JP2017030984A - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態に係る半導体基板の製造方法では、まず、図1A及びBに示すようなベース基板11を準備する。
実施形態に係る半導体基板の製造方法では、図1A及びBに示すように、ベース基板11の表面を、多数の開口12aが形成された薄膜12で被覆する。
実施形態に係る半導体基板の製造方法では、図2に示すように、薄膜12の多数の開口12aから露出したベース基板11の表面から相対的に低温で半導体を堆積させて薄膜12上にLT-半導体層13を形成する。
実施形態に係る半導体基板の製造方法では、図4に示すように、LT-半導体層13を形成した後、LT-半導体層13から相対的に高温で半導体を結晶成長させてLT-半導体層13上にHT-半導体層14を形成する。
実施形態に係る半導体基板の製造方法では、ベース基板11からLT-半導体層13及びHT-半導体層14、又は、HT-GaN層14を分離して、図5に示すように半導体基板10を作製する。半導体基板10の厚さは例えば200〜1000μmである。このベース基板11からの半導体基板10の分離は、それらの熱膨張係数の相違を利用することにより容易に行うことができる。
<実施例>
表面が主面のc面であるサファイア基板を準備した。
表面が主面のc面であるサファイア基板を用い、その表面上にHVPE法でLT-GaN層及びHT-GaN層を形成した。
表面が主面のc面であるサファイア基板を用い、その表面上に良好な結晶品質を得ることができるMOVPE法でLT-GaN層及びHT-GaN層を形成した。
<表面観察>
図8A及びBは、実施例及び比較例のHT-GaN層の表面をデジタルカメラで撮影した写真を示す。図9A及びBは、実施例及び比較例のHT-GaN層の表面の顕微鏡観察写真のノマルスキー像を示す。
実施例、比較例、及び参考例のそれぞれについて、対称面(002)のXRC−FWHMを求めた。なお、実施例及び参考例のそれぞれについて、非対称面(102)のXRC−FWHMを求めた。表1はその結果を示す。
10 半導体基板
11 ベース基板
12 薄膜
12a 開口
13 LT-半導体層
14 HT-半導体層
15 n型半導体層
16 多重量子井戸層
17 p型半導体層
18 n型電極
19 p型電極
20 HVPE装置
21 反応室
21a ヒータ
22 ガス供給系
23 GaClガス供給部
23a リザーバ
23b HClガス供給管
23c GaClガス供給管
24 窒素源ガス供給部
25 キャリアガス供給部
26 基板支持部
27 ガス排出部
Claims (6)
- ベース基板の表面を、多数の開口が形成された薄膜で被覆し、前記薄膜の多数の開口から露出した前記ベース基板の表面から相対的に低温で半導体を堆積させて前記薄膜上にLT-半導体層を形成した後、前記LT-半導体層から相対的に高温で半導体を結晶成長させて前記LT-半導体層上にHT-半導体層を形成する半導体基板の製造方法。
- 請求項1に記載された半導体基板の製造方法において、
前記LT-半導体層及び前記HT-半導体層をHVPE法で形成する半導体基板の製造方法。 - 請求項1又は2に記載された半導体基板の製造方法において、
前記薄膜が厚さ0.1〜100nmである半導体基板の製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された半導体基板の製造方法において、
前記多数の開口の口径が1〜500nmである半導体基板の製造方法。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載された半導体基板の製造方法において、
前記LT-半導体層を形成する前に、N2ガス及びNH3ガスを供給しながら、前記薄膜で表面を被覆した前記ベース基板をサーマルクリーニングする半導体基板の製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載された半導体基板の製造方法において、
前記ベース基板がサファイア基板、前記薄膜がシリコン窒化膜の薄膜、並びに前記LT-半導体層及び前記HT-半導体層を形成する半導体がGaNである半導体基板の製造方法。
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