(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
種結晶貼付部（１２ａ）と該種結晶貼付部の周囲を囲む周縁部（１２ｃ、１３）とが所定面に配設されてなるるつぼ（１）を用意し、前記種結晶貼付部の表面（１２ｂ）に種結晶（３）を取付ける工程と、
前記るつぼ内の成長空間に炭化珪素原料ガスを導入し、前記種結晶の成長表面上に炭化珪素単結晶（４）を成長させると共に、前記周縁部の表面（１３ｃ）に前記炭化珪素単結晶と同等の高さとなるように多結晶（６）を成長させ、前記多結晶に囲まれて埋め込まれた状態で前記炭化珪素単結晶を成長させ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】
種結晶貼付部（１２ａ）と該種結晶貼付部の周囲を囲む周縁部（１２ｃ、１３）とが所定面に配設されてなるるつぼ（１）を用意し、前記種結晶貼付部の表面（１２ｂ）に種結晶（３）を取付ける工程と、
前記るつぼ内の成長空間に炭化珪素原料ガスを導入し、前記種結晶の成長表面上に炭化珪素単結晶を成長させると共に、前記周縁部の表面に前記炭化珪素単結晶の成長表面とほぼフラットになる成長表面を有する多結晶（６）を成長させることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項３】
種結晶貼付部（１２ａ）と該種結晶貼付部の周囲を囲む周縁部（１２ｃ、１３）とが所定面に配設されてなるるつぼ（１）を用意し、前記種結晶貼付部の表面（１２ｂ）に種結晶（３）を取付ける工程と、
前記るつぼ内の成長空間に炭化珪素原料ガスを導入し、前記周縁部の表面（１３ｃ）の温度よりも前記種結晶の成長表面の温度が低温になるようにして、前記種結晶の成長表面上に炭化珪素単結晶（４）を成長させると共に、前記周縁部の表面に前記炭化珪素単結晶と同等の高さの多結晶（６）を成長させることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項４】
種結晶貼付部（１２ａ）と該種結晶貼付部の周囲を囲む周縁部（１２ｃ、１３）とが所定面に配設されてなるるつぼ（１）を用意し、前記種結晶貼付部の表面（１２ｂ）に種結晶（３）を取付ける工程と、
前記るつぼ内の成長空間に炭化珪素原料ガスを導入し、前記周縁部の厚み（Ａ＋Ｂ）が前記種結晶貼付部の厚みよりも厚くなるようにし、前記種結晶の成長表面上に炭化珪素単結晶（４）を成長させると共に、前記周縁部の表面（１３ｃ）に前記炭化珪素単結晶と同等の高さの多結晶（６）を成長させることを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項５】
前記種結晶貼付部と前記周縁部のうち前記種結晶貼付部を囲む内周壁との間に、所定間隔の隙間を設けることを特徴とする請求項１乃至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】
前記隙間を０．５〜３ｍｍとす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】
前記種結晶貼付部と前記周縁部とを、相対的に逆回転させることを特徴とする請求項１乃至６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８】
前記るつぼのうち前記種結晶貼付部及び前記周縁部が配設された前記所定面と対向する面に炭化珪素原料（２）を備え、前記炭化珪素単結晶の成長中に前記種結晶貼付部を前記炭化珪素原料から離れる方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至７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９】
前記種結晶貼付部の移動速度を、前記炭化珪素単結晶の成長速度と同等にすることを特徴とする請求項８に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項１０】
前記周縁部のうち、前記多結晶が成長する表面を構成している部材（１３）の厚み（Ｂ）を５ｍｍ以上とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種結晶上に欠陥の少ない高品質な炭化珪素単結晶を歩留りよく製造する炭化珪素単結晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭化珪素単結晶は、高耐圧、高電子移動度という特徴を有するため、パワーデバイス用半導体基板として期待されている。炭化珪素単結晶においては、歩留まり向上のための高品質化と生産向上のための大口径化・長尺化が求められている。この炭化珪素単結晶成長には、一般に、昇華法（改良レーリー法）と呼ばれる単結晶成長方法が用いられる。
【０００３】
改良レーリー法は、黒鉛製るつぼ内に炭化珪素原料を挿入すると共にこの原料部と対向するように種結晶を黒鉛製るつぼの内壁に装着し、原料部を２２００〜２４００℃に加熱して昇華ガスを発生させ、原料部より数十〜数百℃低温にした種結晶に再結晶化させることで炭化珪素単結晶を成長させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、黒鉛製るつぼを試作し、昇華法を用いて炭化珪素単結晶の製造を行った。このときの様子を図７に示す。この図に示すように、黒鉛製るつぼ１０１の蓋材１０２の内壁に突起部１０２ａを設け、この突起部１０２ａに種結晶１０３を貼り付けるようにしている。そして、突起部１０２ａのうち種結晶１０３が貼り付けられる面の逆側を凹ませてザグリ１０２ｂを形成すると共に、種結晶１０３の成長表面に対向する面を有する遮蔽板１０４を設け、種結晶１０３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。このように構成した黒鉛製るつぼ１０１を用いて、種結晶１０３の上に炭化珪素単結晶１０５を成長させた。
【０００５】
しかしながら、図７に示すように、上記黒鉛製るつぼ１０１にて炭化珪素単結晶１０５を成長させた場合には、長尺化に伴って成長した炭化珪素単結晶１０５の成長面が曲面となり、その曲面上に亀裂欠陥が発生するという問題が生じた。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みて成され、炭化珪素単結晶の成長表面をフラットに保ったまま長尺成長させられ、かつ亀裂欠陥を発生させない炭化珪素単結晶の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するべく、本発明者らは炭化珪素単結晶の成長面が曲面となる原因について検討を行った。
【０００８】
まず、上記した黒鉛製るつぼ１０１を用いて炭化珪素単結晶１０５を結晶させたときの熱シミュレーション解析を行った。これにより解析された黒鉛製るつぼ１０１内の温度分布を図８に示す。この図に示されるように、炭化珪素単結晶１０５の成長表面の中心と端部との間において温度差が２℃程度生じており、等温線が大きく曲がっていることが判る。このため、炭化珪素単結晶１０５の成長面の形状は温度分布に応じて決定されていると考えられる。
【０００９】
そこで、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、種結晶貼付部（１２ａ）と該種結晶貼付部の周囲を囲む周縁部（１３）とが所定面に配設されてなるるつぼ（１）を用意し、種結晶貼付部の表面に種結晶（３）を取付けたのち、るつぼ内の成長空間に炭化珪素原料ガスを導入し、種結晶の成長表面上に炭化珪素単結晶（４）を成長させると共に、周縁部の表面（１３ｃ）に炭化珪素単結晶と同等の高さとなるように多結晶（６）を成長させ、多結晶に囲まれて埋め込まれた状態で炭化珪素単結晶を成長させることを特徴としている。
【００１０】
このように、炭化珪素単結晶と同等の高さの多結晶を成長させ、炭化珪素単結晶が多結晶に埋め込まれるような状態で成長させることで、炭化珪素単結晶の成長表面の温度分布がほぼ均一となるようにすることができる。このため、炭化珪素単結晶の成長表面をフラットに保ったまま長尺化でき、かつ亀裂欠陥を発生させないようにすることができる。
【００１１】
例えば、請求項２に示すように、周縁部の表面に炭化珪素単結晶の成長表面とほぼフラットになる成長表面を有する多結晶を成長させるようにすればよい。
【００１２】
具体的には、請求項３に示すように、周縁部の表面の温度よりも種結晶の成長表面の温度が同一温度もしくはやや低温になるようにすることで、種結晶の成長表面上に炭化珪素単結晶を成長させると共に、周縁部の表面に炭化珪素単結晶と同等の高さの多結晶を成長させることができる。例えば、請求項４に示すように、周縁部の厚み（Ａ＋Ｂ）が炭化珪素貼付部材の厚み（Ｃ）よりも厚くなるようにすればよい。
【００１３】
また、請求項１０に示すように、周縁部のうち多結晶が成長する表面を構成する部分の厚み（Ｂ）を５ｍｍ以上とすること、もしくはるつぼの他の部分よりも熱伝導率の悪い材料で構成することで径方向の温度均一化を向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明においては、種結晶貼付部と周縁部のうち種結晶貼付部を囲む内周壁との間に、所定間隔の隙間を設けることを特徴としている。
【００１５】
これにより、種結晶の成長表面上に形成される炭化珪素単結晶と周縁部の表面に形成される多結晶とが分離されるようにできる。この場合、隙間が大きすぎると隙間が実質的に成長空間と同等になり、小さすぎると隙間がないのと同等になってしまうので、好ましくは、請求項６に示すように、隙間を１ｍｍとするのが良い。
【００１６】
請求項７に記載の発明においては、種結晶貼付部と周縁部とを、相対的に逆回転させることを特徴としている。
【００１７】
これにより、種結晶の成長表面上に形成される炭化珪素単結晶と周縁部の表面に形成される多結晶とが分離されるようにできる。特に、炭化珪素単結晶や多結晶が長尺になると、それぞれの結晶の横方向の成長のために成長結晶が一体化し易くなるが、このような一体化を防止することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明においては、るつぼのうち種結晶貼付部及び周縁部が配設された所定面と対向する面に炭化珪素原料を備え、炭化珪素単結晶の成長中に種結晶貼付部を炭化珪素原料から離れる方向に移動させることを特徴としている。
【００１９】
これにより、炭化珪素単結晶や多結晶を長尺に成長させても、炭化珪素単結晶を炭化珪素原料から離間させ、所望の温度状態に制御することができる。例えば、請求項９に示すように、種結晶貼付部の移動速度を、炭化珪素単結晶の成長速度と同等にすれば、一定の位置で炭化珪素単結晶を成長させることができるため、炭化珪素単結晶の成長表面の温度を一定の温度状態に保つことができる。
【００２１】
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。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図に示す実施形態について説明する。図１に、本実施形態で用いる結晶成長装置としての黒鉛製るつぼ１を示す。この図は、黒鉛製るつぼ１内に備えられた炭化珪素原料２を熱処理によって昇華させ、炭化珪素単結晶層で構成された種結晶３の上に炭化珪素単結晶４を結晶成長させたときの黒鉛製るつぼ１の断面構成を示している。
【００２３】
黒鉛製るつぼ１は、上面が開口したるつぼ本体１０と、るつぼ本体１０の開口部を塞ぐ蓋材１１とから構成されている。るつぼ本体１０の開口部側には段付き部１０ａが設けられている。
【００２４】
るつぼ本体１０は、断面円形のコップ形状を成しており、コップ形状の底には炭化珪素原料２が備えられている。
【００２５】
蓋材１１は、るつぼ本体１０の開口部の形状に対応した円形状を成している。蓋材１１は、種結晶貼付部材１２と多結晶成長部材１３とによって構成されている。種結晶貼付部材１２は円盤形状の中央部を円柱状に突出させて構成しており、この突出した部分（以下、突出部という）１２ａの先端面１２ｂに種結晶３が貼り付けられるようになっている。なお、ここで示した突出部１２ａが種結晶貼付部を構成し、種結晶貼付部材１２のうちの突出部１２ａ以外の部分（突出部１２ａの周囲の部分）１２ｃ及び多結晶成長部材１３が周縁部を構成している。
【００２６】
多結晶成長部材１３は、るつぼ本体１０の開口部から挿入され、開口部近傍において、るつぼ本体１０に形成された段付き部１０ａによって所定位置に保持されるようになっている。
【００２７】
この多結晶成長部材１３は、中央に断面円形状の空洞部１３ａが形成されており、この空洞部１３ａ内に種結晶貼付部材１２の突出部１２ａが挿入されて、突出部１２ａの外周壁を空洞部１３ａの内壁面で囲むようにしている。多結晶成長部材１３の空洞部１３ａの内径が、種結晶貼付部材１２の突出部１２ａの外径より若干大きくされており、空洞部１３ａの内周壁と突出部１２ａの外周壁との間の隙間ｄが所定間隔となるようにしている。具体的には、隙間ｄの大きさが１ｍｍ程度となるようにしている。これは、隙間ｄが小さくなり過ぎると実質的に隙間が空けられていないのと同様になってしまい、逆に、大きくなり過ぎると黒鉛製るつぼ１内の成長空間と同様に作用してしまうからである。また、多結晶製造部材１３には、空洞部１３ａから等間隔離れ、空洞部１３ａを囲うように形成された円筒形状のガイド１３ｂが設けられている。このガイド１３ｂは、多結晶成長部材１３のうち突出部１２ａの先端面１２ｂの成長表面に対して平行又は同一平面を成す表面１３ｃから炭化珪素原料２の方向に向かって延設されている。
【００２８】
図２に、黒鉛製るつぼ１の蓋材１１の近傍を拡大した図を示す。この図に示されるように、種結晶貼付部材１２のうち突出部１２ａの周囲の部分１２ｃの厚みをＡとし、多結晶成長部材１３のうち突出部１２ａの周囲を囲む部分（多結晶成長部材１３のうちガイド１３ｂよりも内側の部分）の厚みをＢとし、種結晶貼付部材１２の突出部１２ａの厚みをＣとすると、厚みＡと厚みＢとの和が厚みＣよりも大きくなる（Ａ＋Ｂ＞Ｃ）ようにしている。
【００２９】
また、種結晶３を貼り付けたときに、種結晶３の成長表面が多結晶成長部材１３の表面１３ｃに対してほぼフラットとなるように、若しくは若干突出するように厚みＡ〜Ｃを設定している。
【００３０】
このように構成することにより、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を炭化珪素原料２側から見た際に、種結晶３が取り付けていない時には、突出部１２ａが多結晶成長部材１３の表面よりも凹んだ構成となり、種結晶３を取り付けた時には、種結晶３の成長表面が多結晶成長部材１３の表面に対してフラットとなっているか、若しくは若干量突出した構成となる。
【００３１】
さらに、図１に示すように、黒鉛製るつぼ１は、アルゴンガスが導入できる真空容器（加熱炉）の中でヒータ５により加熱できるようになっており、このヒータパワーを調節することによって種結晶３の温度が炭化珪素原料２の温度よりも１００℃程度低温に保たれるようにしている。
【００３２】
このように構成された黒鉛製るつぼ１をヒータ５によって加熱したときの温度分布を熱シミュレーションによって求めた。その結果を図３に示す。この図に示した点線は等温線を表わしており、紙面上方から下方に向かって順に高温になってる。この図に示されるように、種結晶３の表面温度は、多結晶成長部材１３の表面の温度よりも若干低温になるようになっている。そして、種結晶３や炭化珪素単結晶４の成長表面温度がほぼ均一となっている。具体的には、温度分布ΔＴが０．３℃程度となっていた。
【００３３】
これは、種結晶３が貼り付けられる突出部１２ａを多結晶成長部材１３から切り離すと共に、突出部１２ａの厚みＣが、その周囲を囲む部分の厚みＡと厚みＢの和よりも小さくなるようにしていることから、熱伝導の関係により、突出部１２ａに多結晶成長部材１３の熱が伝わりにくく、かつ突出部１２ａは外部に放熱しやすくなるように構成されているためである。
【００３４】
このように構成された黒鉛製るつぼ１を用いて、（０００１）面を成長表面とする種結晶３の上に炭化珪素単結晶４を成長させた。具体的には、成長圧力を１００Ｔｏｒｒとし、原料の輸送速度を遅くして成長速度を制御しながら、１５時間成長を行った。これにより、図１に示すように、炭化珪素単結晶４の成長に伴って多結晶成長部材１３の表面１３ｃ上には多結晶６が同様に成長した。このとき、多結晶６は、炭化珪素単結晶４から所定間隔隔てた状態で炭化珪素単結晶４を囲むように成長することが判った。つまり炭化珪素単結晶４が多結晶６に埋め込まれたような状態で成長するという埋め込み成長をするのである。
【００３５】
そして、炭化珪素単結晶４の成長表面は多結晶６の成長表面に対してほぼフラット、若しくは若干突出した状態となっており、炭化珪素単結晶４の成長表面の高さと多結晶６の成長表面の高さとの位置関係がほぼ一定のまま成長していた。これは、炭化珪素単結晶４や多結晶６が成長しても、これらそれぞれの成長表面の温度関係が、上述した種結晶３の成長表面と多結晶成長部材１３の表面の温度関係と同様になることを示している。つまり、炭化珪素単結晶４の成長表面の温度が多結晶６の成長表面の温度よりも若干低温となり、かつ炭化珪素単結晶４の成長表面の温度分布が均一となるのである。
【００３６】
さらに、炭化珪素単結晶４においては、成長表面の略中心から波紋状に広がるファセット面が形成されていた。このファセット面は、炭化珪素単結晶４の成長表面のうちの６割以上を占めており、このファセット面となった部分には亀裂欠陥が発生していなかった。
【００３７】
このように、炭化珪素単結晶４及び多結晶６を、略同等の高さの隣接する異なる成長面（本実施形態の場合には、種結晶３の成長表面と多結晶成長部材１３の表面１３ｃ）に成長させると、炭化珪素単結晶４と多結晶６が所定間隔隔てた状態で共に成長させることができる。そして、種結晶３の成長表面及び炭化珪素単結晶４の成長表面の温度分布がほぼ均一となるようにできるため、炭化珪素単結晶４の成長表面がフラットとなるようにすることができると共に、炭化珪素単結晶４の亀裂欠陥を無くすことができる。
【００３８】
また、炭化珪素単結晶４の成長表面をフラットにできるため、ウェハとしての切り出しを行う際にウェハの取り数を多くすることができ、また、ドーピング技術においても不純物の取り込みを均一にすることができる。
（第２実施形態）
図４に、本発明の第２実施形態として用いる黒鉛製るつぼ１の断面構成を示す。なお、本実施形態の黒鉛製るつぼ１は、第１実施形態で用いた黒鉛製るつぼ１とほぼ同様の構成であるため、図１と同等の構成については同じ符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３９】
図４に示すように、黒鉛製るつぼ１のるつぼ本体１０は、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３が配置されている部位よりも上方向（炭化珪素原料２が配置されている側から離れる方向）に向けて延設されており、上方向に向けて種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３が引き上げられるように構成されている。なお、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３は、これらが互いに接触している部位にて連結されており、種結晶貼付部材１２に設けられた支持部材１４にて引き上げられるように構成されている。
【００４０】
このように構成された黒鉛製るつぼ１を用いて、上記した第１実施形態と同様に種結晶３の成長表面に炭化珪素単結晶４を成長させると共に、多結晶成長部材１３の表面１３ｃに多結晶６を成長させた。このとき、炭化珪素単結晶４の成長速度と同等になるように、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を上方向に引き上げ、炭化珪素単結晶４の成長表面及び多結晶６の成長表面から炭化珪素原料２までの距離が一定となるようにした。具体的には、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３の引き上げ速度を０．２〜ｍｍ／ｈとした。
【００４１】
このように、炭化珪素単結晶４の成長表面及び多結晶６の成長表面から炭化珪素原料２までの距離が一定となるようにすることで、炭化珪素単結晶４を成長させる際において、炭化珪素単結晶４の成長表面及び多結晶６の成長表面の温度が経時的にあまり変化しないようにできる。このため、さらに炭化珪素単結晶４の結晶性を良好にすることができる。
【００４２】
（第３実施形態）
図５に、本発明の第３実施形態として用いる黒鉛製るつぼ１の断面構成を示す。なお、本実施形態の黒鉛製るつぼ１は、第１実施形態で用いた黒鉛製るつぼ１とほぼ同様の構成であるため、図１と同等の構成については同じ符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４３】
図５に示すように、種結晶貼付部材１２は、多結晶成長部材１３に形成された空洞部１３ａ内に配置されている。そして、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３がそれぞれ支持部材１５、１６によって支持されていると共に、これらそれぞれが支持部材１５、１６を中心軸として互いに逆方向に回転するように構成されている。ただし、支持部材１６は円筒形状を成しており、その中心が支持部材１５の中心と一致している。なお、本実施形態では、種結晶貼付部材１２が種結晶貼付部を構成し、多結晶成長部材１３が周縁部を構成する。
【００４４】
このように構成された黒鉛製るつぼ１を用いて、上記した第１実施形態と同様に種結晶３の成長表面に炭化珪素単結晶４を成長させると共に、多結晶成長部材１３の表面１３ｃに多結晶６を成長させた。このとき、種結晶貼付部材１２と多結晶成長部材１３とを互いに逆方向に回転させた。
【００４５】
このように、炭化珪素単結晶４や多結晶６の成長に伴って、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を互いに逆方向に回転させることにより、炭化珪素単結晶４や多結晶６の成長が進んでも、これらを確実に分離でき、これらが付着してしまうことを防止することができる。すなわち、炭化珪素単結晶４と多結晶６の成長量がほぼ一定のため、成長面がフラットに保たれるが、それぞれの横方向成長のために長尺になると炭化珪素単結晶４が多結晶６との温度差がなくなり、両者が一体化してしまう可能性がある。このため、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を互いに逆方向に回転させることによって、炭化珪素単結晶４と多結晶６とが一体化することを防止でき、長尺な炭化珪素単結晶４を結晶性良く形成することを可能にすることができる。
【００４６】
（第４実施形態）
図６に、本発明の第４実施形態として用いる黒鉛製るつぼ１の断面構成を示す。なお、本実施形態の黒鉛製るつぼ１は、第３実施形態で用いた黒鉛製るつぼとほぼ同様の構成であるため、図１と同等の構成については同じ符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４７】
図６に示すように、本実施形態における黒鉛製るつぼ１は、第３実施形態における図５で示した黒鉛製るつぼ１に対して、るつぼ本体１０が上方向に向けて延設された構成となっている点が異なる。これにより、上方向に向けて種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３が引き上げられるように構成されている。すなわち、本実施形態では、第３実施形態と同様に種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を互いに逆方向に回転させられるように構成していると共に、第２実施形態と同様に種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を引き上げられるように構成している。
【００４８】
このように構成された黒鉛製るつぼ１を用いて、上記した第１実施形態と同様に種結晶３の成長表面に炭化珪素単結晶４を成長させると共に、多結晶成長部材１３の表面に多結晶６を成長させた。このとき、種結晶貼付部材１２と多結晶成長部材１３とを互いに逆方向に回転させ、かつ種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を炭化珪素単結晶４と多結晶の成長と同等の速度で上方向に引き上げた。
【００４９】
このように、種結晶貼付部材１２と多結晶成長部材１３とを互いに逆方向に回転させることにより、炭化珪素単結晶４と多結晶６とを確実に分離でき、さらに、種結晶貼付部材１２及び多結晶成長部材１３を上方向に引き上げることにより、炭化珪素単結晶４の成長表面及び多結晶６の成長表面の温度が経時的にあまり変化しないようにできる。このため、さらに炭化珪素単結晶４の結晶性を良好にすることができると共に、炭化珪素単結晶４の長尺化を図ることができる。
【００５０】
（他の実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、種結晶貼付部材１２の突出部１２ａの厚みＣと、その周囲における厚みＡ及び厚みＢとの関係によって、種結晶３や炭化珪素単結晶４の成長表面が多結晶６の成長表面よりも温度が低くなるようにしているが、他の構成によって上記温度関係となるようにしてもよい。
【００５１】
また、上記３、第４実施形態では、種結晶貼付部材１２と多結晶成長部材１３とを互いに逆方向に回転させているが、これらが相対的に回転すればよく、必ずしも双方共に回転させる必要はない。例えば、種結晶貼付部材１２のみを回転させるようにしてもよい。さらに、種結晶貼付部材１２や多結晶成長部材１３に加えて、るつぼ本体１０を回転させてもよい。なお、この場合、るつぼ本体１０は多結晶成長部材１３とは相対的に逆方向に回転させることになる。
【００５２】
また、上記第２、第４実施形態では、種結晶貼付部材１２と多結晶成長部材１３とを共に上方向に引き上げるようにしているが、種結晶貼付部材１２のみを引き上げるようにしてもよい。この場合、多結晶６の成長表面が炭化珪素単結晶４の成長表面よりも下方に位置する場合があるが、炭化珪素単結晶４の温度は多結晶６よりも低くなるため、炭化珪素単結晶４のみが成長するようになり、成長表面はほぼフラットのまま保たれる。また、炭化珪素単結晶４の成長表面の周囲がＳｉ／Ｃ比の安定した多結晶６で囲まれた状態で成長が進むため、炭化珪素単結晶４を結晶性が良好な状態で形成することができる。また、引き上げによる炭化珪素単結晶４と多結晶６の成長表面のズレを多結晶６が昇華、再結晶化することによって自動的に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における黒鉛製るつぼ１の断面構成を示す図である。
【図２】図１に示す黒鉛製るつぼ１の蓋材１１の各部位の厚みを説明するための図である。
【図３】図１に示す黒鉛製るつぼ１を用いた場合における種結晶３の成長表面の温度分部をシミュレーションによって求めた結果を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態における黒鉛製るつぼ１の断面構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態における黒鉛製るつぼ１の断面構成を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態における黒鉛製るつぼ１の断面構成を示す図である。
【図７】本発明者らの試作した黒鉛製るつぼ１０１の断面構成を示す図である。
【図８】図７に示す黒鉛製るつぼ１０１を用いた場合における種結晶１０３の成長表面尾温度分布をシミュレーションによって求めた結果を示す図である。
【符号の説明】
１…黒鉛製るつぼ、２…炭化珪素原料、３…種結晶、４…炭化珪素単結晶、
６…多結晶、１０…るつぼ本体、１１…蓋材、１２…種結晶貼付部材、
１２ａ…突出部、１２ｂ…先端面、１３…多結晶成長部材、１３ａ…空洞部、
１３ｂ…ガイド、１３ｃ…表面、１４〜１６…支持部材、ｄ…隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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