JP6354399B2 - 坩堝および単結晶の製造方法 - Google Patents
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Description
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の坩堝は、原料粉末を昇華させて種結晶上に再結晶させることにより、当該種結晶上に単結晶を成長させるための坩堝である。この坩堝は、上記種結晶を保持すべき保持部と、当該保持部から上記単結晶の成長方向に沿って延在する空間である第1領域と、当該第1領域から上記単結晶の成長方向に沿って上記保持部とは反対側に延在する空間である第2領域と、当該第2領域から上記単結晶の成長方向に沿って上記第1領域とは反対側に延在し、上記原料粉末を保持すべき空間である第3領域と、を備える。上記第1領域を取り囲む壁部である第1壁部において、互いに対向する第1壁部間の距離は一定または上記保持部から離れるにしたがって大きくなる。上記第2領域を取り囲む壁部である第2壁部において、互いに対向する第2壁部間の距離は上記第1領域から離れるにしたがって大きくなる。上記第2壁部の内壁面と上記単結晶の成長方向とのなす角である角度βは、上記第1壁部の内壁面と上記単結晶の成長方向とのなす角である角度α以上である。そして、上記第1壁部の内部には断熱材が配置されている。さらに、上記第2壁部の内部には内壁の各領域が空の空間を挟んで反対側の内壁の領域に対向する中空領域が形成されている。
(実施の形態1)
次に、本発明にかかる坩堝および当該坩堝を用いた単結晶の製造方法の一実施の形態である実施の形態1を、炭化珪素の単結晶が製造される場合を例に、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
次に、他の実施の形態である実施の形態2について説明する。実施の形態2における坩堝1は、実施の形態1の場合と基本的には同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態2における坩堝1は以下の点において実施の形態1の場合とは異なっている。
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態3について説明する。実施の形態3における坩堝1は、実施の形態1の場合と基本的には同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態3における坩堝1は以下の点において実施の形態1の場合とは異なっている。
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態4について説明する。実施の形態4における坩堝1は、実施の形態1の場合と基本的には同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態4における坩堝1は以下の点において実施の形態1の場合とは異なっている。
10 蓋部
11 保持部
11A 保持面
12 蓋結合面
20 本体部
21 本体部結合面
30 第1領域
31 中空領域
32 第1壁部
32A 内壁面
40 第2領域
41 中空領域
41A 内壁
42 第2壁部
42A 内壁面
50 第3領域
52 第3壁部
52A 内壁面
60 第4領域
61 チャネル空間
81 種結晶
82 原料粉末
83 単結晶
91 断熱材
Claims (7)
- 原料粉末を昇華させて種結晶上に再結晶させることにより、前記種結晶上に単結晶を成長させるための坩堝であって、
前記種結晶を保持すべき保持部と、
前記保持部から前記単結晶の成長方向に沿って延在する空間である第1領域と、
前記第1領域から前記単結晶の成長方向に沿って前記保持部とは反対側に延在する空間である第2領域と、
前記第2領域から前記単結晶の成長方向に沿って前記第1領域とは反対側に延在し、前記原料粉末を保持すべき空間である第3領域と、を備え、
前記第1領域を取り囲む壁部である第1壁部において、互いに対向する前記第1壁部間の距離は一定または前記保持部から離れるにしたがって大きくなり、
前記第2領域を取り囲む壁部である第2壁部において、互いに対向する前記第2壁部間の距離は前記第1領域から離れるにしたがって大きくなり、
前記第2壁部の内壁面と前記単結晶の成長方向とのなす角である角度βは、前記第1壁部の内壁面と前記単結晶の成長方向とのなす角である角度αよりも大きく、
前記第1壁部の内部に形成された中空領域内には断熱材が配置され、
前記第2壁部の内部には、内壁の各領域が空の空間を挟んで反対側の内壁の領域に対向する中空領域が形成されている、坩堝。 - 前記角度αは5°以下であり、前記角度βは20°以上である、請求項1に記載の坩堝。
- 前記角度βは70°以下である、請求項1または請求項2に記載の坩堝。
- 炭化珪素からなる前記原料粉末を昇華させて炭化珪素からなる前記種結晶上に再結晶させることにより、前記種結晶上に炭化珪素からなる前記単結晶を成長させるために用いられる、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の坩堝。
- 坩堝内に原料粉末および種結晶を配置する工程と、
前記原料粉末を昇華させて前記種結晶上に再結晶させることにより、前記種結晶上に単結晶を成長させる工程と、を備え、
前記原料粉末および前記種結晶を配置する工程では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の坩堝内の前記保持部に前記種結晶が配置されるとともに、前記第3領域に前記原料粉末が配置される、単結晶の製造方法。 - 前記単結晶を成長させる工程では、前記単結晶の成長が前記第1領域内において完結する、請求項5に記載の単結晶の製造方法。
- 前記坩堝内に前記原料粉末および前記種結晶を配置する工程では、炭化珪素からなる前記原料粉末および前記種結晶が前記坩堝内に配置され、
前記種結晶上に前記単結晶を成長させる工程では、前記種結晶上に炭化珪素からなる前記単結晶を成長させる、請求項5または請求項6に記載の単結晶の製造方法。
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