JP2021178768A - Iii−v族化合物結晶用ベース基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]セラミックスコア層と、前記セラミックスコア層を封入する不純物封入層と、前記不純物封入層上の接合層と、前記接合層上の加工層とを備え、前記不純物封入層はSiOxNy(ここで、x=0〜2、y=0〜1.5、x+y>0)の組成式で表される組成物の層であり、前記接合層はSiOx’Ny’(ここで、x’=1〜2、y’=0〜2)の組成式で表される組成物の層であり、前記加工層は種結晶の層であるIII−V族化合物結晶用ベース基板。
[2]前記セラミックスコア層が多結晶AlNの層であり、前記III−V族化合物が、Al、Ga及びInからなる群から選択される少なくとも1種のIII族元素とNとの化合物である上記[1]に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。
[3]前記不純物封入層の前記組成式SiOxNyにおけるx及びyの値が、前記セラミックスコア層側と前記接合層側とでは異なる上記[1]又は[2]に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。
[4]前記接合層の前記組成式SiOx’Ny’におけるx’及びy’の値が、前記不純物封入層側と前記加工層側とでは異なる上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。
[5]前記加工層は、Si、GaAs、SiC、AlN、GaN及びAl2O3からなる群から選択される少なくとも1種の物質からなる種結晶である上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。
[6]セラミックスコア層を封入する不純物封入層を形成する工程と、前記不純物封入層の上に接合層を形成する工程と、前記接合層の上に加工層を形成する工程とを含み、前記不純物封入層は、SiOxNy(ここで、x=0.0〜2.0、y=0.0〜1.5)の組成式で表される組成物の層であり、前記接合層は、SiOx’Ny’(ここで、x’=1.0〜2.0、y’=0.0〜2.0)の組成式で表される組成物の層であり、前記加工層は、種結晶の層であるIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
[7]前記加工層を形成する工程は、前記種結晶の基板を前記接合層に転写した後、前記基板を剥離することにより前記加工層を形成する上記[6]に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
[8]前記セラミックスコア層が多結晶AlNの層であり、前記III−V族化合物が、Al、Ga及びInからなる群から選択される少なくとも1種のIII族元素とNとの化合物である上記[6]又は[7]に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
[9]前記不純物封入層を形成する工程は、前記不純物封入層の前記組成式SiOxNyにおけるx及びyの値が、前記セラミックスコア層側と前記接合層側とでは異なるように、前記不純物封入層を形成する上記[6]〜[8]のいずれか1つに記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
[10]前記接合層を形成する工程は、前記接合層の前記組成式SiOx’Ny’におけるx’及びy’の値が、前記不純物封入層側と前記加工層側とでは異なるように前記接合層を形成する上記[6]〜[9]のいずれか1つに記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
[11]前記セラミックコア層、前記不純物封入層及び前記接合層の少なくとも1つの層を熱安定化処理する工程と、前記熱安定化処理した層の表面を研磨する工程とをさらに含む上記[6]〜[10]のいずれか1つに記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
[12]前記加工層を形成する工程は、Si、GaAs、SiC、AlN、GaN及びAl2O3からなる群から選択される少なくとも1種の物質からなる種結晶の基板にイオン注入を行い、イオン注入を行った前記基板を前記接合層に転写し、転写した前記基板を剥離することにより前記加工層を形成する上記[6]〜[11]のいずれか1つに記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
以下に、図1を参照して、本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板を説明する。
本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板1は、セラミックスコア層2と、セラミックスコア層2を封入する不純物封入層3と不純物封入層上の接合層4と、接合層4上の加工層5とを備える。
セラミックスコア層2は、本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板1の基礎をなす層である。セラミックスコア層2は、作製しようとするIII−V族化合物の熱膨張率に近い熱膨張率を有する材料であることが好ましい。大口径のセラミックスコア層2を容易に作製できるという観点から、セラミックスコア層2は多結晶セラミックス材料の層であることが好ましい。セラミックスコア層2を構成する多結晶セラミックス材料には、例えば、多結晶窒化アルミニウム(AlN)、多結晶窒化ガリウム(GaN)、多結晶窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、多結晶炭化シリコン(SiC)、多結晶酸化亜鉛(ZnO)、多結晶三酸化ガリウム(Ga2O3)等が挙げられる。これらの中で、比較的安価に大口径のセラミックコア層2を得られるという観点から、多結晶窒化アルミニウム(AlN)が好ましく、酸化アルミニウム、酸化イットリウムなどの焼結助剤を含む多結晶窒化アルミニウム(AlN)がより好ましい。
100〜1500μmである。また、耐圧性が優れた大口径のIII−V族化合物結晶用ベース基板1を得る観点から、セラミックスコア層2の直径は150mm以上である。
不純物封入層3は、セラミックスコア層2を封入し、セラミックスコア層の不純物の拡散を防止するものである。不純物封入層3は、SiOxNy(ここで、x=0〜2、y=0〜1.5、x+y>0)の組成式で表される組成物の層である。これにより、不純物封入層3は、セラミックスコア層2との親和性を良好にできるとともに、セラミックスコア層2からの不純物拡散をより効果的に防止することができる。
接合層4は、不純物封入層上の、SiOx’Ny’(ここで、x’=1〜2、y’=0〜2)の組成式で表される組成物の層である。SiOx’Ny’の組成式で表される組成物も、一般的に、(i)SiO2成分、(ii)(Si、O、N)からなる成分(例えば、Si2N2O成分)、(iii)Si3N4成分の混合組成物である。SiOx’Ny’の組成式で表される組成物も、場合により微量のHを含むが、本明細書ではSiOx’Ny’の組成式中にHを表示しない。すなわち、SiOx’Ny’の組成式で表される組成物は、微量のHを含有するものも含む。また、SiOx’Ny’の組成式で表される組成物は、単純な定比化合物の混合組成物に限らず、Si、O、N原子の割合が定比例の法則に従わない不定比化合物も含む混合組成物であってもよい。
加工層5は、接合層の種結晶の層である。加工層5の上にはIII−V族化合物をエピタキシャル成長させる。種結晶は、加工層5の上にエピタキシャル成長させるIII−V族化合物の結晶と類似の結晶形で、格子定数が比較的近く、かつ、大口径の基板が容易に得られるものであることが好ましい。このような観点から、種結晶は、Si、GaAs、SiC、AlN、GaN及びAl2O3が好ましく、Si<111>がより好ましい。また、大口径の基板が容易に得られるという観点から、AlN及びGaNは気相成長より作られたものであることが好ましい。例えば、MOCVD法(有機金属気相成長法)、HVPE法(ハイドライド気相成長法)、THVPE法(トリハイドライド気相成長法)等の気相成長法により、AlN及びGaNの種結晶用の大型結晶を作製することができる。
MOCVD法(有機金属気相成長法)、HVPE法(ハイドライド気相成長法)、THVPE法(トリハイドライド気相成長法)等の気相成長法により、本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板1上に、III−V族化合物結晶を、エピタキシャル成長により形成することができる。これにより、大口径かつ厚膜である高品質のIII−V族化合物結晶を得ることができる。III−V族化合物は、Al、Ga及びInからなる群から選択される少なくとも1種のIII族元素とNとの化合物であることが好ましい。III−V族化合物には、例えば、GaN、AlN、AlxGa1−xN、InxGa1−xN、AlxInyGa1−x−yN等が挙げられる。これらの中で、本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板1は、GaNの作製に特に好適である。さらに、必要に応じてIII−V族化合物は、Zn、Cd、Mg、Si等のドーパントを含むことができる。
本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法は、セラミックスコア層を封入する不純物封入層を形成する工程(A)と、不純物封入層の上に接合層を形成する工程(B)と、接合層の上に加工層を形成する工程(C)とを含む。これにより、本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板を製造することができる。以下、各工程を詳細に説明する。
工程(A)では、セラミックスコア層を封入する不純物封入層を形成する。不純物封入層は、通常のLPCVD(減圧化学蒸着)装置、プラズマ装置等の装置を用いて形成することができる。なお、セラミックコア層及び不純物封入層は上述の本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板の項目で説明したものと同様であるので、セラミックコア層及び不純物封入層の説明は省略する。
工程(B)では、不純物封入層の上に接合層を形成する。接合層も、不純物封入層と同様に、通常のLPCVD(減圧化学蒸着)装置、プラズマ装置等の装置を用いて形成することができる。なお、接合層は上述の本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板の項目で説明したものと同様であるので、接合層の説明は省略する。
工程(C)では、接合層の上に加工層を形成する。加工層は、種結晶の基板を接合層に転写した後、種結晶の基板を剥離することにより形成することができる。図2を参照して具体的に説明すると、Si、GaAs、SiC、AlN、GaN及びAl2O3からなる群から選択される少なくとも1種の物質からなる種結晶の基板6にイオン注入を行い、基板6にイオン注入層61を形成する(図2(a)参照)。イオン注入層61が接合層4に接触するように基板6を接合層4に転写する(図2(b)参照)。そして、転写した基板6を剥離することにより加工層5を形成することができる(図2(c)参照)。なお、加工層は上述の本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板の項目で説明したものと同様であるので、加工層の説明は省略する。
本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法は、セラミックコア層、不純物封入層及び接合層の少なくとも1つの層を熱安定化処理する工程と、熱安定化処理した層の表面を研磨する工程とをさらに含んでもよい。例えば、本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法は、工程(A)の前にセラミックコア層を熱安定化処理する工程と、熱安定化処理したセラミックコア層の表面を研磨する工程とをさらに含んでもよい。これにより、セラミックコア層及び不純物封入層の間の接合強度をさらに向上させることができる。また、本発明の一実施形態のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法は、工程(A)及び工程(B)の間に不純物封入層を熱安定化処理する工程と、熱安定化処理した不純物封入層の表面を研磨する工程とをさらに含んでもよい。これにより、不純物封入層及び接合層の間の接着強度をさらに向上させることができる。さらに、工程(B)及び工程(C)の間に接合層を熱安定化処理する工程と、熱安定化処理した接合層の表面を研磨する工程とをさらに含んでもよい。これにより、接合層の密度が高くなり、接合層が厚くなっても、研磨及び平滑化に耐えるようにすることができる。また、接合層及び加工層の間の接着強度をさらに向上させることができる。
AlN粉100重量部に焼結助剤としてY2O3粉5重量部を混合して得られた混合物をシート成形して、AlNのグリーンシートにし、このAlNのグリーンシートを約φ230mmの円盤状にカットして、円盤状のグリーンシートを作製した。円盤状のグリーンシートをN2の雰囲気の下、1850℃の焼成温度で4時間焼成してAlNセラミックスを作製した。得られたAlNセラミックスをさらに研削及び研磨し、直径200mm、厚み750μmの円形の多結晶AlNセラミックス基板とした。
実施例1と同様の方法(段落0048〜0052参照)で、平滑な接合層を設けたP−AlNセラミックス基板を得た。続いて、接合層に薄膜転写する種結晶基板としてφ200mmのC面サファイア基板を選んだ。通常のイオン注入装置を用いて、1.5×1017atom/cm2のドーズ量で、深さ500nmまで、上記C面サファイア基板に対して、H2イオンのイオン注入を行なった。イオン注入を行ったC面サファイア基板を、熱安定化処理及び研磨を行った接合層に薄膜転写して、接合層の上に500nmの厚みの加工層を形成し、実施例2のIII−V族化合物結晶用ベース基板を作製した。なお、剥離の後に残ったC面サファイア基板は回収し、加工層を形成するための種結晶基板として再利用した。
SiH4、O2、NH3及びN2Oの割合を、成膜スタート時から最終時まで、モル比でSiH4/O2/NH3/N2O=10/10/2/2で一定として、30分間成膜し、膜厚880nmの不純物封入層(SiOxNyの組成式で表される組成物)でP−AlNセラミックス基板を封止した。また、SiH4、O2、NH3及びN2Oの割合を、成膜スタート時から最終時まで、モル比でSiH4/O2/NH3/N2O=10/10/5/5で一定として、3時間成膜し、膜厚6μmの接合層(SiOx’Ny’組成式で表される組成物)を不純物封入層の上に形成した。それ以外は、実施例1のIII−V族化合物結晶用ベース基板と同様な方法で、不純物封入層の上に接合層を形成する工程まで実施できた。なお、不純物封入層(SiOxNyの組成式で表される組成物)の各元素の定量分析を成膜スタート時のP−AlNセラミックス基板近傍の領域と成膜最終部分の領域とで行った。その結果、それぞれが同じSiO2.2N1.6組成物であった。また、接合層(SiOx’Ny’組成式で表される組成物)の各元素の定量分析を行った所、不純物封入層近傍の領域の組成物と成膜最終部分の領域の組成物とは略同じであり、SiO2.3N2.1組成物であった。
2 セラミックスコア層
3 不純物封入層
4 接合層
5 加工層
6 種結晶の基板
Claims (12)
- セラミックスコア層と、
前記セラミックスコア層を封入する不純物封入層と、
前記不純物封入層上の接合層と、
前記接合層上の加工層とを備え、
前記不純物封入層はSiOxNy(ここで、x=0〜2、y=0〜1.5、x+y>0)の組成式で表される組成物の層であり、
前記接合層はSiOx’Ny’(ここで、x’=1〜2、y’=0〜2)の組成式で表される組成物の層であり、
前記加工層は種結晶の層であるIII−V族化合物結晶用ベース基板。 - 前記セラミックスコア層が多結晶AlNの層であり、
前記III−V族化合物が、Al、Ga及びInからなる群から選択される少なくとも1種のIII族元素とNとの化合物である請求項1に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。 - 前記不純物封入層の前記組成式SiOxNyにおけるx及びyの値が、前記セラミックスコア層側と前記接合層側とでは異なる請求項1又は2に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。
- 前記接合層の前記組成式SiOx’Ny’におけるx’及びy’の値が、前記不純物封入層側と前記加工層側とでは異なる請求項1〜3のいずれか1項に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。
- 前記加工層は、Si、GaAs、SiC、AlN、GaN及びAl2O3からなる群から選択される少なくとも1種の物質からなる種結晶である請求項1〜4のいずれか1項に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板。
- セラミックスコア層を封入する不純物封入層を形成する工程と、
前記不純物封入層の上に接合層を形成する工程と、
前記接合層の上に加工層を形成する工程とを含み、
前記不純物封入層は、SiOxNy(ここで、x=0.0〜2.0、y=0.0〜1.5)の組成式で表される組成物の層であり、
前記接合層は、SiOx’Ny’(ここで、x’=1.0〜2.0、y’=0.0〜2.0)の組成式で表される組成物の層であり、
前記加工層は、種結晶の層であるIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。 - 前記加工層を形成する工程は、前記種結晶の基板を前記接合層に転写した後、前記基板を剥離することにより前記加工層を形成する請求項6に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
- 前記セラミックスコア層が多結晶AlNの層であり、
前記III−V族化合物が、Al、Ga及びInからなる群から選択される少なくとも1種のIII族元素とNとの化合物である請求項6又は7に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。 - 前記不純物封入層を形成する工程は、前記不純物封入層の前記組成式SiOxNyにおけるx及びyの値が、前記セラミックスコア層側と前記接合層側とでは異なるように、前記不純物封入層を形成する請求項6〜8のいずれか1項に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
- 前記接合層を形成する工程は、前記接合層の前記組成式SiOx’Ny’におけるx’及びy’の値が、前記不純物封入層側と前記加工層側とでは異なるように前記接合層を形成する請求項6〜9のいずれか1項に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
- 前記セラミックコア層、前記不純物封入層及び前記接合層の少なくとも1つの層を熱安定化処理する工程と、
前記熱安定化処理した層の表面を研磨する工程とをさらに含む請求項6〜10のいずれか1項に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。 - 前記加工層を形成する工程は、Si、GaAs、SiC、AlN、GaN及びAl2O3からなる群から選択される少なくとも1種の物質からなる種結晶の基板にイオン注入を行い、イオン注入を行った前記基板を前記接合層に転写し、転写した前記基板を剥離することにより前記加工層を形成する請求項6〜11のいずれか1項に記載のIII−V族化合物結晶用ベース基板の製造方法。
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Cited By (2)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018533845A (ja) * | 2015-10-19 | 2018-11-15 | クロミス,インコーポレイテッド | 加工基板上のチップスケールパッケージの固体デバイス用のリフトオフ工程 |
JP2019524615A (ja) * | 2016-06-24 | 2019-09-05 | クロミス,インコーポレイテッド | 多結晶セラミック基板およびその製造方法 |
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Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2018533845A (ja) * | 2015-10-19 | 2018-11-15 | クロミス,インコーポレイテッド | 加工基板上のチップスケールパッケージの固体デバイス用のリフトオフ工程 |
JP2019524615A (ja) * | 2016-06-24 | 2019-09-05 | クロミス,インコーポレイテッド | 多結晶セラミック基板およびその製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023119916A1 (ja) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 信越半導体株式会社 | 窒化物半導体基板および窒化物半導体基板の製造方法 |
WO2023127249A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 信越化学工業株式会社 | 高特性エピタキシャル成長用基板とその製造方法 |
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