特許 6859800 炭化珪素単結晶製造装置およびそれを用いた炭化珪素単結晶の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6859800

(24)【登録日】2021年3月30日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】炭化珪素単結晶製造装置およびそれを用いた炭化珪素単結晶の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C30B 29/36 20060101AFI20210405BHJP

   C30B 23/08 20060101ALI20210405BHJP

   C23C 14/06 20060101ALI20210405BHJP

   F27B 14/04 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   C30B29/36 A

   C30B23/08 Z

   C23C14/06 E

   F27B14/04

【請求項の数】9

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-65593(P2017-65593)

(22)【出願日】2017年3月29日

(65)【公開番号】特開2018-168010(P2018-168010A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2019年10月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鷹羽 秀隆

(72)【発明者】

【氏名】藤川 陽平

【審査官】 神▲崎▼ 賢一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７６９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０３４８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７１８３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ３０Ｂ ２９／３６

Ｃ２３Ｃ １４／０６

Ｃ３０Ｂ ２３／０８

Ｆ２７Ｂ １４／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一面側が開口させられていると共に、前記一面と反対側となる他面側が底部とされ、円筒状の外周壁を有すると共に、内部が中空部とされた有底円筒状部材で構成される容器本体（１ａ）と、前記容器本体における前記一面を閉塞する蓋材（１ｂ）と、を有する坩堝（１）と、
前記外周壁を加熱することで前記坩堝の加熱を行う加熱装置（５）と、を備え、
前記容器本体内に炭化珪素原料（４）を充填すると共に、前記蓋材に対して種結晶となる炭化珪素単結晶基板（２）を配置し、前記加熱装置によって前記坩堝を加熱して前記炭化珪素原料を昇華させることで前記炭化珪素単結晶基板の表面に炭化珪素単結晶（３）を成長させる炭化珪素単結晶製造装置であって、
前記坩堝は、前記容器本体における前記底部の上に配置され、該底部の少なくとも中央部を覆うと共に、前記容器本体から取り外し可能に構成された下敷部材（１ｃ）を有しており、
前記容器本体における前記底部には凹部（１ｄ）が形成されており、該凹部内に前記下敷部材が嵌め込まれていて、前記下敷部材の上面が前記容器本体における前記底部のうち前記凹部以外の部分の上面の高さと同じもしくは当該高さよりも低くされている炭化珪素単結晶製造装置。

【請求項2】

前記下敷部材には、該下敷部材の中央位置に窪み部（１ｅ）が形成されており、該窪み部において、前記下敷部材の上面が前記容器本体における前記底部のうち前記凹部以外の部分の上面の高さよりも低くされている請求項１に記載の炭化珪素単結晶製造装置。

【請求項3】

前記下敷部材には、該下敷部材から上方に伸ばされた棒状部材（１ｆ）が備えられている請求項１または２に記載の炭化珪素単結晶製造装置。

【請求項4】

一面側が開口させられていると共に、前記一面と反対側となる他面側が底部とされ、円筒状の外周壁を有すると共に、内部が中空部とされた有底円筒状部材で構成される容器本体（１ａ）と、前記容器本体における前記一面を閉塞する蓋材（１ｂ）と、を有する坩堝（１）と、
前記外周壁を加熱することで前記坩堝の加熱を行う加熱装置（５）と、を備え、
前記容器本体内に炭化珪素原料（４）を充填すると共に、前記蓋材に対して種結晶となる炭化珪素単結晶基板（２）を配置し、前記加熱装置によって前記坩堝を加熱して前記炭化珪素原料を昇華させることで前記炭化珪素単結晶基板の表面に炭化珪素単結晶（３）を成長させる炭化珪素単結晶製造装置であって、
前記坩堝は、前記容器本体における前記底部の上に配置され、該底部の少なくとも中央部を覆うと共に、前記容器本体から取り外し可能に構成された下敷部材（１ｃ）を有しており、
前記下敷部材には、該下敷部材から上方に伸ばされた棒状部材（１ｆ）が備えられている炭化珪素単結晶製造装置。

【請求項5】

前記容器本体における前記底部のうち前記下敷部材が配置される部分の一部に開口部（１ｇ）が形成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の炭化珪素単結晶製造装置。

【請求項6】

一面側が開口させられていると共に、前記一面と反対側となる他面側が底部とされ、円筒状の外周壁を有すると共に、内部が中空部とされた有底円筒状部材で構成される容器本体（１ａ）と、前記容器本体における前記一面を閉塞する蓋材（１ｂ）と、を有する坩堝（１）と、
前記外周壁を加熱することで前記坩堝の加熱を行う加熱装置（５）と、を備え、
前記容器本体内に炭化珪素原料（４）を充填すると共に、前記蓋材に対して種結晶となる炭化珪素単結晶基板（２）を配置し、前記加熱装置によって前記坩堝を加熱して前記炭化珪素原料を昇華させることで前記炭化珪素単結晶基板の表面に炭化珪素単結晶（３）を成長させる炭化珪素単結晶製造装置であって、
前記坩堝は、前記容器本体における前記底部の上に配置され、該底部の少なくとも中央部を覆うと共に、前記容器本体から取り外し可能に構成された下敷部材（１ｃ）を有しており、
記容器本体における前記底部のうち前記下敷部材が配置される部分の一部に開口部（１ｇ）が形成されている炭化珪素単結晶製造装置。

【請求項7】

前記下敷部材は円盤状で構成されており、
前記炭化珪素原料は粉末状にした炭化珪素であって、
前記下敷部材の径をＤ１、前記容器本体の内径をＤ２、前記炭化珪素原料の粒径をＤ３とすると、Ｄ１＜Ｄ２−Ｄ３×２が成り立つ寸法関係とされている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の炭化珪素単結晶製造装置。

【請求項8】

一面側が開口させられていると共に、前記一面と反対側となる他面側が底部とされ、円筒状の外周壁を有すると共に、内部が中空部とされた有底円筒状部材で構成される容器本体（１ａ）と、前記容器本体における前記一面を閉塞する蓋材（１ｂ）と、を有する坩堝（１）と、
前記外周壁を加熱することで前記坩堝の加熱を行う加熱装置（５）と、を備えた炭化珪素単結晶製造装置を用いて、
前記容器本体内に炭化珪素原料（４）を充填すると共に、前記蓋材に対して種結晶となる炭化珪素単結晶基板（２）を配置し、前記加熱装置によって前記坩堝を加熱して前記炭化珪素原料を昇華させることで前記炭化珪素単結晶基板の表面に炭化珪素単結晶（３）を成長させる炭化珪素単結晶の製造方法であって、
前記容器本体における前記底部の上に、該底部の少なくとも中央部を覆うと共に、前記容器本体から取り外し可能に構成された下敷部材（１ｃ）を配置することと、
前記下敷部材を配置したのちに、前記容器本体における前記底部および前記下敷部材の上に前記炭化珪素原料を充填することと、
前記加熱装置にて前記坩堝の加熱を行うことで前記炭化珪素原料を昇華させ、前記炭化珪素単結晶基板の表面に前記炭化珪素単結晶を成長させることと、
前記炭化珪素単結晶の成長後に、前記炭化珪素単結晶および前記蓋材を前記容器本体から取り外し、さらに、前記炭化珪素原料の残渣を除去すると共に、前記炭化珪素単結晶の成長時に前記下敷部材の上に再結晶化した炭化珪素（６）と一緒に前記下敷部材を前記容器本体から除去することと、を含み、
前記炭化珪素単結晶を成長させることにおいては、前記容器本体における前記底部の中央部において、前記下敷部材の上に前記炭化珪素を選択的に再結晶化させる炭化珪素単結晶の製造方法。

【請求項9】

前記下敷部材を前記容器本体から除去することにおいては、前記炭化珪素原料の残渣の除去を同時に行う請求項８に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭化珪素（以下、ＳｉＣという）単結晶製造装置およびそれを用いたＳｉＣ単結晶の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ＳｉＣ単結晶を種結晶上に成長させるＳｉＣ単結晶の製造方法として、例えば昇華再結晶法によるＳｉＣ単結晶の結晶成長が知られている。昇華再結晶法では、有底筒状の容器本体と蓋部とを有する黒鉛製の坩堝内に昇華用のＳｉＣ原料を配置し、加熱装置による加熱によって発生させたＳｉＣ原料の昇華ガスを蓋部に配置した種結晶に供給することで、種結晶の表面にＳｉＣ単結晶を成長させる。

【0003】

このような昇華再結晶法においては、坩堝の外周側に配置した誘導加熱コイルによって坩堝の外周壁を加熱することなどでＳｉＣ原料を加熱していることから、坩堝の底部の中央部近辺で比較的温度が低くなり、ＳｉＣが再結晶化され易くなる。近年では、坩堝の再利用が望まれているが、底部に再結晶化したＳｉＣを除去することが難しく、無理に除去しようとすると坩堝が割れてしまう。このため、坩堝の再利用が困難となる。

【0004】

このため、そこでＳｉＣの再結晶化を抑制する手段として、特許文献１において、坩堝の底部に、底部からの放熱を抑制する断熱層を備える構造が提案されている。断熱層としては、例えば、複数の孔が形成された多孔質のカーボンまたはカーボンフェルトを用いており、断熱層の熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍ・ｋ以下と低熱伝導率とされている。このような断熱層を坩堝の底部に配置するとことで、坩堝の底部の低温化が抑制されるため、ＳｉＣの再結晶化が抑制される。

【0005】

また、坩堝の底部を電気伝導率の高い材料で構成してより加熱されやすくなるようにしたり、坩堝の外周壁を底部よりも下方まで伸ばしてより誘導加熱される部分が広くなるようにする技術も提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−７６９９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、ＳｉＣ単結晶の大口径化に伴って坩堝の大型化が進み、特許文献１のように断熱層を坩堝の底部に配置してもＳｉＣの再結晶化を防ぐことは難しい。また、坩堝の底部を電気伝導率の高い材料で構成する場合や坩堝の外周壁を底部よりも下方まで伸ばす構造についても、特許文献１の構造と同様の問題がある。

【0008】

本発明は上記点に鑑みて、底部においてＳｉＣが再結晶化したとしても、再利用することが容易になるＳｉＣ単結晶製造装置およびそれを用いたＳｉＣ単結晶の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１に記載のＳｉＣ単結晶製造装置は、一面側が開口させられていると共に、一面と反対側となる他面側が底部とされ、円筒状の外周壁を有すると共に、内部が中空部とされた有底円筒状部材で構成される容器本体（１ａ）と、容器本体における一面を閉塞する蓋材（１ｂ）と、を有する坩堝（１）と、外周壁を加熱することで坩堝の加熱を行う加熱装置（５）と、を備え、容器本体内に炭化珪素原料（４）を充填すると共に、蓋材に対して種結晶となる炭化珪素単結晶基板（２）を配置し、加熱装置によって坩堝を加熱して炭化珪素原料を昇華させることで炭化珪素単結晶基板の表面に炭化珪素単結晶（３）を成長させる。このような構成において、坩堝に、容器本体における底部の上に配置され、該底部の少なくとも中央部を覆うと共に、容器本体から取り外し可能に構成された下敷部材（１ｃ）を有しており、容器本体における底部には凹部（１ｄ）が形成されており、該凹部内に下敷部材が嵌め込まれていて、下敷部材の上面が容器本体における底部のうち凹部以外の部分の上面の高さと同じもしくは当該高さよりも低くされている。

【0010】

このように、容器本体の底部に下敷部材を配置した構造とされている。このため、再結晶化したＳｉＣを除去する際に下敷部材と共に除去することで、坩堝のうち下敷部材以外の部分を再利用することができる。したがって、坩堝の底部においてＳｉＣが再結晶化したとしても、再利用することが容易になるＳｉＣ単結晶製造装置とすることができる。

【0011】

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面図である。

【図2】第２実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面図である。

【図3】第３実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面図である。

【図4】第４実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面図である。

【図5】第５実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面図である。

【図6】第６実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0014】

（第１実施形態）
第１実施形態にかかるＳｉＣ単結晶成長装置およびそれを用いたＳｉＣ単結晶の製造方法について、図１を参照して説明する。

【0015】

図１に示すＳｉＣ単結晶製造装置は、昇華再結晶法によるＳｉＣ単結晶成長を実現する装置である。このＳｉＣ単結晶製造装置には、容器本体１ａと円形状の蓋材１ｂおよび下敷部材１ｃによって構成された黒鉛製の坩堝１が備えられている。

【0016】

容器本体１ａは、一面側が開口させられていると共に、一面と反対側となる他面側が底部とされ、円筒状の外周壁を有すると共に、内部が中空部とされた有底円筒状部材で構成されている。容器本体１ａは、黒鉛製とされており、熱伝達率が５０〜１５０Ｗ／ｍ・ｋとなっている。

【0017】

蓋材１ｂは、容器本体１ａにおける開口する一面側を閉塞する部材であり、円盤状とされ、容器本体１ａと同じ材質の黒鉛によって構成されることで、容器本体１ａと同じ熱伝達率とされている。この蓋材１ｂの裏面の中央部に、図示しない接着剤等を介して種結晶となるＳｉＣ単結晶基板２が接合され、このＳｉＣ単結晶基板２に対してＳｉＣ単結晶３が成長させられる。なお、蓋材１ｂを単なる円盤状の部材によって構成してもよいが、ＳｉＣ単結晶基板２が配置される中央部分を下方に突き出させることで台座を構成していても良い。

【0018】

下敷部材１ｃは、円盤状部材とされており、容器本体１ａの底部に配置され、少なくとも底部の中央部を覆うように配置されている。下敷部材１ｃの構成材料は、熱伝達率が容器本体１ａの熱伝達率と同じもしくはそれより高い材質の黒鉛によって構成されている。
下敷部材１ｃは、容器本体１ａの底部上に置かれているだけであり、容器本体１ａに対して接着剤などを介して固定されてはいない状態となっていて、容器本体１ａから取り外し可能な構成とされている。

【0019】

このように構成された坩堝１における容器本体１ａの中空部内、より詳しくは容器本体１ａの底部および下敷部材１ｃの上にＳｉＣ原料４が充填されている。ＳｉＣ原料４としては、粉末状にしたＳｉＣが用いられている。

【0020】

そして、坩堝１の外周には誘導加熱コイルなどによって構成される加熱装置５が配置されており、加熱装置５による誘導加熱によって主に坩堝１における容器本体１ａの外周壁を加熱し、ＳｉＣ原料４を加熱昇華させられる。なお、図１では、加熱装置５を坩堝１のうちＳｉＣ原料４と対応する位置にのみ備えた構成としたが、ＳｉＣ単結晶３の成長空間と対応する位置にも備えるようにしても良い。このような構成とする場合、加熱装置５の各部は独立して加熱温度を調整できる構成とされ、ＳｉＣ原料４よりもＳｉＣ単結晶３の成長表面の温度が所定温度低くなるように制御可能とされる。

【0021】

ここで、坩堝１を構成する各部の寸法については任意であるが、粉末状のＳｉＣ原料４の最大粒径よりも容器本体１ａの側壁面から下敷部材１ｃまでの距離が大きくなるようにしている。具体的には、下敷部材１ｃの径をＤ１、容器本体１ａの内径をＤ２、ＳｉＣ原料４の最大粒径をＤ３とすると、Ｄ１＜Ｄ２−Ｄ３×２の関係が成り立つ寸法関係としている。下敷部材１ｃの径Ｄ１の下限値については、容器本体１ａの内径Ｄ２の値に応じて決まる値であり、内径Ｄ２が大きくなるほど、径Ｄ１の下限値も大きくなる。すなわち、下敷部材１ｃは、少なくともＳｉＣ６が再結晶化して析出する領域を覆うように形成されていれば良く、ＳｉＣ６が再結晶化して析出する領域は、加熱装置５のパワーを一定と想定した場合、容器本体１ａの該壁面からの距離によって決まる。このため、下敷部材１ｃの径Ｄ１については、内径Ｄ２が大きくなるほど大きくする。

【0022】

一方、下敷部材１ｃの径Ｄ１については、容器本体１ａから容易に取り外せるように、容器本体１ａの内径Ｄ２よりも小さい方が好ましい。しかしながら、径Ｄ１と内径Ｄ２との差が小さい場合、つまり容器本体１ａと下敷部材１ｃとの間の隙間が狭いと、その間にＳｉＣ原料４の残渣が噛みこんでしまい、下敷部材１ｃを容器本体１ａから取り外し難くなる。このため、Ｄ１＜Ｄ２−Ｄ３×２の関係を満たすようにするのが好ましい。

【0023】

なお、図示しないが、坩堝１は、石英容器などの真空容器内に収容され、回転装置の上に載置される。そして、真空容器内にＡｒ等の不活性ガスや水素ガス等を導入しながら、回転装置にて坩堝１を回転させ、加熱装置５にて坩堝１を誘導加熱することで、ＳｉＣ単結晶３の結晶成長が行われるようになっている。

【0024】

以上のようにして、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置が構成されている。続いて、このように構成されるＳｉＣ単結晶製造装置を用いたＳｉＣ単結晶３の製造方法について説明する。

【0025】

まず、容器本体１ａの底部に下敷部材１ｃを配置したのちに、容器本体１ａの底部および下敷部材１ｃの上にＳｉＣ原料４を充填する。また、蓋材１ｂの裏面側に種結晶となるＳｉＣ単結晶基板２を貼り付けたのち、蓋材１ｂを容器本体１ａに設置する。そして、図示しない真空容器内に成長雰囲気の不活性ガス等を導入すると共に、必要に応じてドーパント源となるガス、例えば窒素源となる窒素ガスを導入する。この状態で加熱装置５のパワーを制御することにより、ＳｉＣ原料４の近傍の温度がＳｉＣ原料４の昇華温度以上となり、かつ、種結晶となるＳｉＣ単結晶基板２の近傍の温度がそれよりも１０℃〜２００℃程度低温となるようにする加熱工程を行う。また、回転装置によって坩堝１を回転させることで、加熱ムラを抑制して、坩堝１の中心軸に対して均等な温度分布となるようにする。このような条件により、例えば窒素がドープされたＳｉＣ単結晶３を成長させる。そして、ＳｉＣ単結晶３を成長させた後には、坩堝１と共にＳｉＣ単結晶３を冷却する工程を行った後、蓋材１ｂおよびＳｉＣ単結晶３の取り外し工程を行ったり、ＳｉＣ原料４の残渣を除去する工程を行い、坩堝１を再利用可能な状態とする。

【0026】

このとき、ＳｉＣ単結晶３の成長中、つまり加熱工程中に、加熱装置５からの距離が離れている容器本体１ａの底部の中央部近辺において、外周壁側よりも温度が低くなる。これにより、ＳｉＣ原料４の一部がＳｉＣ６が再結晶化する。しかしながら、容器本体１ａの底部の上に下敷部材１ｃを配置していることから、下敷部材１ｃの上にＳｉＣ６を再結晶化させる工程とすることが可能となる。

【0027】

このように、下敷部材１ｃの上にＳｉＣ６を選択的に再結晶化させることが可能となる。したがって、ＳｉＣ原料４の残渣を除去する工程の際に同時に、もしくはその後に、下敷部材１ｃと一緒に再結晶化されたＳｉＣ６を除去する工程を行うことで、容易にＳｉＣ６を除去することが可能となる。そして、新しい下敷部材１ｃを容器本体１ａの底部に配置すれば、容器本体１ａおよび蓋材１ｂについてはそのまま利用できるため、坩堝１の再利用が可能となる。

【0028】

以上説明したように、本実施形態にかかるＳｉＣ単結晶製造装置は、容器本体１ａの底部に下敷部材１ｃを配置した構造とされている。このため、再結晶化したＳｉＣ６を除去する際に下敷部材１ｃと共に除去することで、坩堝１のうち下敷部材１ｃ以外の部分を再利用することができる。したがって、坩堝１の底部においてＳｉＣが再結晶化したとしても、再利用することが容易になるＳｉＣ単結晶製造装置とすることができる。

【0029】

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して容器本体１ａの構造を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

【0030】

図２に示すように、本実施形態では、容器本体１ａの底部に凹部１ｄを形成してあり、この凹部１ｄ内に下敷部材１ｃを嵌め込んでいる。具体的には、凹部１ｄは、下敷部材１ｃと対応する形状および寸法で形成されている。このため、凹部１ｄ内に下敷部材１ｃが嵌め込まれたときに、下敷部材１ｃの端面と凹部１ｄの側面とが対向、好ましくは当接した状態となり、容器本体１ａの底部のうち凹部１ｄ以外の部分の上面と下敷部材１ｃの上面とがほぼ面一となる。

【0031】

このように、下敷部材１ｃを嵌め込む凹部１ｄを容器本体１ａの底部に形成するようにしても良い。このような構造としても、第１実施形態と同様の効果を得ることができると共に、下敷部材１ｃの端面にＳｉＣ原料４の残渣が付き難くなり、より容器本体１ａの底部の中央近辺に選択的にＳｉＣ６が再結晶化され易くなるようにできる。

【0032】

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して容器本体１ａの構造を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

【0033】

図３に示すように、本実施形態では、容器本体１ａの底部に凹部１ｄが形成してこの凹部１ｄ内に下敷部材１ｃが嵌め込まれるようにしつつ、容器本体１ａの底部のうち凹部１ｄ以外の部分の上面が下敷部材１ｃの上面よりも高くに位置するようにしている。つまり、凹部１ｄの深さを下敷部材１ｃの厚みよりも大きくしている。

【0034】

このような構造としても、第２実施形態と同様の効果を得ることができると共に、容器本体１ａの底部のうち凹部１ｄ以外の部分の上面よりも下敷部材１ｃの上面の方が高さが
低くなることから、下敷部材１ｃがより低温化され易くなる。このため、さらに容器本体１ａの底部の中央近辺に選択的にＳｉＣ６が再結晶化され易くなるようにできる。

【0035】

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。本実施形態は、第２、第３実施形態に対して下敷部材１ｃの構造を変更したものであり、その他については第２、第３実施形態と同様であるため、第２、第３実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、ここでは第２実施形態の構成に対して本実施形態の構造を適用する場合を例に挙げて説明するが、第３実施形態の構造に対しても適用できる。

【0036】

図４に示すように、本実施形態では、下敷部材１ｃのうちの中央位置、つまり容器本体１ａの底部の中央位置と対応する部分に、窪み部１ｅを形成している。つまり、下敷部材１ｃの中央位置が容器本体１ａの底部のうち凹部１ｄ以外の部分の上面よりも低くなるようにしている。

【0037】

このような構造としても、第２、第３実施形態と同様の効果を得ることができると共に、容器本体１ａの底部のうち凹部１ｄ以外の部分の上面よりも窪み部１ｅの上面の方が高
さが低くなることから、窪み部１ｅにおいて下敷部材１ｃがより低温化され易くなる。このため、さらに容器本体１ａの底部の中央近辺に選択的にＳｉＣ６が再結晶化され易くなるようにできる。

【0038】

（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１〜第４実施形態に対して下敷部材１ｃに取り外し機構を備えたものであり、その他については第１〜第４実施形態と同様であるため、第１〜第４実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、ここでは第１実施形態の構成に対して本実施形態の構造を適用する場合を例に挙げて説明するが、第２〜第４実施形態の構造に対しても適用できる。

【0039】

図５に示すように、本実施形態では、下敷部材１ｃのうちの中央位置に、蓋材１ｂ側、つまり上方に伸びる棒状部材１ｆを取り付けてある。棒状部材１ｆは、下敷部材１ｃと同じ材料で構成されている。棒状部材１ｆの高さは、好ましくはＳｉＣ原料４の充填高さよりも高く、かつ、ＳｉＣ単結晶３の成長に影響を与えない高さに設定されている。

【0040】

このように、下敷部材１ｃに対して棒状部材１ｆを取り付けることにより、ＳｉＣ単結晶３を製造した後に、棒状部材１ｆを取り外し機構として利用して下敷部材１ｃを取り外すことが可能となる。これにより、第１〜第４実施形態と同様の効果を得ることができると共に、下敷部材１ｃの取り外しを容易にすることが可能となる。

【0041】

（第６実施形態）
第６実施形態について説明する。本実施形態は、第１〜第５実施形態に対して下敷部材１ｃの取り外し機構を備えたものであり、その他については第１〜第５実施形態と同様であるため、第１〜第５実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、ここでは第１実施形態の構成に対して本実施形態の構造を適用する場合を例に挙げて説明するが、第２〜第５実施形態の構造に対しても適用できる。

【0042】

図６に示すように、本実施形態では、容器本体１ａの底部の中央部に開口部１ｇを形成してある。このような開口部１ｇを取り外し機構として利用し、開口部１ｇを通じて下敷部材１ｃを押し出すことで、下敷部材１ｃの取り外しが容易に行えるようにできる。

【0043】

このように、容器本体１ａの底部に開口部１ｇを形成することで、ＳｉＣ単結晶３を製造した後に、開口部１ｇを取り外し機構として利用して下敷部材１ｃを取り外すことが可能となる。これにより、第１〜第５実施形態と同様の効果を得ることができると共に、下敷部材１ｃの取り外しを容易にすることが可能となる。

【0044】

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

【0045】

例えば、上記各実施形態では、坩堝１の構造の一例を示したが、上記各実施形態で示した構造は坩堝１の主要構造を示したに過ぎず、他の構造とされていても良い。例えば、容器本体１ａが複数に分割された構造であったり、蓋材１ｂにＳｉＣ単結晶３の成長方向に伸びるガイド壁が備えられた構造などであっても構わない。また、下敷部材１ｃの形状についても円盤状に限らず、他の形状、例えば多角形板状などであっても良い。

【0046】

また、第５実施形態で説明した棒状部材１ｆについては下敷部材１ｃの中央位置に形成しており、第６実施形態で説明した開口部１ｇについても容器本体１ａの底部の中央位置に形成している。しかしながら、これも一例を示したに過ぎず、他の場所に形成してあっても良い。ただし、加熱時の温度分布の対称性を考慮すると、第５、第６実施形態のような場所に棒状部材１ｆや開口部１ｇが形成されていることが好ましい。

【0047】

また、坩堝１について黒鉛製としているが、他の材料で構成しても良いし、すべてが黒鉛製である必要はない。例えば、部分的に高融点金属などでコーティングされたものであっても良い。

【符号の説明】

【0048】

１ 坩堝
１ａ 容器本体
１ｂ 蓋材
１ｃ 下敷部材
１ｄ 凹部
１ｅ 窪み部
２ ＳｉＣ単結晶基板
３ ＳｉＣ単結晶
４ ＳｉＣ原料
５ 加熱装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】