(57)【要約】【課題】目的の１つとして、種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる結晶育成法により、品質に優れたＧａ２Ｏ３系単結晶を育成することができる、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成方法、及びその育成方法に用いられる坩堝を提供する。【解決手段】一実施の形態として、種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる結晶育成法による、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成に用いられる坩堝であって、種結晶２１を通過させるための孔１２を有する蓋１１を有する、坩堝１０を提供する。【選択図】図１
2016117607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる結晶育成法による、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成に用いられる坩堝であって、
種結晶を通過させるための孔を有する蓋を有する、坩堝。
【請求項２】
前記蓋の上面に、前記蓋を引き上げるための部材を接続するための接続部、又は前記蓋を引き上げるための部材が設けられた、
請求項１に記載の坩堝。
【請求項３】
前記蓋が、前記孔を開閉するためのシャッターを有する、
請求項１に記載の坩堝。
【請求項４】
前記結晶育成法が、ＣＺ法、又はキロプロス法である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の坩堝。
【請求項５】
坩堝の蓋の孔を通して種結晶を降下させ、前記坩堝内のＧａ２Ｏ３系融液の表面に前記種結晶を接触させる工程と、
前記Ｇａ２Ｏ３系融液の表面に接触した前記種結晶からＧａ２Ｏ３系単結晶を成長させる工程と、
を含む、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【請求項６】
前記Ｇａ２Ｏ３系融液の表面に接触した前記種結晶を引き上げることにより、前記Ｇａ２Ｏ３系単結晶を成長させ、
前記Ｇａ２Ｏ３系単結晶の成長とともに、前記Ｇａ２Ｏ３系単結晶に接触しないように前記蓋を上方に引き上げる、
請求項５に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【請求項７】
前記蓋が前記孔を開閉するシャッターを有し、
早くとも前記種結晶の降下を開始するまで前記シャッターにより前記孔を閉じておく、
請求項５に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【請求項８】
前記種結晶を降下させる際に、前記種結晶の側面を前記蓋の前記孔の縁に接触させて溶融させる、
請求項５〜７のいずれか１項に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【請求項９】
前記種結晶を回転させずに降下させながら、前記種結晶の全方位の側面を前記蓋の前記孔の縁に接触させて溶融させる、
請求項８に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【請求項１０】
前記種結晶を回転させつつ降下させながら、前記種結晶の側面を前記蓋の前記孔の縁に接触させて溶融させる、
請求項８に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【請求項１１】
ＣＺ法、又はキロプロス法による、
請求項５〜１０のいずれか１項に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成方法、及び坩堝に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＺ（Czochralski）法やＥＦＧ（Edge-defined Film-fed Growth）法等の引き上げ法によりＧａ２Ｏ３単結晶を育成する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７３６８５公報
【特許文献２】特開２０１４−２２１６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
結晶育成法のうち、ＣＺ法、キロプロス法等のように、種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる方法を用いる場合、種結晶を接触させる前にＧａ２Ｏ３系融液が蒸発し、針状、粒状、又はこれらの集合物が蒸発物として種結晶に付着する場合がある。
【０００５】
このような蒸発物が付着した種結晶を用いてＧａ２Ｏ３系単結晶の育成を行うと、種結晶から成長する結晶と蒸発物から成長する結晶の結晶方位が異なるため、Ｇａ２Ｏ３系単結晶が多結晶化してしまう。
【０００６】
そこで、上記の問題を解決するため、本発明の目的の１つは、種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる結晶育成法により、品質に優れたＧａ２Ｏ３系単結晶を育成することができる、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成方法、及びその育成方法に用いられる坩堝を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［４］の坩堝を提供する。また、本発明の他の態様は、上記目的を達成するために、下記［５］〜［１１］のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法を提供する。
【０００８】
［１］種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる結晶育成法による、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成に用いられる坩堝であって、種結晶を通過させるための孔を有する蓋を有する、坩堝。
【０００９】
［２］前記蓋の上面に、前記蓋を引き上げるための部材を接続するための接続部、又は前記蓋を引き上げるための部材が設けられた、［１］に記載の坩堝。
【００１０】
［３］前記蓋が、前記孔を開閉するためのシャッターを有する、［１］に記載の坩堝。
【００１１】
［４］前記結晶育成法が、ＣＺ法、又はキロプロス法である、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の坩堝。
【００１２】
［５］坩堝の蓋の孔を通して種結晶を降下させ、前記坩堝内のＧａ２Ｏ３系融液の表面に前記種結晶を接触させる工程と、前記Ｇａ２Ｏ３系融液の表面に接触した前記種結晶からＧａ２Ｏ３系単結晶を成長させる工程と、を含む、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【００１３】
［６］前記Ｇａ２Ｏ３系融液の表面に接触した前記種結晶を引き上げることにより、前記Ｇａ２Ｏ３系単結晶を成長させ、前記Ｇａ２Ｏ３系単結晶の成長とともに、前記Ｇａ２Ｏ３系単結晶に接触しないように前記蓋を上方に引き上げる、［５］に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【００１４】
［７］前記蓋が前記孔を開閉するシャッターを有し、早くとも前記種結晶の降下を開始するまで前記シャッターにより前記孔を閉じておく、［５］に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【００１５】
［８］前記種結晶を降下させる際に、前記種結晶の側面を前記蓋の前記孔の縁に接触させて溶融させる、［５］〜［７］のいずれか１項に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【００１６】
［９］前記種結晶を回転させずに降下させながら、前記種結晶の全方位の側面を前記蓋の前記孔の縁に接触させて溶融させる、［８］に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【００１７】
［１０］前記種結晶を回転させつつ降下させながら、前記種結晶の側面を前記蓋の前記孔の縁に接触させて溶融させる、［８］に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【００１８】
［１１］ＣＺ法、又はキロプロス法による、［５］〜［１０］のいずれか１項に記載のＧａ２Ｏ３系単結晶の育成方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる結晶育成法により、品質に優れたＧａ２Ｏ３系単結晶を育成することができる、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成方法、及びその育成方法に用いられる坩堝を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る、ＣＺ法によりＧａ２Ｏ３系単結晶を育成するための結晶育成装置を模式的に示す垂直断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、坩堝の蓋の変形例を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、坩堝の蓋の他の変形例を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、第４の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、第４の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施の形態］
本実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶は、（ＡｌｘＧａｙＩｎｚ）２Ｏ３（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）結晶を母結晶とする単結晶であり、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｆｅ等の不純物を含んでいてもよい。また、本実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶は、ＣＺ法、キロプロス法等のような、種結晶を坩堝内の原料融液の表面に直接接触させる結晶育成法により育成される。
【００２２】
以下に、本実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶の製造方法の一例について説明する。以下の例においては、ＣＺ法によりＧａ２Ｏ３系単結晶を育成する。
【００２３】
図１は、ＣＺ法によりＧａ２Ｏ３系単結晶２２を育成するための結晶育成装置１を模式的に示す垂直断面図である。結晶育成装置１は、坩堝１０と、坩堝１０の蓋１１と、坩堝１０を収容するセラミックス製の筒状容器１３と、筒状容器１３の周囲に巻回される高周波コイル１４を有する。
【００２４】
坩堝１０は、Ｇａ２Ｏ３系融液２０を収容する。Ｇａ２Ｏ３系融液２０は、坩堝１０内に入れたＧａ２Ｏ３粉末等の原料を溶融させることにより得られる。例えば、窒素雰囲気中で、高周波コイル１４から３０ｋＷの高周波エネルギーを坩堝１０に供給して、坩堝１０を誘導加熱することにより、原料を溶融させる。
【００２５】
蓋１１は、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の蒸気が坩堝１０の外へ拡散することを抑え、蒸発物の種結晶２１への付着を抑制することができる。蓋１１は、種結晶を通過させるための孔１２を有する。
【００２６】
坩堝１０及び蓋１１は、イリジウム等のＧａ２Ｏ３系融液２０と反応しにくい材料からなることが好ましい。
【００２７】
種結晶２１は、Ｇａ２Ｏ３系単結晶からなる。種結晶２１は、結晶育成装置１の図示しない種結晶支持部に、上下移動及び回転可能に支持される。また、種結晶支持部は、図示しないロードセルに連結され、このロードセルにより、種結晶２１を育成する間の種結晶支持部に掛かる重量の変化をモニターすることができる。ロードセルと種結晶支持部は、フォースバー等を介して連結される。
【００２８】
Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２は、種結晶２１を坩堝１０内のＧａ２Ｏ３系融液２０の表面に接触させ、引き上げることにより育成される。例えば、種結晶２１は、窒素雰囲気中、大気圧下、引き上げ温度１７５０〜１８００℃、回転速度５〜１５ｒｐｍ、引き上げ速度１〜５ｍｍ／ｈの条件で、Ｇａ２Ｏ３系単結晶のｂ軸に平行な方向に引き上げられる。
【００２９】
図２（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶２２を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。なお、図２（ａ）〜（ｄ）においては、筒状容器１３及び高周波コイル１４の図示を省略する。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示されるように、種結晶２１を坩堝１０内のＧａ２Ｏ３系融液２０へ向かって降下させる。このとき、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の蒸気の坩堝１０外への拡散を蓋１１が抑えているため、種結晶２１への蒸発物の付着が抑えられている。
【００３１】
なお、種結晶２１への蒸発物の付着をより効果的に抑えるため、孔１２の径（降下方向に垂直な断面の径）はなるべく小さいことが好ましく、例えば、種結晶２１が孔１２を通過する際の種結晶２１と孔１２との隙間が１ｍｍ以下となるような径であることが好ましい。
【００３２】
また、種結晶２１の孔１２の通過を助けるため、蓋１１の上面側の開口径が下面側（坩堝１０側）の開口径よりも大きくなっていてもよい。また、孔１２の形状は限定されず、種結晶２１と孔１２との隙間を小さくするため、種結晶２１の形状に合った形状を有することが好ましい。
【００３３】
続けて、図２（ｂ）に示されるように、蓋１１の孔１２を通して種結晶２１を降下させて、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の表面に接触させ（シードタッチ）、溶かし込む。このとき、蓋１１の存在により、シードタッチを目視により確認することはできないが、種結晶支持部に連結されたロードセルにより、種結晶２１とＧａ２Ｏ３系融液２０が接触したときのＧａ２Ｏ３系融液２０の表面張力による種結晶支持部に掛かる重量の変化を検出し、シードタッチを確認することができる。
【００３４】
次に、図２（ｃ）に示されるように、種結晶２１を回転させながら引き上げ、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の育成を開始する。Ｇａ２Ｏ３系融液２０の温度を、種結晶２１を溶かし込む際の温度から低下させることにより、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２は、結晶径を拡げながら成長し、所望の大きさの肩部２３が形成される。
【００３５】
続けて、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の温度を所定の温度（種結晶２１を溶かし込む際の温度より低い温度）まで上昇させて種結晶２１を引き上げると、肩部２３に連続する円柱状の結晶が成長する。種結晶２１の引き上げを続けると、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の径が蓋１１の孔１２の径よりも大きくなっているため、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の肩部２３が孔１２の縁に触れる。しかしながら、肩部２３は既に結晶化しているため、肩部２３は蓋１１と接触しても大きく変形することはない。
【００３６】
このため、図２（ｄ）に示されるように、蓋１１がＧａ２Ｏ３系単結晶２２とともに引き上げられる。蓋１１は、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の育成が終わった後にＧａ２Ｏ３系単結晶２２から取り外すことができる。
【００３７】
キロプロス法を用いてＧａ２Ｏ３系単結晶２２を育成する場合は、種結晶２１の引き上げ距離が小さい、又はほとんど引き上げないため、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２が蓋１１と接触しない場合がある。なお、キロプロス法を用いる場合、種結晶２１を降下させてＧａ２Ｏ３系融液２０へ接触させるまでの工程は、ＣＺ法とほぼ同じである。
【００３８】
図３（ａ）、（ｂ）は、蓋１１の変形例を示す斜視図である。図３（ａ）、（ｂ）に示される蓋１１は、上面に取っ手部１５を有する。この取っ手部１５にＩｒ等からなるワイヤー１６を結びつけ、上方に引き上げることにより、蓋１１を引き上げることができる。
【００３９】
Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の成長とともに、ワイヤー１６を用いて蓋１１を引き上げることにより、肩部２３を蓋１１に接触させずにＧａ２Ｏ３系単結晶２２を育成することができる。なお、蓋１１をワイヤー１６で引き上げるために、種結晶２３を引き上げるための機構と同様の機構を用いることができる。
【００４０】
なお、蓋１１を引き上げるための部材はワイヤー１６に限られず、先端に取っ手部１５に引っ掛けるためのフックを有する棒やワイヤーであってもよい。また、取っ手部１５の形状は、図３（ａ）、（ｂ）に示されるものに限定されない。さらに、蓋１１を引き上げるための棒等の部材が、蓋１１の上面に直接接続されていてもよい。すなわち、蓋１１の上面に、蓋１１を引き上げるための部材を接続するための接続部、又は蓋１１を引き上げるための部材を設けることができる。
【００４１】
図４（ａ）、（ｂ）は、蓋１１の他の変形例を示す斜視図である。図４（ａ）、（ｂ）に示される蓋１１は、シャッター１７を有する。このシャッター１７は、軸１８が回転することによって蓋１１の孔１２を開閉する回転式のシャッターである。
【００４２】
シャッター１７を用いることにより、種結晶２１の降下を開始するまで、又は降下開始後、種結晶２１が蓋１１の孔１２に達する直前まで、孔１２を閉じておくことができる。このため、種結晶２１への蒸発物の付着を、より効果的に抑えることができる。なお、シャッター１７を軸１８で回転させるために、種結晶２３を回転させるための機構と同様の機構を用いることができる。
【００４３】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成前に種結晶に付着した蒸発物を除去できる点において、第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
【００４４】
図５（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶２２を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。なお、図５（ａ）〜（ｄ）においては、筒状容器１３及び高周波コイル１４の図示を省略する。
【００４５】
まず、図５（ａ）に示されるように、種結晶２１を坩堝１０内のＧａ２Ｏ３系融液２０へ向かって降下させる。このとき、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の蒸気が蓋１１の孔１２から坩堝１０の外へ拡散することにより、種結晶２１に蒸発物２３が付着しているものとする。
【００４６】
本実施の形態においては、種結晶２１の側面に付着した蒸発物２３を蓋１１により溶融して除去する。このため、種結晶２１の側面の全領域を溶融するためには、蓋１１の孔１２の径が種結晶の径（降下方向に垂直な断面の径）よりも小さいことが求められる。また、種結晶２１の側面の溶融する量を必要最低限に抑えるため、孔２１は種結晶２１の形状に合った形状を有することが好ましい。
【００４７】
また、蒸発物２３を溶融するためには、蓋１１の温度をＧａ２Ｏ３の融点以上にする必要がある。このため、蓋１１を加熱するために、筒状容器１３及び高周波コイル１４が蓋１１の側方を覆うことができる高さを有することが好ましい。また、蓋１１専用の加熱手段を用いてもよい。この場合は、坩堝１０の温度と蓋１１の温度を個別に制御することができる。
【００４８】
続けて、図５（ｂ）に示されるように、蓋１１の孔１２の縁で側面を溶融させつつ、種結晶２１を降下させる。これによって、種結晶２１の側面に付着した蒸発物２３が除去される。
【００４９】
さらに続けて種結晶２１を降下させ、図５（ｃ）に示されるように、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の表面に接触させる（シードタッチ）。このとき、種結晶２１の底面に蒸発物が付着していた場合は、Ｇａ２Ｏ３系融液２０に接触する際に溶融する。シードタッチは、種結晶支持部に連結されたロードセルにより確認される。
【００５０】
次に、図５（ｄ）に示されるように、種結晶２１を回転させながら引き上げ、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の育成を開始する。Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２は、結晶径を拡げながら成長し、肩部２３が形成される。
【００５１】
その後、第１の実施の形態の図２（ｄ）で示される工程以降の工程と同様に、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の育成を行う。
【００５２】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の肩部を形成しない点において、第２の実施の形態と異なる。なお、第２の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
【００５３】
図６（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶２２を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。なお、図６（ａ）〜（ｄ）においては、筒状容器１３及び高周波コイル１４の図示を省略する。
【００５４】
まず、図６（ａ）に示されるように、種結晶２１を坩堝１０内のＧａ２Ｏ３系融液２０へ向かって降下させる。このとき、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の蒸気が蓋１１の孔１２から坩堝１０の外へ拡散することにより、種結晶２１に蒸発物２３が付着しているものとする。
【００５５】
続けて、図６（ｂ）に示されるように、蓋１１の孔１２の縁で側面を溶融させつつ、種結晶２１を降下させる。これによって、種結晶２１の側面に付着した蒸発物２３が除去される。
【００５６】
さらに続けて種結晶２１を降下させ、図６（ｃ）に示されるように、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の表面に接触させる（シードタッチ）。このとき、種結晶２１の底面に蒸発物が付着していた場合は、Ｇａ２Ｏ３系融液２０に接触する際に溶融する。シードタッチは、種結晶支持部に連結されたロードセルにより確認される。
【００５７】
次に、図６（ｄ）に示されるように、種結晶２１を回転させながら引き上げ、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の育成を開始する。このとき、肩部２３は形成されず、孔１２の径とほぼ同じ径のＧａ２Ｏ３系単結晶２２が成長する。このため、蓋１１を持ち上げることなくＧａ２Ｏ３系単結晶２２を成長させることができる。
【００５８】
その後、種結晶２１の引き上げを続け、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２を育成する。
【００５９】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態は、種結晶に付着した蒸発物の除去の方法において、第２の実施の形態と異なる。なお、第２の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
【００６０】
図７（ａ）〜（ｄ）、及び図８（ａ）、（ｂ）は、第４の実施の形態に係るＧａ２Ｏ３系単結晶２２を育成する工程を模式的に示す垂直断面図である。なお、図７（ａ）〜（ｄ）、及び図８（ａ）、（ｂ）においては、筒状容器１３及び高周波コイル１４の図示を省略する。
【００６１】
まず、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、種結晶２１の中心軸を蓋１１の孔１２の中心軸からずらすように、種結晶２１を水平方向に移動させる。このとき、Ｇａ２Ｏ３系融液２０の蒸気が蓋１１の孔１２から坩堝１０の外へ拡散することにより、種結晶２１に蒸発物２３が付着しているものとする。
【００６２】
本実施の形態においては、種結晶２１を回転させながら蓋１１の孔１２の縁に接触させることにより、種結晶２１の側面に付着した蒸発物２３を溶融して除去する。このため、通常、蓋１１の孔１２の径は、種結晶の径（降下方向に垂直な断面の径）以上である。また、孔２１の形状は限定されない。
【００６３】
また、蒸発物２３を溶融するためには、蓋１１の温度をＧａ２Ｏ３の融点以上にする必要がある。このため、蓋１１を加熱するために、筒状容器１３及び高周波コイル１４が蓋１１の側方を覆うことができる高さを有することが好ましい。また、蓋１１専用の加熱手段を用いてもよい。この場合は、坩堝１０の温度と蓋１１の温度を個別に制御することができる。
【００６４】
次に、図７（ｃ）に示されるように、種結晶２１を回転させながら降下させ、側面の一部を蓋１１の孔１２の縁に接触させる。このとき、孔１２の縁に接触した蒸発物２３が溶融する。
【００６５】
例えば、種結晶２１の降下速度をＶ１［ｍｍ／ｍｉｎ］、種結晶２１の回転速度をＶ２［ｒｐｍ］、蓋１１の種結晶２１に接触する部分の厚さをＴ［ｍｍ］としたときに、「Ｖ１≦Ｔ×Ｖ２」の関係を満たすように、Ｖ１とＶ２が設定される。この場合の一例として、Ｖ１、Ｖ２、Ｔは、それぞれ１［ｍｍ／ｍｉｎ］、１［ｒｐｍ］、２［ｍｍ］と設定される。
【００６６】
続けて種結晶２１を回転させながら降下させると、図７（ｄ）に示されるように、種結晶２１の全方位の側面が孔１２の縁に溶融され、種結晶２１の全方位の側面に付着した蒸発物が除去される。
【００６７】
次に、種結晶２１の中心軸を蓋１１の孔１２の中心軸に合わせるように、種結晶２１を水平方向に移動させた後、図８（ａ）に示されるように、種結晶２１を坩堝１０内のＧａ２Ｏ３系融液２０の表面に接触させる（シードタッチ）。このとき、種結晶２１の底面に蒸発物が付着していた場合は、Ｇａ２Ｏ３系融液２０に接触する際に溶融する。シードタッチは、種結晶支持部に連結されたロードセルにより確認される。
【００６８】
次に、図８（ｂ）に示されるように、種結晶２１を回転させながら引き上げ、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の育成を開始する。Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２は、結晶径を拡げながら成長し、肩部２３が形成される。
【００６９】
その後、第１の実施の形態の図２（ｄ）で示される工程以降の工程と同様に、Ｇａ２Ｏ３系単結晶２２の育成を行う。
【００７０】
なお、本実施の形態は第３の実施の形態と組み合わせてもよい。すなわち、径の大きい種結晶２１を用いて、肩部２３を形成せずに、本実施の形態のＧａ２Ｏ３系単結晶２２の育成工程を行ってもよい。
【００７１】
（実施の形態の効果）
上記第１の実施の形態によれば、坩堝の蓋を用いることにより、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成前の種結晶への蒸発物の付着を抑制することができる。これにより、蒸発物からの結晶成長に起因するＧａ２Ｏ３系単結晶の多結晶化を抑制し、品質に優れたＧａ２Ｏ３系単結晶を得ることができる。
【００７２】
さらに、上記第２〜４の実施の形態によれば、種結晶に蒸発物が付着した場合であっても、Ｇａ２Ｏ３系単結晶の育成を開始する前に蒸発物を除去し、より確実に品質に優れたＧａ２Ｏ３系単結晶を育成することができる。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００７４】
また、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００７５】
１…結晶育成装置、  １０…坩堝、  １５…取っ手部、  １７…シャッター、  ２０…Ｇａ２Ｏ３系融液、  ２１…種結晶、  ２２…Ｇａ２Ｏ３系結晶、  ２３…蒸発物
【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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