JPH0764670B2 - 単結晶の成長方法および成長装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はるつぼ内で融液をそのまま固化し、るつぼの形
状に対応した形状の単結晶をうる結晶成長法において、
例えば垂直ブリツジ法，垂直温度勾配凝固法において、
良質な単結晶をうるに不可欠な結晶成長界面（固液界
面）形状の制御をインゴツト全体にわたつて可能とする
単結晶の成長方法ならびに成長装置に関する。

（従来技術および発明が解決しようとする問題点） 融液からのバルク結晶成長において、固液界面形状の制
御は、良質な単結晶を得る上で不可欠な基本技術の一つ
である。光・電子デバイスの基板として用いられる引上
法による半導体単結晶の成長では、一般に、るつぼ回転
による融液流の制御，ホツトゾーン構造の工夫による熱
流の制御等の組合せにより固液界面形状の制御がなされ
ている。また、固液界面形状は良く知られているよう
に、結晶成長の進行に伴ない、時々刻々、変化するもの
であるから、例えば結晶回転数を結晶成長の進行ととも
に連続的に変化させ、成長した結晶インゴツト全体にわ
たつて、固液界面形状を制御する方法等も提案されてい
る。

しかしながら、引上法とならんで、大口径バルク単結晶
の成長法として有望な垂直ブリツジマン法あるいは垂直
温度勾配凝固法等のるつぼ内で融液を固化させることに
より単結晶を得る成長法においては、本質的に回転媒体
を有しない成長法であるので、上記結晶回転による融液
流制御は望むべくもなく、ホツトゾーン構造の改善によ
り、結晶インゴツトの一部においてのみ固液界面形状の
制御がなされているのが現状である。第６図はその一例
を示す（W.A.Gault et al.J.C.G 74（1986）p491〜50
6）。るつぼ１内に作製した融液２を種子結晶３から上
方に向かつて固化させるIII−Ｖ族化合物半導体の結晶
成長において、るつぼ１を保持するサセプター４′に縦
方向に同心円状の溝５′を形成し、成長結晶からの熱の
散逸を制御することにより、固液活面形状の制御を試み
た例である。第７図はその効果を溝のないサセプターを
用いた場合（第８図）と比較して、模式的に示したもの
である。図中、矢印は固液界面付近の熱流を示す。第７
図（ａ），（ｂ）は、それぞれ溝を設けたサセプターを
用いた場合の成長初期および成長後期であり、第８図
（ａ），（ｂ）は、それぞれ溝なしサセプターを用いた
場合の成長初期，後期に相当する。両図の比較より明ら
かなように成長初期においては、溝を設けたサセプター
を用いることにより、結晶からの横方向への熱の散逸を
制御し得る。即ち、第６図中のＡ点を考えると、横方向
（ｘ）への熱の流れは、溝の内部空隙があるので、断熱
作用を受け、一方縦方向（下方向:y）への熱の流れは、
溝と平行であるので断熱作用を受けない。

従つて、第７図（ａ）に示すように、横方向への熱の散
逸のみを抑制し得る。しかしながら、空隙部を設けたこ
のようなサセプターを介して結晶からの熱の散逸を制御
する方法では、その効果は当然サセプター近傍に限ら
れ、サセプターから遠く離れた場所では著しく小さくな
る。第７図（ｂ），第８図（ｂ）に示すように成長後期
においては、溝の有・無は結晶からの熱の散逸にほとん
ど影響を及ぼさず、溝を設けたサセプターを用いた場合
においても第７図（ａ），（ｂ）と同様に、るつぼの壁
面を介して横方向により多くの熱量が散逸してしまう。
ところで、このような結晶成長方法においては、上方が
高温で下方が低温であるので、今、融液の一定の高さで
見たとき、るつぼ壁面を介して横方向に多量の熱量が散
逸すると、同一高さの中心部の融液温度に比べ周辺部の
温度が低下する。結晶成長界面の形状は、固化温度にあ
る等温部を反映するものであるから、周辺部は、より上
方まで固化温度に融液温度が低下することになり、この
結果、結晶成長界面の形状は上に向かつて凹となる。こ
こで、成長界面の形状と結晶品質の関係において、経験
的に上に凹の場合には多結晶化が起こりやすく、又、応
力歪が大きく品質が悪くなることが周知である。その理
由は、凹形状であると、結晶の外側から徐冷される際に
生ずる引張り力が大きくなるため、品質が劣化するもの
であると考えられている。

一般に成長結晶は、表面の方が内部より早く冷えるか
ら、固液界面付近では中心部で高く、外周部で低いとい
う径方向温度分布を有し、中心部で圧縮応力を、外周部
で引張応力を受ける。このような応力が、ある臨界値以
上になると、応力を緩和するため、外周部からサブグレ
インが発生し、多結晶化に至る。

上記の結晶の径方向温度分布は、固液界面形状に強く依
存する。第９図は結晶中の固液界面付近の等温線を模式
的に示したものである。（ａ）は界面形状が融液の上に
向かつて凹なる場合、（ｂ）は平坦な場合、（ｃ）は凸
なる場合である。

成長軸に垂直な断面内で中心と外周の温度差は、成長界
面が凹の場合（ａ）に最も大きく、（ｂ），（ｃ）と成
長界面を平坦化、あるいは凸化することにより減少でき
る。すなわち、多結晶化を防げることがわかる。

このため、結晶界面の形状は、平坦か又は若干、上に凸
の状態を保持したまま全育成工程を行なうことが良い。
従つて、第６図に示す溝（空隙部）を有する従来技術に
おいては、第７図（ａ）に示す成長初期の特性のみが改
良されるに過ぎず、結晶全体にわたつて高品質なものを
得ることができないという欠点があつた。

上記方法による単結晶成長は、インゴツト長が長くなる
につれて，一層困難となる。一方でインゴツト長の増大
化は、結晶の製造コストの低減をはかる上で必須の要求
であり、結晶インゴツトの一部だけでなく、インゴツト
全体にわたつた固液界面形状の制御を可能とする技術の
開発が強く望まれる所以である。

（発明の目的） 本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもの
で、るつぼ内で融液を固化させ、単結晶を得る結晶成長
において、従来困難であつた結晶インゴツト全体にわた
つた液界面形状の制御を可能とするための新しい成長法
ならびに成長装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため本発明は、るつぼ内に、加熱
溶融せしめた原料融液（または、溶液）を作り、前記る
つぼを垂直方向に上方が高温で下方が低温である温度勾
配を有した環境下に設置し、るつぼの一端から徐冷凝固
せしめてるつぼの内面形状に対応した形状の単結晶を成
長させ、かつ前記融液を一定高さの断面で見た時、中心
部よりも、るつぼ内壁面に接する周辺部の温度を常時、
高温に保ち、以て結晶成長界面を、中心部が上に向って
平坦もしくはわずかに凸の状態を保ちつつ、該結晶成長
界面を、下方より上方に移動せしめて結晶化する単結晶
の成長方法において、前記融液中に前記るつぼ内壁面と
の間に空隙部を有する板状部材を設け、前記板状部材と
結晶成長界面の移動に連動して垂直方向に移動させるこ
とを特徴とする単結晶の成長方法を発明の要旨とするも
のである。

さらに本発明は、最下部に微小種子結晶を設置すべき小
口径部を有したるつぼと、該るつぼ内に設けられた種子
結晶と、前記るつぼ内に充填された加熱溶液状態にある
原料融液（または、溶液）と、前記るつぼおよび原料融
液に垂直方向に上方が高温で下方が低温である温度勾配
を付与する加熱手段とを少なくとも有し、前記るつぼと
前記加熱手段との相対位置関係を変化せしめて、るつぼ
の一端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面形状に対応し
た形状の単結晶を成長させる装置において、結晶成長界
面の移動と連動して移動し、かつ融液状態にある原料融
液中に置かれ、該融液を一定高さの断面で見た時、中心
部よりも、るつぼ内壁面に接する周辺部の方を常時、高
温に保ち、以て結晶成長界面を、中心部が上に凸の状態
を保つべき板状部材を備え、かつ板状部材の厚さが、中
央部で厚く、周辺部で薄いことを特徴とする単結晶の成
長装置を発明の要旨とするものである。

しかして本発明による成長装置は、融液内で上下移動，
回転移動の可能な熱流制御あるいは融液流制御のための
界面形状制御手段を有することを最も大きな特徴とす
る。結晶成長の開始から終了に至るまで、上記界面形状
制御手段に含まれる板状部材の融液内での位置および回
転数を連続的に制御し、融液内の熱流あるいは液流の変
化を通して固液界面形状を制御する。この結果、インゴ
ツト全体にわたつて固液界面形状を制御した結晶を得る
ことができ、結晶インゴツトの一部においてのみ、界面
形状制御の可能な従来のホツトゾーン構造の工夫等によ
る成長方法とは、その効果においても大きく異なる。

次に本発明の実施例について説明する。

なお実施例は一つの例示であつて、本発明の精神を逸脱
しない範囲で種々の変更あるいは改良を行ないうること
は言うまでもない。

第１図及び第２図は本発明の界面形状制御方法の２つの
方法の基本原理を説明する図である。ここで、１はるつ
ぼ、２は育成すべき結晶の原料融液、３は種子結晶、４
はすでに成長（固化）した結晶部、５は揮発性元素を用
いる場合の液体封止剤、11は界面形状制御手段の主要部
である板状部材を示す。

ここで、以後の説明のために第１図を熱流制御方法、第
２図を融液流制御方法と呼ぶこととする。まず、第１図
の熱流制御方法につい説明する。

（Ｉ）熱流制御による方法 図中矢印は熱流を示す。融液温度は上部で高く、下部で
低い縦方向分布となつており、融液内部では上から下に
向かつて径方向にほぼ一様な熱流分布が存在する。この
ような融液の中に断熱効果を有する板状部材11を、支持
及び駆動機構に連結された支持棒12を介して結晶成長界
面40の上方融液中に近接させれば、板状部材11の存在す
る位置より上では、上方から下方に向かう熱流は一定で
あるが、板状部材11が空隙部41を残して、中央部の熱流
を遮断、若しくは低減化させているので、板状部材11の
位置するところより下側では、上方の高温部から下方に
向かう熱量は、るつぼ壁面に近い周辺部では多く、中心
部で少ないように制御される。その結果、同一高さの断
面で見ると、るつぼ壁面に近い周辺部に比べ、中心部が
低温となり、結晶成長界面は平坦、若しくは若干上に凸
の形状となる。この成長界面形状は、界面40と板状部材
11間の距離を変えることにより、又は板状部材11の厚さ
や径の寸法、更に断面形状を変えることにより制御可能
である。ここで、図示は省略するが、板状部材11と結晶
成長界面40間の距離を一定に保ちつつ、板状部材を上昇
せしめ、るつぼの下端より徐冷凝固せしめれば、るつぼ
の内面形状に対応した高品質単結晶が得られる。

次に、融液流制御方法について説明する。

（II）融液流制御による方法 第２図に示す方法においては、板状部材11は基本的には
断熱効果を奏しない薄板であつてもよい。結晶成長界面
上の融液中に設けられた板状部材11を図示のごとく回転
させると、各部の融液の粘性の大小関係から、主として
板状部材11の下面であつて、かつ板状部材の外周に近い
部分に位置する融液が板状部材11の回転に伴つて水平面
内で回転を始める。この結果、ベルヌーイの効果によ
り、この部分の圧力が低下し、図中の矢印で示すよう
に、空隙部を介して上方の高温融液が引き込まれ、融液
の流れが生じる。この結果、るつぼ壁付近の融液温度が
上昇し、上記（Ｉ）の場合と同様に結晶成長界面の形状
が、平坦か若しくは上方に凸の形状を実現できる。この
形状は板状部材の回転数、あるいは板状部材11と結晶成
長界面40間の距離により制御可能である。なお、（Ｉ）
と同様に、板状部材11と結晶成長界面40間の距離を一定
に保ちつつ、板状部材を上昇せしめ、るつぼの下端より
徐冷凝固せしめれば、るつぼ内面形状に対応した高品質
単結晶が得られる。

以上、結晶成長界面形状を制御する２つの方法について
説明したが、これら２つを組み合わせた方法、すなわ
ち、断熱効果を有する板を用い、これを回転させる方法
も可能である。

なお、上記（Ｉ），（II）において、板状部材の表面が
原料融液に対して不活性な素材であれば、融液の純度を
低下させないので、更に高品質化が可能となる。

次に、第３図を参照して、本発明の他の実施例について
説明する。この場合は第３図（ａ）〜（ｄ）に示すごと
く、界面形状制御手段を構成する板状部材11が下方に凸
の断面形状を有し、最下部に位置するとき、微小種子結
晶が充填された小口径部３′を封止する形態に設定され
ている外は前述の実施例と変わるところはない。即ち、
板状部材11は、結晶の成長に伴つて垂直方向に移動する
ことを要するが、回転機能は有していても良いし、有し
ていなくともよい。この実施例の固有の効果は、従来の
製法第４図（ａ）〜（ｄ）と本発明の第３図（ａ）〜
（ｄ）を比較すれば明らかなように、るつぼ１内の原料
を加熱し溶融した場合に、完全に融液の組成が育成すべ
き結晶（及び種子結晶）の組成に等しくなるまで、種子
結晶３と融液２との接触を防止できる機能を有している
点である。例えば、GaAsのような化合物半導体であり、
構成元素の融点が著しく異なるような組成の場合に特に
有効である。第４図（ｂ）において、Gaの融点が35℃で
あり、GaAsの融点が1240℃以上であることから、まずGa
のみの融液ができ、これが種子結晶と接触すれば種子結
晶が溶け込み、その後の単結晶化工程で所望の結晶学的
方位の結晶が得られなくなる（第４図（ｄ））。この点
を解決するために発明者らは、先に円柱棒により種子結
晶を入れた部分を封止する技術を提案したが（昭和61年
９月16日出願の化合物半導体単結晶の製造方法およびそ
の製造装置、発明者 宮澤信太郎，中西秀男，干川圭
吾）、本発明においては、先の出願の円柱棒を下方に凸
の板状部材で置きかえ、種子結晶の封止機能と引き続く
結晶化工程（徐冷凝固工程）において、先に述べた結晶
界面形状制御機能とを併用させたものである。第３図
（ｄ）以降においては、先に説明した方法により結晶成
長界面を上に凸（又は平坦）に保ちながら結晶育成でき
るので、高品質結晶が得られる点は言うまでもない。

ここで、熱電対12で融液の温度Ｔを検出し、GaAsの融点
T_mとの差△Ｔ＝Ｔ−T_mに相当する電圧△Ｖ＝V_T−V₀を制
御信号として軸13の上下移動を制御できるような機構に
なつているから、結晶成長の全プロセスを通して、成長
界面（固液界面）40と板状部材11との距離を任意に制御
でき、インゴツト全体にわたつて固液界面形状の制御さ
れた結晶を実現することが可能である。

上記の機能を有する成長装置をGaAs結晶の成長に使用し
たところ、界面形状が適正化され、インゴツト全体にわ
たつて単結晶を得るという期待通りの効果が確認でき
た。

（発明の効果） 本発明によれば、ボートあるいはアンプルの壁を介して
間接的に融液の温度を制御することがなく、融液を直接
制御するため制御の応答性に優れている。

さらに、成長の一時停止あるいは成長結晶の再溶解を必
要とすることがないので、本発明は生産性に優れてい
る。

さらに本発明によれば、るつぼ内で融液を固化させ単結
晶を得る垂直温度勾配凝固法あるいは垂直ブリツジマン
法等において、インゴツト全体にわたつて固液界面形状
を制御できるという利点がある。これにより従来、不十
分な界面形状制御に起因して発生していた多結晶化の問
題を解決でき、インゴツト全体にわたつて種子結晶と同
一の成長方位を有する単結晶を得ることができる。

また、当然のことながら、本発明を不純物添加結晶の成
長へ適用すれば、インゴツト全体にわたつて界面形状の
平坦化をはかることにより、径方向に均一な添加不純物
分布を有する単結晶を実現することも可能である。

さらに、結晶育成に関しても、本発明に係わる制御板中
に装着した熱電対から得られる情報から、成長界面の位
置やその移動速度（結晶成長速度）を高精度に知ること
ができ、効果的な制御が行える効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の結晶成長方法の実施例、第２図及び第
３図は他の実施例、第４図は説明図、第５図は本発明の
単結晶成長装置の実施例、第６図乃至第９図は従来例の
説明図を示す。 １……るつぼ ２……GaAs融液 ３……種子結晶 ４……GaAs単結晶 ５……液体封止剤（B₂O₃） ６……サセプター ７……ペデイスタル ８……発熱体 ９……保温材 10……高圧容器 11……板状部材 12……熱電対 13……軸 14……スリツプリング 15……基準電圧発生器 16……演算器 17……駆動部制御機構 40……成長界面 41……空隙部

フロントページの続き (72)発明者 宮澤 信太郎 神奈川県厚木市森の里若宮３番１号 日本 電信電話株式会社厚木電気通信研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−12279（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−27632（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】るつぼ内に、加熱溶融せしめた原料融液
   （または、溶液）を作り、前記るつぼを垂直方向に上方
   が高温で下方が低温である温度勾配を有した環境下に設
   置し、るつぼの一端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面
   形状に対応した形状の単結晶を成長させ、かつ前記融液
   を一定高さの断面で見た時、中心部よりも、るつぼ内壁
   面に接する周辺部の温度を常時、高温に保ち、以て結晶
   成長界面を、中心部が上に向って平坦もしくはわずかに
   凸の状態を保ちつつ、該結晶成長界面を、下方より上方
   に移動せしめて結晶化する単結晶の成長方法において、
   前記融液中に前記るつぼ内壁面との間に空隙部を有する
   板状部材を設け、前記板状部材を結晶成長界面の移動に
   連動して垂直方向に移動させることを特徴とする単結晶
   の成長方法。
2. 【請求項２】るつぼ内に、加熱溶融せしめた原料融液
   （または、溶液）を作り、前記るつぼを垂直方向に上方
   が高温で下方が低温である温度勾配を有した環境下に設
   置し、るつぼの一端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面
   形状に対応した形状の単結晶を成長させ、かつ前記融液
   を一定高さの断面で見た時、中心部よりも、るつぼ内壁
   面に接する周辺部の温度を常時、高温に保ち、以て結晶
   成長界面を、中心部が上に向って平坦もしくはわずかに
   凸の状態を保ちつつ、該結晶成長界面を、下方より上方
   に移動せしめて結晶化する単結晶の成長方法において、
   前記融液中に前記るつぼ内壁面との間に空隙部を有する
   板状部材を設け、前記板状部材を結晶成長界面の移動に
   連動して垂直方向に移動させると共に、前記板状部材を
   回転させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の単結晶の成長方法。
3. 【請求項３】るつぼ内に、加熱溶融せしめた原料融液
   （または、溶液）を作り、前記るつぼを垂直方向に上方
   が高温で下方が低温である温度勾配を有した環境下に設
   置し、るつぼの一端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面
   形状に対応した形状の単結晶を成長させ、かつ前記融液
   を一定高さの断面で見た時、中心部よりも、るつぼ内壁
   面に接する周辺部の温度を常時、高温に保ち、以て結晶
   成長界面を、中心部が上に向って平坦もしくはわずかに
   凸の状態を保ちつつ、該結晶成長界面を、下方より上方
   に移動せしめて結晶化する単結晶の成長方法において、
   下方に凸の断面を有する板状部材を配置し、前記板状部
   材が最下部の状態において、原料を前記るつぼ内に導入
   し、種子結晶と融液との接触を防止し、結晶の成長にと
   もなって、前記板状部材を上方に移動させることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の単結晶の成長方法。
4. 【請求項４】最下部に微小種子結晶を設置すべき小口径
   部を有したるつぼと、該るつぼ内に設けられた種子結晶
   と、前記るつぼ内に充填された加熱溶液状態にある原料
   融液（または、溶液）と、前記るつぼおよび原料融液に
   垂直方向に上方が高温で下方が低温である温度勾配を付
   与する加熱手段とを少なくとも有し、前記るつぼと前記
   加熱手段との相対位置関係を変化せしめて、るつぼの一
   端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面形状に対応した形
   状の単結晶を成長させる装置において、結晶成長界面の
   移動と連動して移動し、かつ融液状態にある原料融液中
   に置かれ、該融液を一定高さの断面で見た時、中心部よ
   りも、るつぼ内壁面に接する周辺部の方を常時、高温に
   保ち、以て結晶成長界面を中心部が上に凸の状態を保つ
   べき板状部材を備え、かつ板状部材の厚さが、中央部で
   厚く、周辺部で薄いことを特徴とする単結晶の成長装
   置。
5. 【請求項５】最下部に微小種子結晶を設置すべき小口径
   部を有したるつぼと、該るつぼ内に設けられた種子結晶
   と、前記るつぼ内に充填された加熱溶液状態にある原料
   融液（または、溶液）と、前記るつぼおよび原料融液に
   垂直方向に上方が高温で下方が低温である温度勾配を付
   与する加熱手段とを少なくとも有し、前記るつぼと前記
   加熱手段との相対位置関係を変化せしめて、るつぼの一
   端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面形状に対応した形
   状の単結晶を成長させる装置において、結晶成長界面の
   移動と連動して移動し、かつ融液状態にある原料融液中
   に置かれ、該融液を一定高さの断面で見た時、中心部よ
   りも、るつぼ内壁面に接する周辺部の方を常時、高温に
   保ち、以て結晶成長界面を、中心部が上に凸の状態を保
   つべき板状部材を備えた装置において、前記板状部材を
   原料融液に対して不活性な素材で被覆した構造であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の単結晶の成
   長装置。
6. 【請求項６】最下部に微小種子結晶を設置すべき小口径
   部を有したるつぼと、該るつぼ内に設けられた種子結晶
   と、前記るつぼ内に充填された加熱溶液状態にある原料
   融液（または、溶液）と、前記るつぼおよび原料融液に
   垂直方向に上方が高温で下方が低温である温度勾配を付
   与する加熱手段とを少なくとも有し、前記るつぼと前記
   加熱手段との相対位置関係を変化せしめて、るつぼの一
   端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面形状に対応した形
   状の単結晶を成長させる装置において、結晶成長界面の
   移動と連動して移動し、かつ融液状態にある原料融液中
   に置かれ、該融液を一定高さの断面で見た時、中心部よ
   りも、るつぼ内壁面に接する周辺部の方を常時、高温に
   保ち、以て結晶成長界面を、中心部が上に凸の状態を保
   つべき板状部材を備えた装置において、るつぼ内壁面と
   の間に空隙部を有する板状部材に連接され、結晶成長界
   面の移動と連動して前記板状部材を垂直方向に移動せし
   め、かつ、前記板状部材を回転せしめる機構部とを設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の単結晶
   の成長装置。
7. 【請求項７】最下部に微小種子結晶を設置すべき小口径
   部を有したるつぼと、該るつぼ内に設けられた種子結晶
   と、前記るつぼ内に充填された加熱溶液状態にある原料
   融液（または、溶液）と、前記るつぼおよび原料融液に
   垂直方向に上方が高温で下方が低温である温度勾配を付
   与する加熱手段とを少なくとも有し、前記るつぼと前記
   加熱手段との相対位置関係を変化せしめて、るつぼの一
   端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面形状に対応した形
   状の単結晶を成長させる装置において、結晶成長界面の
   移動と連動して移動し、かつ融液状態にある原料融液中
   に置かれ、該融液を一定高さの断面で見た時、中心部よ
   りも、るつぼ内壁面に接する周辺部の方を常時、高温に
   保ち、以て結晶成長界面を、中心部が上に凸の状態を保
   つべき板状部材を備えた装置において、前記板状部材
   が、下方に凸の断面を有し、界面形状制御手段が最下部
   にある時、微小種子結晶が充填された小口径部を封止す
   る形態に設定されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載の単結晶の成長装置。
8. 【請求項８】最下部に微小種子結晶を設置すべき小口径
   部を有したるつぼと、該るつぼ内に設けられた種子結晶
   と、前記るつぼ内に充填された加熱溶液状態にある原料
   融液（または、溶液）と、前記るつぼおよび原料融液に
   垂直方向に上方が高温で下方が低温である温度勾配を付
   与する加熱手段とを少なくとも有し、前記るつぼと前記
   加熱手段との相対位置関係を変化せしめて、るつぼの一
   端から徐冷凝固せしめてるつぼの内面形状に対応した形
   状の単結晶を成長させる装置において、結晶成長界面の
   移動と連動して移動し、かつ融液状態にある原料融液中
   に置かれ、該融液を一定高さの断面で見た時、中心部よ
   りも、るつぼ内壁面に接する周辺部の方を常時、高温に
   保ち、以て結晶成長界面を、中心部が上に凸の状態を保
   つべき板状部材を備えた装置において、前記板状部材に
   原料融液の温度を検出するための温度検出手段が設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   単結晶の成長装置。