特開 2024-156365 単結晶製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024156365

(43)【公開日】2024-11-06

(54)【発明の名称】単結晶製造装置

(51)【国際特許分類】

   C30B 29/36 20060101AFI20241029BHJP

   C30B 15/20 20060101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

C30B29/36 A

C30B15/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070765

(22)【出願日】2023-04-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高尾 健太

(72)【発明者】

【氏名】田中 謙弥

(72)【発明者】

【氏名】阿部 舞

(72)【発明者】

【氏名】古川 大希

【テーマコード（参考）】

4G077

【Ｆターム（参考）】

4G077AA02

4G077BE08

4G077EA04

4G077EG24

4G077FK05

4G077HA12

4G077PD02

(57)【要約】

【課題】炭化珪素単結晶の品質を向上させる。
【解決手段】先端部に種結晶を取り付け可能な軸１６と、第１底部と第１底部の周縁部の上に設けられた第１筒状部分とを備えた下部坩堝１２と、第１筒状部分上に配置され、第１筒状部分の内径より径が小さい穴を備えた蓋１５ａと、第１筒状部分上に蓋１５ａを介して配置された、筒状の上部坩堝１５ｂと、上部坩堝１５ｂ上に配置され、上部坩堝１５ｂの内径より径が小さい穴を備えた蓋１５ｃと、軸１６を上下方向に移動させる制御部５０と、を有するものである。ここで、軸１６は、軸１６の延在方向と交差するように取り付けられたフィン構造体１６ａを有し、制御部５０は、フィン構造体１６ａを有する軸１６が蓋１５ｃ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ａのそれぞれの内側を通って上下方向に移動するように軸１６を制御する、単結晶製造装置を用いる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端部に種結晶を取り付け可能な軸と、
第１底部と、前記第１底部の周縁部の上に設けられた第１筒状部分とを備えた下部坩堝と、
前記第１筒状部分上に配置され、前記第１筒状部分の内径より径が小さい穴を備えた第１蓋と、
前記第１筒状部分上に前記第１蓋を介して配置された、筒状の上部坩堝と、
前記上部坩堝上に配置され、前記上部坩堝の内径より径が小さい穴を備えた第２蓋と、
前記軸を上下方向に移動させる制御部と、
を有し、
前記軸は、前記軸の延在方向と交差するように取り付けられたフィン構造体を有し、
前記制御部は、前記フィン構造体を有する前記軸が前記第２蓋、前記上部坩堝および前記第１蓋のそれぞれの内側を通って上下方向に移動するように前記軸を制御する、単結晶製造装置。

【請求項2】

請求項１に記載の単結晶製造装置において、
前記第１蓋の内周部分に支持された筒状部材をさらに有し、
前記制御部は、前記フィン構造体を有する前記軸が前記筒状部材の内側を通って上下方向に移動するように前記軸を制御する、単結晶製造装置。

【請求項3】

請求項１に記載の単結晶製造装置において、
前記第１筒状部分の径方向における厚さは、前記上部坩堝の径方向における厚さよりも大きい、単結晶製造装置。

【請求項4】

請求項３に記載の単結晶製造装置において、
前記下部坩堝の内径は、前記上部坩堝の内径よりも小さい、単結晶製造装置。

【請求項5】

請求項３に記載の単結晶製造装置において、
前記下部坩堝の外側に配置された、内側の底面が前記下部坩堝の外側の底面に接する外坩堝をさらに有する、単結晶製造装置。

【請求項6】

請求項５に記載の単結晶製造装置において、
前記下部坩堝の外側の側面は、前記外坩堝の内側の側面に接する、単結晶製造装置。

【請求項7】

請求項５に記載の単結晶製造装置において、
前記外坩堝は、第２底部と、前記第２底部の周縁部の上に設けられた第２筒状部分とを備え、
前記第２筒状部分の上端は、前記第１蓋の上面より上に位置する、単結晶製造装置。

【請求項8】

請求項５に記載の単結晶製造装置において、
前記下部坩堝の第２筒状部分の上端は、前記第２蓋の上面より上に位置し、
前記第２筒状部分上に配置され、前記第２筒状部分の内径より径が小さい穴を備えた第３蓋をさらに有し、
前記制御部は、前記フィン構造体を有する前記第３蓋の内側を通って上下方向に移動するように前記軸を制御する、単結晶製造装置。

【請求項9】

請求項５に記載の単結晶製造装置において、
前記下部坩堝の外側の側面は、前記外坩堝の内側の側面と離間している、単結晶製造装置。

【請求項10】

請求項１に記載の単結晶製造装置において、
前記上部坩堝は、上下方向に重ねた、互いに分離可能な複数の筒状部分により構成されている、単結晶製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭化珪素からなる単結晶の製造技術、単結晶製造装置に関し、例えば、溶液法による単結晶の製造技術に適用して有効な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、比較的高い耐圧を要求されるパワー半導体素子に使用する材料として、炭化珪素が注目されている。炭化珪素からなる単結晶（以下、炭化珪素単結晶と呼ぶ）は、例えば、溶液法を使用することにより製造される。溶液法とは、軸の先端部に取り付けた種結晶を坩堝に収容されている炭素と珪素とを含む溶液に接触させることにより、種結晶に炭化珪素単結晶を成長させながら、軸を引き上げて、炭化珪素単結晶を製造する方法である。

【0003】

特許第５９６４０９４号公報（特許文献１）には、溶液法によって炭化珪素からなる単結晶を成長させる際、雑晶の成長を抑制するための技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５９６４０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

溶液法では、坩堝に収容された溶液の蒸発を抑制することが重要である。なぜなら、溶液の蒸発量が多くなると、溶液の温度が変化するとともに、溶液の組成も変化する結果、品質に優れた炭化珪素単結晶を製造することが困難となるからである。また、種結晶を支持する上記軸を坩堝内で上げ下げする都合上、坩堝の上端で開口部が常に解放されている。このため、坩堝に収容された溶液の一部が、蒸発、表面張力または坩堝の回転などに起因して上方へ昇り、坩堝の上端の開口部から外部へ出ることが考えられる。このような溶液の坩堝外への漏出（出液）は、坩堝と他の部品同士、または、坩堝以外の部品同士の間における固着などを引き起こす虞がある。したがって、溶液法で炭化珪素単結晶を製造する場合、坩堝に収容された溶液の坩堝外への漏出を抑制する工夫が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施の形態における単結晶製造装置は、先端部に種結晶を取り付け可能な軸と、第１底部と、前記第１底部の周縁部の上に設けられた第１筒状部分とを備えた下部坩堝と、前記第１筒状部分上に配置され、前記第１筒状部分の内径より径が小さい穴を備えた第１蓋と、前記第１筒状部分上に前記第１蓋を介して配置された、筒状の上部坩堝と、前記上部坩堝上に配置され、前記上部坩堝の内径より径が小さい穴を備えた第２蓋と、前記軸を上下方向に移動させる制御部と、を有するものである。ここで、前記軸は、前記軸の延在方向と交差するように取り付けられたフィン構造体を有し、前記制御部は、前記フィン構造体を有する前記軸が前記第２蓋、前記上部坩堝および前記第１蓋のそれぞれの内側を通って上下方向に移動するように前記軸を制御する。

【発明の効果】

【0007】

一実施の形態によれば、炭化珪素単結晶の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１における単結晶製造装置の構成を示す図である。

【図2】実施の形態１において種結晶の下面に炭化珪素単結晶を成長させた状態を示す図である。

【図3】実施の形態１の変形例１における単結晶製造装置の構成を示す図である。

【図4】実施の形態１の変形例１において種結晶の下面に炭化珪素単結晶を成長させた状態を示す図である。

【図5】実施の形態１の変形例２における坩堝の構成を示す図である。

【図6】実施の形態２における坩堝の構成を示す図である。

【図7】実施の形態２の変形例１における坩堝の構成を示す図である。

【図8】実施の形態２の変形例２における坩堝の構成を示す図である。

【図9】実施の形態２の変形例３における坩堝の構成を示す図である。

【図10】実施の形態２の変形例４における坩堝の構成を示す図である。

【図11】実施の形態２の変形例５における坩堝の構成を示す図である。

【図12】実施の形態２の変形例６における坩堝の構成を示す図である。

【図13】実施の形態２の変形例７における坩堝の構成を示す図である。

【図14】実施の形態２の変形例８における坩堝の構成を示す図である。

【図15】実施の形態３における坩堝の構成を示す図である。

【図16】実施の形態３の変形例１における坩堝の構成を示す図である。

【図17】実施の形態３の変形例２における坩堝の構成を示す図である。

【図18】単結晶製造装置において蒸発を抑制する重要性を説明する図である。

【図19】比較例における単結晶製造装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかり易くするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

【0010】

＜蒸発を抑制する重要性＞
図１８は、単結晶製造装置１０１において蒸発を抑制する重要性を説明する図である。

【0011】

図１８において、単結晶製造装置１０１は、容器１０を有している。この容器１０の内部空間には、例えば、アルゴンガスが充填されているとともに、水平方向に回転可能な台座１１が配置されている。そして、台座１１上には、坩堝１２ｃが配置されている。

【0012】

この坩堝１２ｃは、例えば、黒鉛（グラファイト）から構成されており、内部に珪素（Ｓｉ）を含む高温の溶液２０が収容されている。そして、単結晶製造装置１０１の容器１０の外周部には、高周波電流が流れるコイル１４が設けられており、コイル１４を流れる高周波電流に基づく誘導加熱によって坩堝１２ｃは加熱されるようになっている。この結果、坩堝１２ｃに収容されている溶液２０は、高温となっており、坩堝１２ｃを構成する黒鉛（Ｃ）が溶け出すことから、溶液２０は、炭素と珪素を含むことになる。

【0013】

次に、単結晶製造装置１０１には、上下方向に移動可能な軸１３が設けられており、この軸１３の先端部には、炭化珪素からなる種結晶３０が取り付けられている。そして、先端部に種結晶３０が取り付けられた軸１３を下方向に移動させることにより、種結晶３０の下面を坩堝１２ｃに収容された溶液２０の表面に接触させる。その後、軸１３を上方向に移動させながら、種結晶３０の下面に炭化珪素からなる単結晶を成長させる。このようにして、単結晶製造装置１０１では、炭化珪素単結晶を製造することができる。

【0014】

ここで、例えば、図１８に示すように、坩堝１２ｃに収容されている溶液２０は、高温状態となっており、この溶液２０からは蒸発が生じる。

【0015】

この点に関し、図１８に示すように、坩堝１２ｃに何らの対策も施さない場合、坩堝１２ｃからの溶液２０の蒸発を抑制することができない。そして、溶液２０の蒸発量が多くなると、溶液２０の温度が変化するとともに、溶液２０の組成も変化する結果、品質に優れた炭化珪素単結晶を製造することが困難となる。

【0016】

また、炭化珪素単結晶の製造工程では、例えば、成長中（育成中）の炭化珪素単結晶の内部の温度差が１０℃以上ある場合、熱応力によって炭化珪素単結晶が破断する。このことから、炭化珪素単結晶の内部を均一な温度分布とすることが重要である。溶液法による炭化珪素単結晶の製造工程では、結晶温度を約１８００℃以上約２１００℃以下という高温条件で結晶成長させる。したがって、溶液２０からの熱輻射の影響や溶液２０に由来する蒸気の対流によって、軸１３の熱が奪われる結果、炭化珪素単結晶の内部の温度勾配が大きくなり易い。さらに、溶液２０から蒸発した蒸気が容器１０の内部に広く拡散すると、例えば、カーボン成形断熱材に代表される高価な炉材の劣化を引き起こす。

【0017】

以上のことから、品質の良い炭化珪素単結晶を製造する観点だけでなく、単結晶製造装置１０１を構成する炉材の長寿命化を図る観点からも、溶液２０からの蒸気の拡散を抑制することが重要であることが分かる。

【0018】

この点に関し、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制する技術として、以下に示す比較例の技術が存在する。そこで、この比較例と、その改善の余地について説明する。

【0019】

＜改善の余地＞
図１９は、比較例における単結晶製造装置１０２を示す模式図である。

【0020】

図１９に示す単結晶製造装置１０２では、図１８に示す単結晶製造装置１０１に対して、坩堝１２ｃ上に蓋１５ａが取り付けられている点と、軸１３に代わってフィン構造体１６ａを備えた軸１６が設けられている点とが主な相違点である。軸１６の内部は中空構造となっており、軸１６の内部に種結晶３０近傍の温度を測定するための熱電対１７が挿入されている。蓋１５ａは坩堝１２ｃと接触可能に構成されている。

【0021】

この相違点によって、単結晶製造装置１０２では、蓋１５ａおよびフィン構造体１６ａで溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制できる。これにより、品質の良い炭化珪素単結晶を製造できるとともに単結晶製造装置１０２を構成する炉材の長寿命化を図ることができると考えられる。

【0022】

しかし、本発明者が検討したところ、比較例には改善の余地が存在することが明らかになったので、以下では、この点について説明する。

【0023】

上述したように、品質の良い炭化珪素単結晶を製造できるとともに単結晶製造装置１０２を構成する炉材の長寿命化を図るためには、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制することが重要である。ここで、種結晶３０を支持する軸１６を坩堝内で上げ下げする都合上、坩堝１２ｃの上端の開口部は常に解放されている。このため、坩堝１２ｃに収容された溶液２０の一部が、蒸発、表面張力または坩堝１２ｃ若しくは軸１６の回転などに起因して上方へ昇り、坩堝１２ｃの上端の開口部から外部へ漏れ出ることが考えられる。このような溶液２０の坩堝１２ｃ外への漏出（出液）は、坩堝１２ｃと他の部品同士、または、坩堝１２ｃ以外の部品同士の間における固着などを引き起こす虞がある。したがって、溶液法で炭化珪素単結晶を製造する場合、坩堝１２ｃに収容された溶液２０の坩堝１２ｃ外への漏出を抑制する観点から改善の余地が存在する。

【0024】

そこで、以下の実施の形態では、比較例の単結晶製造装置に存在する改善の余地を克服するための工夫を施している。以下では、この工夫を施した実施の形態における技術的思想を説明する。

【0025】

（実施の形態１）
＜単結晶製造装置の構成＞
図１は、本実施の形態における単結晶製造装置１００の構成を示す図である。

【0026】

図１において、単結晶製造装置１００は、容器１０を有している。この容器１０の内部空間には、例えば、アルゴンガスが充填されているとともに、水平方向に回転可能な台座１１が配置されている。そして、台座１１上には、下部坩堝１２が配置されている。

【0027】

この下部坩堝１２は、例えば、黒鉛（グラファイト）から構成されており、内部に珪素（Ｓｉ）を含む高温の溶液２０が収容されている。そして、単結晶製造装置１００の容器１０の外周部には、高周波電流が流れるコイル１４が設けられており、コイル１４を流れる高周波電流に基づく誘導加熱によって下部坩堝１２は加熱されるようになっている。この結果、下部坩堝１２に収容されている溶液２０は、高温となっており、下部坩堝１２を構成する黒鉛（Ｃ、炭素）が溶け出すことから、溶液２０は、炭素と珪素を含むことになる。下部坩堝１２に上には、蓋１５ａが配置されている。蓋１５ａは、下部坩堝１２と接触可能に構成されている。なお、以降の説明で用いる各図において、容器１０の図示は省略する。

【0028】

下部坩堝１２は、例えば平面形状が円形である底部を有し、その円形の底部の周縁部の上に筒状部分を備えている。つまり、容器である下部坩堝１２は、有底筒状体である。蓋１５ａは、当該筒状部分の上面上に配置されている。蓋１５ａは、中心部に穴を有する円板状（ドーナツ状）の構造を有している。ここでは、下部坩堝１２の外径と、蓋１５ａの外径とは、同じである。また、蓋１５ａの内径は、下部坩堝１２の筒状部分の内径よりも小さい。

【0029】

また、当該筒状部分の上面上には、蓋１５ａを介して上部坩堝１５ｂが配置されている。上部坩堝１５ｂは、当該筒状部分と同様の厚さ、内径および外径を有する筒状構造を有している。径方向における下部坩堝１２の筒状部分の好ましい厚さは、例えば１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。上部坩堝１５ｂは下部坩堝１２の筒状部分の直上に位置している。言い換えれば、平面視において、上部坩堝１５ｂと下部坩堝１２とは互いに重なっている。上部坩堝１５ｂが、下部坩堝１２の筒状部分と同様の内径および外径を有することで、上部坩堝１５ｂの当該筒状部分に対する位置合わせが容易となっている。

【0030】

上部坩堝１５ｂの上面上には、蓋１５ｃが上部坩堝１５ｂの上面に接して配置されている。蓋１５ｃは、中心部に穴を有する円板状（ドーナツ状）の構造を有している。ここでは、下部坩堝１２の外径と、蓋１５ｃの外径とは、同じである。また、蓋１５ｃの内径（穴の直径）は、上部坩堝１５ｂの内径よりも小さい。蓋１５ａ、１５ｃのそれぞれの内径はほぼ同じである。下部坩堝１２、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃのそれぞれは、平面視において同一の中心軸を有し、同様の外径を有している。上部坩堝１５ｂは耐熱性を有する材料からなり、例えば、下部坩堝１２と同じ黒鉛（グラファイト）から構成されている。

【0031】

次に、単結晶製造装置１００には、上下方向に移動可能な軸１６が設けられており、この軸１６の先端部には、炭化珪素からなる種結晶３０が取り付けられている。また、軸１６には、軸１６の延在方向と交差するように取り付けられたフィン構造体１６ａを有している。さらに、軸１６の内部は中空構造となっており、軸１６の内部に種結晶３０近傍の温度を測定するための熱電対１７が挿入されている。種結晶３０近傍の温度測定は、熱電対１７を挿入する代わりに、軸１６の上端に軸１６の内径よりも小さな測定径を有する放射温度計を配置することによっても可能である。

【0032】

そして、単結晶製造装置１００は、フィン構造体１６ａを有する軸１６を上下方向に移動させるように制御する制御部５０を有している。この制御部５０は、フィン構造体１６ａを有する軸１６が蓋１５ａ、１５ｃ、上部坩堝１５ｂおよび下部坩堝１２の筒状部分のそれぞれの内側を通って上下方向に移動するように軸１６を制御するように構成されている。この制御部５０は、先端部に種結晶３０が取り付けられた軸１６を下方向に移動させることにより、種結晶３０の下面を下部坩堝１２に収容された溶液２０の表面に接触させるように構成されているとともに、種結晶３０の下面を溶液２０の表面に接触させた後、軸１６を上方向に移動させることにより、種結晶３０の下面に炭化珪素からなる単結晶を成長させることができるように構成されている。

【0033】

図１では、種結晶３０の下面を溶液２０の表面に接触させた状態が示されている。この場合、図１に示すように、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、蓋１５ａの下に位置している。

【0034】

一方、図２では、種結晶の下面に炭化珪素単結晶４０を成長させた状態が示されている。この場合、図２に示すように、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、蓋１５ａの上であって、蓋１５ｃの下に位置している。

【0035】

ここで、図１および図２のそれぞれでは、径方向におけるフィン構造体１６ａと蓋１５ａとの隙間は、フィン構造体１６ａと下部坩堝１２の内壁との間の距離よりも小さくなっている。また、径方向におけるフィン構造体１６ａと蓋１５ｃとの隙間は、フィン構造体１６ａと上部坩堝１５ｂの内壁との間の距離よりも小さくなっている。

【0036】

また、平面視において、蓋１５ａ、蓋１５ｃは、下部坩堝１２、上部坩堝１５ｂに内包され、平面視において、フィン構造体１６ａは、蓋１５ａ、蓋１５ｃに内包される。

【0037】

以上のようにして、単結晶製造装置１００が構成されている。蓋１５ａ、蓋１５ｃおよび上部坩堝１５ｂは、坩堝用蓋１５を構成している。

【0038】

＜単結晶製造装置の動作（単結晶製造方法）＞
続いて、単結晶製造装置１００の動作を説明する。

【0039】

まず、図１に示すように、制御部５０は、先端部に種結晶３０が取り付けられた軸１６を下降させる。これにより、軸１６に取り付けられた種結晶３０は、坩堝用蓋１５に備わる蓋１５ｃおよび蓋１５ａのそれぞれの内部を順に通過した後、下部坩堝１２に収容された炭素と珪素とを含む溶液２０の表面に接触する。このとき、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、蓋１５ａの下に位置する。

【0040】

次に、図２に示すように、制御部５０は、軸１６をゆっくり上昇させる。これにより、引き上げられる種結晶３０の下面に炭化珪素単結晶４０が成長する。このとき、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、蓋１５ａの内側を通過する。

【0041】

その後、結晶成長を終了する場合、制御部５０は、軸１６の上昇を停止する。これにより、炭化珪素単結晶４０の成長を終了させる。このとき、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、最終的に蓋１５ａの上であって、蓋１５ｃの下に位置する。以上のようにして、単結晶製造装置１００を動作させることにより、炭化珪素単結晶を製造することができる。

【0042】

＜本実施の形態における特徴＞
次に、本実施の形態における特徴点について説明する。

【0043】

本実施の形態における第１特徴点は、例えば、図１および図２に示すように、坩堝用蓋１５に蓋１５ａを設けるとともに、蓋１５ａの内部を通過可能なフィン構造体１６ａを軸１６に設けることにある。

【0044】

この結果、本実施の形態によれば、結晶成長の初期段階から結晶成長の終了段階まで、蓋１５ａとフィン構造体１６ａとの存在によって、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制できる。これにより、本実施の形態によれば、溶液２０の蒸発に起因する溶液温度の変化および溶液組成の変化を抑制できる結果、品質の良い炭化珪素単結晶を製造することができるとともに、蒸気に起因する炉材の劣化も抑制できる。その結果、単結晶製造装置１００を構成する炉材の長寿命化も図ることができる。つまり、本実施の形態における第１特徴点は、炭化珪素単結晶の品質向上および炉材の長寿命化を図る観点から有用である。

【0045】

特に、図１および図２に示すように、フィン構造体１６ａを有する軸１６が蓋１５ａの内部を通る際におけるフィン構造体１６ａと蓋１５ａの内壁との間の隙間は、フィン構造体１６ａと下部坩堝１２の内壁との間の距離よりも小さくなっている。このことから、溶液２０から発生する蒸気は、上述したフィン構造体１６ａと蓋１５ａの内壁との間の隙間を通りにくくなる結果、溶液２０から発生する蒸気の拡散を効果的に抑制できる。

【0046】

さらに、本実施の形態における第１特徴点によれば、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制できるが、このことは、蒸気による放熱効果を抑制できることも意味するから、結晶温度を維持し易くなるともいえる。例えば、成長中（育成中）の炭化珪素単結晶の内部の温度差が１０℃以上ある場合、熱応力によって炭化珪素単結晶が破断することから、炭化珪素単結晶の内部を均一な温度分布とすることが重要である。したがって、結晶温度を維持し易いという第１特徴点は、熱応力によって炭化珪素単結晶が破断することを抑制する観点からも有用である。

【0047】

続いて、本実施の形態における第２特徴点は、例えば、図１および図２に示すように、坩堝用蓋１５に、下部坩堝１２および蓋１５ａのそれぞれの上の上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを設けることにある。

【0048】

この結果、本実施の形態によれば、蓋１５ｃの存在によって、溶液２０の一部が坩堝用蓋１５および下部坩堝１２を含む坩堝全体の上端の開口部から外部へ漏れ出ることを防げる。このようにして、溶液２０の下部坩堝１２外への漏出を防ぐことで、下部坩堝１２と他の部品同士、または、下部坩堝１２以外の部品同士が、溶液２０により固着することを防げる。その結果、単結晶製造装置１００を構成する炉材の長寿命化も図ることができる。つまり、本実施の形態における第１特徴点は、炭化珪素単結晶の品質向上および炉材の長寿命化を図る観点から有用である。

【0049】

続いて、本実施の形態における第３特徴点は、例えば、図１および図２に示すように、下部坩堝１２自体に蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃが設けられているのではなく、下部坩堝１２に取り付け可能な蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃが設けられている点にある。これにより、下部坩堝１２自体の構造を複雑化することなく、結晶成長の初期段階から結晶成長の終了段階にわたって溶液２０から発生する蒸気の拡散および溶液２０の漏出を抑制するための蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを取り付けることができる。例えば、下部坩堝１２自体は、炭化珪素単結晶を製造する１回毎に取り替えることが考えられる。したがって、下部坩堝１２自体に蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを取り付けると、下部坩堝１２自体の構造が複雑化するだけでなく、下部坩堝１２自体の重量も重くなるとともに、取り替え時の取り付けにかかる作業負担も大きくなる。さらには、下部坩堝１２自体に蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを取り付ける場合、炭化珪素単結晶を製造する１回毎に下部坩堝１２だけでなく、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃも取り替えることになることから、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを使用するコストも増大することになる。

【0050】

これに対し、下部坩堝１２に取り付け可能な坩堝用蓋１５に蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを設ける場合、下部坩堝１２自体の構造は簡略化されるとともに軽量化される。さらには、坩堝用蓋１５自体は、下部坩堝１２のように炭化珪素単結晶を製造する１回毎に交換する必要がないことから、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃの使い回しが可能となる結果、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを使用するコストを抑えることできる。このように、本実施の形態における第３特徴点は、炭化珪素単結晶を製造する毎に取り替える必要のある下部坩堝１２自体の構造を簡素化および軽量化できるとともに、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃの使い回しが可能となる結果、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを使用するコストを抑えることできるという点で有用である。

【0051】

また、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃを蓋１５ａ上に配置することで、蓋１５ａを下部坩堝１２に固定することなく載置した場合であっても、下部坩堝１２を高速回転させたときに蓋１５ａが下部坩堝１２から外れることを防げる。つまり、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃは、蓋１５ａを抑え、外れ難くする機能を有する。

【0052】

以上より、上述した改善の余地を解消できる。

【0053】

＜変形例１＞
＜単結晶製造装置の構成＞
図３に示すように、蓋１５ａの内側には、下部坩堝１２、蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃのそれぞれと同一の中心軸を有する筒状部材１５ｄが設けられていてもよい。筒状部材１５ｄは、外周部が蓋１５ａの内側の端部により支持されている。筒状部材１５ｄは蓋１５ａの内周部分に接続されており、例えば、蓋１５ａと一体となっている。ここでは、蓋１５ａは支持部または接続部といえる。蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂ、蓋１５ｃおよび筒状部材１５ｄは、坩堝用蓋１５を構成している。制御部５０は、フィン構造体１６ａを有する軸１６が筒状部材１５ｄの内部を通って上下方向に移動するように軸１６を制御するように構成されている。

【0054】

図３では、種結晶３０の下面を溶液２０の表面に接触させた状態が示されている。この場合、図３に示すように、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、坩堝用蓋１５に備わる筒状部材１５ｄの内壁と対向する第１位置Ｐ１に配置されている。

【0055】

一方、図４では、種結晶の下面に炭化珪素単結晶４０を成長させた状態が示されている。この場合、図４に示すように、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、坩堝用蓋１５に備わる筒状部材１５ｄの内壁と対向する第２位置Ｐ２に配置されている。

【0056】

ここで、図３および図４において、フィン構造体１６ａを有する軸１６が筒状部材１５ｄの内部を通る際におけるフィン構造体１６ａと筒状部材１５ｄの内壁との間の隙間は、フィン構造体１６ａと下部坩堝１２の内壁との間の距離よりも小さくなっている。

【0057】

また、平面視において、筒状部材１５ｄは、下部坩堝１２に内包され、平面視において、フィン構造体１６ａは、筒状部材１５ｄに内包される。

【0058】

＜単結晶製造装置の動作（単結晶製造方法）＞
続いて、単結晶製造装置１００の動作を説明する。

【0059】

まず、制御部５０は、先端部に種結晶３０が取り付けられた軸１６を下降させる。これにより、軸１６に取り付けられた種結晶３０は、坩堝用蓋１５に備わる蓋１５ｃおよび筒状部材１５ｄのそれぞれの内部を順に通過した後、下部坩堝１２に収容された炭素と珪素とを含む溶液２０の表面に接触する。このとき、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、筒状部材１５ｄの内壁と対向する第１位置Ｐ１に配置される（図３参照）。

【0060】

次に、制御部５０は、軸１６をゆっくり上昇させる。これにより、引き上げられる種結晶３０の下面に炭化珪素単結晶４０が成長する。このとき、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、筒状部材１５ｄの内壁との対向を維持しながら移動する。

【0061】

その後、結晶成長を終了する場合、制御部５０は、軸１６の上昇を停止する。これにより、炭化珪素単結晶４０の成長を終了させる。このとき、軸１６に取り付けられたフィン構造体１６ａは、最終的に筒状部材１５ｄの内壁と対向する第２位置Ｐ２に配置される（図４参照）。以上のようにして、単結晶製造装置１００を動作させることにより、炭化珪素単結晶を製造することができる。

【0062】

＜本変形例における特徴＞
次に、本変形例における特徴点について説明する。

【0063】

本変形例における第４特徴点は、例えば、図３および図４に示すように、坩堝用蓋１５に筒状部材１５ｄを設けるとともに、筒状部材１５ｄの内部を通過可能なフィン構造体１６ａを軸１６に設けることを前提とする。そして、この前提構成のもと、第４特徴点は、種結晶３０の下面を溶液２０の表面に接触させる結晶成長の初期段階から、軸１６をゆっくり上昇させて結晶成長を終了する終了段階まで、フィン構造体１６ａを筒状部材１５ｄの内壁に対向させる状態を維持する点にある。具体的に、図３に示す結晶成長の初期段階では、フィン構造体１６ａは、筒状部材１５ｄの内壁と対向する第１位置Ｐ１に配置されている。一方、図４に示す結晶成長の終了段階では、フィン構造体１６ａは、筒状部材１５ｄの内壁と対向する第２位置Ｐ２に配置されている。したがって、図３に示す結晶成長の初期段階から図４に示す結晶成長の終了段階まで、フィン構造体１６ａは、筒状部材１５ｄの内壁に対向する状態を維持することになる。

【0064】

この結果、本変形例によれば、例えば、図３および図４から明らかなように、結晶成長の初期段階から結晶成長の終了段階まで、筒状部材１５ｄと対向配置されたフィン構造体１６ａの存在によって、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制できる。すなわち、本変形例における第４特徴点によれば、上述した比較例のように、結晶成長の初期段階だけでなく、結晶成長の初期段階から結晶成長の終了段階にわたって、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制できる。これにより、本変形例によれば、溶液２０の蒸発に起因する溶液温度の変化および溶液組成の変化を抑制できる結果、品質の良い炭化珪素単結晶を製造することができるとともに、蒸気に起因する炉材の劣化も抑制できる。よって、単結晶製造装置１００を構成する炉材の長寿命化も図ることができる。つまり、本変形例における第４特徴点は、炭化珪素単結晶の品質向上および炉材の長寿命化を図る観点から有用である。

【0065】

特に、図３および図４に示すように、フィン構造体１６ａを有する軸１６が筒状部材１５ｄの内部を通る際におけるフィン構造体１６ａと筒状部材１５ｄの内壁との間の隙間は、フィン構造体１６ａと下部坩堝１２の内壁との間の距離よりも小さくなっている。このことから、溶液２０から発生する蒸気は、上述したフィン構造体１６ａと筒状部材１５ｄの内壁との間の隙間を通りにくくなる結果、本変形例によれば、溶液２０から発生する蒸気の拡散を効果的に抑制できる。

【0066】

さらに、本変形例における第４特徴点によれば、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制できるが、このことは、蒸気による放熱効果を抑制できることも意味するから、結晶温度を維持し易くなるともいえる。例えば、成長中（育成中）の炭化珪素単結晶の内部の温度差が１０℃以上ある場合、熱応力によって炭化珪素単結晶が破断することから、炭化珪素単結晶の内部を均一な温度分布とすることが重要である。したがって、結晶温度を維持し易いという第４特徴点は、熱応力によって炭化珪素単結晶が破断することを抑制する観点からも有用である。

【0067】

また、本変形例における第４特徴点は、炭化珪素単結晶を長尺化する場合であっても、上述した利点を容易に享受できる点で優れている。具体的には、炭化珪素単結晶の長尺化に合わせて、坩堝用蓋１５に備わる筒状部材１５ｄの長さを変更することで、結晶成長の初期段階から結晶成長の終了段階にわたって、フィン構造体１６ａを筒状部材１５ｄの内壁に対して対向配置させることできる。このことは、炭化珪素単結晶が長尺化された場合であっても、溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制できることを意味する。すなわち、本変形例における第４特徴点によれば、炭化珪素単結晶の長尺化に柔軟に対応して、品質の良い炭化珪素単結晶を製造することができるとともに、単結晶製造装置１００を構成する炉材の長寿命化も図ることができる。さらには、第４特徴点によれば、炭化珪素単結晶を長尺化しても、それに対応して筒状部材１５ｄの長さを変更することにより、結晶温度を維持し易い構成を容易に実現することができる。このことから、炭化珪素単結晶を長尺化する場合であっても、熱応力に起因する炭化珪素単結晶の破断も抑制できる点においても優れている。

【0068】

続いて、図１および図２を用いて上述した第２特徴点と同様に、筒状部材１５ｄは下部坩堝１２自体に設けられているのではなく、下部坩堝１２に取り付け可能な坩堝用蓋１５に筒状部材１５ｄが設けられている。これにより、下部坩堝１２自体の構造を複雑化することなく、結晶成長の初期段階から結晶成長の終了段階にわたって溶液２０から発生する蒸気の拡散を抑制するための筒状部材１５ｄを取り付けることができる。ここでは、筒状部材１５ｄを交換することなく下部坩堝１２のみを交換できるため、筒状部材１５ｄを使用するコストを抑えることできる。

【0069】

＜変形例２＞
以降の説明で用いる図では、坩堝用蓋を含む坩堝のみを示し、溶液を含むその他の構造の図示は省略する。

【0070】

図５に示すように、下部坩堝１２の径方向における厚さは、上部坩堝１５ｂの径方向における厚さより大きくてもよい。ここでは、蓋１５ａの下の下部坩堝１２の外側の表面には、径方向の厚さが小さい部分と大きい部分との境界において段差が設けられてられている。

【0071】

このように下部坩堝１２の径方向における厚さを上部坩堝１５ｂの径方向における厚さより大きくすることで、誘導加熱による発熱部を制限することとなる。これにより、下部坩堝１２の内部（特に溶液２０）の温度制御が容易となる。

【0072】

上記段差を有するため、上部坩堝１５ｂは、下部坩堝１２の筒状部分の上端と同様の内径および外径を有している。これにより、上部坩堝１５ｂの当該筒状部分に対する位置合わせが容易となっている。

【0073】

径方向における下部坩堝１２の筒状部分の最も厚い箇所における好ましい厚さは、例えば２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。

【0074】

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、下部坩堝１２が１つの容器からなる場合について説明したが、以下では下部坩堝が２重の構造を有する容器である場合について説明する。

【0075】

図６に示すように、本実施の形態の単結晶製造装置を構成する下部坩堝１２は、内坩堝１２ａと外坩堝１２ｂとを含んでいる。内坩堝１２ａおよび外坩堝１２ｂは、いずれも有底筒状体である。内坩堝１２ａは外坩堝１２ｂの内側に収容されている。すなわち、内坩堝１２ａの外径（直径）は、外坩堝１２ｂの内径より小さい。内坩堝１２ａの外側の側面（外周面）は、外坩堝１２ｂの内側の側面（内周面）に接しており、内坩堝１２ａの外側の底面は外坩堝１２ｂの内側の底面に接している。すなわち、内坩堝１２ａの外径は、外坩堝１２ｂの内径とほぼ同じである。厳密には、内坩堝１２ａの外側の側面と外坩堝１２ｂの内側の側面とは接していなくてもよい。内坩堝１２ａおよび外坩堝１２ｂは、いずれも同じ材料からなる。

【0076】

内坩堝１２ａと坩堝用蓋１５である蓋１５ａ、上部坩堝１５ｂおよび蓋１５ｃとの構造は、図１を用いて説明した下部坩堝１２と坩堝用蓋１５との構造とほぼ同じである。また、内坩堝１２ａおよび外坩堝１２ｂにより構成される容器の筒状部分の径方向における厚さは、例えば、図５を用いて説明した下部坩堝１２の筒状部分の径方向の厚さと同じとする。

【0077】

外坩堝１２ｂの上端は、内坩堝１２ａの上端より下に位置している。上部坩堝１５ｂは、内坩堝１２ａの筒状部分の上端と同様の内径および外径を有している。これにより、上部坩堝１５ｂの当該筒状部分に対する位置合わせが容易となっている。

【0078】

本実施の形態では、上記実施の形態１と同様の効果を有する。また、下部坩堝１２の径方向における厚さ、つまり内坩堝１２ａおよび外坩堝１２ｂのそれぞれの筒状部分の合計の厚さを、上部坩堝１５ｂの径方向における厚さより大きくすることで、誘導加熱による発熱部を制限している。これにより、下部坩堝１２の内部（特に溶液２０）の温度制御が容易となる。加えて、下部坩堝１２を内坩堝１２ａおよび外坩堝１２ｂに分割することで、溶液により坩堝破損部分を縮減できる。つまり、溶液に内坩堝１２ａの材料が溶け出して内坩堝１２ａの厚さが薄くなっても、内坩堝１２ａを交換すれば外坩堝１２ｂは使い回すことができる。したがって、単結晶製造における製造コストを低減できる。

【0079】

＜変形例１＞
図７に示すように、図６の構成に加えて、上記実施の形態１の変形例１（図３および図４参照）と同様に、坩堝用蓋１５の構成する部分として、蓋１５ａに支持された筒状部材１５ｄを有していてもよい。これにより、上記実施の形態１の変形例１と同様の効果を得られる。

【0080】

＜変形例２＞
図８に示すように、上部坩堝１５ｂは、縦方向（上下方向）において分割された複数の筒状体（環状体）１５ｅ、１５ｆおよび１５ｇを重ねて構成されていてもよい。ここでは、蓋１５ａ側（下側）から上方向に向かって順に筒状体１５ｅ、１５ｆおよび１５ｇが重ねられている。ここで重ねる互いに分離可能な筒状体の数は複数であればよく、３つに限定されない。

【0081】

蓋１５ａの上面には、稀に溶液の蒸発物が付着する場合がある。その場合、上部坩堝１５ｂと蓋１５ａとが互いに固着することが考えられる。そのような固着が起きる度に上部坩堝１５ｂ全体を破棄すると、単結晶製造における製造コストが増大する。

【0082】

本変形例では、上部坩堝１５ｂを縦方向に分割することで、蓋１５ａの上面に溶液の蒸発物が付着し、これにより互いに固着した筒状体１５ｅと蓋１５ａと破棄する必要性が生じたとしても、筒状体１５ｆ、１５ｇは再度使い回すことができる。つまり、固着の際に破棄せざるを得ない領域を減縮できる。したがって、単結晶製造における製造コストを低減できる。

【0083】

＜変形例３＞
図９に示すように、図８の構成に加えて、上記実施の形態１の変形例１（図３および図４参照）と同様に、坩堝用蓋１５の構成する部分として、蓋１５ａに支持された筒状部材１５ｄを有していてもよい。これにより、上記実施の形態１の変形例１と同様の効果を得られる。ここでは、上部坩堝１５ｂを筒状体１５ｅ、１５ｆおよび１５ｇに分割する構成と筒状部材１５ｄとを組み合わせることで、より効果的に製造コストを低減できる。

【0084】

＜変形例４＞
図１０に示すように、外坩堝１２ｂの筒状部分の上端の高さは、上部坩堝１５ｂの上端の高さと同様の位置まで達していてもよい。ここでは、外坩堝１２ｂの筒状部分の上端は、蓋１５ａの上面よりも上に位置している。外坩堝１２ｂの内側の側面は、上部坩堝１５ｂの外側の側面に接している。つまり、外坩堝１２ｂは蓋１５ａおよび上部坩堝１５ｂの外周を覆っている。

【0085】

ここでは、外坩堝１２ｂを上方へ延長しているため、図６を用いて説明した単結晶製造装置に比べ、蓋１５ａおよび上部坩堝１５ｂが外れ難い。

【0086】

本変形例では、溶液からの蒸気などにより、外坩堝１２ｂと内坩堝１２ａおよび蓋１５ａとが互いに固着することを抑制できる。したがって、単結晶製造における製造コストを低減できる。

【0087】

＜変形例５＞
図１１に示すように、外坩堝１２ｂの筒状部部分の上端を、蓋１５ｃの上面よりさらに上に延長してもよい。外坩堝１２ｂの筒状部分の内側の側面は、内坩堝１２ａの筒状部分の外側の側面と、蓋１５ａ、１５ｃのそれぞれの外周面と、上部坩堝１５ｂの外側の側面とに接している。

【0088】

ここでは、外坩堝１２ｂの筒状部分の上面上に、蓋１５ｈを設けている。蓋１５ｈは、坩堝用蓋１５を構成する。蓋１５ｈは、蓋１５ａ、１５ｃと同様に中心部に穴を有する円板状（ドーナツ状）の構造を有している。蓋１５ｈの外側の端部の下面は、外坩堝１２ｂの筒状部部分の上面に接している。外坩堝１２ｂの外径と、蓋１５ｈの外径とは、同じである。また、蓋１５ｈの内径は、外坩堝１２ｂの筒状部分の内径よりも小さい。蓋１５ａ、１５ｃおよび１５ｈのそれぞれの内径はほぼ同じである。制御部５０は、フィン構造体１６ａを有する軸１６が蓋１５ａ、１５ｃ、１５ｈ、上部坩堝１５ｂおよび下部坩堝１２の筒状部分のそれぞれの内側を通って上下方向に移動するように軸１６を制御する。

【0089】

本変形例では、蓋１５ｃ上に外坩堝１２ｂおよび蓋１５ｈを有することで、内坩堝１２ａ内の溶液から生じた蒸気などの外部への漏出をさらに効果的に抑えることができる。

【0090】

＜変形例６＞
図１２に示すように、図１１の構成に加えて、上記実施の形態１の変形例１（図３および図４参照）と同様に、坩堝用蓋１５の構成する部分として、蓋１５ａに支持された筒状部材１５ｄを有していてもよい。これにより、上記実施の形態１の変形例１と同様の効果を得られる。

【0091】

＜変形例７＞
図１３に示すように、図６を用いて説明した構造に対し、内坩堝１２ａの外側の側面と、外坩堝１２ｂの内側の側面とは、所定の間隔を空けて互いに離間していてもよい。このように、内坩堝１２ａの外側の側面と、外坩堝１２ｂの内側の側面との間に任意の幅の隙間を設けることで、例えば内坩堝１２ａが溶液により溶解し、内坩堝１２ａの筒状部分（側面）を貫通する穴が空いたときに、外坩堝１２ｂが穴から漏れた溶液の受け皿となる。このため、外坩堝１２ｂの外への溶液の流出を防げる。

【0092】

外坩堝１２ｂなどの径方向における上記任意の幅は、好ましくは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。当該幅が２０ｍｍより大きいと、誘導加熱の熱効率が低下する。また、当該幅が５ｍｍ未満だと、内坩堝１２ａの外に漏れ出た溶液２０が毛細管現象により内坩堝１２ａと外坩堝１２ｂの隙間を上り、外に出る問題が生じる。

【0093】

また、内坩堝１２ａが外坩堝１２ｂの中で移動しないように、それらの相互間に薄いスペーサーを入れてもよい。スペーサーの高さとして好ましくは、軸方向（上下方向）における外坩堝１２ｂの筒状部分の高さの５％以上３０％未満である。当該筒状部分の径方向におけるスペーサーの厚さが小さすぎると、スペーサーが割れる、スペーサーの上に内坩堝１２ａが乗る、または、内坩堝１２ａが外坩堝１２ｂの中で傾くなどの問題が生じ得る。スペーサーの当該厚さが大きすぎると、隙間を設けても漏れた溶液２０を保持しきれず、外に流出する虞がある。

【0094】

＜変形例８＞
図１４に示すように、図１３の構成に加えて、上記実施の形態１の変形例１（図３および図４参照）と同様に、坩堝用蓋１５の構成する部分として、蓋１５ａに支持された筒状部材１５ｄを有していてもよい。これにより、上記実施の形態１の変形例１と同様の効果を得られる。

【0095】

（実施の形態３）
上記実施の形態１では、下部坩堝１２の筒状部分と上部坩堝１５ｂとが同様の厚さを有する場合について説明したが、以下では下部坩堝１２の筒状部分が上部坩堝１５ｂよりも大きい厚さを有する場合について説明する。

【0096】

図１５に示すように、本実施の形態の単結晶製造装置を構成する下部坩堝１２は、下部坩堝１２の筒状部分の径方向における厚さは、上部坩堝１５ｂの径方向における厚さよりも大きい。ここでは、下部坩堝１２の筒状部分の内径は、上部坩堝１５ｂの内径よりも小さく、下部坩堝１２の筒状部分の外径は、上部坩堝１５ｂの外径と同等である。このため、蓋１５ａの下面が下部坩堝１２に接する面積は、蓋１５ａの上面が上部坩堝１５ｂに接する面積よりも大きい。

【0097】

本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の効果を得られる。さらに、下部坩堝１２の筒状部分の厚みを増加させることにより、内部により長時間溶液を保持することを可能としている。これにより、単結晶の長尺化も実現できる。

【0098】

＜変形例１＞
図１６に示すように、図１５を用いて説明した構造に対し、上記実施の形態２と同様に、外坩堝１２ｂを加えてもよい。つまり、本変形例は、上記実施の形態２の内坩堝１２ａの筒状部分の厚さを大きくしたものともいえる。下部坩堝１２は、内坩堝１２ａと、外坩堝１２ｂからなる。ここでは外坩堝１２ｂの筒状部分の厚さは内坩堝１２ａの筒状部分の厚さよりも小さいが、それらの厚さは同等であってもよい。また、外坩堝１２ｂの筒状部分の厚さが内坩堝１２ａの筒状部分の厚さより大きくてもよい。

【0099】

＜変形例２＞
図１７に示すように、図１６の構成に加えて、上記実施の形態１の変形例１（図３および図４参照）と同様に、坩堝用蓋１５の構成する部分として、蓋１５ａに支持された筒状部材１５ｄを有していてもよい。これにより、上記実施の形態１の変形例１と同様の効果を得られる。

【0100】

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上述した実施の形態１、２またはそれらの変形例を、他の実施の形態１、２またはそれらの変形例に組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0101】

１０ 容器
１１ 台座
１２ 下部坩堝
１２ａ 内坩堝
１２ｂ 外坩堝
１２ｃ 坩堝
１３、１６ 軸
１４ コイル
１５ 坩堝用蓋
１５ａ、１５ｃ、１５ｈ 蓋
１５ｂ 上部坩堝
１５ｄ 筒状部材
１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ 筒状体
１６ａ フィン構造体
１７ 熱電対
２０ 溶液
３０ 種結晶
４０ 炭化珪素単結晶
５０ 制御部
１００、１０１、１０２ 単結晶製造装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】