JP4380283B2 - ルツボ、及び、ルツボを用いたフッ化カルシウム単結晶の育成方法 - Google Patents

Description

本発明は、単結晶を育成するためのルツボ、及び、ルツボを用いたフッ化カルシウム（ＣａＦ_２）単結晶の育成方法に関する。

従来、フッ化カルシウムの単結晶を製造する方法として垂直ブリッジマン（以下、ＶＢと略記する）法が知られている。ＶＢ法は、フッ化カルシウムの原料を収容したルツボをフッ化カルシウムの原料の融点前後の温度勾配を有する結晶成長装置の炉の中で垂直に移動させる方法である。まずルツボを上昇させることによりフッ化カルシウムの原料を溶融させて、次にルツボを徐々に降下させる（すなわち冷却する）ことにより、下部から上部に徐々に結晶化させフッ化カルシウムの単結晶を成長させる方法である。なお、ルツボを昇温させずに結晶成長装置のヒータの温度制御のみでフッ化カルシウムの原料を溶融する方法もある。

このようなＶＢ法で使用されるルツボとしては、例えば特許文献１のルツボが挙げられる。特許文献１のルツボは、原料収容部と、原料収容部の下側に配置された種結晶収容部とで構成されている。そして、種結晶収容部内に収容される種結晶の未溶融部分を種として単結晶を成長させることで、結晶方位の一定化を図ることができる。すなわち、種結晶収容部内の種結晶が全て溶融されると方位制御が全くできなくなる。一方、種結晶収容部の上端部近傍の種結晶だけが溶融された場合も、所望の結果を得ることができないことが分かっている。このような背景から、種結晶収容部の中間部近傍までの種結晶が溶融されると、その後の単結晶の育成が好適に行われることが経験的に知られている。そこで、従来、結晶成長装置のヒータの温度制御等を行い、種結晶収容部の中間部近傍までの種結晶を溶融するように調節を行っている。
特開平１０−２６５２９６号公報

しかしながら、材料の成分の相違や結晶成長炉内の真空度、冷却水でルツボの冷却を制御している場合には冷却水の温度等により、種結晶収容部内の種結晶を常に所望の位置まで溶融することが困難であった。このため、種結晶収容部内の種結晶を所望の位置まで溶融し、所望の単結晶が得られるようにするためには、試行錯誤を繰り返さなければならなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を容易に定めることができるルツボを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるルツボは、単結晶を育成するためのルツボにおいて、種結晶を収容する垂直方向に延びる有底の種結晶収容部と、単結晶の原料を収容する原料収容部であって、種結晶収容部の上方に配置され、種結晶収容部と連通する原料収容部と、種結晶収容部の内部温度を検出するための温度検出手段とを備えることを特徴としている。

また、上記のルツボを用いたフッ化カルシウム単結晶の育成方法としては、ルツボを用意するステップと、種結晶収容部にフッ化カルシウムの種結晶を収容するステップと、原料収容部にフッ化カルシウムの単結晶の原料を収容するステップと、ルツボを、内部が垂直方向に所定の温度勾配をもって加熱される結晶成長装置の炉内に配置し、ルツボを加熱して原料収容部に収容された原料及び種結晶収容部に収容された種結晶を、上方から下方へと漸次溶融するステップと、ルツボの加熱中に温度検出手段により種結晶収容部の内部温度を検出するステップと、温度検出手段により検出された種結晶収容部の内部温度に基づき、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置が種結晶収容部の底端から所定の高さだけ上方の第１位置と、第１位置から所定の高さだけ上方の第２位置との間にあると判断された場合に、加熱を終了し、冷却を開始して単結晶を育成するステップとを含んでいる。

これによれば、温度検出手段によって種結晶収容部の内部温度を検出することができるので、この検出された内部温度に基づいて、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を容易に定めることができる。

温度検出手段としては熱電対があり、熱電対が種結晶収容部の側面の近傍位置に配置されていることが好適である。これによって熱電対が配置された付近の種結晶の温度を容易に計測することができる。

また、熱電対が複数個あり、垂直方向に互いに隔離して配置されていることが好適である。これによって各熱電対の配置と、各熱電対から計測された温度とを基に、種結晶収容部の温度勾配を理解することができる。

ここで、２個の熱電対のうち一方が、種結晶収容部の深さの２５〜５０％に相当する高さだけ種結晶収容部の底端の高さ位置から上方の位置に配置され、他方が、種結晶収容部の深さの６０〜８０％に相当する高さだけ種結晶収容部の底端の高さ位置から上方の位置に配置されていることが有効である。この場合、２個の熱電対の配置に挟まれる範囲内まで種結晶が溶融されると、その後の単結晶の育成が好適に行われる。そしてこのような状態にあるかどうかは、２個の熱電対から計測される温度の間に種結晶の融点が存在するかどうかで容易に判断できる。

フッ化カルシウム単結晶の育成方法においていえば、第１位置が、種結晶収容部の深さの２５％に相当する高さだけ種結晶収容部の底端から上方の位置であり、第２位置が、種結晶収容部の深さの８０％に相当する高さだけ種結晶収容部の底端から上方の位置であることが有効である。この第１位置と第２位置との範囲内に、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置が来たとき加熱を終了し、冷却を開始して単結晶を育成すると、未溶融部分の種結晶の結晶面に沿ってフッ化カルシウムの単結晶が好適に育成されるからである。

上述したような温度検出手段を備えるルツボによると、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を容易に定めることができるので、所望のフッ化カルシウムの単結晶をより確実に育成することができる。

以下、図面を参照して本発明に係るフッ化カルシウム単結晶を育成するためのルツボの実施形態を説明する。参照する図面において、図１は本実施形態に係るルツボを備えた結晶成長装置の概略構造を示す模式図、図２は図１に示した本実施形態に係るルツボの構造を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るルツボ１は、ＶＢ法による結晶成長装置１００としての真空ＶＢ炉２内において、主ヒータ２ＡＡ及び副ヒータ２ＡＢの内側に配置される。このルツボ１は、シャフト２Ｂを介して極微速度で上昇されることにより、フッ化カルシウムの原料Ｍを溶融し、その後シャフト２Ｂを介して極微速度で下降されることにより、原料Ｍを冷却して、これをフッ化カルシウムの単結晶からなる種結晶Ｓの例えば（１１１）方位の結晶面に沿って単結晶に育成するためのものである。

真空ＶＢ炉２の内部は、真空ポンプ２Ｃによって１０^−４Ｐａ以下に減圧され、真空ＶＢ炉２内の上部は主ヒータ２ＡＡによって例えば１６００℃前後に加熱される。また、真空ＶＢ炉２内の下部は副ヒータ２ＡBによって加熱される。この真空ＶＢ炉２のシャフト２Ｂ内には、後述するウォータジャケット１Ｇに連通する冷却水通路２Ｄ、２Ｅが形成されている。

ここで、図２に示すように、本実施形態のルツボ１は、ルツボ本体１Ａと、ルツボ本体１Ａの開口部を覆う蓋部材１Ｂとを備えて構成されている。ルツボ本体１Ａは、耐熱性があり、かつ、内面の平滑度を高め、フッ化カルシウムの原料Ｍとの濡れ性を低くできる材料、すなわち高純度カーボン材を素材として構成されている。また、蓋部材１Ｂも、耐熱性のある高純度カーボン材で構成されている。

ルツボ本体１Ａには、フッ化カルシウムの原料Ｍ（図１参照）が収容される大径の原料収容部１Ｄが形成されている。また、ルツボ本体１Ａの中心部から底部付近にわたって、例えば円柱状の種結晶Ｓ（図１参照）を収容する小径の種結晶収容部１Ｅがストレートな円形孔として形成されている。そして、原料主要部１Ｄと種結晶収容部１Ｅとの間には、原料収容部１Ｄの底を構成するコーン面１Ｆが形成されている。また、原料主要部１Ｄと種結晶収容部１Ｅとの境界面は、種結晶収容部１Ｅに挿入された種結晶Ｓの上端面とし、種結晶Ｓの長さによって決まるものとする。

ルツボ本体１Ａの底部には、種結晶収容部１Ｅに収容された種結晶Ｓ（図１参照）の下部を強制冷却して溶融を防止するため、種結晶収容部１Ｅの下部周辺にウォータジャケット１Ｇが形成されている。このウォータジャケット１Ｇは、シャフト２Ｂ内の冷却水通路２Ｄ、２Ｅ（図１参照）に連通して冷却水の循環路を構成している。

ここで、原料収容部１Ｄの壁面１Ｈとコーン面１Ｆとの境界部分には凹曲面１Ｊが形成され、この凹曲面１Ｊを介して原料収容部１Ｄの壁面１Ｈとコーン面１Ｆとが滑らかに連続している。また、コーン面１Ｆと種結晶収容部１Ｅの壁面１Ｋとの間には凸曲面１Ｌが形成され、この凸曲面１Ｌを介してコーン面１Ｆと種結晶収容部１Ｅの壁面１Ｋとが滑らかに連続している。

原料収容部１Ｄの壁面１Ｈはストレートに形成されており、その壁面１Ｈ間の内径は、例えば２５０ｍｍに設定されている。また、種結晶収容部１Ｅの内径は例えば２０ｍｍに設定されている。

ここで、本実施形態のルツボ１においては、種結晶収容部の内部温度を測定する温度検出手段として、種結晶収容部１Ｅの側面の近傍位置に、熱電対１ＣＡと熱電対１ＣＢとが垂直方向に互いに隔離して配置されている。この場合、ルツボ本体１Ａの素材である高純度カーボン材は多孔質構造を有しているため加工しやすく、ルツボ内の温度に影響を与えない程度の熱電対挿入用の穴を好適に開けることができる。そして、高純度カーボン材は、熱電対に通常用いられる金属と反応を有さないため、熱電対をルツボ１内に好適に設置することができる。

このとき、熱電対１ＣＡ，１ＣＢとしては白金ロジウム合金を用いた熱電対であることが好ましい。このような熱電対は高温での精密測定に適しており、好適に種結晶収容部の内部温度を測定することができるからである。白金ロジウムを用いた熱電対としては、例えばＪＩＳ- Ｂ型（＋脚：ロジウム３０％を含む白金ロジウム合金、−脚：ロジウム６％を含む白金ロジウム合金）が挙げられる。

このような２つの熱電対によって、熱電対１ＣＡ及び熱電対１ＣＢの設置された位置と、熱電対１ＣＡ及び熱電対１ＣＢから測定された温度とを基に、種結晶収容部１Ｅの温度勾配を導き出すことができ、種結晶Ｓの融点を示す位置を割り出すことによって、種結晶収容部１Ｅの種結晶Ｓの溶融部分と未溶融部分との境界位置を容易に定めることができる。

さらに、熱伝対１ＣＡは，結晶収容部の深さの２５〜５０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端の高さ位置から上方の位置に配置され、熱電対１ＣＢが、種結晶収容部１Ｅの深さの６０〜８０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端の高さ位置から上方の位置に配置されていることが好ましい。この場合、熱伝対１ＣＡ及び熱電対１ＣＢによって温度測定される種結晶収容部１Ｅの２箇所に挟まれた範囲内まで種結晶が溶融されると、その後の単結晶の育成が好適に行われる。そしてこのような状態にあるかどうかは、種結晶収容部１Ｅの温度勾配を導き出さなくとも、熱伝対１ＣＡ及び熱電対１ＣＢから計測される温度の間に種結晶Ｓの融点が存在するかどうかだけで容易に判断できる。

次に、上記ルツボ１を用いたフッ化カルシウム単結晶の育成方法について説明する。

まずルツボ１を用意し、蓋部材１Ｂを取り外して、ルツボ１の種結晶収容部１Ｅにフッ化カルシウムからなる種結晶Ｓを収容する。その後、フッ化カルシウムの原料Ｍを原料収容部１Ｄに収容し、蓋部材１Ｂでルツボ本体１Ａの原料収容部１Ｄを閉じる。このとき、ルツボ１はシャフト２Ｂにより下降された状態にある。

次に、真空ＶＢ炉２内を１０^−４Ｐａ以下に減圧し、主ヒータ２ＡＡを１６００℃前後に加熱する。そして、シャフト２Ｂにより１０ｍｍ／ｈ程度の微速度でルツボ１を上昇させ、１０時間ほど上昇位置に保持する。

このとき、熱電対１ＣＡ及び熱電対１ＣＢによって種結晶収容部１Ｅの内部温度を計測し、この内部温度に基づいて、種結晶Ｓの溶融部分と未溶融部分との境界位置が種結晶収容部１Ｅの底端から所定の高さの範囲内にあると判断された場合に、ルツボ１の加熱を終了する。この所定の高さの範囲というのは、種結晶収容部１Ｅの深さの２５％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方の第１位置と、種結晶収容部１Ｅの深さの８０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方の第２位置とに挟まれた範囲であることが好ましい。さらに、第１位置が種結晶収容部１Ｅの深さの４０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方にあり、第２位置が種結晶収容部１Ｅの深さの７０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方にあることがより好ましく、第１位置が種結晶収容部１Ｅの深さの５０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方にあり、第２位置が種結晶収容部１Ｅの深さの６０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方にあることが特に好ましい。これによって、未溶融部分の種結晶の結晶面に沿ってフッ化カルシウムの単結晶が好適に育成される状態となるからである。

ルツボ１の加熱を終了した後、続いて、ルツボ１をシャフト２Ｂにより１．０ｍｍ／ｈ程度の極微速度で下降させ、５時間ほど真空ＶＢ炉２内の下降位置に保持する。これにより、溶融したフッ化カルシウムの原料Ｍが冷却して、種結晶Ｓの例えば（１１１）方位の結晶面に沿って単結晶に育成し、目的のフッ化カルシウム単結晶が得られる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。また、ルツボ１はフッ化カルシウム単結晶の育成のみに限らず、他の単結晶の育成にも利用することができる。

例えば、本実施形態ではルツボ１がシャフト２Ｂを介して極微速度で上昇されることにより、フッ化カルシウムの原料Ｍを溶融しているが、あらかじめルツボ１がシャフト２Ｂで上昇された状態で、主ヒータ２ＡＡを制御してルツボ１を加熱した場合も、本実施形態と同様の作用を得ることができる。

また、原料収容部１Ｄの側面の近傍位置にさらに熱電対を配置していれば、原料収容部１Ｄ内の内部温度を計測することができ、例えば主ヒータ２ＡＡ及び副ヒータ２ＡＢの温度調節を行い易くできる。また、ウォータジャケット１Ｇに温度計を配置していれば、冷却水の温度調節を容易に行うことができ、種結晶Ｓの下部を冷却する温度をより一定に保つことができる。

また、原料収容部１Ｄと種結晶収容部１Ｅとの境界面が凸曲面１Ｌよりも下部にある場合、凸曲面１Ｌと種結晶収容部１Ｅの壁面１Ｋとに挟まれた面の近傍位置と、種結晶収容部１Ｅの壁面１Ｋの近傍位置にそれぞれ熱電対を配置しても、種結晶収容部１Ｅの温度勾配を導き出すことができる。

また、本実施形態ではルツボ１内に熱電対を２つ配置したが、種結晶収容部１Ｅの深さの２５％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方の第１位置と、種結晶収容部１Ｅの深さの８０％に相当する高さだけ種結晶収容部１Ｅの底端から上方の第２位置とに挟まれた範囲内の種結晶収容部１Ｅの側面の近傍位置に熱電対を１つだけ配置してもよい。この場合、熱電対の温度が種結晶Ｓの融点に達すると、種結晶収容部１Ｅの種結晶Ｓの溶融部分と未溶融部分との境界位置が熱電対の温度計測位置に達したことになるので、このときにルツボ１の加熱を終了すると、未溶融部分の種結晶の結晶面に沿ってフッ化カルシウムの単結晶が好適に育成される。なお、第１位置及び第２位置のより好ましい位置、特に好ましい位置は本実施形態と同様である。

以下本発明の実施例を説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
ルツボとして、高純度カーボン製で外径φ１７５ｍｍ×高さ３２５ｍｍ（うち単結晶収容部の内径φ１０ｍｍ×高さ１００ｍｍ）で、単結晶収容部の底端から５０ｍｍ上方、単結晶収容部の底端から９５ｍｍ上方、及び、原料収容部付近の３箇所にそれぞれ径φ３．５ｍｍ×長さ８０ｍｍの熱電対（ＪＩＳ- Ｂ型）を取り付けたものを用意した。

ルツボ内部が空の状態で、真空ＶＢ炉内を１０^−４Ｐａ以下に減圧し、主ヒータ及び副ヒータでルツボを加熱したときのルツボの位置と熱電対の温度との関係を図３に示す。ルツボの位置１２は最初、図１の位置にあり、時間とともにルツボを下降させた。主ヒータの温度１０は１５００℃に維持し、副ヒータの温度１１は９５０℃付近まで上昇させて、その後温度調節を行った。この場合、単結晶収容部の底端から５０ｍｍ上方にある熱電対の温度１３、単結晶収容部の底端から９５ｍｍ上方にある熱電対の温度１４、及び、原料収容部付近にある熱電対の温度１５の、すなわちルツボの３箇所の温度は、主ヒータの温度１０、副ヒータの温度１１、及び、ルツボの位置１２と相関関係を持つことが分かる。

さて、上記のルツボに、種結晶として高純度フッ化カルシウム単結晶（日立化成工業（株）製、直径φ１０ｍｍ×長さ１００ｍｍ、長さ方向の結晶方位（１１１））を種結晶収容部に収容し、さらにフッ化カルシウムの原料として高純度フッ化カルシウム粉末（ステラケミファ（株）製）を原料収容部内に収容した。また、フッ化カルシウムの原料には添加剤として、高純度フッ化亜鉛粉末（ステラケミファ（株）製）を混合させた。このとき、ルツボの位置は最も降下された状態にした。

その後、真空ＶＢ炉内を１０^−４Ｐａ以下に減圧し、主ヒータを１５００℃前後まで加熱して、ルツボの位置を１０ｍｍ／ｈの速度で上昇させ、上昇位置に１０時間程度保持した。このとき、熱電対で各部位の温度を計測して、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置が、種結晶収容部の底端から５０ｍｍ上方の位置にきたときに主ヒータの加熱を停止し、ルツボの位置を０．７ｍｍ／ｈ以下の速度で下降させて、真空ＶＢ炉内の下降位置に５時間保持した。その後、真空ＶＢ炉内を５０〜１００℃／ｈの速度で冷却した。ルツボ内の温度が５０℃以下になったら、真空ＶＢ炉内に窒素を大気圧になるまで入れ、ルツボ内の結晶を取り出した。

（実施例２〜６）
主ヒータ及び副ヒータの加熱を停止したときの、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を、種結晶収容部の底端から８０ｍｍ上方の位置とする以外は実施例１と同様にして、実施例２のフッ化カルシウムの結晶を得た。また、主ヒータ及び副ヒータの加熱を停止したときの、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を、種結晶収容部の底端から７０ｍｍ上方の位置とする以外は実施例１と同様にして、実施例３のフッ化カルシウムの結晶を得た。また、主ヒータ及び副ヒータの加熱を停止したときの、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を、種結晶収容部の底端から６０ｍｍ上方の位置とする以外は実施例１と同様にして、実施例４のフッ化カルシウムの結晶を得た。また、主ヒータ及び副ヒータの加熱を停止したときの、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を、種結晶収容部の底端から４０ｍｍ上方の位置とする以外は実施例１と同様にして、実施例５のフッ化カルシウムの結晶を得た。また、主ヒータ及び副ヒータの加熱を停止したときの、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を、種結晶収容部の底端から２５ｍｍ上方の位置とする以外は実施例１と同様にして、実施例６のフッ化カルシウムの結晶を得た。

（比較例１，２）
主ヒータ及び副ヒータの加熱を停止したときの、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を、種結晶収容部の底端から８５ｍｍ上方の位置とする以外は実施例１と同様にして、比較例１のフッ化カルシウムの結晶を得た。また、主ヒータ及び副ヒータの加熱を停止したときの、種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を、種結晶収容部の底端から２０ｍｍ上方の位置とする以外は実施例１と同様にして、比較例２のフッ化カルシウムの結晶を得た。

実施例１〜６、比較例１，２のフッ化カルシウムの結晶において、各々その結晶を９０°ずらした２枚の偏向フィルムで挟み、照明機で照明した場合の光の透過状態を目視で観察し、光の透過が見られないものを単結晶、透過部分があるものを多結晶と判断し、さらに切断機で円盤状（φ１５０ｍｍ×厚さ１００ｍｍ）に加工し、鏡面研磨機で研磨した後、同様にして単結晶か多結晶かを再確認した。その後、X線−ラウエ法で結晶方位を確認した。各方法の判定は、得られた結晶が多結晶である場合を不良とし、単結晶部分、すなわち種結晶と同じ結晶方位（１１１）である部分の体積が５０体積％未満である場合も不良とし、試験数（１０個）に対する不良個数を評価した。実施例１〜６、比較例１，２の実施条件とその結果を図４にまとめて示した。

図４より明らかなように、実施例１及び実施例４がフッ化カルシウム単結晶の歩留りが特に良好であり、実施例３及び実施例５がフッ化カルシウム単結晶の歩留りが次に良好であり、実施例２及び実施例６がフッ化カルシウム単結晶の歩留りがその次に良好であることがわかった。また、比較例１及び比較例２においては、フッ化カルシウムの結晶状態が多結晶となってしまい、単結晶を得ることができなかった。

本発明の実施形態に係るルツボを備えた真空ＶＢ炉の概略構造を示す模式図である。 図１に示した一実施形態に係るルツボの構造を示す断面図である。 本発明の実施例に係るルツボを備えた真空ＶＢ炉における、ルツボの位置とヒータの温度と熱電対の温度との関係図である。 本発明の実施例１〜６、比較例１，２に係る結晶状態、歩留りの試験結果である。

符号の説明

１…ルツボ、１Ａ…ルツボ本体、１ＣＡ，１ＣＢ…熱電対（温度検出手段）、１Ｄ…原料収容部、１Ｅ…種結晶収容部、１Ｋ…種結晶収容部の壁面、２…真空ＶＢ炉（結晶成長装置の炉）、１００…結晶成長装置、Ｍ…フッ化カルシウムの単結晶の原料、Ｓ…フッ化カルシウムの種結晶。

Claims (4)

1. 単結晶を育成するためのルツボにおいて、
   種結晶を収容する垂直方向に延びる有底の種結晶収容部と、
   単結晶の原料を収容する原料収容部であって、前記種結晶収容部の上方に配置され、前記種結晶収容部と連通する前記原料収容部と、
   前記種結晶収容部の内部温度を検出するための温度検出手段と
   を備え、
   前記温度検出手段が熱電対であり、前記熱電対が前記種結晶収容部の壁面の近傍位置に配置されており、
   前記熱電対が複数個あり、
   前記種結晶収容部の温度勾配を導き出して、前記種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置を割り出すべく、複数個の前記熱電対が垂直方向に互いに隔離して配置されていることを特徴とする、ルツボ。
2. ２個の前記熱電対のうち一方が、前記種結晶収容部の深さの２５〜５０％に相当する高さだけ前記種結晶収容部の底端の高さ位置から上方の位置に配置され、他方が、前記種結晶収容部の深さの６０〜８０％に相当する高さだけ前記種結晶収容部の底端の高さ位置から上方の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のルツボ。
3. 請求項１又は２に記載のルツボを用意するステップと、
   前記種結晶収容部にフッ化カルシウムの種結晶を収容するステップと、
   前記原料収容部に前記フッ化カルシウムの単結晶の原料を収容するステップと、
   前記ルツボを、内部が垂直方向に所定の温度勾配をもって加熱される結晶成長装置の炉内に配置し、該ルツボを加熱して前記原料収容部に収容された原料及び前記種結晶収容部に収容された種結晶を、上方から下方へと漸次溶融するステップと、
   前記ルツボの加熱中に、複数個の前記熱電対により前記種結晶収容部の内部温度を検出するステップと、
   前記熱電対により検出された前記種結晶収容部の内部温度に基づき、前記種結晶収容部の温度勾配を導き出して、前記種結晶収容部に収容された種結晶の溶融部分と未溶融部分との境界位置が前記種結晶収容部の底端から所定の高さだけ上方の第１位置と、前記第１位置から所定の高さだけ上方の第２位置との間にあると判断された場合に、加熱を終了し、冷却を開始して単結晶を育成するステップと
   を含むことを特徴とするフッ化カルシウム単結晶の育成方法。
4. 前記第１位置が、前記種結晶収容部の深さの２５％に相当する高さだけ前記種結晶収容部の底端から上方の位置であり、前記第２位置が、前記種結晶収容部の深さの８０％に相当する高さだけ前記種結晶収容部の底端から上方の位置であることを特徴とする請求項３に記載のフッ化カルシウム単結晶の育成方法。
   

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