[发明专利]单晶制造装置和单晶的制造方法

说明书

提供一种不使用坩埚就能够制造大型的单晶的单晶制造装置和使用了该装置的单晶的制造方法。提供一种单晶制造装置，是从晶种向上方生长单晶的单晶制造装置，具备：隔热空间，其是与装置外的空间隔热的；感应加热用线圈，其设置在隔热空间的外侧；隔热板，其将隔热空间划分为包含用于培育单晶的晶体培育区域的第1空间和其之上的第2空间，在晶体培育区域的上方具有孔；加热体，其设置于第2空间，通过使用了感应加热用线圈的感应加热而发热，对隔热空间内进行加热；以及支撑轴，其用于从下侧支撑晶种且使晶种能在上下方向移动。

技术领域

本发明涉及单晶制造装置和单晶的制造方法。

背景技术

以往，已知一种不使用坩埚来制造单晶的装置(参照专利文献1)。在专利文献1所述的单晶制造装置中，将原料熔液供应至形成于晶种的上表面的熔液中而作为混合熔液，从混合熔液中析出固体作为单晶，以制造单晶。晶种的上表面的熔液是通过从红外线照射装置对晶种的上表面照射红外线来形成。

根据不使用坩埚的单晶制造装置，不存在由于坩埚所包含的成分的混入而导致单晶的纯度下降之虞。另外，在使用坩埚的情况下，根据要制造的单晶的种类，坩埚的材料非常昂贵的情况也不少，因此，通过采用不使用坩埚的装置，能够大幅降低设备成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特许第6607651号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所述的单晶制造装置中，虽然可以想到是为了确保红外线的进入路径，但生长的单晶的上表面的周围的空间开放得很广。所以，在材料的熔点高的情况下，从晶体生长面的散热量多至对晶体生长带来不利影响的程度(辐射能量与物体温度的4次方和周围温度的4次方之差成比例)，大型的单晶的制造变得困难。具体地说，可以想到比硅的熔点高的、例如熔点为1500℃以上的材料的制造是困难的。

本发明的目的在于，提供一种不使用坩埚就能够制造大型的单晶的单晶制造装置和使用了该装置的单晶的制造方法。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的一方面提供下述[1]～[7]的单晶制造装置、[8]～[12]的单晶的制造方法。

[1]一种单晶制造装置，是从晶种向上方生长单晶的单晶制造装置，具备：隔热空间，其是与上述单晶制造装置之外的空间隔热的；感应加热用线圈，其设置在上述隔热空间的外侧；隔热板，其将上述隔热空间划分为包含用于培育上述单晶的晶体培育区域的第1空间和上述第1空间之上的第2空间，在上述晶体培育区域的上方具有孔；加热体，其设置于上述第2空间，通过使用了上述感应加热用线圈的感应加热而发热，对上述隔热空间内进行加热；以及支撑轴，其用于从下侧支撑上述晶种且使上述晶种能在上下方向移动。

[2]根据上述[1]所述的单晶制造装置，其中，在上述第1空间，以包围上述晶体培育区域的方式设置有隔热材料。

[3]根据上述[1]或[2]所述的单晶制造装置，其中，在上述第1空间，设置有通过使用了上述感应加热用线圈的感应加热而发热的第2加热体。

[4]根据上述[1]～[3]中的任意一项所述的单晶制造装置，其中，上述隔热板的厚度具有用于使上述单晶的上表面的外周部的温度比其内侧的区域的温度高的分布。

[5]根据上述[1]～[4]中的任意一项所述的单晶制造装置，其中，在上述隔热空间的上侧的、上述支撑轴的中心的正上方，设置有上述单晶的原料的供应口。