JP2008110912A - 基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上面が(0001)面のサファイア単結晶を下地基板とし、下地基板上面にクロム層を成膜した後、クロム層が形成された下地基板をGaNの結晶を成長させるための装置への移送し、窒素を含有した還元性ガス雰囲気で1000℃以上の温度で加熱窒化処理を行うことにより、クロム窒化物(CrN)膜を形成するが、このとき、窒化アルミニウムを含む中間層が、下地基板とクロム窒化物膜との間に形成される。次に、GaNバッファ層を成膜した後、基板温度を1040℃まで昇温し、GaNの結晶層を成長させることにより、上面のピット密度が、105/cm2以下であるGaN単結晶基板が得られる。必要により、クロム窒化物膜の選択的エッチングし、GaNの基板を下地基板から分離する。
【選択図】図15
Description
李旭鉉、外7名、「MBE法による低温CrxNバッファ層を用いたGaNの成長」、応用物理学会予稿集、364ペ−ジ
本発明の第19側面に係る基板の製造方法は、本発明の第18側面に係る基板の製造方法の特徴に加えて、前記クロム窒化物膜の各前記微結晶部は、底面の各辺が前記下地基板の(0001)面上で、〔10−10〕方向、〔01−10〕方向及び〔−1100〕方向のいずれかに沿って延びることを特徴とする。
クロム窒化物膜30の各微結晶部31は、図8に示すように、底辺の各辺が、下地基板10の〔10−10〕方向、〔01−10〕方向及び〔−1100〕方向のいずれかに沿って延びている。
20 クロム層
30,130 クロム窒化物膜
40,140 バッファ層
50,150 結晶層
Claims (23)
- 下地基板の上にクロム層を成膜するクロム層成膜工程と、
前記クロム層を1000℃以上の温度で窒化してクロム窒化物膜にする窒化工程と、
を備えたことを特徴とする基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜の上にIII族窒化物半導体の結晶層を成長させる結晶層成長工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。 - 前記下地基板の上面は、六方晶系及び擬似六方晶系のいずれかの(0001)面、又は立方晶系の(111)面である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の基板の製造方法。 - 前記窒化工程では、窒素を含む還元ガス雰囲気中で前記クロム層を窒化する
ことを特徴とする請求項1から3項のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記窒素を含む還元ガスは、アンモニア及びヒドラジンの少なくとも一方を含んでいる
ことを特徴とする請求項4に記載の基板の製造方法。 - 前記窒化工程では、前記クロム窒化物膜の表面に三角錐形状の複数の微結晶部が形成される
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記窒化工程では、前記下地基板と前記クロム窒化物膜との間に中間層が形成される
ことを特徴とする請求項6に記載の基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜の各前記微結晶部は、底面の各辺が前記下地基板の(0001)面上で、〔10−10〕方向、〔01−10〕方向及び〔−1100〕方向のいずれかに沿って延びる
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の基板の製造方法。 - 前記下地基板は、サファイアを含み、
前記中間層は、窒化アルミニウムを含む
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜の三角錐形状の微結晶部は、1辺の長さが10nm以上300nm以下である
ことを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜をエッチングして前記III族窒化物半導体の結晶を前記下地基板から分離する分離工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項2から10のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記III族窒化物半導体の結晶層の上面のピット密度は、105/cm2以下である
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 下地基板の上にクロム層を成膜するクロム層成膜工程と、
前記クロム層を窒化してクロム窒化物膜にする窒化工程と、
を備え、
前記窒化工程では、前記下地基板と前記クロム窒化物膜との間に中間層が形成される
ことを特徴とする基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜の上にIII族窒化物半導体の結晶層を成長させる結晶層成長工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項13に記載の基板の製造方法。 - 前記下地基板の上面は、六方晶系及び擬似六方晶系のいずれかの(0001)面、又は立方晶系の(111)面である
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の基板の製造方法。 - 前記窒化工程では、窒素を含む還元ガス雰囲気中で前記クロム層を窒化する
ことを特徴とする請求項13から15項のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記窒素を含む還元ガスは、アンモニア及びヒドラジンの少なくとも一方を含んでいる
ことを特長とする請求項16に記載の基板の製造方法。 - 前記窒化工程では、前記クロム窒化物膜の表面に三角錐形状の複数の微結晶部が形成される
ことを特徴とする請求項13から17のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜の各前記微結晶部は、底面の各辺が前記下地基板の(0001)面上で、〔10−10〕方向、〔01−10〕方向及び〔−1100〕方向のいずれかに沿って延びる
ことを特徴とする請求項18に記載の基板の製造方法。 - 前記下地基板は、サファイアを含み、
前記中間層は、窒化アルミニウムを含む
ことを特徴とする請求項19に記載の基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜の三角錐形状の微結晶部は、1辺の長さが10nm以上300nm以下である
ことを特徴とする請求項18から20のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記クロム窒化物膜をエッチングして前記III族窒化物半導体の結晶を前記下地基板から分離する分離工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項14から21のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 - 前記III族窒化物半導体の結晶層の上面のピット密度は、105/cm2以下である
ことを特徴とする請求項13から22のいずれか1項に記載の基板の製造方法。
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