JP3622232B2 - 単結晶の育成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、単結晶の育成装置に関し、特に、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶を育成する単結晶の育成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶の育成方法としては、水平ブリッジマン法や、液体封止引上法などが知られている。
【０００３】
水平ブリッジマン法は、長尺なボート内に収容した原料融液を密閉容器内に収容するとともに、これによりＶ族元素またはＶＩ族元素の揮散を防止する必要から密閉容器内をＶ族元素またはＶＩ族元素の蒸気を所定の蒸気圧で充填し、ボートの長手方向に沿って形成した温度傾斜を徐々にその長手方向に沿って移動させて、他端から単結晶を育成するようになっている。
【０００４】
また、液体封止引上法は、石英ガラスなどよりなるるつぼ内に原料融液を収容して、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の解離蒸発を直接制御する目的で、原料融液の表面を封止液で覆い、低圧または高圧の不活性ガス雰囲気下で、原料融液から種結晶を引き上げることにより、単結晶を育成するようになっている。
【０００５】
封止液としては、透明な高粘性の酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）が、もっぱら用いられている。
【０００６】
液体封止引上法は、水平ブリッジマン法に比較して、装置自体も簡単で、かつ、操作も比較的容易であるといった長所がある。
【０００７】
しかしながら、液体封止引上法は、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の揮散防止のために導入した封止液が、ごく微量ではあるが、育成させた単結晶中に混入し、この混入により、単結晶中に転位等の格子欠陥が発生し、用途によっては、悪影響を及ぼすという場合がある。
【０００８】
係る問題を解決する技術としては、たとえば、特公平５−７２３５７号公報に記載されたような発明が存在する。
【０００９】
図１３は、特公平５−７２３５７号公報に記載される単結晶の育成装置を概略的に示す縦断面図であり、図１４は、図１３中Ｆ部を拡大して概略的に示す拡大図である。
【００１０】
図１３および図１４を参照して、この単結晶の育成装置１００は、容器１０２と、第１の蓋体１０３と、引き上げ軸（上軸）１０４と、引き上げ軸（上軸）１０４を回転自在に、かつ、上下方向に昇降自在に駆動させる引き上げ軸（上軸）駆動手段（図示せず）と、第１の蓋体１０３と容器１０２との間を液封するための第１の液封手段１０８とを備える。
【００１１】
容器１０２は、上方に開口部１０２ｈを有する。
また、この単結晶の育成装置１００では、容器１０２内に、内接するように、石英ガラス製のるつぼ１１１が、上向きに収容されるようになっており、るつぼ１１１内には、原料融液１１０が収容されるようになっている。
【００１２】
第１の蓋体１０３は、容器１０２の開口部１０２ｈに着脱自在に設けられるようになっている。
【００１３】
また、第１の蓋体１０３は、その中央天頂部１０３ｔに、上下方向に貫通する第１の挿通孔１０３ｈを有する。
【００１４】
引き上げ軸（上軸）１０４は、第１の挿通孔１０３ｈの内径ｄ_１０３ｈより、わずかに小さい径ｄ_１０４ を有しており、また、引き上げ軸（上軸）１０４の下方先端部１０４ｅには、種結晶１１２が取付けられるようになっている。
【００１５】
そして、引き上げ軸（上軸）１０４は、第１の挿通孔１０３ｈから容器１０２内に挿入され、容器１０２内に収容される原料融液１１０から、引き上げ軸（上軸）駆動手段（図示せず）により、種結晶１１２を引き上げることができるようになっている。
【００１６】
また、第１の液封手段１０８は、容器１０２の開口部１０２ｈの縁部１０２ｅを囲繞するように設けられる第１の溝部１１４と、第１の溝部１１４内に収容される第１の封止液１１５とを備える。
【００１７】
また、第１の蓋体１０３は、第１の溝部１１４方向に延びる第１の周壁１１６を備える。
【００１８】
第１の周壁１１６には、周壁１１６を貫通する連通路１１６ｐが形成されている。
【００１９】
この単結晶の育成装置１００では、第１の溝部１１４の幅Ｗ_１１４ が、第１の周壁１１６の壁厚Ｗ_１１６ よりも十分に幅広に形成されている。
【００２０】
そして、第１の周壁１１６は、第１の蓋体１０３と容器１０２とが液封されるとき、第１の封止液１１５内に浸漬するようになっている。
【００２１】
そして、この単結晶の育成装置１００では、単結晶を育成する際に、第１の封止液１１５の液面１１５ｓと連通路１１６ｐとの間の液柱の長さＬ_１００ が、容器１０２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【００２２】
なお、この連通路１１６ｐは、第１の蓋体１０３の周方向に沿って、適当な間隔をあけて、複数個配置されている。
【００２３】
また、第１の蓋体１０３は、第１の蓋体１０３と引き上げ軸（上軸）１０４との間を液封する第２の液封手段１１８をさらに備える。
【００２４】
第２の液封手段１１８は、第１の蓋体１０３の第１の挿通孔１０３ｈを囲繞するように上方に起立する壁体１０３ｗと、壁体１０３ｗ内に収容される封止液１１９とを備える。
【００２５】
また、容器１０２および第１の蓋体１０３の外側には、ヒータ１２２が設けられている。
【００２６】
次に、この単結晶の育成装置１００を用いて、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶を育成する方法について、以下に説明する。
【００２７】
まず、上記した化合物半導体単結晶の原料を、るつぼ１１１内に収容する。
次に、第１の溝部１１４内に、第１の封止液１１５を適当量入れ、しかる後に、開口部１０２ｈを第１の蓋体１０３で覆う。
【００２８】
次に、第１の蓋体１０３の第１の挿通孔１０３ｈから、その先端部１０４ｅに種結晶１１２を取付けた結晶引き上げ軸（上軸）１０４を、容器１０２内に挿入し、しかる後に、壁体１０３ｗ内に封止液１１９を充填する。
【００２９】
次に、容器１０２および第１の蓋体１０３の外側に設けられたヒータ１２２を加熱し、るつぼ１１１内に収容された原料を加熱し、原料融液１１０を準備し、また、第１の封止液１１５の材料と封止液１１９の材料のそれぞれが、室温において固体である場合には、ヒータ１２２の加熱により、これらを液体とする。
【００３０】
第１の封止液１１５および封止液１１９の材料が、液体になった状態で、容器１０２の内部は、外部雰囲気と完全に遮断される。
【００３１】
そして、この状態を保持しつつ、引き上げ軸（上軸）１０４を、原料融液１１０から徐々に引き上げることにより、引き上げ軸（上軸）１０４の先端部１０４ｅに取付けた種結晶１１２に、連続的に、単結晶１１３を育成する。
【００３２】
この単結晶の育成装置１００では、単結晶１１３の育成過程において、容器１０２内の圧力が、所定の設定圧の上限値よりも高くなると、第１の液封手段１０８により、容器１０２内のガスが抜けて、容器１０２内の内圧の上限値が設定圧に適正に維持される。
【００３３】
より詳しくは、この単結晶の育成装置１００では、第１の封止液１１５の液面１１５ｓと、連通路１１６ｐとの間の液柱の長さＬ_１００ が、容器１０２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【００３４】
このため、図１４を再び参照して、容器１０２の内圧が上昇すると、第１の蓋体１０３の周壁１１６の内側の第１の封止液１１５の液面１１５ｓ_１ が押し下げられ、容器１０２内のガスが、連通路１１６ｐを通って、外部へ流出し、その結果、容器１０２の内圧が、容器１０２の内圧の上限値として設定されている設定圧に維持される。
【００３５】
容器１０２内のガスが、第１の液封手段１０８より外部へ流出すると、容器１０２の内圧が外部へ流出したガス量だけ急激に降下し、その後、容器１０２の内圧は、再び、徐々に、内圧の上限値まで上昇し、しかる後に、上記と同様な圧抜きが、再び行なわれる。
【００３６】
したがって、容器１０２内の内圧は、単結晶１１３の育成過程において、常に適正な圧力範囲内で脈動することになる。
【００３７】
この単結晶の育成装置１００では、容器１０２の内圧を、単結晶の育成過程の間、常に、所定の圧力範囲内に維持することができる結果、従来の液体封止引上法と異なり、原料融液１１０上に、液体封止剤を置かないで、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶を育成することができる。
【００３８】
その結果、特公平５−７２３５７号公報に記載される単結晶の育成装置を用いれば、液体封止剤の影響による格子欠損が発生しにくいとされている。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した液体封止引上法や、特公平５−７２３５７号公報に記載される単結晶の育成装置により製造される化合物半導体の単結晶は、引き上げ軸（上軸）の引き上げ速度や、種結晶、引き上げ軸（上軸）の回転速度や、るつぼ、原料融液の回転速度や、温度分布や、雰囲気ガス等の影響を受ける。
【００４０】
図１３を再び参照して、たとえば、この単結晶の育成装置１００により、化合物半導体の単結晶１１３を製造した場合、化合物半導体の単結晶１１３は、引き上げ軸（上軸）１０４の引き上げ速度や、種結晶１１２および引き上げ軸（上軸）１０４の回転速度や、るつぼ１１１および原料融液１１０の回転速度や、容器１０２内の温度分布や、容器１０２の内圧、より特定的には、容器１０２内のＶ族元素またはＶＩ族元素の蒸気圧などの影響を受ける。
【００４１】
また、組織が均一の単結晶を育成するためには、引上げられる単結晶１１３の線径（直径）ｄ_１１３ を一定に制御する必要がある。
【００４２】
すなわち、単結晶の育成装置１００では、引き上げられる単結晶１１３の線径（直径）ｄ_１１３ を一定に自動制御するために、引き上げられる結晶の重量を測定する必要がある。このため、通常は、引き上げ軸（上軸）１０４には、フォースバー（図示せず）が接続され、フォースバー（図示せず）の上端には、ロードセル（図示せず）等の重量測定器が設けられる。
【００４３】
そして、重量測定器（図示せず）の測定した情報に基づいて、単結晶１１３の引き上げ速度が制御される。
【００４４】
ところで、特公平５−７２３５７号公報に記載される単結晶の育成装置１００を、るつぼ１１１および原料融液１１０を回転させ、かつ、種結晶１１２および引き上げ軸（上軸）１０４を回転させながら、種結晶１１２を原料融液１１０から引き上げて、単結晶１１３を育成する方法に適用した場合には、重量測定器（図示せず）に大きなノイズが検出され、このノイズにより、重量測定の精度が悪くなり、成長させる単結晶１１３の線径（直径）ｄ_１１３ の制御が困難になるという問題があった。
【００４５】
すなわち、単結晶の育成装置１００は、容器１０２の上に、第１の蓋体１０３が載置されるという構成を有する。
【００４６】
より詳しくは、容器１０２の上に、第１の蓋体１０３の第１の周壁１１６が、第１の溝部１１４内のほぼ中央部に位置するように、第１の蓋体１０３が載置されている。
【００４７】
このため、るつぼ１１１および原料融液１１０を回転させるために、容器１０２の下方の底面中央部１０２ｃに下軸（図示せず）を接続し、容器１０２を回転させると、第１の蓋体１０３が、容器１０２とともに回転したり、また、容器１０２の振動が、第１の蓋体１０３に伝わったりする。
【００４８】
そして、第１の蓋体１０３の回転や振動が、引き上げ軸（上軸）１０４に伝わり、引き上げ軸（上軸）１０４が振動し、この振動が、重量測定器（図示せず）に伝わり、重量測定器の検出線に大きなノイズとして検出される。
【００４９】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであって、原料融液を回転させながら、原料融液から種結晶を引き上げつつ、単結晶を育成させる単結晶の育成装置であって、原料融液を収容する容器内の揮発成分の圧力を常に適正な圧力範囲内に維持しつつ、かつ、原料融液を回転させることにより生じる振動が、引き上げ軸（上軸）に接続して設けられた重量測定器（図示せず）に、ノイズとして検出されにくく、その結果、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の抜けが著しく少なく、線径（直径）が一定の値により厳密に制御され、組織の均一な単結晶を、比較的容易に育成することのできる単結晶の育成装置を提供することを目的とする。
【００５０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従う単結晶の育成装置は、原料融液を回転させながら、原料融液から種結晶を引き上げつつ、単結晶を育成させる単結晶の育成装置であって、原料融液を収容するために設けられ、上方に開口部を有する容器と、容器の開口部に着脱自在に設けられ、天頂部に第１の挿通孔を有する第１の蓋体と、第１の挿通孔から容器内に挿入され、容器内に収容される原料融液から種結晶を引き上げるための引き上げ軸と、引き上げ軸を回転自在に、かつ、上下方向に昇降自在に駆動する引き上げ軸駆動手段と、容器を回転自在に駆動する容器駆動手段と、第１の蓋体を固定する第１の蓋体固定手段と、第１の蓋体と容器との間を液封するための第１の液封手段とを備え、第１の液封手段は、容器の開口部の縁部を囲繞するように設けられる第１の環状の溝部と、第１の環状の溝部内に収容される第１の封止液とを備え、第１の蓋体は、第１の環状の溝部方向に延び、かつ、第１の蓋体と容器とが液封されるとき、第１の封止液に浸漬する第１の環状の周壁を備え、容器は、第１の蓋体固定手段により固定された第１の蓋体の第１の環状の周壁のまわりを、容器と第１の蓋体との間が液封された状態を保持しつつ、第１の封止液を介して、回転できる。
【００５１】
本発明に従う単結晶の育成装置は、好ましくは、第１の蓋体と引き上げ軸との間を液封する第２の液封手段をさらに備え、第２の液封手段は、第１の蓋体の上に設けられ、第１の挿通孔と整列し、引き上げ軸が挿通される第２の挿通孔を、天頂部に有する第２の蓋体と、第１の蓋体と第２の蓋体との間を液封するための第３の液封手段と、第２の蓋体と引き上げ軸との間を液封するための第４の液封手段とを備え、第３の液封手段は、第１の蓋体の第１の挿通孔の縁部を囲繞するように設けられる第２の溝部と、第２の溝部内に収容される第２の封止液とを備え、第４の液封手段は、第２の蓋体の第２の挿通孔を囲繞するように上方に起立する壁体と、壁体内に収容される第３の封止液とを備え、第２の蓋体は、第２の溝部方向に延び、かつ、第１の蓋体と第２の蓋体とが液封されるとき、第２の封止液に浸漬する第２の周壁を備え、第２の周壁は、第２の溝部の底面上に載置されており、第２の周壁は、第２の周壁を貫通して形成され、第２の封止液を連通する連通路を有し、単結晶を育成する際に、第２の封止液の液面と、連通路との間の液柱の長さが、容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【００５２】
また、本発明に従う単結晶の育成装置は、好ましくは、第１の蓋体と引き上げ軸との間を液封する第２の液封手段をさらに備え、第２の液封手段は、第１の蓋体の上に設けられ、第１の挿通孔と整列し、引き上げ軸が挿通される第２の挿通孔を、天頂部に有する、第２の蓋体と、第１の蓋体と第２の蓋体との間を液封するための第３の液封手段と、第２の蓋体と引き上げ軸との間を液封するための第４の液封手段と、第２の蓋体を固定する第２の蓋体固定手段とを備え、第３の液封手段は、第１の蓋体の第１の挿通孔の縁部を囲繞するように設けられる第２の溝部と、第２の溝部内に収容される第２の封止液とを備え、第４の液封手段は、第２の蓋体の第２の挿通孔を囲繞するように上方に起立する壁体と、壁体内に収容される第３の封止液とを備え、第２の蓋体は、第２の溝部方向に延び、かつ、第１の蓋体と第２の蓋体とが液封されるとき、第２の封止液に浸漬する第２の周壁を備え、第２の周壁は、第２の蓋体固定手段により、第２の周壁の下方先端と第２の溝部の底面との間に間隔を保持するように固定されている。
【００５３】
第２の蓋体固定手段は、さらに好ましくは、第２の周壁の表面の所定の位置から横方向に突出し、第２の溝部に係止する係止片である。
【００５４】
さらに好ましくは、係止片の設けられる所定の位置が、単結晶を育成する際に、第２の封止液の液面と、第２の周壁の下方先端部との間の液柱の長さが、容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【００５５】
また、第２の周壁は、第２の周壁を貫通して形成され、第２の封止液を連通する連通路を有し、係止片が設けられる所定の位置が、単結晶を育成する際に、第２の封止液の液面と、第２の周壁の連通路との間の液柱の長さが、容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【００５６】
【作用】
本発明に従う単結晶の育成装置は、原料融液を回転させながら、原料融液から種結晶を引き上げつつ、単結晶を育成させる単結晶の育成装置であって、以下の構成を備える。
【００５７】
（１）原料融液を収容するために設けられ、上方に開口部を有する容器を備える。
【００５８】
（２）容器の開口部に着脱自在に設けられ、天頂部に第１の挿通孔を有する第１の蓋体を備える。
【００５９】
（３）第１の挿通孔から容器内に挿入され、容器内に収容される原料融液から種結晶を引き上げるための引き上げ軸を備える。
【００６０】
（４）引き上げ軸を回転自在に、かつ、上下方向に昇降自在に駆動する引き上げ軸駆動手段を備える。
【００６１】
（５）容器を回転自在に駆動する容器駆動手段を備える。
（６）第１の蓋体を固定する第１の蓋体固定手段を備える。
【００６２】
（７）第１の蓋体と容器との間を液封するための第１の液封手段を備える。
（８）第１の液封手段は、以下の構成を備える。
【００６３】
▲１▼ 容器の開口部の縁部を囲繞するように設けられる第１の環状の溝部を備える。
【００６４】
▲２▼ 第１の環状の溝部内に収容される第１の封止液を備える。
（９）第１の蓋体は、第１の環状の溝部方向に延び、かつ、第１の蓋体と容器とが液封されるとき、第１の封止液に浸漬する第１の環状の周壁を備える。
【００６５】
（１０）容器は、第１の蓋体固定手段により固定された第１の蓋体の第１の環状の周壁のまわりを、容器と第１の蓋体との間が液封された状態を保持しつつ、第１の封止液を介して、回転できる。
【００６６】
本発明に従う単結晶の育成装置は、単結晶を育成する際に、容器を回転自在に駆動する容器駆動手段を備える結果、原料融液を回転させることができる。
【００６７】
また、本発明に従う単結晶の育成装置の第１の液封手段は、第１の環状の溝部と、第１の環状の溝部内に収容される第１の封止液とを備え、第１の蓋体と容器とが液封されるとき、第１の蓋体の第１の環状の周壁が、第１の封止液に浸漬するようになっている。
【００６８】
第１の蓋体の第１の周壁は、環状を有しており、また、容器の第１の溝部も環状を有している。
【００６９】
このため、容器は、第１の環状の周壁のまわりを、容器と第１の蓋体との間が液封された状態を保持しつつ、第１の封止液を介して、回転できる。
【００７０】
第１の蓋体は、第１の蓋体固定手段により固定されている。
このため、容器が回転しても、第１の蓋体は、第１の封止液を介して、固定的に設けられている結果、容器の回転や、容器を回転させることにより生じる振動が、第１の蓋体へ伝わりにくい。
【００７１】
このため、引き上げ軸にも容器を回転する際の振動がほとんど伝わらない結果、成長させる単結晶の線径（直径）の制御を容易にすることができる。
【００７２】
本発明に従う単結晶の育成装置は、線径（直径）が均一な単結晶をより確実に形成することができるので、組成の均一な、高純度の単結晶を比較的容易に育成することができる。
【００７３】
また、本発明に従う単結晶の育成装置は、好ましくは、第１の蓋体と引き上げ軸との間を液封する第２の液封手段をさらに備える。
【００７４】
そして、第２の液封手段は、以下の構成を備える。
（１）第１の蓋体の上に設けられ、第１の挿通孔と整列し、引き上げ軸が挿通される第２の挿通孔を、天頂部に有する、第２の蓋体を備える。
【００７５】
（２）第１の蓋体と第２の蓋体との間を液封するための第３の液封手段を備える。
【００７６】
（３）第２の蓋体と引き上げ軸との間を液封するための第４の液封手段を備える。
【００７７】
（４）第３の液封手段は、以下の構成を備える。
▲１▼ 第１の蓋体の第１の挿通孔の縁部を囲繞するように設けられる第２の溝部を備える。
【００７８】
▲２▼ 第２の溝部内に収容される第２の封止液を備える。
（５）第４の液封手段は、以下の構成を備える。
【００７９】
▲１▼ 第２の蓋体の第２の挿通孔を囲繞するように上方に起立する壁体を備える。
【００８０】
▲２▼ 壁体内に収容される第３の封止液を備える。
（６）第２の蓋体は、第２の溝部方向に延び、かつ、第１の蓋体と第２の蓋体とが液封されるとき、第２の封止液に浸漬する第２の周壁を備える。
【００８１】
（７）第２の周壁は、第２の溝部の底面上に載置されており、第２の周壁は、第２の周壁を貫通して形成され、第２の封止液を連通する連通路を有する。
【００８２】
そして、単結晶を育成する際に、第２の封止液の液面と、連通路との間の液柱の長さが、容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【００８３】
本発明に従う単結晶の育成装置は、第１および第２の液封手段、より詳しくは、第１、第３および第４の液封手段により、容器内を外部雰囲気と完全に遮断することができる。
【００８４】
そして、第３の液封手段を構成する第２の封止液の液面と、連通路との間の液柱の長さが、容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されているため、容器の内圧が上昇すると、容器内のガスが、連通路を通って外部へ流出し、その結果、容器の内圧が、容器の内圧の上限値として、調整されている設定圧に維持される。
【００８５】
本発明に従う単結晶の育成装置は、容器の内圧、より特定的には、容器内の揮発成分の圧力、さらに詳しくは、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の蒸気圧を常に適正な圧力範囲内に維持することができるので、揮発成分、より詳しくはＶ族元素またはＶＩ族元素の抜けの少ない、高品質の化合物半導体の単結晶を育成することができる。
【００８６】
また、本発明に従う単結晶の育成装置は、好ましくは、第１の蓋体と引き上げ軸との間を液封する第２の液封手段をさらに備える。
【００８７】
そして、第２の液封手段は、以下の構成を備える。
（１）第１の蓋体の上に設けられ、第１の挿通孔と整列し、引き上げ軸が挿通される第２の挿通孔を、天頂部に有する、第２の蓋体を備える。
【００８８】
（２）第１の蓋体と第２の蓋体との間を液封するための第３の液封手段を備える。
【００８９】
（３）第２の蓋体と引き上げ軸との間を液封するための第４の液封手段を備える。
【００９０】
（４）第２の蓋体を固定する第２の蓋体固定手段を備える。
（５）第３の液封手段は、以下の構成を備える。
【００９１】
▲１▼ 第１の蓋体の第１の挿通孔の縁部を囲繞するように設けられる第２の溝部を備える。
【００９２】
▲２▼ 第２の溝部内に収容される第２の封止液を備える。
（６）第４の液封手段は、以下の構成を備える。
【００９３】
▲１▼ 第２の蓋体の第２の挿通孔を囲繞するように上方に起立する壁体を備える。
【００９４】
▲２▼ 壁体内に収容される第３の封止液を備える。
（７）第２の蓋体は、第２の溝部方向に延び、かつ、第１の蓋体と第２の蓋体とが液封されるとき、第２の封止液に浸漬する第２の周壁を備える。
【００９５】
（８）第２の周壁は、第２の蓋体固定手段により、第２の周壁の下方先端部と第２の溝部の底面との間に間隔を保持するように固定されている。
【００９６】
したがって、この間隔を容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整すれば、容器の内圧、より特定的には、容器内の揮発成分の圧力、さらに詳しくは、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の蒸気圧を常に適正な圧力範囲内に維持することができるので、揮発成分、より詳しくはＶ族元素またはＶＩ族元素の抜けの少ない、高品質の化合物半導体の単結晶を育成することができる。
【００９７】
また、本発明に従う単結晶の育成装置において、第２の蓋体固定手段は、第２の周壁の表面の所定の位置から横方向に突出し、第２の溝部に係止する係止片である。
【００９８】
そして、好ましくは、係止片の設けられる所定の位置が、単結晶を育成する際に、第２の封止液の液面と、第２の周壁の下方先端部との間の液柱の長さが、容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【００９９】
また、第２の周壁は、第２の周壁を貫通して形成され、第２の封止液を連通する連通路を有し、係止片の設けられる所定の位置が、単結晶を育成する際に、第２の封止液の液面と、第２の周壁の下方先端部との間の液柱の長さが、容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【０１００】
【実施例】
以下、好適な実施例を用いて本発明について説明するが、本発明は、以下の実施例によって、何ら限定されることはない。
【０１０１】
実施例１
図１は、本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図であり、図２は、図１中、Ａ部を拡大して概略的に示す拡大図である。
【０１０２】
図１および図２を参照して、この単結晶の育成装置１は、容器２と、第１の蓋体３と、引き上げ軸（上軸）４と、引き上げ軸（上軸）４を回転自在に、かつ、上下方向に昇降自在に駆動する引き上げ軸（上軸）駆動手段５と、容器２を回転自在に駆動する容器駆動手段６と、第１の蓋体３を固定する第１の蓋体固定手段７と、第１の蓋体３と容器２との間を液封するための第１の液封手段８とを備える。
【０１０３】
なお、この単結晶の育成装置１では、容器２および第１の蓋体３は、チャンバ（外側容器）９内に収容されている。
【０１０４】
容器２は、上方に開口部２ｈを有する。
また、容器２内には、原料融液１０が収容できるようになっている。
【０１０５】
より詳しくは、この単結晶の育成装置１では、容器２内に、上向きにるつぼ１１が収容されるようになっており、るつぼ１１内に、原料融液１０が収容されるようになっている。
【０１０６】
第１の蓋体３は、容器２の開口部２ｈに着脱自在に設けられるようになっている。
【０１０７】
また、第１の蓋体３は、その中央天頂部３ｔに、上下方向に貫通する第１の挿通孔３ｈを有する。
【０１０８】
引き上げ軸（上軸）４は、第１の挿通孔３ｈの内径ｄ_３ｈより、わずかに小さい径ｄ_４ を有しており、また、引き上げ軸（上軸）の下方先端部４ｅ_１ には、種結晶１２が取付けられるようになっている。
【０１０９】
そして、引き上げ軸（上軸）４は、第１の挿通孔３ｈから容器２内に挿入され、容器２内に収容される原料融液１０から、引き上げ軸（上軸）駆動手段５により、種結晶１２を引き上げることができるようになっている。
【０１１０】
また、この単結晶の育成装置１では、容器２を回転自在に駆動する容器駆動手段６は、下軸２１を備え、下軸２１は、容器２の下方の底面中央部２ｃに接続されるようになっている。
【０１１１】
そして、容器２は、下軸２１により、回転自在に支持される。
また、第１の液封手段８は、容器２の開口部２ｈの縁部２ｅを囲繞するように設けられる第１の環状の溝部１４と、第１の環状の溝部１４内に収容される第１の封止液１５とを備える。
【０１１２】
また、第１の蓋体３は、第１の環状の溝部１４方向に延びる第１の環状の周壁１６を備える。
【０１１３】
第１の環状の周壁１６は、第１の蓋体３と容器２とが液封されるとき、第１の封止液１５に浸漬するようになっている。
【０１１４】
そして、容器２は、第１の蓋体固定手段７により固定された第１の蓋体３の第１の環状の周壁１６のまわりを、容器２と第１の蓋体３との間が液封された状態を保持しつつ、第１の封止液１５を介して、回転できるようになっている。
【０１１５】
より具体的には、この単結晶の育成装置１では、第１の環状の溝部１４の幅Ｗ_１４が、第１の環状の周壁１６の壁厚Ｗ_１６よりも、十分幅広に形成されている。
【０１１６】
第１の蓋体固定手段７は、支持具１７を備える。
そして、第１の蓋体３は、支持具１７により、チャンバ（外側容器）９内の所定の位置に固定されている。
【０１１７】
より詳しくは、第１の蓋体３は、チャンバ（外側容器）９に設けられる挿通孔９ｈ_１ 、９ｈ_２ と、第１の蓋体３の第１の挿通孔３ｈとが、整列するように、支持具１７により、チャンバ（外側容器）９内の所定の位置に固定されている。
【０１１８】
また、容器２を回転自在に駆動する容器駆動手段６は、上下方向に下軸２１を昇降自在に駆動し、容器２を所定の位置に固定する下軸駆動手段（図示せず）をさらに備える。
【０１１９】
そして、第１の蓋体３は、第１の蓋体３と容器２とが液封されるとき、第１の環状の溝部１４内の概ね中央部に、第１の環状の周壁１６が収容され、かつ、第１の環状の周壁１６が第１の封止液１５に浸漬するように、かつ、第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅと、第１の環状の溝部１４の底面１４ｓとの間に隙間ｉができるように、容器駆動手段６により位置決めされる。
【０１２０】
以上の構成によれば、図１および図２より明らかなように、第１の蓋体３と容器２とは、第１の蓋体３の第１の環状の周壁１６と、容器２の第１の環状の溝部１４とが互いに直接接触しないように、第１の封止液１５を介して液封される。
【０１２１】
また、第１の蓋体３は、第１の蓋体３と引き上げ軸（上軸）４との間を液封する第２の液封手段１８をさらに備える。
【０１２２】
第２の液封手段１８は、第１の蓋体３の第１の挿通孔３ｈを囲繞するように上方に起立する壁体３ｗと、壁体３ｗ内に収容される封止液１９とを備える。なお、挿通孔９ｈ_１ 、９ｈ_２ のそれぞれには、実際には、第２の液封手段１８と同様の液封手段が設けられているが、説明を容易とするため、それらについては、図示するのを省略する。
【０１２３】
また、チャンバ（外側容器）９内には、第１のヒ−タ（主ヒ−タ）２２と、第２のヒ−タ（補助ヒ−タ）２３とが設けられている。
【０１２４】
第１のヒ−タ（主ヒ−タ）２２は、容器２の外側に、容器２を取囲むように設けられている。
【０１２５】
第１のヒ−タ（主ヒ−タ）２２は、るつぼ１１内に収容される原料を加熱して、原料融液１０を準備するために設けられているものである。
【０１２６】
また、第２のヒ−タ（補助ヒ−タ）２３は、第１の液封手段８および第２の液封手段１８の外側に、これらを取囲むように設けられている。
【０１２７】
第２のヒ−タ（補助ヒ−タ）２３は、第１の環状の溝部１４内に収容される第１の封止液１５、および、第１の蓋体３に設けられた壁体３ｗ内に収容される封止液１９を加熱し、所望の粘度に保つために設けられるものである。
【０１２８】
また、この単結晶の育成装置１では、引き上げ軸（上軸）駆動手段５は、引き上げ軸（上軸）４の上方先端部４ｅ_２ に接続して設けられたフォースバー２４と、フォースバー２４に接続し、チャンバ（外側容器）９の外側に設けられたロードセル２５を備える。
【０１２９】
ロードセル２５は、ロードセル容器２６内に収容されており、また、フォースバー２４は、プルチューブ２７の中に収められ、これらは、引き上げ軸（上軸）４とともに、全体が回転しながら、昇降自在に設けられる。
【０１３０】
また、図２を再び参照して、この単結晶の育成装置１では、好ましくは、第１の液封手段８において、第１の蓋体３と容器２とが液封されるとき、第１の封止液１５の液面１５ｓと第１の蓋体３の第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅとの間の液柱の長さＬ_１ を、容器２内の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整する。
【０１３１】
また、この時、液柱の長さＬ_１ が長すぎると、容器２の内外での圧力差が大きくなるので、ロードセル２５等の重量測定器に検出されるノイズが大きくなるという問題がある。従って、液柱の長さＬ_１ には上限値と下限値とがある。
【０１３２】
次に、この単結晶の育成装置１を用いて、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶を育成する方法について、以下に説明する。
【０１３３】
まず、上記した化合物半導体の単結晶の原料をるつぼ１１内に収容する。
次に、第１の溝部１４内に、第１の封止液１５を適当量入れ、しかる後に、開口部２ｈを第１の蓋体３で覆う。
【０１３４】
次に、壁体３ｗ内に封止液１９を充填する。
次に、容器２の外側に設けられた第１のヒ−タ（主ヒ−タ）２２を加熱し、るつぼ１１内に収容された原料を加熱し、原料融液１０を準備し、また、第１の封止液１５と封止液１９のそれぞれが、室温において固体である場合には、第２のヒ−タ（補助ヒ−タ）２３を加熱することにより、これらを液体とする。
【０１３５】
第１の封止液１５および封止液１９の材料が液体になった状態で、容器２の内部は、外部雰囲気と完全に遮断される。次に、第１の蓋体３の第１の挿通孔３ｈから、その下方先端部４ｅ_１ に種結晶１２を取付けた引き上げ軸（上軸）４を容器２内に挿入する。
【０１３６】
そして、この状態を保持しつつ、容器駆動手段６を用いて、容器２を所定の回転速度で回転させ、かつ、引き上げ軸（上軸）駆動手段５を用い、引き上げ軸（上軸）４を所定の回転速度で回転させながら、種結晶１２を、ロードセル２５の検出した情報に基づいて、徐々に、原料融液１０から引き上げることにより、種結晶１２に、連続的に、単結晶１３を育成する。
【０１３７】
第１の蓋体３は、チャンバ（外側容器）９に固定されており、引き上げ軸（上軸）４は、第１の蓋体３に直接接触しないように、第１の挿通孔３ｈを挿通する。
【０１３８】
また、第１の蓋体３と容器２とは、上述したように、第１の封止液１５を介して、互いに接触しないように液封されている。
【０１３９】
したがって、第２の容器を回転させても、上述したように、容器２が回転することにより発生する振動が、第１の蓋体３に伝わりにくく、さらには、引き上げ軸（上軸）４に伝わりにくい。
【０１４０】
したがって、この単結晶の育成装置１では、引き上げ軸（上軸）４に、容器２を回転させることにより発生する振動が伝わりにくい結果、ロードセル２５による重量検出線にノイズが発生することもないので、均一の線径（直径）ｄ_１３を有する単結晶１３を育成することができる。
【０１４１】
すなわち、この単結晶の育成装置１を用いれば、線径（直径）ｄ_１３の揃った均一な高品質の単結晶をより確実に形成することができる。
【０１４２】
また、この単結晶の育成装置１を用い、単結晶を育成する際に、第１の液封手段８において、第１の封止液１５の液面１５ｓと第１の蓋体３の第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅとの間の液柱の長さＬ_１ を、容器２内の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整した場合は、容器２内の圧力が、所定の設定圧の上限値よりも高くなると、第１の液封手段８により、容器２内のガスが抜けて、容器２内の内圧の上限値が設定圧に適正に維持される。
【０１４３】
より詳しくは、この単結晶の育成装置１では、第１の封止液１５の液面１５ｓと、第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅとの間の液柱の長さＬ_１ が、容器２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【０１４４】
このため、図２を再び参照して、容器２の内圧が上昇すると、第１の蓋体３の周壁１６の内側の第１の封止液の液面１５ｓ_１ が押下げられ、容器２内のガスが、隙間ｉを通って、外部へ流出し、その結果、容器２の内圧が、容器２の内圧の上限値として、設定されている設定圧に維持される。
【０１４５】
容器２内のガスが第１の液封手段８により、外部へ流出すると、容器２の内圧が、外部へ流出したガス量だけ、急激に降下し、その後、容器２の内圧は、再び、徐々に、内圧の上限値まで上昇し、しかる後に、上記と同様の圧抜きが行なわれる。
【０１４６】
したがって、容器２内の内圧は、単結晶の育成過程において、常に適正な圧力範囲内で脈動することになる。
【０１４７】
この単結晶の育成装置１では、液柱の長さＬ_１ を、容器２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整した場合、容器２内の内圧を、単結晶の育成過程の間、常に、所定の圧力範囲内に維持することができる結果、従来の液体封止法と異なり、原料融液１０上に液体封止剤２９を敢えて置かないで、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶を育成することができる。
【０１４８】
次に、この単結晶の育成装置１を使用して、実際に、単結晶を育成した例を以下に示す。
【０１４９】
より詳しくは、以下に示す実験例では、単結晶の育成装置１を使用して、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体単結晶、より特定的には、ＧａＡｓ単結晶の育成を行なった例を示し、さらに、育成するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体単結晶から、Ｖ族元素の抜けを防止するためおよび容器２内の汚染を防止するため、原料融液１０の表面を、液体封止剤２９で液封した例を示す。
【０１５０】
実験例１
図１に示す単結晶の育成装置１を使用して、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体単結晶、より特定的には、ＧａＡｓ単結晶の育成を行なった。
【０１５１】
本実験例では、るつぼ１１として、内径ｄ_１１が、１５０ｍｍのパイロリックボロンナイトライド（ＰＢＮ）製のるつぼを使用した。
【０１５２】
また、容器２として、カーボン製のサセプタを使用した。
また、第１の蓋体として、カーボン製のものを使用した。
【０１５３】
まず、るつぼ１１内に、ＧａＡｓ多結晶（原料）を１０ｋｇ収容し、しかる後に、ＧａＡｓ多結晶（原料）の表面を、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）（液体封止剤２９）で覆った。
【０１５４】
なお、使用した酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）の量は、３００ｇであった。
次に、ＧａＡｓ多結晶および酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を収容したるつぼ１１を、容器２内に収容した。
【０１５５】
なお、本実験例では、容器２内に、砒素（Ａｓ）単体（図１中、２８で示す）を収容した。
【０１５６】
砒素（Ａｓ）単体の使用量は、２００ｇであった。
次に、容器２の第１の環状の溝部１４内に、第１の封止液１５の材料として、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を収容し、また、第１の蓋体３の壁体３ｗ内に、封止液１９の材料として、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を収容した。
【０１５７】
次に、チャンバ（外側容器）９内に、窒素（Ｎ_２ ）ガスを導入した。
なお、この工程においては、チャンバ（外側容器）９内に、Ａｒ等の不活性ガスを導入してもよい。
【０１５８】
次に、容器２の開口部２ｈを第１の蓋体３で覆った。
より詳しくは、容器２を駆動する容器駆動手段６を用い、容器２を第１の蓋体３方向へ上昇させ、しかる後に、容器２を所定の位置に固定した。
【０１５９】
次に、第１のヒ−タ（主ヒ−タ）２２および第２のヒ−タ（補助ヒ−タ）２３を、それぞれ、加熱した。
【０１６０】
まず、第２のヒータ（補助ヒータ）２３を昇温させることにより、第１の環状の溝部１４内および壁体３ｗ内に収容した、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を融解する。
【０１６１】
なお、壁体３ｗ内の酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）は、液状となっても、粘性があるため、挿入孔３ｈ内を流下して、容器２内に滴下することはない。
【０１６２】
第１の封止液１５および封止液１９の材料が、液体になった状態で、容器２の内部は、外部雰囲気と完全に遮断される。
【０１６３】
また、容器２を駆動する容器駆動手段６を用い、第１の液封手段８の液柱の長さＬ_１ を調整した。
【０１６４】
図２を参照して、本実験例では、液柱の長さＬ_１ を１０ｍｍ、第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅと、第１の環状の溝部１４の底面１４ｓとの間の隙間ｉの距離が、３ｍｍになるように調整した。なお、第１の環状の周壁１６の壁厚Ｗ_１６は、２０ｍｍであった。
【０１６５】
次に、第１のヒ−タ（主ヒ−タ）２２を昇温させることにより、るつぼ１１全体を１２３８℃以上に加熱した。すると、るつぼ１１内では、まず、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）が溶けて、液状となり、固体状態のＧａＡｓ多結晶（原料）の表面を覆う。次いで、ＧａＡｓ多結晶（原料）が融解し、原料融液１０になる。
【０１６６】
そして、原料融液１０は、液状の酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）（液体封止剤２９）により、その表面が、完全に封止（チャージ）された状態になる。
【０１６７】
また、この工程において、砒素（Ａｓ）単体が気化した。
次に、このような状態を保持しつつ、原料融液１０に、ＧａＡｓ単結晶からなる種結晶１２を漬け、容器２と種結晶１２とを相対的に回転させながら、原料融液１０から、ＧａＡｓ単結晶１３を引き上げた。
【０１６８】
より詳しくは、引き上げ軸（上軸）駆動手段を用い、引き上げ軸（上軸）４を３ｒｐｍの回転速度で回転させ、下軸２１を５ｒｐｍの回転速度で回転させながら、引き上げ軸（上軸）４を、１０ｍｍ／時間（ｈｒ）の引き上げ速度で、引き上げた。
【０１６９】
ＧａＡｓ単結晶の育成過程における、ロードセル２５の指示値のノイズの大きさは、約±５ｇの範囲内にあり、この測定値は、育成する単結晶の線径（直径）ｄ_１３を一定値に自動制御するのに十分使用できる値であった。
【０１７０】
このような条件で、線径（直径）が７５ｍｍ、長さが２５０ｍｍのＧａＡｓの単結晶を育成することができた。
【０１７１】
育成したＧａＡｓ単結晶は、Ａｓの抜けがなく、転位やその他の格子欠損の少ない高品質のものであった。
【０１７２】
また、育成したＧａＡｓ単結晶の線径（直径）ｄ_１３は、ほぼ一定値に制御されていた。
【０１７３】
次に、上記と同様にして、線径（直径）ｄ_１３の異なるＧａＡｓ単結晶の育成を行なった。
【０１７４】
その結果、ロードセル２５の指示値のノイズの大きさを±５ｇ範囲内として、線径（直径）ｄ_１３が、７５ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲にある一定の線径（直径）ｄ_１３を有する、長さ２５０ｍｍのＧａＡｓ単結晶を、Ａｓの抜けがなく、転位やその他の格子欠陥の少ない高品質なものとして、育成できることが明らかになった。
【０１７５】
実験例２
図２を再び参照して、実験例２は、第１の蓋体３と容器２との間の液封の条件を調べるために行なわれたものである。
【０１７６】
液柱の長さＬ_１ 、隙間ｉの長さ、第１の封止液の温度を変える以外は、実験例１と同様にして、ＧａＡｓ単結晶の育成を行なった。
【０１７７】
その結果、液柱の長さＬ_１ が、２０ｍｍを超えると、ロードセル２５の指示値のノイズの大きさが、±５０ｇ以上になり、ＧａＡｓ単結晶の線径（直径）ｄ_１３を一定に制御するのが困難になることがわかった。
【０１７８】
また、隙間ｉの長さを１ｍｍ未満にすると、ロードセル２５の測定値のノイズの大きさが±５０ｇ以上になり、ＧａＡｓ単結晶の線径（直径）ｄ_１３を一定に制御するのが困難になることがわかった。
【０１７９】
また、第１の封止液１５の温度を６００℃未満にすると、ロードセル２５の指示値のノイズの大きさが±５０ｇ以上になり、ＧａＡｓ単結晶の線径（直径）ｄ_１３を一定に制御するのが困難になることがわかった。
【０１８０】
他方、液柱の長さＬ_１ を２ｍｍ未満とすると、容器２内の内圧が、低くなり、育成したＧａＡｓ単結晶にＡｓの抜けが見い出された。
【０１８１】
以上の結果より、ＧａＡｓ単結晶を育成する際には、第１の封止液１５の液面１５ｓと、第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅとの間の液柱の長さＬ_１ は、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅと第１の環状の溝部１４の底面１４ｓとの間の距離は１ｍｍ以上であり、かつ、第１の封止液１５の材料として、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を用いる場合は、第１の封止液１５の温度は、６００℃以上に保持するのが好ましいことがわかった。
【０１８２】
実施例２
図３は、本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図であり、図４は、図３中、Ｂ部を拡大して、概略的に示す拡大図である。
【０１８３】
図３および図４を参照して、この単結晶の育成装置３０は、図１および図２に示す単結晶の育成装置１とは、以下の点を除けば同様であるので、相当する部材については相当する参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１８４】
図３および図４を参照して、この単結晶の育成装置３０は、第１の蓋体３の第１の環状の周壁１６に、第１の環状の周壁１６を貫通して、第１の封止液１５を連通する連通路１６ｐが設けられている点において、単結晶の育成装置１０と特に異なっている。
【０１８５】
そして、この単結晶の育成装置３０では、単結晶を育成する際に、第１の封止液１５の液面１５ｓと第１の環状の周壁１６に設けられた連通路１６ｐとの間の液柱の長さＬ_２ が、容器２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されていることがより好ましい。
【０１８６】
この単結晶の育成装置３０では、容器２の内圧が上昇すると、第１の蓋体３の周壁１６の内側の第１の封止液１５の液面１５ｓ_１ が押下げられ、容器２内のガスが、連通路１６ｐを通って、外部へ流出し、その結果、容器２の内圧が、容器２の内圧の上限値として設定されている設定圧に維持される。
【０１８７】
そして、第１の蓋体３は、容器２の上に載置されるのではなく、第１の蓋体３と容器２とは、互いに直接接することなく、第１の封止液１５を介して液封されているので、容器２を回転しても、第１の蓋体３には、容器２の回転に伴う振動が伝わりにくい。また、第１の蓋体３は第１の蓋体固定手段７により固定されている。
【０１８８】
したがって、この単結晶の育成装置３０では、実施例１と同様、容器２、原料融液１０を回転させることにより発生する振動が、引き上げ軸（上軸）４に伝わりにくい。
【０１８９】
したがって、この単結晶の育成装置３０は、実施例１と同様、ロードセル２５の指示値のノイズの大きさが小さく、その結果、育成する化合物半導体の単結晶１３の線径（直径）ｄ_１３を、一定値に自動制御することができる。
【０１９０】
したがって、この単結晶の育成装置３０は、原料融液１０を回転させながら、容器２内の内圧を、単結晶１３の育成過程の間、常に、所定の圧力範囲内に維持し、しかも、引き上げ軸（上軸）４に、容器２を回転させることにより発生する振動が伝わらないようにして、単結晶の育成ができる結果、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の抜けの少ない、しかも、転位や、格子欠陥の少ない高品質の化合物半導体の単結晶を容易に育成（製造）することができる。
【０１９１】
なお、単結晶の育成装置３０を用い、実験例２と同様の実験を行なったところ、ＧａＡｓ単結晶を育成する際には、第１の封止液１５の液面１５ｓと、第１の環状の周壁１６に設けられた連通路１６ｐとの間の液柱の長さＬ_２ は、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅと第１の環状の溝部１４の表面１４ｓとの間の距離は１ｍｍ以上であり、かつ、第１の封止液１５の材料として、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を用いた場合は、第１の封止液１５の温度は、６００℃以上に保持するのが好ましいことがわかった。
【０１９２】
実施例３
図５は、本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図であり、図６は、図５中、Ｃ部を拡大して概略的に示す拡大図である。
【０１９３】
図５および図６を参照して、この単結晶の育成装置４０は、以下の点を除けば、図１に示す単結晶の育成装置１と同様であるので、相当する部材については、相当する参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１９４】
この単結晶の育成装置４０は、第２の液封手段１８が、単結晶の育成装置１と特に異なっている。
【０１９５】
すなわち、この単結晶の育成装置４０の第２の液封手段１８は、第１の蓋体３の上に設けられる第２の蓋体４３と第３の液封手段４８と、第４の液封手段５８とを備える。
【０１９６】
第２の蓋体４３は、第１の蓋体３の上方に着脱自在に設けられるようになっている。
【０１９７】
また、第２の蓋体４３は、その中央天頂部４３ｔに、上下方向に貫通する第２の挿通孔４３ｈを有する。
【０１９８】
そして、第１の挿通孔４３ｈは、第１の蓋体３の第１の挿通孔３ｈと整列するように設けられており、第２の挿通孔４３ｈには、引き上げ軸（上軸）４が挿通されるようになっている。
【０１９９】
第２の挿通孔４３ｈの内径ｄ_４３ｈ は、引き上げ軸（上軸）４の径ｄ_４ より、わずかに大きい内径ｄ_４３ｈ を有している。
【０２００】
また、第１の挿通孔３ｈの内径ｄ_３ｈ１ は、引き上げ軸（上軸）４の径ｄ_４ よりも十分大きい径を有し、引き上げ軸（上軸）４と第１の蓋体３とが互いに直接接触しないようになっている。
【０２０１】
第３の液封手段４８は、第１の蓋体３と第２の蓋体４３との間を液封するために設けられている。
【０２０２】
また、第４の液封手段５８は、第２の蓋体４３と引き上げ軸（上軸）４との間を液封するために設けられている。
【０２０３】
第３の液封手段４８は、第１の蓋体３の第１の挿通孔３ｈの縁部３ｅを囲繞するように設けられる第２の溝部４４と、第２の溝部４４内に収容される第２の封止液４５とを備える。
【０２０４】
また、第４の液封手段５８は、第２の蓋体４３の第２の挿通孔４３ｈを囲繞するように上方に起立する壁体４３ｗと、壁体４３ｗ内に収容される第３の封止液４５とを備える。
【０２０５】
また、第２の蓋体４３は、第２の溝部４４方向に延びる第２の周壁４６を備える。
【０２０６】
第２の周壁４６には、周壁４６を貫通する連通路４６ｐが形成されている。
この単結晶の育成装置４０では、第２の溝部４４の幅Ｗ_４４が、第２の周壁４６の壁厚Ｗ_４６よりも十分に幅広に形成されている。
【０２０７】
そして、第２の周壁４６は、第１の蓋体３と第２の蓋体４３とが液封されるとき、第２の封止液４５内に浸漬するようになっている。
【０２０８】
そして、この単結晶の育成装置４０では、単結晶を育成する際に、第２の封止液４５の液面４５ｓと連通路４６ｐとの間の液柱の長さＬ ₃ が、容器２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【０２０９】
なお、この連通路４６ｐは、第２の蓋体４３の周方向に沿って、適当な間隔を開けて、複数個配置されている。
【０２１０】
次に、この単結晶の育成装置４０を用いて、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶を育成する方法について、以下に説明する。
【０２１１】
まず、上記した化合物半導体単結晶の原料を、るつぼ１１内に収容する。
次に、第１の溝部１４内に、第１の封止液１５を適当量入れ、しかる後に、開口部２ｈを第１の蓋体３で覆う。
【０２１２】
次に、第１の蓋体３の第２の溝部４４内に、第２の封止液４５を適当量入れる。
【０２１３】
次に、第１の蓋体３の上に、第２の蓋体４３を載置する。
より詳しくは、第１の蓋体３の上に、第２の蓋体４３の第２の周壁４６が、第２の溝部４４内のほぼ中央部に位置するように、第２の蓋体４３を載置する。
【０２１４】
次に、第２の蓋体４３の壁体４３ｗ内に第３の封止液５５を収容する。
次に、第１のヒ−タ２２を加熱し、るつぼ１１内に収容された原料を加熱し、原料融液１０を準備し、また、第１の封止液１５と第２の封止液４５と第３の封止液５５のそれぞれが、室温において固体である場合には、第２のヒ−タ（補助ヒ−タ）２３の加熱により、これらを液体とする。
【０２１５】
第１の封止液１５、第２の封止液４５および第３の封止液５５の材料が、液体になった状態で、容器２の内部は、外部雰囲気と完全に遮断される。
【０２１６】
そして、この状態を保持しつつ、容器駆動手段６を用いて、容器２を所定の回転速度で回転させ、かつ、引き上げ軸（上軸）駆動手段５を用い、引き上げ軸（上軸）４を所定の回転速度で回転させながら、種結晶１２を、ロードセル２５の検出した情報に基づいて、徐々に、原料融液１０から引き上げることにより、種結晶１２に、連続的に、単結晶１３を育成する。
【０２１７】
この単結晶の育成装置４０では、第１の蓋体３が容器２上に載置されているのではなく、上述したように、第１の蓋体３と容器２とが、互いに直接接触しないように、第１の封止液１５を介して、液封されている。
【０２１８】
また、第１の蓋体３は第１の蓋体固定手段７により固定されている。
したがって、容器２を回転させても、容器２を回転させることにより発生する振動が、第１の蓋体３に伝わりにくい。
【０２１９】
さらに、第２の蓋体４３は、第１の蓋体３上に載置されている結果、第１の蓋体３の振動が、第２の蓋体４３に伝わりにくい。
【０２２０】
また、この単結晶の育成装置４０では、第１の蓋体３の第１の挿通孔３ｈの内径ｄ_３ｈが、引き上げ軸（上軸）４の径ｄ_４ に比べ、十分に幅広に形成されている結果、第１の蓋体３と引き上げ軸（上軸）４とが互いに直接接触しない。
【０２２１】
したがって、この単結晶の育成装置４０では、容器２を回転させても、容器２を回転させることにより発生する振動が、引き上げ軸（上軸）４に伝わりにくい。
【０２２２】
したがって、この単結晶の育成装置４０では、引き上げ軸（上軸）４に、容器２を回転させることにより発生する振動が伝わりにくい結果、ロードセル２５等の重量測定器にノイズが検出されにくい。このため、この単結晶の育成装置４０を用いれば、均一の線径（直径）ｄ_１３を有する、単結晶を容易に製造することができる。
【０２２３】
また、この単結晶の育成装置４０では、単結晶１３の育成過程において、容器２内の圧力が、所定の設定圧の上限値よりも高くなると、第２の液封手段４８より、容器２内のガスが抜けて、容器２内の内圧の上限値が設定圧に適正に維持される。
【０２２４】
より詳しくは、この単結晶の育成装置４０では、第２の封止液４５の液面４５ｓと、連通路４６ｐとの間の液柱の長さＬ_３ が、容器２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【０２２５】
このため、図６を再び参照して、容器２の内圧が上昇すると、第２の蓋体４３の周壁４６の内側の第２の封止液４５の液面４５ｓ_１ が押下げられ、容器２内のガスが連通路４６ｐを通って、外部へ流出し、その結果、容器２の内圧が、容器２の内圧の上限値として設定されている設定圧に維持される。
【０２２６】
容器２内のガスが、第２の液封手段４８より外部へ流出すると、容器２の内圧が外部へ流出したガス量だけ急激に降下し、その後、容器２の内圧は、再び、徐々に、内圧の上限値まで上昇し、上記と同様な圧抜きが行なわれる。
【０２２７】
したがって、容器２内の内圧は、単結晶の育成過程において、常に適正な圧力範囲内で脈動することになる。
【０２２８】
この単結晶の育成装置４０では、容器２内の内圧を、単結晶の育成過程の間、常に、所定の圧力範囲内に維持し、かつ、容器２、原料融液１０を回転させながら、単結晶を育成することができる結果、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の抜けや、転位や格子欠損の少ない、しかも均一な線径（直径）を有する、高品質の化合物を半導体の単結晶を、容易に製造することができる。
【０２２９】
なお、単結晶の育成装置４０を用い、実験例２と同様の実験を行なったところ、ＧａＡｓ単結晶を育成する際には、第２の封止液４５の液面４５ｓと、第２の周壁４６に設けられた連通路４６ｐとの間の液柱の長さＬ_３ は、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、かつ、第２の封止液４５の材料として、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を用いた場合は、第２の封止液４５の温度は、６００℃以上に保持するのが好ましいことがわかった。
【０２３０】
また、この場合において、第１の封止液１５の液面１５ｓと、第１の環状の周壁１６の下方先端部１６ｅとの間の液柱の長さＬ_１ は、Ｌ_１ ＞Ｌ_３ の関係にあり、第１の封止液１５の材料として、酸化ホウ素（Ｂ_２ Ｏ_３ ）を用いた場合は、第１の封止液１５の温度は、６００℃以上に保持するのが好ましいことがわかった。
【０２３１】
また、実施例１、２に示す単結晶の育成装置１、３０の構成では、第１の蓋体３の中心軸と、引き上げ軸（上軸）４の中心軸とを、精度良く合わせてセッティングしなければ、ロードセル２５等の重量測定器にノイズが検出されることになりやすいが、本実施例に示す単結晶の育成装置４０では第１の蓋体３の挿通孔３ｈの内径ｄ_３ｈが、引き上げ軸（上軸）４の径ｄ_４ に比べ、十分に幅広に形成されているため、第１の蓋体３の中心軸と、引き上げ（上軸）４の中心軸とを、精度良く合わせてセッティングする必要がなく、また、実施例１、２に示す単結晶の育成装置１、３０に比べ、単結晶の育成装置４０は、ロードセル２５等の重量測定器に検出されるノイズを更に小さくすることができるという効果を奏する（実施例４においても同じである）。
【０２３２】
実施例４
図７は、本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図であり、図８は、図７中、Ｄ部を拡大して概略的に示す拡大図である。
【０２３３】
図７および図８を参照して、この単結晶の育成装置６０は、以下点を除けば、図５に示す単結晶の育成装置４０と同様であるので、相当する部材については相当する参照符号を付して、その説明を省略する。
【０２３４】
この単結晶の育成装置６０は、第２の液封手段１８の構成が、単結晶の育成装置４０と特に異なっている。
【０２３５】
より特定的には、第２の蓋体６３の構造が、単結晶の育成装置４０の第２の蓋体４３の構造と特に異なっている。
【０２３６】
図９は、この単結晶の育成装置６０を、容器２、第１の蓋体３および第２の蓋体６３を中心に示す、概略的な分解斜視図である。
【０２３７】
図７、図８および図９を参照して、この単結晶の育成装置６０の第２の液封手段１８は、第２の蓋体６３を固定する第２の蓋体固定手段６４を備える点において、単結晶の育成装置４０と特に異なっている。
【０２３８】
そして、第２の周壁４６は、第２の蓋体固定手段６４により、第２の周壁４６の下方先端部４６ｅと第２の溝部４４の底面４４ｓとの間に隙間ｉを保持するように固定されている。
【０２３９】
より具体的には、この単結晶の育成装置６０では、第２の蓋体固定手段６４は、係止片である。
【０２４０】
そして、この係止片６４は、第２の周壁４６の表面の所定の位置から横方向に突出し、第２の溝部４４に係止するようになっている。
【０２４１】
また、この単結晶の育成装置６０では、係止片６４が設けられる所定の位置が、単結晶１３を育成する際に、第２の封止液４５の液面４５ｓと、周壁４６の下方先端部４６ｅとの間の液柱の長さＬ_４ が、容器２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている。
【０２４２】
なお、この単結晶の育成装置６０は、第２の蓋体６３の構造が、実施例３に示す単結晶の育成装置４０の第２の蓋体４３の構造と異なるだけであって、この単結晶の育成装置６０を用いて、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物の半導体の単結晶を育成する方法は、実施例３と同様であるので、その説明を省略する。
【０２４３】
また、この単結晶の育成装置６０において、第２の蓋体６３の代わりに、図１０に示す第２の蓋体７３を用いてもよい。
【０２４４】
図１０を参照して、図１０に示す第２の蓋体７３は、周壁４６に、周壁４６を貫通する連通路４６ｐが設けられている点において、第２の蓋体６３と特に異なっている。
【０２４５】
そして、第２の蓋体７３を用いる場合は、単結晶１３を育成する際に、第２の封止液４５の液面４５ｓと連通路４６ｐとの間の液柱の長さＬ₅を、容器２の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整するのが好ましいことを付記しておく。
【０２４６】
なお、実施例１〜実施例４に関する開示は、本発明の単なる具体例にすぎず、本発明の技術的範囲を何ら制限するものではない。
【０２４７】
本発明に従う単結晶の育成装置において、第１の蓋体および／または第２の蓋体に、連通路を設ける場合には、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１および／または第２の蓋体の周壁に、周壁を貫通するように、円形、四角形、三角形等の種々の形状の連通路を形成してもよく、また、図１１（ｄ）〜（ｆ）に示すように、第１および／または第２の蓋体の周壁の下端部に、半円形、四角形、三角形等の種々の形状の切欠部を形成してもよい。
【０２４８】
また、容器２として、種々の容器を用いることができる。
たとえば、容器２としては、図１２（ａ）に示すように、その開口部８１ｈの縁部８１ｅに第１の環状の溝部８４を有するるつぼ８１を用いることができる。
【０２４９】
また、そのような容器２としては、図１２（ｂ）に示すように、その開口部９２ｈの縁部９２ｅに第１の環状の溝部９４を有し、かつその内部に、内接するように、るつぼ９１が、上向きに収容されるようになっている、容器９２を用いることもできる。
【０２５０】
また、実施例１〜実施例４では、容器２が、容器駆動手段６により、上下方向に昇降し、所定の位置に位置決めされる装置について説明したが、第１の蓋体３が、上下方向に移動し、所定の位置に位置決めされるものも、本願発明に含まれることはいうまでもない。
【０２５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に従う単結晶の育成装置は、上記した構成を有する結果、原料融液を回転させることにより生じる振動が、引き上げ軸に伝わりにくい結果、原料融液を回転させながら、線径（直径）が均一な単結晶をより確実に形成することができる。
【０２５２】
また、本発明の従う単結晶の育成装置は、特に、第３の液封手段を、容器の内圧の調整手段として用いることにより、単結晶を育成する際に、容器の内圧を常に適正な圧力範囲内に維持することができる。
【０２５３】
したがって、本発明に従う単結晶の育成装置は、原料融液を回転させながら、原料融液を収容する容器内の揮発成分の圧力を常に適正な圧力範囲内に維持しつつ、かつ、原料融液を回転させることにより生じる振動が、引き上げ軸に伝わりにくい結果、Ｖ族元素またはＶＩ族元素の抜けの少ない、高品質の化合物半導体の単結晶を育成することができる。
【０２５４】
本発明に従う単結晶の育成装置は、特に、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の単結晶を育成する際に、好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１中、Ａ部を拡大して、概略的に示す拡大図である。
【図３】本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図である。
【図４】図３中、Ｂ部を拡大して、概略的に示す拡大図である。
【図５】本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図である。
【図６】図５中、Ｃ部を拡大して、概略的に示す拡大図である。
【図７】本発明に従う単結晶の育成装置の一実施例を概略的に示す縦断面図である。
【図８】図７中、Ｄ部を拡大して、概略的に示す拡大図である。
【図９】本発明に従う単結晶の育成装置を、容器２、第１の蓋体３および第２の蓋体６３を中心に示す、概略的な分解斜視図である。
【図１０】本発明に従う単結晶の育成装置において、好適に用いることのできる第２の蓋体を概略的に示す部分拡大図である。
【図１１】第１の蓋体および／または第２の蓋体に形成する連通路を概略的に示す平面図である。
【図１２】本発明に従う単結晶の育成装置において、好適に用いることのできる容器を概略的に示す縦断面図である。
【図１３】特公平５−７２３５７５号公報に記載される単結晶の育成装置を概略的に示す縦断面図である。
【図１４】図１３中、Ｆ部を拡大して、概略的に示す拡大図である。
【符号の説明】
１、３０、４０、６０ 単結晶の育成装置
２ 容器
３ 第１の蓋体
３ｔ 天頂部
３ｈ 挿通孔
３ｗ 壁体
４ 引き上げ軸（上軸）
５ 引き上げ軸（上軸）駆動手段
６ 容器２を回転自在に駆動する駆動手段
７ 第１の蓋体固定手段
８ 第１の液封手段
９ チャンバ（外側容器）
１０ 原料融液
１１ るつぼ
１２ 種結晶
１３ 単結晶
１４ 第１の環状の溝部
１５ 第１の封止液
１６ 第１の環状の周壁
１７ 支持部材
１８ 第２の液封手段
１９ 封止液
２１ 下軸
２２ 第１のヒ−タ（主ヒ−タ）
２３ 第２のヒ−タ（補助ヒ−タ）
４３、６３ 第２の蓋体
４４ 第２の溝部
４５ 第２の封止液
４８ 第３の液封手段
５５ 第３の封止液
５８ 第４の液封手段
６４ 第２の蓋体固定手段（係止片）

Claims (5)

1. 原料融液を回転させながら、原料融液から種結晶を引き上げつつ、単結晶を育成させる単結晶の育成装置であって、
   前記原料融液を収容するために設けられ、上方に開口部を有する容器と、
   前記容器の開口部に着脱自在に設けられ、天頂部に第１の挿通孔を有する第１の蓋体と、
   前記第１の挿通孔から前記容器内に挿入され、前記容器内に収容される原料融液から種結晶を引き上げるための引き上げ軸と、
   前記引き上げ軸を回転自在に、かつ、上下方向に昇降自在に駆動する引き上げ軸駆動手段と、
   前記容器を回転自在に駆動する容器駆動手段と、
   前記第１の蓋体を固定する第１の蓋体固定手段と、
   前記第１の蓋体と前記容器との間を液封するための第１の液封手段とを備え、
   前記第１の液封手段は、
   前記容器の開口部の縁部を囲繞するように設けられる第１の環状の溝部と、
   前記第１の環状の溝部内に収容される第１の封止液とを備え、
   前記第１の蓋体は、
   前記第１の環状の溝部方向に延び、かつ、前記第１の蓋体と前記容器とが液封されるとき、前記第１の封止液に浸漬する第１の環状の周壁を備え、
   前記容器が、前記第１の蓋体固定手段により固定された第１の蓋体の前記第１の環状の周壁のまわりを、前記容器と前記第１の蓋体との間が液封された状態を保持しつつ、前記第１の封止液を介して、回転でき、
   前記第１の蓋体と前記引き上げ軸との間を液封する第２の液封手段をさらに備え、
   前記第２の液封手段は、
   前記第１の蓋体の上に設けられ、前記第１の挿通孔と整列し、前記引き上げ軸が挿通される第２の挿通孔を、天頂部に有する、第２の蓋体と、
   前記第１の蓋体と前記第２の蓋体との間を液封するための第３の液封手段と、
   前記第２の蓋体と前記引き上げ軸との間を液封するための第４の液封手段とを備え、
   前記第３の液封手段は、
   前記第１の蓋体の第１の挿通孔の縁部を囲繞するように設けられる第２の溝部と、
   前記第２の溝部内に収容される第２の封止液とを備え、
   前記第４の液封手段は、
   前記第２の蓋体の第２の挿通孔を囲繞するように上方に起立する壁体と、
   前記壁体内に収容される第３の封止液とを備え、
   前記第２の蓋体は、前記第２の溝部方向に延び、かつ、前記第１の蓋体と前記第２の蓋体とが液封されるとき、前記第２の封止液に浸漬する第２の周壁を備え、
   前記第２の周壁は、前記第２の溝部の底面上に載置されており、
   前記第２の周壁は、前記第２の周壁を貫通して形成され、前記第２の封止液を連通する連通路を有し、
   単結晶を育成する際に、
   前記第２の封止液の液面と、前記連通路との間の液柱の長さが、
   前記容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている、単結晶の育成装置。
2. 原料融液を回転させながら、原料融液から種結晶を引き上げつつ、単結晶を育成させる単結晶の育成装置であって、
   前記原料融液を収容するために設けられ、上方に開口部を有する容器と、
   前記容器の開口部に着脱自在に設けられ、天頂部に第１の挿通孔を有する第１の蓋体と、
   前記第１の挿通孔から前記容器内に挿入され、前記容器内に収容される原料融液から種結晶を引き上げるための引き上げ軸と、
   前記引き上げ軸を回転自在に、かつ、上下方向に昇降自在に駆動する引き上げ軸駆動手段と、
   前記容器を回転自在に駆動する容器駆動手段と、
   前記第１の蓋体を固定する第１の蓋体固定手段と、
   前記第１の蓋体と前記容器との間を液封するための第１の液封手段とを備え、
   前記第１の液封手段は、
   前記容器の開口部の縁部を囲繞するように設けられる第１の環状の溝部と、
   前記第１の環状の溝部内に収容される第１の封止液とを備え、
   前記第１の蓋体は、
   前記第１の環状の溝部方向に延び、かつ、前記第１の蓋体と前記容器とが液封されるとき、前記第１の封止液に浸漬する第１の環状の周壁を備え、
   前記容器が、前記第１の蓋体固定手段により固定された第１の蓋体の前記第１の環状の周壁のまわりを、前記容器と前記第１の蓋体との間が液封された状態を保持しつつ、前記第１の封止液を介して、回転でき、
   前記第１の蓋体と前記引き上げ軸との間を液封する第２の液封手段をさらに備え、
   前記第２の液封手段は、
   前記第１の蓋体の上に設けられ、前記第１の挿通孔と整列し、前記引き上げ軸が挿通される第２の挿通孔を、天頂部に有する、第２の蓋体と、
   前記第１の蓋体と前記第２の蓋体との間を液封するための第３の液封手段と、
   前記第２の蓋体と前記引き上げ軸との間を液封するための第４の液封手段と、前記第２の蓋体を固定する第２の蓋体固定手段とを備え、
   前記第３の液封手段は、
   前記第１の蓋体の第１の挿通孔の縁部を囲繞するように設けられる第２の溝部と、
   前記第２の溝部内に収容される第２の封止液とを備え、
   前記第４の液封手段は、
   前記第２の蓋体の第２の挿通孔を囲繞するように上方に起立する壁体と、
   前記壁体内に収容される第３の封止液とを備え、
   前記第２の蓋体は、前記第２の溝部方向に延び、かつ、前記第１の蓋体と前記第２の蓋体とが液封されるとき、前記第２の封止液に浸漬する第２の周壁を備え、
   前記第２の周壁は、前記第２の蓋体固定手段により、前記第２の周壁の下方先端と前記第２の溝部の底面との間に間隔を保持するように固定されている、単結晶の育成装置。
3. 前記第２の蓋体固定手段は、
   前記第２の周壁の表面の所定の位置から横方向に突出し、前記第２の溝部に係止する係止片である、請求項２に記載の単結晶の育成装置。
4. 前記係止片が設けられる所定の位置が、単結晶を育成する際に、前記第２の封止液の液面と、前記周壁の下方先端部との間の液柱の長さが、前記容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている、請求項３に記載の単結晶の育成装置。
5. 前記第２の周壁は、前記第２の周壁を貫通して形成され、前記第２の封止液を連通する連通路を有し、
   前記係止片が設けられる所定の位置が、単結晶を育成する際に、前記第２の封止液の液面と、前記周壁の下方先端部との間の液柱の長さが、前記容器の内圧の上限値を設定圧に調整するのに必要な長さに調整されている、請求項３に記載の単結晶の育成装置。

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