行い、１００〜２０００μｍの範囲に分級した。得られた炭化ケイ素粉末における本発明に係る炭化ケイ素粒子群の含有率は１００質量％である。
【００４９】
分級後の炭化ケイ素粉末から無作為に粒子を選出し、ＣＡＭＥＣＡ社製の二次イオン質量分析装置であるＩＭＳ−６ｆを使用し、表面から深さ１μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、及び０．８μｍにおける酸素濃度を測定した。７点の測定を行った上で、その中の最小値、最大値を除外した５点の平均を平均酸素濃度とした。測定結果を表１に示す。なお、表１における「Ｘ＝０．３／Ｘ＝１」は、Ｘ＝０．３μｍの酸素濃度（Ａ）と、Ｘ＝１．０μｍの酸素濃度（Ｂ）の比であるが、表１に含まれていない二桁目以降の有効数字も含めて計算している。
【００５０】
一方、分級後の炭化ケイ素粉末について、以下のようにしてメジアン径を測定した。
【００５１】
目開きが異なる複数のふるい（それぞれ、１００μｍ、１２０μｍ、１５０μｍ、１８０μｍ、２１２μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、７１０μｍ、８５０μｍ、１０００μｍ、１２００μｍ、１４００μｍ、１７００μｍ、２０００μｍ、２５００μｍ、東京スクリーン社製）を用いて粉体の分級を行い、微粒側から見たときの粒度分布の累積値が５０重量％を超えない最も大きなふるいの目をその粉体のメジアン径とした。具体的には、本実施例では、目開き６００μｍのふるいを通過した粒子が４８．９質量％、目開き７１０μｍのふるいを通過した粒子が５３．４重量％であったためメジアン径を６００μｍとした。
【００５２】
次に、上述の分級方法によって得られた炭化ケイ素粉末１５ｇを、内寸φ１００×１００ｍｍの黒鉛製の坩堝に均等に敷き詰めたものを１０個用意した。その後、当該１０個の坩堝を加熱炉の中に静置して、１．０２〜１．０３×１０５Ｐａのアルゴン雰囲気下において、２，２００℃での加熱を行った。
【００５３】
上記１０個の坩堝に対する加熱時間はそれぞれ３０分から３００分まで３０分刻みで変化させた。そして、加熱時間ごとに昇華質量の差を加熱時間の差で除することによって、各加熱時間における昇華速度を算出した。例として、１２０分加熱時の昇華質量［ｍｇ］から９０分加熱時の昇華質量［ｍｇ］を引き、これを３０分すなわち０．５時間で除することで、９０〜１２０分の時間範囲における昇華速度［ｍｇ／ｈ］を算出した。図１において、９０〜１２０分の時間範囲における昇華速度は、時間範囲の中間である１０５分の位置にプロットしている。他の加熱時間においても同様にプロットした。
【００５４】
なお、昇華速度は、各加熱時間において３回の測定を行い、平均値を算出した。
【００５５】
昇華試験においては、加熱と同時に昇華が始まるわけではなく、加熱後、一定時間経過後に昇華が始まる。その時間は粒子によって異なるため、急激な昇華が起こっているか否かの指標として、以下の数値を算出した。
【００５６】
各加熱時間において、昇華速度が最大となった時間の昇華速度をＡとし、その３０分後の昇華速度をＢ、６０分後の昇華速度をＣ、９０分後の昇華速度をＤとする。Ａ〜Ｄの値を使用して、Ｂ／Ａ、Ｃ／Ａ、Ｄ／Ａの値をそれぞれ３０分後、６０分後、９０分後の昇華速度比とする。これらの比の値を百分率にて表２に示す。この値が小さいほど、昇華が急激に起こりその後の昇華速度が低い、また値が大きいほど、昇華速度の変化が緩やかであると言える。
［実施例２〜５、比較例１〜５］
実施例１と同様の方法によって塊状の炭化ケイ素粉末を製造した。ただし、比較例１〜４では空冷の際の窒素ガスの導入は行わなかった。実施例５では、窒素ガスの代わりにアルゴン（＞９９．９９％）を使用した。比較例５では、窒素ガスの代わりに同じ風量での送風、すなわち空気の導入を行った。また、各例において表１に示すように焼成時間及び使用する粒度範囲を変化させた。深さ方向の酸素濃度などの測定方法はいずれも実施例１と同様にした。
【００５７】
また、各例で得られた炭化ケイ素粉末を用い、実施例１と同様の昇華試験を行った。試験結果を表２に示す。
【００５８】
【表１】
0006420735.tif 000002
【００５９】
【表２】
0006420735.tif 000003
【００６０】
表２より以下のことが分かる。すなわち、表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が本発明で規定する範囲外の比較例については、昇華速度が最大となった時間から３０分後には昇華速度が３０％程度まで低下した。これに対し、実施例ではいずれも５５％以上と昇華速度の低下が抑制されており、９０分後でも各比較例が１５％程度まで低下するのに対して２５〜４０％程度の高い水準を保っている。よって、表面からの深さ１μｍにおける酸素濃度が本発明で規定する範囲の炭化ケイ素粉末は、昇華法による単結晶の製造において、昇華速度のばらつきを低減し得ることが示された。
【図１】
0006420735.tif 000004