JP6424593B2 - 炭化珪素単結晶の製造方法 - Google Patents
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Description
昇華法により炭化珪素単結晶を製造する製造装置においては、坩堝内に配置された炭化珪素原料の昇華と種結晶上での再結晶が生じるように、坩堝を加熱するための加熱部が設けられている。このような製造装置では、通常、装置の外郭を構成するチャンバ内において、坩堝の周囲を覆うように断熱材を配置した状態で、加熱部への供給電力によって加熱部の発生熱量を制御することにより、炭化珪素原料および種結晶の各々の温度を調整する。これにより、炭化珪素原料と種結晶との間に昇華再結晶に必要な温度勾配が形成される。
(1)本発明の一態様に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、坩堝と、坩堝の内部に配置された原料と、坩堝の内部において、原料と対面して配置された種結晶と、坩堝の外周に設けられた加熱部と、坩堝を覆うように配置され、坩堝の外表面と対向する位置に開口部が設けられた断熱材と、開口部を通して坩堝の温度を測定可能に構成された温度計とを準備する工程と、加熱部に電力を供給して坩堝を加熱することにより、原料を昇華させて種結晶上に炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備える。炭化珪素単結晶を成長させる工程は、加熱部に供給する電力を、温度計によって測定された坩堝の温度からフィードバック制御する第1の工程と、加熱部に供給する電力を、一定電力に制御する第2の工程とを有する。第2の工程における加熱部に供給する電力は、第1の工程における加熱部に供給する電力に基づいて算出される。
以下、本発明の実施形態の具体例を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符号を付し、その説明は繰り返さない。また、本明細書中においては、個別面を()、集合面を{}でそれぞれ示す。また、負の指数については、結晶学上、”−”(バー)を数字の上に付けることになっているが、本明細書中では、数字の前に負の符号を付けている。
(炭化珪素単結晶の製造装置)
まず、本発明の実施の形態1に係る炭化珪素単結晶の製造装置100の構成について説明する。
図2に示されるように、第2抵抗ヒータ2は、頂面5a1から底面5b2に向かう方向に沿って延在する第1部分1xと、底面5b2側において第1部分1xと連続して設けられ、かつ側面5b1の周方向に沿って延在する第2部分2xと、第2部分2xに連続して設けられ、かつ底面5b2から頂面5a1に向かう方向に沿って延在する第3部分3xと、頂面5a1側において第3部分3xと連続して設けられ、かつ側面5b1の周方向に沿って延在する第4部分4xとを有する。第1部分1x、第2部分2x、第3部分3xおよび第4部分4xはヒータユニット10xを構成する。第2抵抗ヒータ2は、複数のヒータユニット10xが連続して設けられて環状体を構成している。
図1に示されるように、上部放射温度計9aは、チャンバ6の外部において坩堝5の頂面5a1に対面する位置に設けられており、開口部4a3およびビューポート6aを通して頂面5a1の温度を測定可能に構成されている。上部放射温度計9aにより測定された頂面5a1の温度Th1は制御装置20へ送られる。
制御装置20は、代表的にはCPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリ領域と、入出力インターフェイスとを主体として構成される。制御装置20は、予めROMなどに格納されたプログラムをCPUがRAMに読出して実行することによって、坩堝5の温度制御を実行する。なお、制御装置20の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
次に、実施の形態1に係る炭化珪素単結晶の製造方法について説明する。図7に示されるように、実施の形態1に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、準備工程(S10)と、結晶成長工程(S20)とを備える。
準備工程(S10)では、断熱材4、第1抵抗ヒータ1、第2抵抗ヒータ2、第3抵抗ヒータ3、坩堝5および放射温度計9a,9b,9cが準備される。さらに、種結晶11および炭化珪素原料12が準備される。図8に示されるように、種結晶11および炭化珪素原料12が坩堝5の内部に配置される。炭化珪素原料12は坩堝5の収容部5b内に配置される。炭化珪素原料12は、たとえば多結晶炭化珪素の粉末である。種結晶11は、たとえば接着剤を用いて台座5aの種結晶保持面5a2に固定される。種結晶11は、たとえばポリタイプ4Hの六方晶炭化珪素の基板である。種結晶11は、台座5aの種結晶保持面5a2に固定される裏面11aと、裏面11aと反対側の表面11bとを有する。種結晶11の表面11bの直径は、たとえば100mm以上であり、好ましくは150mm以上である。種結晶11の表面11bは、たとえば{0001}面から8°以下程度オフした面である。種結晶11は、表面11bが、炭化珪素原料12の表面12aに対面するように配置される。
結晶成長工程(S20)では、第1抵抗ヒータ1、第2抵抗ヒータ2および第3抵抗ヒータ3に電力を供給して坩堝5を加熱することにより、炭化珪素原料12を昇華させて種結晶11の表面11b上に炭化珪素単結晶を成長させる。
以上に述べた結晶成長工程(S20)における坩堝5の温度制御は、第1抵抗ヒータ1、第2抵抗ヒータ2および第3抵抗ヒータ3の各々に供給する電力を制御することで実現される。以下、結晶成長工程(S20)における抵抗ヒータに供給する電力の制御について説明する。
第1の工程(S21)では、温度Th1,Th2,Th3の測定値をそれぞれ目標値に一致させるために、供給電力PWR1,PWR2,PWR3をそれぞれフィードバック制御する。このようなフィードバック制御は、制御装置20のフィードバック制御部120(図6参照)によって実現される。
第2の工程(S22)では、第1抵抗ヒータ1に供給する電力の制御を、フィードバック制御から一定電力制御に切り替える。第2の工程(S22)における第1抵抗ヒータ1に供給する電力は、第1の工程(S21)における第1抵抗ヒータ1に供給する電力に基づいて算出される。
上述の実施の形態1では、第2の工程(S22)において、第1抵抗ヒータ1に供給する電力の制御を、フィードバック制御から一定電力制御に切り替える構成について説明したが、第2抵抗ヒータ2に供給する電力の制御を切り替えるようにしてもよい。第2の工程(S22)における第2抵抗ヒータ2に供給する電力は、第1の工程(S21)における第2抵抗ヒータ2に供給する電力に基づいて算出される。これによれば、開口部4b3の閉塞が生じたことによって側面5b1の温度測定が難しくなった場合においても、側面5b1の温度を温度A2に保持することができる。
上述の実施の形態1では、結晶成長工程(S20)において、フィードバック制御から一定電力制御に切り替える回数を1回としたが、複数回としてもよい。すなわち、結晶成長中、フィードバック制御が実行される第1の工程(S21)と、一定電力制御が実行される第2の工程(S22)とを交互に繰り返す構成としてもよい。
(炭化珪素単結晶の製造装置)
図13に示されるように、実施の形態2に係る炭化珪素単結晶の製造装置110は、図1に示される実施の形態1に係る製造装置100と基本的に同様の構成を有している。しかしながら、坩堝5を加熱する加熱部として、第1抵抗ヒータ1、第2抵抗ヒータ2および第3抵抗ヒータ3に代えて、高周波加熱コイル15を有している点、断熱材4に代えて断熱材4Aを有している点、および制御装置20に代えて制御装置22を有している点で製造装置100とは異なっている。そのため、同一または対応する構成には同じ符号を付し、同じ説明は繰り返さない。
図13に示されるように、高周波加熱コイル15は、坩堝5の外周に巻回されている。加熱部に高周波加熱コイル15が用いられる場合、高周波加熱コイル15は、断熱材4Aの外部に配置されることが好ましい。なお、高周波加熱コイル15は、チャンバ6の外部に配置されてもよいし、断熱材4Aとチャンバ6との間に配置されてもよい。
断熱材4Aは、坩堝5を収容可能に構成されている。断熱材4Aは、断熱材4と同じ材料で構成されている。坩堝5をチャンバ6内に配置した際、断熱材4Aは坩堝5の周囲を囲うように設けられている。
制御装置22は、制御装置20と同様に、予めROMなどに格納されたプログラムをCPUがRAMに読出して実行することによって、坩堝5の温度制御を実行する。制御装置22に入力される情報として、図13には、上部放射温度計9aからの頂面5a1の温度Th1、および下部放射温度計9cからの底面5b2の温度Th3を例示する。図示しないが、チャンバ6内の圧力の検出値についても制御装置22に入力される。
次に、実施の形態2に係る炭化珪素単結晶の製造方法について説明する。実施の形態2に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、実施の形態1に係る炭化珪素単結晶の製造方法と基本的に同様である。すなわち、実施の形態2に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、準備工程(S10:図7)と、結晶成長工程(S20:図7)とを備える。結晶成長工程(S20)では、高周波加熱コイル15に電力を供給して坩堝5を加熱することにより、炭化珪素原料12を昇華させて種結晶11の表面11b上に炭化珪素単結晶を成長させる。
結晶成長工程(S20)は、第1の工程(S21)と、第2の工程(S22)とを有する。実施の形態2では、第1の工程(S21)の一実施態様として、高周波加熱コイル15に供給する電力を、上部放射温度計9aによって測定された坩堝5の温度からフィードバック制御する。また、第2の工程(S22)の一実施態様として、高周波加熱コイル15に供給する電力を、一定電力に制御する。
第1の工程(S21)では、温度Th1の測定値を目標値に一致させるために、高周波加熱コイル15に供給する電力PWRを増減させるフィードバック制御が実行される。このようなフィードバック制御は、制御装置22のフィードバック制御部120(図14)によって実現される。
第2の工程(S22)では、高周波加熱コイル15に供給する電力の制御を、フィードバック制御から一定電力制御に切り替える。第2の工程(S22)における高周波加熱コイル15に供給する電力は、第1の工程(S21)における高周波加熱コイル15に供給する電力に基づいて算出される。高周波加熱コイル15の制御の切り替えは、実施の形態1に係る抵抗ヒータの制御の切り替えと基本的に同様である。すなわち、高周波加熱コイル15の制御の切り替えは、図10に示される第1抵抗ヒータ1に供給する電力PWR1を、高周波加熱コイル15に供給する電力PWRに置き換えることで説明することができる。
結晶成長工程(S20)では、上述した供給電力の制御に並行して、駆動制御部150(図14)によって高周波加熱コイル15の位置が調整される。
上述の実施の形態2では、坩堝5の温度制御を、高周波加熱コイル15に供給する電力の制御と、高周波加熱コイル15の位置調整とによって実現する構成としたが、高周波加熱コイル15を、互いに独立して制御可能な複数のコイルで構成することによっても実現可能である。
図15に示されるように、実施の形態2の変形例に係る炭化珪素単結晶の製造装置112は、図13に示される実施の形態2に係る製造装置110と基本的に同様の構成を有している。しかしながら、高周波加熱コイルが第1コイル15uおよび第2コイル15dにより構成されている点、および制御装置22に代えて制御装置24を有している点で製造装置110とは異なっている。そのため、同一または対応する構成には同じ符号を付し、同じ説明は繰り返さない。
第1コイル15uは、坩堝5の外周の頂面5a1側に巻回される。電源15auは、交流電源(図示せず)から電力の供給を受けて第1コイル15uに電力を供給する。電源15auは、たとえばサイリスタスイッチを含む。電源15auは、制御装置24からの制御信号CSuに従って、第1コイル15uに供給する電力を最大出力から最小出力まで連続調整することができる。
制御装置24は、制御装置22と同様に、予めROMなどに格納されたプログラムをCPUがRAMに読出して実行することによって、坩堝5の温度制御を実行する。制御装置24に入力される情報として、図15には、上部放射温度計9aからの頂面5a1の温度Th1、および下部放射温度計9cからの底面5b2の温度Th3を例示する。図示しないが、チャンバ6内の圧力の検出値についても制御装置24に入力される。
次に、実施の形態2の変形例に係る炭化珪素単結晶の製造方法について説明する。実施の形態2の変形例に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、実施の形態2に係る炭化珪素単結晶の製造方法と基本的に同様である。すなわち、実施の形態2の変形例に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、準備工程(S10:図7)と、結晶成長工程(S20:図7)とを備える。
結晶成長工程(S20)は、第1の工程(S21)と、第2の工程(S22)とを有する。実施の形態2の変形例では、第1の工程(S21)の一実施態様として、第1コイル15uおよび第2コイル15dのそれぞれに供給する電力を、上部放射温度計9aおよび下部放射温度計9cによってそれぞれ測定された坩堝5の温度からフィードバック制御する。また、第2の工程(S22)の一実施態様として、第2コイル15dに供給する電力を、下部放射温度計9cによって測定された坩堝5の温度からフィードバック制御し、第1コイル15uに供給する電力を、一定電力に制御する。
第1の工程(S21)では、温度Th1,Th3の測定値をそれぞれ目標値に一致させるために、第1コイル15uおよび第2コイル15dに供給する電力を増減させるフィードバック制御が実行される。このようなフィードバック制御は、制御装置24のフィードバック制御部120(図16参照)によって実現される。
第2の工程(S22)では、第1コイル15uに供給する電力の制御を、フィードバック制御から一定電力制御に切り替える。第2の工程(S22)における第1コイル15uに供給する電力は、第1の工程(S21)における第1コイル15uに供給する電力に基づいて算出される。なお、第2コイル15dに供給する電力は、結晶成長中、フィードバック制御が継続して実行される。したがって、以下では、第1コイル15uに供給する電力の制御に着目して説明する。
本実施の形態に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、坩堝5と、坩堝5の内部に配置された原料12と、坩堝5の内部において、原料12と対面して配置された種結晶11と、坩堝5の外周に設けられた加熱部(抵抗ヒータまたは高周波加熱コイル)と、坩堝5を覆うように配置され、坩堝5の外表面と対向する位置に開口部4a3,4b3,4c3が設けられた断熱材4と、開口部4a3,4b3,4c3を通して坩堝5の温度を測定可能に構成された温度計9a,9b,9cとを準備する工程(S10:図7)と、加熱部に電力を供給して坩堝5を加熱することにより、原料12を昇華させて種結晶11上に炭化珪素単結晶を成長させる工程(S20:図7)とを備える。炭化珪素単結晶を成長させる工程は、加熱部に供給する電力を、温度計9a,9b,9cによって測定された坩堝5の温度からフィードバック制御する第1の工程(S21:図7)と、加熱部に供給する電力を、一定電力に制御する第2の工程(S22:図7)とを有する。第2の工程における加熱部に供給する電力は、第1の工程における加熱部に供給する電力に基づいて算出される。これにより、炭化珪素単結晶を成長させる工程において加熱部に供給される電力は、坩堝5の温度の測定値と目標値との偏差に基づいたフィードバック制御が実行された後、フィードバック制御された電力から算出された一定電力に固定する一定電力制御に切り替えられる。したがって、一定電力制御が実行される期間においても、加熱部は炭化珪素単結晶の成長のための熱量を発生できる。この結果、炭化珪素単結晶の成長中、再結晶化した炭化珪素に起因して測温用の開口部の閉塞が発生した場合であっても、坩堝の温度制御が不安定になることを抑制できる。
1x 第1部分
2 第2抵抗ヒータ
2a 第1面
2b 第2面
2c 第3面
2d 第4面
4a3,4b3,4c3 開口部
6a,6b,6c ビューポート
2x 第2部分
3 第3抵抗ヒータ
3x 第3部分
4,4A 断熱材
4x 第4部分
5 坩堝
5a1 頂面
5a 台座
5a2 種結晶保持面
5b 収容部
5b1 側面
5b2 底面
6 チャンバ
7,8,14 端子
7a 第2電源
8a 第3電源
9a 上部放射温度計
9b 側部放射温度計
9c 下部放射温度計
10x ヒータユニット
11 種結晶
11a 裏面
11b,12a 表面
12 炭化珪素原料(原料)
14a 第1電源
15 高周波加熱コイル
15u 第1コイル
15d 第2コイル
15a,15au,15ad 電源
15b 駆動部
20,22,24 制御装置
30 炭化珪素単結晶
100,110,112 製造装置
120 フィードバック制御部
122 一定電力制御部
150 駆動制御部
Claims (9)
- 坩堝と、
前記坩堝の内部に配置された原料と、
前記坩堝の内部において、前記原料と対面して配置された種結晶と、
前記坩堝の外周に設けられた加熱部と、
前記坩堝を覆うように配置され、前記坩堝の外表面と対向する位置に開口部が設けられた断熱材と、
前記開口部を通して前記坩堝の温度を測定可能に構成された温度計とを準備する工程と、
前記加熱部に電力を供給して前記坩堝を加熱することにより、前記原料を昇華させて前記種結晶上に炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備え、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程は、
前記加熱部に供給する電力を、前記温度計によって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御する第1の工程と、
前記加熱部に供給する電力を、一定電力に制御する第2の工程とを有し、
前記第2の工程における前記加熱部に供給する電力は、前記第1の工程における前記加熱部に供給する電力に基づいて算出される、炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記坩堝は、頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有し、
前記加熱部は、前記頂面に対面して設けられた第1抵抗ヒータと、前記側面を取り囲むように設けられた第2抵抗ヒータと、前記底面に対面して設けられた第3抵抗ヒータとを含み、
前記断熱材は、前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータを覆うように配置され、前記頂面と対向する位置、前記側面と対向する位置および前記底面と対向する位置の各々に前記開口部が設けられ、
前記温度計は、前記開口部を通して前記頂面の温度を測定可能に構成された第1温度計と、前記開口部を通して前記側面の温度を測定可能に構成された第2温度計と、前記開口部を通して前記底面の温度を測定可能に構成された第3温度計と含み、
前記第1の工程では、前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第1温度計、前記第2温度計および前記第3温度計のそれぞれによって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、
前記第2の工程では、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第2温度計および前記第3温度計によってそれぞれ測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、前記第1抵抗ヒータに供給する電力を、一定電力に制御し、
前記第2の工程における前記第1抵抗ヒータに供給する電力は、前記第1の工程における前記第1抵抗ヒータに供給する電力に基づいて算出される、請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記坩堝は、頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有し、
前記加熱部は、前記頂面に対面して設けられた第1抵抗ヒータと、前記側面を取り囲むように設けられた第2抵抗ヒータと、前記底面に対面して設けられた第3抵抗ヒータとを含み、
前記断熱材は、前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータを覆うように配置され、前記頂面と対向する位置、前記側面と対向する位置および前記底面と対向する位置のそれぞれに前記開口部が設けられ、
前記温度計は、前記開口部を通して前記頂面の温度を測定可能に構成された第1温度計と、前記開口部を通して前記側面の温度を測定可能に構成された第2温度計と、前記開口部を通して前記底面の温度を測定可能に構成された第3温度計と含み、
前記第1の工程では、前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第1温度計、前記第2温度計および前記第3温度計のそれぞれによって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、
前記第2の工程では、前記第1抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第1温度計および前記第3温度計によってそれぞれ測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、前記第2抵抗ヒータに供給する電力を、一定電力に制御し、
前記第2の工程における前記第2抵抗ヒータに供給する電力は、前記第1の工程における前記第2抵抗ヒータに供給する電力に基づいて算出される、請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記加熱部は、前記坩堝の外周に巻回された高周波加熱コイルを含み、
前記第1の工程では、前記高周波加熱コイルに供給する電力を、前記温度計によって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、
前記第2の工程では、前記高周波加熱コイルに供給する電力を、一定電力に制御し、
前記第2の工程における前記高周波加熱コイルに供給する電力は、前記第1の工程における前記高周波加熱コイルに供給する電力に基づいて算出される、請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記坩堝は、頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有し、
前記断熱材は、前記頂面と対面する位置に前記開口部が設けられ、
前記温度計は、前記開口部を通して前記頂面の温度を測定可能に構成される、請求項4に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記坩堝は、頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有し、
前記高周波加熱コイルは、前記坩堝の外周の前記頂面側に巻回された第1コイルと、前記坩堝の外周の前記底面側に巻回された第2コイルとを含み、
前記断熱材は、前記頂面と対向する位置および前記底面と対向する位置の各々に前記開口部が設けられ、
前記温度計は、前記開口部を通して前記頂面の温度を測定可能に構成された第1温度計と、前記開口部を通して前記底面の温度を測定可能に構成された第2温度計と含み、
前記第1の工程では、前記第1コイルおよび前記第2コイルのそれぞれに供給する電力を、前記第1温度計および前記第2温度計のそれぞれによって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、
前記第2の工程では、前記第2コイルに供給する電力を、前記第2温度計によって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、前記第1コイルに供給する電力を、一定電力に制御し、
前記第2の工程における前記第1コイルに供給する電力は、前記第1の工程における前記第1コイルに供給する電力に基づいて算出される、請求項4に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 前記炭化珪素単結晶を成長させる工程では、前記第1の工程の実施中に、前記坩堝の内部の減圧が実施され、
前記第2の工程における前記加熱部に供給する電力は、前記坩堝の内部の減圧が完了した後の前記第1の工程における前記加熱部に供給する電力に基づいて算出される、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。 - 頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有する坩堝と、
前記坩堝の内部の前記底面側に配置された原料と、
前記坩堝の内部の前記頂面側に、前記原料と対面して配置された種結晶と、
前記頂面に対面して設けられた第1抵抗ヒータと、
前記側面を取り囲むように設けられた第2抵抗ヒータと、
前記底面に対面して設けられた第3抵抗ヒータと、
前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータを覆うように配置され、前記頂面と対向する位置に第1の開口部が設けられ、前記側面と対向する位置に第2の開口部が設けられ、前記底面と対向する位置に第3の開口部が設けられた断熱材と、
前記第1の開口部を通して前記頂面の温度を測定可能に構成された第1温度計と、
前記第2の開口部を通して前記側面の温度を測定可能に構成された第2温度計と、
前記第3の開口部を通して前記底面の温度を測定可能に構成された第3温度計とを準備する工程と、
前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータの各々に電力を供給して前記坩堝を加熱することにより、前記原料を昇華させて前記種結晶上に炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備え、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程は、
前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第1温度計、前記第2温度計および前記第3温度計のそれぞれによって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御する第1の工程と、
前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第2温度計および前記第3温度計によってそれぞれ測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、前記第1抵抗ヒータに供給する電力を、一定電力に制御する第2の工程とを有し、
前記第2の工程における前記第1抵抗ヒータに供給する電力は、前記第1の工程における前記第1抵抗ヒータに供給する電力に基づいて算出される、炭化珪素単結晶の製造方法。 - 頂面と、前記頂面と反対側の底面と、前記頂面と前記底面との間に位置する筒状の側面とを有する坩堝と、
前記坩堝の内部の前記底面側に配置された原料と、
前記坩堝の内部の前記頂面側に、前記原料と対面して配置された種結晶と、
前記頂面に対面して設けられた第1抵抗ヒータと、
前記側面を取り囲むように設けられた第2抵抗ヒータと、
前記底面に対面して設けられた第3抵抗ヒータと、
前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータを覆うように配置され、前記頂面と対向する位置に第1の開口部が設けられ、前記側面と対向する位置に第2の開口部が設けられ、前記底面と対向する位置に第3の開口部が設けられた断熱材と、
前記第1の開口部を通して前記頂面の温度を測定可能に構成された第1温度計と、
前記第2の開口部を通して前記側面の温度を測定可能に構成された第2温度計と、
前記第3の開口部を通して前記底面の温度を測定可能に構成された第3温度計とを準備する工程と、
前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータの各々に電力を供給して前記坩堝を加熱することにより、前記原料を昇華させて前記種結晶上に炭化珪素単結晶を成長させる工程とを備え、
前記炭化珪素単結晶を成長させる工程は、
前記第1抵抗ヒータ、前記第2抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第1温度計、前記第2温度計および前記第3温度計のそれぞれによって測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御する第1の工程と、
前記第1抵抗ヒータおよび前記第3抵抗ヒータのそれぞれに供給する電力を、前記第1温度計および前記第3温度計によってそれぞれ測定された前記坩堝の温度からフィードバック制御し、前記第2抵抗ヒータに供給する電力を、一定電力に制御する第2の工程とを有し、
前記第2の工程における前記第2抵抗ヒータに供給する電力は、前記第1の工程における前記第2抵抗ヒータに供給する電力に基づいて算出される、炭化珪素単結晶の製造方法。
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