JP2013177285A - GaN系膜の製造方法およびそれに用いられる複合基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本GaN系膜の製造方法は、エッチング溶液に溶解する支持基板11と、支持基板11の主面11m側に配置されている単結晶膜13と、を含み、支持基板11の主面11m内の熱膨張係数が、GaN結晶の熱膨張係数に比べて、0.8倍より大きく1.2倍より小さい複合基板10を準備する工程と、支持基板11の主面11m側に配置されている単結晶膜13の主面13m上にGaN系膜20を成膜する工程と、支持基板11を、エッチング溶液に溶解することにより、除去する工程と、を含む。
【選択図】図2
Description
図1を参照して、本発明の一実施形態である複合基板10は、エッチング溶液に溶解する支持基板11と、支持基板11の主面11m側に配置されている単結晶膜13と、を含み、支持基板11の主面11m内の熱膨張係数が、GaN結晶の熱膨張係数に比べて、0.8倍より大きく1.2倍より小さい。
本実施形態の複合基板10の支持基板11は、支持基板11の主面11m上に形成された単結晶膜13の主面13m上に、主面の面積が大きく転位密度が低く結晶性が良好なGaN系膜を成膜する観点から、支持基板11の主面11m内の熱膨張係数が、GaN結晶の熱膨張係数に比べて0.8倍より大きく1.2倍より小さいことが必要であり、0.9倍より大きく1.15倍より小さいことが好ましく、0.95倍より大きく1.1倍より小さいことがより好ましい。また、支持基板11は、成膜したGaN系膜から支持基板を効率よく除去する観点から、たとえばフッ化水素酸などのエッチング溶液に溶解する必要がある。
本実施形態の複合基板10の支持基板11の主面11m側に配置される単結晶膜13は、反りが小さく転位密度が低く結晶性の良好なGaN系膜を成長させる観点から、GaN結晶と同じ六方晶系の結晶構造を有するものが好ましく、主面13mが(0001)面であるサファイア膜、主面13mが(0001)面であるSiC膜、主面13mが(0001)面であるGaN膜などが好ましい。また、c軸に垂直な主面を有するGaN系膜を成膜する場合には、単結晶膜はその主面に垂直な軸に対して3回対称性を有することが好ましく、上記サファイア膜、SiC膜およびGaN系膜の他に、主面13mが(111)面であるSi膜、主面13mが(111)面であるGaAs膜も好適である。
本実施形態の複合基板10は、支持基板11と単結晶膜13との接合強度を高める観点から、支持基板11と単結晶膜13との間に接着層12が形成されていることが好ましい。接着層12は、特に制限はないが、支持基板11と単結晶膜13との接合強度を高める効果が高い観点から、SiO2層、TiO2層などが好ましい。さらに、フッ化水素酸により除去できる観点から、SiO2層がより好ましい。
複合基板の製造方法は、後述するGaN系膜の製造方法における複合基板の準備工程と同様である。
図2を参照して、本発明の別の実施形態であるGaN系膜の製造方法は、エッチング溶液に溶解する支持基板11と、支持基板11の主面11m側に配置されている単結晶膜13と、を含み、支持基板11の主面11m内の熱膨張係数が、GaN結晶の熱膨張係数に比べて、0.8倍より大きく1.2倍より小さい複合基板10を準備する工程(図2(A))と、支持基板11の主面11m側に配置されている単結晶膜13の主面13m上にGaN系膜を成膜する工程(図2(B))と、支持基板11を、エッチング溶液に溶解することにより、除去する工程(図2(C))と、を含む。ここで、GaN系膜とは、III族元素としてGaを含むIII族窒化物で形成されている膜をいい、たとえばGaxInyAl1−x−yN膜(x>0、y≧0、x+y≦1)が挙げられる。
図2(A)を参照して、本実施形態のGaN系膜の製造方法は、まず、たとえばフッ化水素酸などのエッチング溶液に溶解する支持基板11と、支持基板11の主面11m側に配置されている単結晶膜13と、を含み、支持基板11の主面11m内の熱膨張係数が、GaN結晶の熱膨張係数に比べて、0.8倍より大きく1.2倍より小さい複合基板10を準備する工程を含む。
図2(B)を参照して、本実施形態のGaN系膜の製造方法は、次に、複合基板10における単結晶膜13の主面13m上にGaN系膜20を成膜する工程を含む。
図2(C)を参照して、本実施形態のGaN系膜の製造方法は、次に、支持基板11を、フッ化水素酸に溶解することにより、除去する工程を含む。
1.GaN結晶の熱膨張係数の測定
HVPE法により成長させた、転位密度が1×106cm−2、Si濃度が1×1018cm−2、酸素濃度が1×1017cm−2、炭素濃度が1×1016cm−2のGaN単結晶から、サイズが2×2×20mm(長手方向がa軸、長手方向に平行な面がc面およびm面のいずれかで構成され、面方位の精度は±0.1°以内)の評価用サンプルを切り出した。
(1)支持基板を準備するサブ工程
図3(A)を参照して、支持基板11の材料として、ZrO2とSiO2との所定のモル比の混合物をアルゴンガス雰囲気下一軸方向に50MPaの圧力をかけて1700℃で1時間焼結させることにより、13種類のZrO2−SiO2系焼結体A〜Mを準備した。かかる13種類のZrO2−SiO2系焼結体IA〜IMには、X線回折により確認したところ、いずれについてもZrSiO4、ZrO2およびSiO2が存在していた。また、上記13種類のZrO2−SiO2系焼結体のそれぞれからサイズが2×2×20mm(長手方向は焼結体から切り出される支持基板の主面に実質的に平行な方向)の測定用サンプルを切り出した。ここで、ZrO2−SiO2系焼結体は方向特異性がないため、切り出し方向は任意とした。それらの測定用サンプルについて、上記と同様にして、室温(25℃)から800℃まで昇温下時の平均熱膨張係数αSを測定した。
図3(B)を参照して、下地基板30として、鏡面に研磨された(111)面の主面30nを有する直径5インチ(127mm)で厚さ0.5mmのSi基板を準備した。
図3(C)中の(C1)を参照して、図3(A)の支持基板11である支持基板IA〜IMのそれぞれの主面11m上に厚さ2μmのSiO2膜をCVD(化学気相堆積)法により成膜した。次いで、かかる支持基板IA〜IMのそれぞれの主面11m上の厚さ2μmのSiO2膜を、CeO2スラリーを用いて研磨することにより、厚さ0.2μmのSiO2層だけ残存させて、接着層12aとした。これにより、支持基板IA〜IMのそれぞれの主面11mの空隙が埋められ、接着層12aである平坦な主面12amを有する厚さ0.2μmのSiO2層が得られた。
図3(D)を参照して、支持基板11である支持基板IA〜IMのそれぞれの裏側(単結晶膜13が貼り合わされていない側)の主面および側面をワックス40で覆って保護した後、10質量%のフッ化水素酸および5質量%の硝酸を含む混酸水溶液を用いて、エッチングにより下地基板30であるSi基板を除去した。こうして、支持基板11である支持基板IA〜IMのそれぞれの主面11m側に単結晶膜13であるGaN膜が配置された複合基板10である複合基板IA〜IMが得られた。
図2(B)を参照して、複合基板10である複合基板IA〜IMの単結晶膜13であるGaN膜の主面13m(かかる主面は(0001)面である。)上および直径4インチ(101.6mm)で厚さ1mmのサファイア基板の主面(かかる主面は(0001)面である。)上に、それぞれMOCVD法によりGaN系膜20としてGaN膜を成膜した。かかるGaN系膜20の成膜においては、原料ガスとしてTMG(トリメチルガリウム)ガスおよびNH3ガスを使用し、キャリアガスとしてH2ガスを使用して、まず、500℃で、GaN系バッファ層21として厚さ0.1μmのGaNバッファ層を成長させ、次いで、1050℃で、GaN系単結晶層23として厚さ5μmのGaN単結晶層を成長させた。ここで、GaN単結晶層の成長速度は1μm/hrであった。その後、複合基板IA〜IMおよびサファイア基板のそれぞれにGaN膜が成膜されたウエハIA〜IMおよびIRを10℃/minの速度で室温(25℃)まで冷却した。
図2(C)を参照して、上記で得られたウエハIA〜ILを、10質量%のフッ化水素酸水溶液に浸漬することにより、支持基板11である支持基板IA〜ILおよび接着層12であるSiO2層を溶解させることにより除去して、単結晶膜13であるGaN膜の主面13m上に成膜されたGaN系膜20であるGaN膜A〜Lが得られた。なお、ウエハIA〜ILから支持基板IA〜ILおよびSiO2層が除去されることにより形成されたGaN系膜20であるGaN膜IA〜ILにおいても反りがCorning Tropel社のFM200EWaferを用いて観察される光干渉縞による測定により認められ、GaN膜IA〜ILの反りの大小関係には、ウエハIA〜ILにおける反りの大小関係が維持されていた。
1.GaN結晶の熱膨張係数の測定
GaN結晶のa軸方向の25℃から800℃までにおける平均熱膨張係数αGaNは、実施例Iと同様にして測定したところ、5.84×10−6/℃であった。
(1)支持基板を準備するサブ工程
図3(A)を参照して、支持基板11の材料として、YSZ(イットリア安定化ジルコニア)とSiO2との所定のモル比の混合物をアルゴンガス雰囲気下一軸方向に50MPaの圧力をかけて1700℃で1時間焼結させることにより、13種類のYSZ−SiO2系焼結体IIA〜IIMを準備した。ここで、YSZは、YSZに対するY2O3(イットリア)の含有率が30モル%のものを用いた。かかる13種類のYSZ−SiO2系焼結体IIA〜IIMには、X線回折により確認したところ、いずれについてもYSZおよびSiO2が存在していた。また、上記13種類のYSZ−SiO2系焼結体のそれぞれからサイズが2×2×20mm(長手方向は焼結体から切り出される支持基板の主面に実質的に平行な方向)の測定用サンプルを切り出した。ここで、YSZ−SiO2系焼結体は方向特異性がないため、切り出し方向は任意とした。それらの測定用サンプルについて、上記と同様にして、室温(25℃)から800℃まで昇温下時の平均熱膨張係数αSを測定した。
図3(B)を参照して、下地基板30として、実施例Iと同様に、鏡面に研磨された(111)面の主面30nを有する直径5インチ(127mm)で厚さ0.5mmのSi基板を準備した。かかる下地基板30の主面30n上に、実施例Iと同様にして、単結晶膜13として厚さ0.4μmのGaN膜を成膜した。得られた単結晶膜13の主面13mは、(0001)面からのオフ角が±1°以内の面方位を有していた。
図3(C)を参照して、実施例Iと同様にして、支持基板11と単結晶膜13とを接着層12を介在させて貼り合わせた。
図3(D)を参照して、実施例Iと同様にして、下地基板30であるSi基板を除去した。こうして、支持基板11である支持基板IIA〜IIMのそれぞれの主面11m側に単結晶膜13であるGaN膜が配置された複合基板IIA〜IIMが得られた。
図2(B)を参照して、実施例Iと同様にして、複合基板10である複合基板IIA〜IIMの単結晶膜13であるGaN膜の主面13m(かかる主面は(0001)面である。)上および直径4インチ(101.6mm)で厚さ1mmのサファイア基板の主面(かかる主面は(0001)面である。)上に、GaN系膜20としてGaN膜を成膜した。こうして、複合基板IIA〜IIMおよびサファイア基板のそれぞれにGaN膜が成膜されたウエハIIA〜IIMおよびIIRを得た。
図2(C)を参照して、上記で得られたウエハIIA〜IILを、実施例Iと同様にして、支持基板11である支持基板IIA〜IILおよび接着層12であるSiO2層を溶解させることにより除去して、単結晶膜13であるGaN膜の主面13m上に成膜されたGaN系膜20であるGaN膜IIA〜IILを得た。なお、ウエハIIA〜IILから支持基板IIA〜IILおよびSiO2層が除去されることにより形成されたGaN系膜20であるGaN膜IIA〜IILにおいても反りがCorning Tropel社のFM200EWaferを用いて観察される光干渉縞による測定により認められ、GaN膜IIA〜IILの反りの大小関係には、ウエハA〜Lにおける反りの大小関係が維持されていた。
1.GaN結晶の熱膨張係数の測定
GaN結晶のa軸方向の25℃から800℃までにおける平均熱膨張係数αGaNは、実施例Iと同様にして測定したところ、5.84×10−6/℃であった。
(1)支持基板を準備するサブ工程
図3(A)を参照して、支持基板11の材料として、CaSZ(カルシア安定化ジルコニア)とSiO2との所定のモル比の混合物をアルゴンガス雰囲気下一軸方向に50MPaの圧力をかけて1700℃で1時間焼結させることにより、13種類のCaSZ−SiO2系焼結体IIIA〜IIIMを準備した。ここで、CaSZは、CaSZに対するCaO(カルシア)の含有率が30モル%のものを用いた。かかる13種類のCaSZ−SiO2系焼結体IIIA〜IIIMには、X線回折により確認したところ、いずれについてもCaSZおよびSiO2が存在していた。また、上記13種類のCaSZ−SiO2系焼結体のそれぞれからサイズが2×2×20mm(長手方向は焼結体から切り出される支持基板の主面に実質的に平行な方向)の測定用サンプルを切り出した。ここで、CaSZ−SiO2系焼結体は方向特異性がないため、切り出し方向は任意とした。それらの測定用サンプルについて、上記と同様にして、室温(25℃)から800℃まで昇温下時の平均熱膨張係数αSを測定した。
図3(B)を参照して、下地基板30として、実施例Iと同様に、鏡面に研磨された(111)面の主面30nを有する直径5インチ(127mm)で厚さ0.5mmのSi基板を準備した。かかる下地基板30の主面30n上に、実施例Iと同様にして、単結晶膜13として厚さ0.4μmのGaN膜を成膜した。得られた単結晶膜13の主面13mは、(0001)面からのオフ角が±1°以内の面方位を有していた。
図3(C)を参照して、実施例Iと同様にして、支持基板11と単結晶膜13とを接着層12を介在させて貼り合わせた。
図3(D)を参照して、実施例Iと同様にして、下地基板30であるSi基板を除去した。こうして、支持基板11である支持基板IIIA〜IIIMのそれぞれの主面11m側に単結晶膜13であるGaN膜が配置された複合基板A〜Mが得られた。
図2(B)を参照して、実施例Iと同様にして、複合基板10である複合基板IIIA〜IIIMの単結晶膜13であるGaN膜の主面13m(かかる主面は(0001)面である。)上および直径4インチ(101.6mm)で厚さ1mmのサファイア基板の主面(かかる主面は(0001)面である。)上に、GaN系膜20としてGaN膜を成膜した。こうして、複合基板IIIA〜IIIMおよびサファイア基板のそれぞれにGaN膜が成膜されたウエハIIIA〜IIIMおよびIIIRを得た。
図2(C)を参照して、上記で得られたウエハIIIA〜IIILを、実施例Iと同様にして、支持基板11である支持基板IIIA〜IIILおよび接着層12であるSiO2層を溶解させることにより除去して、単結晶膜13であるGaN膜の主面13m上に成膜されたGaN系膜20であるGaN膜IIIA〜IIILを得た。なお、ウエハIIIA〜IIILから支持基板IIIA〜IIILおよびSiO2層が除去されることにより形成されたGaN系膜20であるGaN膜IIIA〜IIILにおいても反りがCorning Tropel社のFM200EWaferを用いて観察される光干渉縞による測定により認められ、GaN膜IIIA〜IIILの反りの大小関係には、ウエハIIIA〜IIILにおける反りの大小関係が維持されていた。
1.GaN結晶の熱膨張係数の測定
GaN結晶のa軸方向の25℃から800℃までにおける平均熱膨張係数αGaNは、実施例Iと同様にして測定したところ、5.84×10−6/℃であった。
(1)支持基板を準備するサブ工程
図3(A)を参照して、支持基板11の材料として、1気圧、1700℃で10時間焼結する常圧焼結および2000気圧、1700℃で1時間焼結するHIP(熱間等方位圧プレス)により製造された57種類のYSZ(イットリア安定化ジルコニア)−ムライト系焼結体IVA0、IVB1〜IVB8、IVC1〜IVC8、IVD1〜IVD8、IVE1〜IVE8、IVF1〜IVF8、IVG1〜IVG8およびIVH1〜IVH8のそれぞれのX線回折によりY2O3、ZrO2およびムライト(3Al2O3・2SiO2〜2Al2O3・SiO2、具体的にはAl6O13Si2)の存在の有無および比率を確認した。また、上記57種類のYSZ−ムライト系焼結体のそれぞれから、サイズが2×2×20mm(長手方向は焼結体から切り出される支持基板の主面に実質的に平行な方向)の測定用サンプルを切り出した。ここで、YSZ−ムライト系焼結体は方向特異性がないため、切り出し方向は任意とした。それらの測定用サンプルについて、上記と同様にして、室温(25℃)から800℃まで昇温下時の平均熱膨張係数αSを測定した。
図3(B)を参照して、下地基板30として、鏡面に研磨された(111)面の主面30nを有する直径5インチ(127mm)で厚さ0.5mmのSi基板を準備した。
図3(C)中の(C1)を参照して、図3(A)の支持基板11である57種類の支持基板IVA0、IVB1〜IVB8、IVC1〜IVC8、IVD1〜IVD8、IVE1〜IVE8、IVF1〜IVF8、IVG1〜IVG8、IVH1〜IVH8のそれぞれの主面11m上に厚さ300nmのSiO2膜をCVD(化学気相堆積)法により成膜した。次いで、上記57種類の支持基板のそれぞれの主面11m上の厚さ300nmのSiO2膜を、CeO2スラリーを用いて研磨することにより、厚さ270nmのSiO2層を残存させて、接着層12aとした。これにより、上記57種類の支持基板のそれぞれの主面11mの空隙が埋められ、接着層12aである平坦な主面12amを有する厚さ270nmのSiO2層が得られた。
図3(D)を参照して、支持基板11である上記57種類の支持基板のそれぞれの裏側(単結晶膜13が貼り合わされていない側)の主面および側面をワックス40で覆って保護した後、10質量%のフッ化水素酸および5質量%の硝酸を含む混酸水溶液を用いて、エッチングにより下地基板30であるSi基板を除去した。こうして、支持基板11である上記57種類の支持基板のそれぞれの主面11m側に単結晶膜13であるGaN膜が配置された複合基板10である57種類の複合基板IVA0、IVB1〜IVB8、IVC1〜IVC8、IVD1〜IVD8、IVE1〜IVE8、IVF1〜IVF8、IVG1〜IVG8、IVH1〜IVH8が得られた。
図2(B)を参照して、複合基板10である上記57種類の複合基板の単結晶膜13であるGaN膜の主面13m(かかる主面は(0001)面である。)上および直径4インチ(101.6mm)で厚さ1mmのサファイア基板の主面(かかる主面は(0001)面である。)上に、それぞれMOCVD法によりGaN系膜20としてGaN膜を成膜した。かかるGaN系膜20の成膜においては、原料ガスとしてTMG(トリメチルガリウム)ガスおよびNH3ガスを使用し、キャリアガスとしてH2ガスを使用して、まず、500℃で、GaN系バッファ層21として厚さ50nmのGaNバッファ層を成長させ、次いで、1050℃で、GaN系単結晶層23として厚さ50nmのGaN単結晶層を成長させた。ここで、GaN単結晶層の成長速度は1μm/hrであった。その後、上記57種類の複合基板のそれぞれにGaN膜が成膜された57種類のウエハIVA0、IVB1〜IVB8、IVC1〜IVC8、IVD1〜IVD8、IVE1〜IVE8、IVF1〜IVF8、IVG1〜IVG8およびIVH1〜IVH8を10℃/minの速度で室温(25℃)まで冷却した。
図2(C)を参照して、上記で得られた57種類のウエハを、10質量%のフッ化水素酸水溶液に浸漬することにより、支持基板11である上記57種類の支持基板および接着層12であるSiO2層を溶解させることにより除去して、単結晶膜13であるGaN膜の主面13m上に成膜されたGaN系膜20である57種類のGaN膜IVA0、IVB1〜IVB8、IVC1〜IVC8、IVD1〜IVD8、IVE1〜IVE8、IVF1〜IVF8、IVG1〜IVG8およびIVH1〜IVH8が得られた。なお、上記57種類のウエハから上記57種類の支持基板およびSiO2層がそれぞれ除去されることにより形成されたGaN系膜20である上記57種類のGaN膜においても反りがCorning Tropel社のFM200EWaferを用いて観察される光干渉縞による測定により認められ、上記57種類のGaN膜の反りの大小関係には、それぞれ対応する上記57種類のウエハにおける反りの大小関係が維持されていた。
1.GaN結晶の熱膨張係数の測定
GaN結晶のa軸方向の25℃から800℃までにおける平均熱膨張係数αGaNは、実施例Iと同様にして測定したところ、5.84×10−6/℃であった。
(1)支持基板を準備するサブ工程
図3(A)を参照して、支持基板11の材料として、1気圧、1700℃で10時間焼結する常圧焼結および2000気圧、1700℃で1時間焼結するHIP(熱間等方位圧プレス)により製造された57種類のCaSZ(カルシア安定化ジルコニア)−ムライト系焼結体VA0、VB1〜VB8、VC1〜VC8、VD1〜VD8、VE1〜VE8、VF1〜VF8、VG1〜VG8およびVH1〜VH8のそれぞれのX線回折によりCaO、ZrO2およびムライト(3Al2O3・2SiO2〜2Al2O3・SiO2、具体的にはAl6O13Si2)の存在の有無および比率を確認した。また、上記57種類のCaSZ−ムライト系焼結体のそれぞれから、サイズが2×2×20mm(長手方向は焼結体から切り出される支持基板の主面に実質的に平行な方向)の測定用サンプルを切り出した。ここで、CaSZ−ムライト系焼結体は方向特異性がないため、切り出し方向は任意とした。それらの測定用サンプルについて、上記と同様にして、室温(25℃)から800℃まで昇温下時の平均熱膨張係数αSを測定した。
図3(B)を参照して、下地基板30として、実施例IVと同様に、鏡面に研磨された(111)面の主面30nを有する直径5インチ(127mm)で厚さ0.5mmのSi基板を準備した。かかる下地基板30の主面30n上に、実施例IVと同様にして、単結晶膜13として厚さ0.4μmのGaN膜を成膜した。得られた単結晶膜13の主面13mは、(0001)面からのオフ角が±1°以内の面方位を有していた。
図3(C)を参照して、実施例IVと同様にして、支持基板11と単結晶膜13とを接着層12を介在させて貼り合わせた。
図3(D)を参照して、実施例IVと同様にして、支持基板11である上記57種類の支持基板のそれぞれの裏側(単結晶膜13が貼り合わされていない側)の主面および側面をワックス40で覆って保護した後、10質量%のフッ化水素酸および5質量%の硝酸を含む混酸水溶液を用いて、エッチングにより下地基板30であるSi基板を除去した。こうして、支持基板11である上記57種類の支持基板のそれぞれの主面11m側に単結晶膜13であるGaN膜が配置された複合基板10である57種類の複合基板VA0、VB1〜VB8、VC1〜VC8、VD1〜VD8、VE1〜VE8、VF1〜VF8、VG1〜VG8、VH1〜VH8が得られた。
図2(B)を参照して、実施例IVと同様にして、複合基板10である上記57種類の複合基板の単結晶膜13であるGaN膜の主面13m(かかる主面は(0001)面である。)上および直径4インチ(101.6mm)で厚さ1mmのサファイア基板の主面(かかる主面は(0001)面である。)上に、それぞれGaN系膜20としてGaN膜を成膜した。こうして、上記57種類の複合基板のそれぞれにGaN膜が成膜された57種類のウエハVA0、VB1〜VB8、VC1〜VC8、VD1〜VD8、VE1〜VE8、VF1〜VF8、VG1〜VG8およびVH1〜VH8を得た。
図2(C)を参照して、上記で得られた57種類のウエハを、実施例IVと同様にして、支持基板11である上記57種類の支持基板および接着層12であるSiO2層を溶解させることにより除去して、単結晶膜13であるGaN膜の主面13m上に成膜されたGaN系膜20である57種類のGaN膜VA0、VB1〜VB8、VC1〜VC8、VD1〜VD8、VE1〜VE8、VF1〜VF8、VG1〜VG8およびVH1〜VH8が得られた。なお、上記57種類のウエハから上記57種類の支持基板およびSiO2層がそれぞれ除去されることにより形成されたGaN系膜20である上記57種類のGaN膜においても反りがCorning Tropel社のFM200EWaferを用いて観察される光干渉縞による測定により認められ、上記57種類のGaN膜の反りの大小関係には、それぞれ対応する上記57種類のウエハにおける反りの大小関係が維持されていた。
Claims (17)
- エッチング溶液に溶解する支持基板と、前記支持基板の主面側に配置されている単結晶膜と、を含み、
前記支持基板の主面内の熱膨張係数が、GaN結晶の熱膨張係数に比べて、0.8倍より大きく1.2倍より小さい複合基板。 - 前記支持基板は、フッ化水素酸に溶解する、請求項1に記載の複合基板。
- 前記支持基板は、ジルコニアとシリカとで形成されるZrO2−SiO2複合酸化物と、ジルコニアおよびシリカの少なくともいずれかと、を含む請求項1または請求項2に記載の複合基板。
- 前記支持基板は、シリカと、安定化ジルコニアと、を含む請求項1または請求項2に記載の複合基板。
- 前記支持基板は、アルミナとシリカとで形成されるAl2O3−SiO2複合酸化物と、安定化ジルコニアと、を含む請求項1または請求項2に記載の複合基板。
- 前記Al2O3−SiO2複合酸化物および前記安定化ジルコニアの全体に対する前記安定化ジルコニアの含有率は、20質量%以上40質量%以下である請求項5に記載の複合基板。
- 前記安定化ジルコニアに対するジルコニアを安定化するための安定化剤の含有率は、5モル%以上である請求項6に記載の複合基板。
- 前記複合基板における前記単結晶膜の主面の面積が15cm2以上である請求項1から請求項7のいずれかに記載の複合基板。
- エッチング溶液に溶解する支持基板と、前記支持基板の主面側に配置されている単結晶膜と、を含み、前記支持基板の主面内の熱膨張係数が、GaN結晶の熱膨張係数に比べて、0.8倍より大きく1.2倍より小さい複合基板を準備する工程と、
前記支持基板の主面側に配置されている前記単結晶膜の主面上にGaN系膜を成膜する工程と、
前記支持基板を、エッチング溶液に溶解することにより、除去する工程と、を含むGaN系膜の製造方法。 - 前記支持基板は、フッ化水素酸に溶解する、請求項9に記載のGaN系膜の製造方法。
- 前記支持基板は、ジルコニアとシリカとで形成されるZrO2−SiO2複合酸化物と、ジルコニアおよびシリカの少なくともいずれかと、を含む請求項9または請求項10に記載のGaN系膜の製造方法。
- 前記支持基板は、シリカと、安定化ジルコニアと、を含む請求項9または請求項10に記載のGaN系膜の製造方法。
- 前記支持基板は、アルミナとシリカとで形成されるAl2O3−SiO2複合酸化物と、安定化ジルコニアと、を含む請求項9または請求項10に記載のGaN系膜の製造方法。
- 前記Al2O3−SiO2複合酸化物および前記安定化ジルコニアの全体に対する前記安定化ジルコニアの含有率は、20質量%以上40質量%以下である請求項13に記載のGaN系膜の製造方法。
- 前記安定化ジルコニアに対するジルコニアを安定化するための安定化剤の含有率は、5モル%以上である請求項14に記載のGaN系膜の製造方法。
- 前記複合基板における前記単結晶膜の主面の面積が15cm2以上である請求項9から請求項15のいずれかに記載のGaN系膜の製造方法。
- 前記GaN系膜を成膜する工程は、前記単結晶膜の主面上にGaN系バッファ層を形成するサブ工程と、前記GaN系バッファ層の主面上にGaN系単結晶層を形成するサブ工程と、を含む請求項9から請求項16のいずれかに記載のGaN系膜の製造方法。
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