(57)【要約】      （修正有）【課題】成長する結晶の多形を維持するこができ、結晶の品質を向上させることができる炭化珪素結晶製造方法の提供。【解決手段】溶液法によって炭化珪素の結晶２を成長させる結晶の製造方法であって、種結晶３を珪素と炭素を含む溶液６に接触させる接触工程と、溶液６に接触した種結晶３を引き上げることによって、種結晶３の下面に炭化珪素の結晶２を成長させる結晶成長工程と、を備え、結晶成長工程において、成長する結晶２の成長面と溶液６との境界部における、溶液６内の炭素の濃度（Ａ）と溶液６内の炭素の飽和濃度（Ａｓ）との差（Ａ−Ａｓ）と、溶液６内の珪素の濃度（Ｂ）との比率｛（Ａ−Ａｓ）／（Ｂ）｝を、１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下の範囲内に維持しつつ結晶２を成長させる炭化珪素の結晶製造方法。【選択図】図１
2016102041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液法によって炭化珪素の結晶を成長させる結晶の製造方法であって、
種結晶と、坩堝と、坩堝内に珪素および炭素を含む溶液とを準備する準備工程と、
前記種結晶を前記溶液に接触させる接触工程と、
前記溶液に接触した前記種結晶を引き上げることによって、前記種結晶の下面に炭化珪素の結晶を成長させる結晶成長工程と、を備え、
前記結晶成長工程において、成長する結晶の成長面と前記溶液との境界部における、前記溶液内の炭素の濃度（Ａ）と前記溶液内の炭素の飽和濃度（Ａｓ）との差（Ａ−Ａｓ）と、前記溶液内の珪素の濃度（Ｂ）との比率｛（Ａ−Ａｓ）／（Ｂ）｝を、１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下の範囲内に維持しつつ前記結晶を成長させる、結晶の成長方法。
【請求項２】
前記結晶成長工程において、前記比率｛（Ａ−Ａｓ）／（Ｂ）｝を、１．３６Ｅ−３以上１．５４Ｅ−３以下の範囲内に維持しつつ結晶を成長させる、請求項１に記載の結晶の成長方法。
【請求項３】
前記結晶成長工程において、前記比率｛（Ａ−Ａｓ）／（Ｂ）｝を、１．６０Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下の範囲内に維持しつつ結晶を成長させる、請求項１に記載の結晶の成長方法。
【請求項４】
前記結晶成長工程において、前記比率を第１比率で成長させる第１比率成長と、前記比率を前記第１比率よりも低い比率で成長させる第２比率成長とを繰り返す、請求項１〜３のいずれかに記載の結晶の成長方法。
【請求項５】
前記結晶成長工程において、前記溶液内に前記溶液の原料を定期的に供給する、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記結晶成長工程において、前記種結晶を回転させるとともに、前記種結晶の回転数を周期的に変動させる、請求項４に記載の製造方法。
【請求項７】
前記結晶成長工程において、前記結晶の温度を周期的に変動させる、請求項４に記載の製造方法。
【請求項８】
前記結晶成長工程において、前記結晶を周期的に上下方向に移動する、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記結晶成長工程において、前記溶液内の温度勾配を周期的に変動させる、請求項４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化珪素の結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、炭素および珪素を含む溶液を使用した溶液成長法（溶液法）によって、炭化珪素の種結晶の下面に炭化珪素の結晶を成長させることが知られている。（例えば特許文献１を参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０―１８４８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶液成長法によって炭化珪素の結晶を成長させる際、例えば成長した結晶の多形を維持し、結晶の品質を向上させることが大きな課題となっている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて案出されたものであり、炭化珪素の結晶の品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る結晶の製造方法は、溶液法によって炭化珪素の結晶を成長させる結晶の製造方法であって、前記種結晶を珪素と炭素を含む溶液に接触させる接触工程と、前記溶液に接触した前記種結晶を引き上げることによって、前記種結晶の下面に炭化珪素の結晶を成長させる結晶成長工程と、を備え、前記結晶成長工程において、成長する結晶の成長面と前記溶液との境界部における、前記溶液内の炭素の濃度（Ａ）と前記溶液内の炭素の飽和濃度（Ａｓ）との差（Ａ−Ａｓ）と、前記溶液内の珪素の濃度（Ｂ）との比率｛（Ａ−Ａｓ）／（Ｂ）｝を、１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下の範囲内に維持しつつ前記結晶を成長させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る結晶の製造方法によれば、成長する結晶の多形を維持するこができ、成長した結晶の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る結晶の製造方法に使用する結晶製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜結晶製造装置＞
以下に、本発明の一実施形態に係る結晶の製造方法に使用する結晶製造装置の一例について、図１を参照しつつ説明する。図１は、本例の結晶製造装置の概略を示している。なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００１０】
結晶製造装置１は、半導体部品等に使用される炭化珪素の結晶２を製造する装置である。結晶製造装置１は、種結晶３の下面に結晶２を成長させることによって結晶２を製造す
る。結晶製造装置１は、図１に示すように、主に保持部材４および坩堝５を含んでおり、保持部材４には種結晶３が固定され、坩堝５内には溶液６が貯留される。結晶製造装置１は、種結晶３の下面を溶液６に接触させて、種結晶３の下面に結晶２を成長させる。
【００１１】
結晶２は、製造された後に加工されてウェハになり、半導体部品の製造プロセスを経て半導体部品の一部となる。結晶２は、種結晶３の下面に成長した炭化珪素の結晶のインゴットである。結晶２は、例えば円状または多角形状の平面形状を有する柱状に形成される。結晶２は、炭化珪素の単結晶からなる。結晶２の直径または幅は、例えば２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下に設定される。結晶２の高さは、例えば３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下に設定される。
【００１２】
種結晶３は、結晶製造装置１で成長させる結晶２の種となる。種結晶３は、例えば円状または多角形状の平面形状を有する平板状に形成されている。種結晶３は、結晶２と同じ材料からなる結晶である。すなわち、本実施形態では、炭化珪素の結晶２を製造するため、炭化珪素の結晶からなる種結晶３を用いる。種結晶３は、単結晶または多結晶からなる。本実施形態では、種結晶３は単結晶からなる。
【００１３】
種結晶３は、保持部材４の下面に固定されている。種結晶３は、例えば炭素を含んだ接着材（図示せず）によって、保持部材４に固定されている。また、種結晶３は、保持部材４によって、上下方向に移動可能となっている。
【００１４】
保持部材４は、種結晶３を保持して、溶液６に対して種結晶３の搬入出を行なう。具体的に、保持部材４は、種結晶３を溶液６に接触させたり、溶液６から結晶２を遠ざけたりする機能を有する。保持部材４は、図１に示すように、移動装置７の移動機構（図示せず）に固定されている。移動装置７は、移動装置７に固定されている保持部材４を、例えばモータを利用して上下方向に移動させる移動機構を有している。その結果、移動装置７によって保持部材４は上下方向に移動し、種結晶３は保持部材４の移動に伴って上下方向に移動する。
【００１５】
保持部材４は、例えば柱状に形成されている。保持部材４は、例えば炭素の多結晶体または炭素を焼成した焼成体等からなる。保持部材４は、上下方向に伸びた軸の周囲に回転可能な状態で移動装置７に固定されていてもよい。
【００１６】
溶液６は、坩堝５の内部に溜められて（収容されて）おり、結晶２の原料を種結晶３に供給して結晶２を成長させるものである。溶液６は、結晶２と同じ材料を含む。すなわち、結晶２は炭化珪素の結晶であるから、溶液６は炭素と珪素とを含む。本実施形態において、溶液６は、珪素溶媒に炭素を溶質として溶解させたものである。なお、溶液６は、炭素の溶解度を向上させる等の理由から、例えばネオジム、アルミニウム、タンタル、スカンジウム、クロム、ジルコニウム、ニッケルまたはイットリウム等の金属材料を添加材として１種類または２種類以上含んでいてもよい。
【００１７】
坩堝５は、溶液６を収容するものである。また、坩堝５は、結晶２の原料を内部で融解させる器としての機能を担っている。坩堝５は、炭素を含有して形成されている。具体的には、坩堝５は、例えば黒鉛で形成されている。本実施形態では、坩堝５の中で珪素を融解させて、融解した珪素に坩堝５の一部（炭素）が溶解することによって、溶液６としている。坩堝５は、溶液６を貯留するために、例えば上面側に開口を有する凹部を有している。
【００１８】
本実施形態では、炭化珪素の結晶２を成長させる方法として溶液成長法を用いている。溶液成長法では、溶液６を、種結晶３の下面において準安定状態（熱力学的に結晶の析出
と溶出とが平衡している安定状態に極めて近い状態）に保ちつつ、種結晶３の温度を下げること等によって結晶２の析出が溶出よりも僅かに進行する条件に制御し、種結晶３の下面に結晶２を成長させている。すなわち、溶液６では、珪素（溶媒）に炭素（溶質）を溶解させており、炭素の溶解度は、溶媒の温度が高くなるほど大きくなる。ここで、加熱して高温になった溶液６が種結晶３への接触で冷えると、溶解した炭素が過飽和状態となって、溶液６の種結晶３近傍が局所的に準安定状態となる。そして、溶液６が安定状態（熱力学的に平衡状態）に移行しようとして、種結晶３の下面に炭化珪素の結晶２として析出する。その結果、種結晶３の下面に結晶２が成長していく。
【００１９】
坩堝５は、坩堝容器８の内部に配されている。坩堝容器８は、坩堝５を保持する機能を担っている。この坩堝容器８と坩堝５との間には、保温材９が配されている。この保温材９は、坩堝５の周囲を囲んでいる。保温材９は、坩堝５からの放熱を抑制し、坩堝５内の温度分布を均一に近づける。坩堝５は、回転可能な状態で坩堝容器８の内部に配されていてもよい。
【００２０】
坩堝５には、加熱装置１０によって、例えば側部から熱が加えられる。本実施形態の加熱装置１０は、コイル１１および交流電源１２を含んでおり、例えば電磁波を利用した電磁加熱方式によって坩堝５の加熱を行なう。なお、加熱装置１０は、例えば、カーボン等の発熱抵抗体で生じた熱を伝熱する方式等の他の方式を採用することができる。この伝熱方式の加熱装置を採用する場合は、（坩堝５と保温材９との間に）発熱抵抗体が配されることになる。
【００２１】
コイル１１は、導体によって形成され、坩堝５の周囲を囲んでいる。コイル１１は、坩堝５を円筒状に囲むように、坩堝５の周囲に配されている。すなわち、コイル１１を有する加熱装置１０は、コイル１１による円筒状の加熱領域を有している。交流電源１２は、コイル１１に交流電流を流すためのものであり、交流電流の周波数が高いものを用いることによって、坩堝５内の設定温度までの加熱時間を短縮することができる。
【００２２】
本実施形態では、交流電源１２および移動装置７が制御装置１３に接続されて制御されている。つまり、結晶製造装置１は、制御装置１３によって、溶液６の加熱および温度制御と、種結晶３の搬入出とが連動して制御されている。制御装置１３は、中央演算処理装置およびメモリ等の記憶装置を含んでおり、例えば公知のコンピュータからなる。
【００２３】
＜結晶の製造方法＞
以下、本発明の実施形態に係る結晶の製造方法について説明する。結晶の製造方法は、準備工程、接触工程、結晶成長工程、結晶溶解工程、第２結晶成長工程および引き離し工程を有する。なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００２４】
（準備工程）
種結晶３を準備する。種結晶３としては、例えば昇華法等によって製造された炭化珪素の結晶２のインゴットを平板状に形成したものを用いる。なお、平板状への加工は、例えば機械加工によって炭化珪素のインゴットを切断することによって行なう。
【００２５】
保持部材４を準備し、保持部材４の下面に種結晶３を固定する。具体的には、保持部材４を準備した後、保持部材４の下面に炭素を含有する接着材を塗布する。次いで、接着材を挟んで保持部材４の下面上に種結晶３を配して、保持部材４の下面に種結晶３を固定する。なお、本実施形態では、種結晶３を保持部材４に固定した後、保持部材４の上端を移動装置７に固定する。移動装置７への固定は、上述した通り、保持部材４の中心部分を含んで上下方向に伸びた軸の周囲を回転可能となるように行なわれる。
【００２６】
坩堝５と、坩堝５内に貯留された、珪素溶媒に炭素を溶解した溶液６とを準備する。具体的には、まず、坩堝５を準備する。次いで、坩堝５内に、珪素の原料となる珪素粒子を入れて、坩堝５を珪素の融点（１４２０℃）以上に加熱する。このとき、融解して液化した珪素（溶媒）内に坩堝５を形成している炭素（溶質）が溶解する。その結果、坩堝５内に珪素溶媒に炭素を溶解した溶液６を準備することができる。なお、溶液６に含まれる炭素は、予め原料として炭素粒子を加えることによって、珪素粒子を融解させると同時に炭素を溶解させてもよい。
【００２７】
加熱装置１０を準備して、坩堝５を加熱装置１０内に収容する。本実施形態では、坩堝５は、加熱装置１０のコイル１１に囲われた坩堝容器８内に保温材９を介して配されることで、加熱装置１０内に収容される。なお、溶液６の準備は、坩堝５を加熱装置１０に収容して、加熱装置１０によって坩堝５を加熱することで行なってもよい。また、予め坩堝５を結晶製造装置１の外で加熱して溶液６を形成した後に、坩堝５を加熱装置１０内に配してもよい。また、溶液６を坩堝５以外の他の容器等で形成した後、加熱装置１０内に設置された坩堝５に溶液６を注ぎ込んでもよい。
【００２８】
（接触工程）
種結晶３の下面を溶液６に接触させる。具体的には、種結晶３の下面を溶液６の液面中央部に接触させる。種結晶３は、保持部材４を下方に移動させることで溶液６に接触させる。なお、本実施形態では、種結晶３を下方向へ移動させることで種結晶３を溶液６に接触させているが、坩堝５を上方向へ移動させることで種結晶３を溶液６に接触させてもよい。
【００２９】
種結晶３は、種結晶３の下面の少なくとも一部が溶液６の液面に接触していればよい。それゆえ、種結晶３の下面全体が溶液６に接触するようにしてもよいし、種結晶３の側面または上面が浸かるように溶液６に接触させてもよい。種結晶３の側面または上面が浸かるように溶液６に入れた場合には、種結晶３の下面全体を確実に溶液６に接触させることができ、生産性を向上させることができる。
【００３０】
種結晶３の接触は、溶液６の温度を結晶成長工程開始の温度まで上昇させて行なうとよい。溶液６の温度を上昇させてから種結晶３を接触させることによって、結晶成長工程開始の前に種結晶３の溶解を抑制することができる。結晶成長工程の開始時の溶液６の温度は、例えば１９００℃以上２１００℃以下となるように設定される。
【００３１】
（結晶成長工程）
溶液６に接触した種結晶３の下面に、溶液６から結晶２を成長させる。結晶２の成長は、種結晶３の下面を溶液６に接触させたときから始まる。すなわち、種結晶３の下面を溶液６に接触させることによって、種結晶３の下面と種結晶３の下面付近の溶液６との間に温度差ができる。そして、その温度差によって、溶液６中に溶解している炭素が過飽和状態になり、溶液６中の炭素および珪素が結晶２として種結晶３の下面に析出し始める。したがって、結晶成長工程は接触工程の直後から開始される。なお、結晶２は、少なくとも種結晶３の下面から成長させればよく、種結晶３の下面および下面近傍の側面から成長させてもよい。
【００３２】
種結晶３を引き上げることによって、結晶２を柱状に成長させることができる。このとき、結晶２の平面方向および下方への成長速度を調整しながら種結晶３を上方向に少しずつ引き上げることによって、一定の幅または径を保った状態で結晶２を成長させることができる。種結晶３の引き上げの速度は、例えば５０μｍ／ｈ以上２０００μｍ／ｈ以下に設定することができる。結晶成長工程において、結晶２の成長は、例えば１０時間以上１
５０時間以下行なう。なお、種結晶３の引き上げは、相対的に行なわれていればよい。すなわち、坩堝５を引き下げることによって種結晶３を相対的に引き上げてもよいし、溶液６の液面が低下することによって種結晶３を相対的に引き上げてもよい。
【００３３】
結晶成長工程においては、成長する結晶の成長面と溶液６との境界部における溶液６内の炭素の濃度（Ａ）と、成長する結晶の成長面と溶液６との境界部における溶液６内の炭素の飽和濃度（Ａｓ）との差（Ａ−Ａｓ）と、成長する結晶の成長面と溶液６との境界部における溶液６内の珪素の濃度（Ｂ）との比率｛（Ａ−Ａｓ／Ｂ）｝（以下、「Ｃ／Ｓｉ比」という）を、１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下の範囲内に維持しつつ結晶を成長させる。なお、本明細書中において「濃度」とは、溶液６中の全原子数に対する、溶液６中の所定の物資の原子数を指す。すなわち、例えば「炭素の濃度」とは、溶液６中の全原子数に対する、溶液６中の炭素の原子数をいう。
【００３４】
ここで、下記の表１において、成長する結晶２の成長面と溶液６との境界部でのＣ／Ｓｉ比を変動させたときの、多形変化に関する実験結果を示す。
【００３５】
【表１】
2016102041.tif 000003
【００３６】
表１から判断できるように、Ｃ／Ｓｉ比の値が１．３６Ｅ−３から１．５４Ｅ−３の範
囲では結晶２の多形は、６Ｈで安定している。また、Ｃ／Ｓｉ比の値が１．６０Ｅ−３から２．１５Ｅ−３の範囲では結晶２の多形は、４Ｈで安定している。すなわち、本実施形態のように、成長する結晶２の成長面と溶液６との境界部でのＣ／Ｓｉ比の値を１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下に維持しつつ結晶２を成長させることによって、結晶２における多形の変化を低減することができる。したがって、結晶２の品質を向上させることができる。
【００３７】
Ｃ／Ｓｉ比は、ＣＡＬＰＨＡＤ法によって計算することができる。具体的には、成長する結晶２の成長面と溶液６との境界部での溶液６内のＣ／Ｓｉ比を求める場合、溶液組成と、溶液６内の最大温度および成長する結晶２の成長面との境界部における溶液６の温度の測定値とに基づいて、ＣＡＬＰＨＡＤ法から算出することができる。
【００３８】
なお、本実施形態の結晶製造装置１のように坩堝５を側部から加熱する構造の装置では、坩堝５の側部から熱が供給されて、坩堝５の上部および下部から熱が排出されることになる。このとき、溶液６の液面および溶液６の坩堝５の底面付近の温度が下がりやすくなる。したがって、溶液６に流れがある場合、流れる溶液６の温度は下がったり上がったりを繰り返す。なお、結晶２を成長させるために、結晶２の成長面は溶液６の上部に位置しており、結晶２の成長面に達する溶液６の温度は比較的低くなる。
【００３９】
ここで、「溶液６内の最大温度」とは、溶液６に流れがある場合、流れる溶液６の温度が下がった後、流れる溶液６の温度が上がり、溶液６の流れが結晶の成長面に達して、溶液６の温度が再び下がるまでの間で、流れる溶液６の最も高い温度を指す。つまり。本実施形態に係る結晶製造装置１において、例えば溶液６が坩堝５の内側面を下降して、坩堝５の底面中央部から上昇するように流れるとき、流れる溶液６は、坩堝５の内側面の下降時に加熱され、坩堝５の底面に達したときに冷却され、坩堝５の底面中央部から上昇する際に再び加熱されることから、「溶液６内の最大温度」は、坩堝５の底面中央部から結晶２の成長面との間の最大温度になる。よって、このとき、溶液６の最大温度は、溶液６を入れていない坩堝５の上下方向に伸びる中心軸上において、結晶２の成長面に相当する高さから坩堝の底の間で最も高い温度を熱電対で測定することで求めることができる。
【００４０】
なお、成長する結晶２の成長面と溶液６の境界部における溶液６の温度は、溶液６を入れていない坩堝５の中心軸上において、結晶２の成長面に相当する高さに熱電対を配置することによって測定することができる。
【００４１】
本実施形態では、溶液６の溶液組成を、例えばＳｉＣ、ＳｉＣｒＣ、ＳｉＣｒＦｅＣ、ＳｉＣｒＡｇＣ、ＳｉＣｒＣｏＣ、ＳｉＣｒＮｉＣ、ＳｉＣｒＮｄＣまたはＳｉＣｒＡｌＣとしている。そして、成長する結晶２の成長面と溶液６の境界部における溶液６の温度（Ｔ１）と溶液６内の最大温度（Ｔ２）との差（Ｔ１−Ｔ２）を、例えば０．１℃以上１４３℃以下に設定することによって、Ｃ／Ｓｉ比を１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下に設定している。本実施形態では、溶液６の溶液組成を維持し、且つ成長する結晶２の成長面の温度（Ｔ１）を１８００℃以上２２００℃以下の範囲内に維持することによって、Ｃ／Ｓｉ比を１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下に維持することができる。なお、Ｃ／Ｓｉ比が１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下になる、溶液組成と（Ｔ１−Ｔ２）との関係は、溶液組成ごとに異なる。したがって、溶液組成ごとに適宜（Ｔ１−Ｔ２）を設定することによって、Ｃ／Ｓｉ比を１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下に維持することができる。
【００４２】
結晶成長工程において、成長する結晶２の成長面と溶液６との境界部における、Ｃ／Ｓｉ比を、周期的に変動させてもよい。すなわち、Ｃ／Ｓｉ比を、１．３６Ｅ−３以上２．１５Ｅ−３以下の範囲内において、第１比率で成長させる第１比率成長と、第１比率より
も低い範囲で設定された第２比率で成長させる第２比率成長とを周期的に繰り返してもよい。その結果、溝の発生などを低減することができる。なお、第１比率成長の後に第２比率成長を行なってもよいし、第２比率成長の後に第１比率成長を行なってもよい。
【００４３】
結晶成長工程において、第１比率成長は、第２比率成長に比較して長時間であってもよい。その結果、溝の発生などを低減することができる。
【００４４】
結晶成長工程において、溶液６内に結晶２の原料を定期的に供給してもよい。これによって、Ｃ／Ｓｉ比を周期的に変動させることができる。また、原料を供給することによって、結晶２を長時間成長させることができ、結晶２の生産効率を向上させることができる。また、結晶２の原料の供給時には、成長する結晶２を一度溶液６から引き離してもよい。その結果、溶液６の組成を安定させることができる。
【００４５】
結晶成長工程において、結晶２を回転させるとともに、結晶２の回転数を周期的に変動させてもよい。これによって、Ｃ／Ｓｉ比を周期的に変動させることができる。また、結晶２を回転させることによって、例えば溶液６中に雑晶が発生した場合でも、結晶２の下面に近づく雑晶を弾くことができ、結晶２への雑晶の付着を防止することができる。その結果、結晶２の品質を向上させることができる。なお、結晶２の回転は、例えば５０ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下に設定するとよい。
【００４６】
結晶成長工程において、坩堝５を回転させるとともに、坩堝５の回転数を周期的に変動させてもよい。これによって、Ｃ／Ｓｉ比を周期的に変動させることができる。また、坩堝５を回転させることによって、例えば坩堝５を回転させて坩堝５の底部近傍の溶液６を回転方向に加速させ、溶液６に坩堝５の底面から内側面に沿って上昇する流れを生じさせることができる。このように溶液６を流すことによって、仮に溶液６中に雑晶が発生した場合でも、発生した雑晶を坩堝５の壁に固着させやすくなる。
【００４７】
結晶成長工程において、成長する結晶２の温度を周期的に変動させてもよい。これによって、Ｃ／Ｓｉ比を周期的に変動させることができる。また、成長する結晶２の温度を周期的に変動させることによって、例えば溶液６の温度を変動させる場合と比較して、溶液６内の対流の状況等に左右されることなく、安定的にＣ／Ｓｉ比を変動させることができる。
【００４８】
結晶成長工程において、成長する結晶２を周期的に上下方向に移動させてもよい。すなわち、溶液６から露出した結晶２の露出領域を周期的に変動させてもよい。これによって、成長する結晶２の温度を周期的に変動させることができ、その結果、Ｃ／Ｓｉ比を周期的に変動させることができる。また、成長する結晶２を周期的に変動させることによって、温度制御を容易にすることができ、結晶２の生産効率を向上させることができる。
【００４９】
種結晶３の下面または成長する結晶２の下面と溶液６の液面とが接している状態を維持しつつ結晶２を成長させてもよい。これにより、種結晶３または結晶２と溶液６との温度差を大きく確保しやすくなる。その結果、成長する結晶の成長面と溶液６との境界部でのＣ／Ｓｉ比を高比率にしやすくすることができる。
【００５０】
一方で、結晶成長工程において、種結晶３の下面または成長する結晶２の下面を溶液６中に沈めた状態を維持しつつ結晶２を成長させてもよい。前述の通り結晶２を液中で成長させる場合には、種結晶３等と溶液６との温度差が大きくなりすぎることを抑制しやすくなる。その結果、成長する結晶の成長面と溶液６との境界部でのＣ／Ｓｉ比を低比率にしやすくすることができる。
【００５１】
結晶成長工程において、溶液６内の温度勾配を周期的に変動させてもよい。これによって、Ｃ／Ｓｉ比を周期的に変動させることができる。なお、溶液６内の温度勾配は、具体的に坩堝５を周期的に上下方向に移動させることによって行なうことができる。すなわち、坩堝５を上下方向に移動させることによって、坩堝５の加熱領域が変動するため、溶液６内の温度勾配が変動する。
【００５２】
結晶成長工程において、溶液６には添加材を混合させた方がよい。これによって、例えば、溶液６と坩堝５の濡れ性を低減することができ、溶液６が坩堝５を這い上がることを低減することができる。
【００５３】
（引き離し工程）
第２結晶成長工程の後、成長させた結晶２を溶液６から引き離し、結晶成長を終了する。
【００５４】
本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１    結晶製造装置
２    結晶
３    種結晶
４    保持部材
５    坩堝
６    溶液
７    移動装置
８    坩堝容器
９    保温材
１０  加熱装置
１１  コイル
１２  交流電源
１３  制御装置
【図１】
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