[发明专利]利用EFG法的单晶生长用的模具、利用EFG法的单晶生长方法及利用EFG法得到的单晶

说明书

本发明的利用EFG法的单晶生长用的模具具备：下表面，其浸渍于添加有杂质的原料熔融液中；矩形状的上表面，其与晶种相对且具有长边和短边；以及多个狭缝部，其从下表面向上表面延伸，且使原料熔融液从下表面上升至上表面。多个狭缝部的上表面处的开口部的长边方向各自相互平行，且相对于上表面的长边不平行。

技术领域

本发明系涉及一种利用EFG(Edge-defined Film-fed Growth，导膜)法的单晶生长用的模具、利用EFG法的单晶生长方法及利用EFG法的单晶。

现有技术

在利用EFG法的单晶的生长中，与生长的单晶的生长方向正交的截面的形状被单晶生长用的模具的上表面的形状规定。单晶在大多数情况下作为基板而被加工成薄板状使用。若将单晶生长用的模具的上表面的形状设为矩形来生长矩形截面的单晶，则可大幅度地抑制在生长后将单晶加工成基板时的加工损耗。因此，EFG法被用于各种单晶的生长。

例如，在专利文献1中公开了一种方法，其为了减少加工损耗，进行厚度为11mm以上的厚板状的单晶生长，并从一片厚板状的单晶通过切片加工制作多片薄板状的基板。在专利文献1的单晶生长用的模具中，设置有多条狭缝，关于这些狭缝，在模具的上表面处的狭缝的开口部的长边方向各自相对于模具的矩形的上表面的长边平行。

然而，存在为了对基板赋予半导体特性或荧光特性等特定的特性，而将杂质添加至单晶内的情况。要使所赋予的特性效果在基板内均一化，优选使所添加的杂质在单晶内均匀地分布。但是，已知如非专利文献1中所记载的，生长的单晶的杂质浓度会随距狭缝的距离而变动。因此，考虑如上述专利文献1的技术一样通过在上表面设置有多条狭缝并缩短了相互邻接的狭缝的距离的模具来生长单晶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5891028号公报

非专利文献

非专利文献1：渡边等5人，《利用EFG法的β-Ga₂O₃单晶的掺杂剂偏析》，第63届应用物理学会春季学术演讲会演讲稿集(2016东京工业大学大冈山校区)，应用物理学会，2016年，p.12-013

发明内容

发明想要解决的技术问题

然而，在如上述专利文献1的技术中，所生长的单晶的杂质浓度的均一性不充分，有待改善。

因此，本发明的目的在于提供一种能够提高所生长的单晶的杂质浓度的均一性的利用EFG法的单晶生长用的模具、利用EFG法的单晶生长方法及利用EFG法得到的单晶。

[解决技术问题的手段]

本发明的第1方式是一种利用EFG法的单晶生长用的模具，其具备：下表面，其浸渍于添加有杂质的原料熔融液中；矩形状的上表面，其与晶种(seed crystal)相对且具有长边和比长边短的短边；多个狭缝部，其自下表面向上表面延伸，并使原料熔融液从下表面上升至上表面；且多个狭缝部的上表面处的开口部的长边方向各自相互平行，而相对于上表面的长边不平行。

根据该结构，在利用EFG法的单晶生长用的模具中，具备：下表面，其浸渍于添加有杂质的原料熔融液中；矩形状的上表面，其与晶种相对且具有长边和比长边短的短边；及多个狭缝部，其从下表面向上表面延伸，且使原料熔融液从下表面上升至上表面，多个狭缝部在上表面处的开口部的长边方向各自相互平行，且相对于上表面的长边不平行，因此就相同狭缝部的开口部的总面积而言，相比于狭缝部在上表面处的开口部的长边方向各自相对于上表面的长边平行的情况，相互相邻的狭缝部彼此的间隔变得更短，不易在狭缝部各自之间产生杂质的偏析，因此可提高所生长的单晶的杂质浓度的均一性。

在该情形时，多个狭缝部的上表面处的开口部的长边方向各自也可以相对于上表面的短边平行。