JP4752214B2 - Surface treatment method of AlN crystal for epitaxial layer formation - Google Patents
Surface treatment method of AlN crystal for epitaxial layer formation Download PDFInfo
- Publication number
- JP4752214B2 JP4752214B2 JP2004241269A JP2004241269A JP4752214B2 JP 4752214 B2 JP4752214 B2 JP 4752214B2 JP 2004241269 A JP2004241269 A JP 2004241269A JP 2004241269 A JP2004241269 A JP 2004241269A JP 4752214 B2 JP4752214 B2 JP 4752214B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aln crystal
- aln
- crystal
- epitaxial layer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
本発明は、発光素子、電子素子、半導体センサなどの半導体デバイスの基板などに用いられるエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法に関する。 The present invention relates to a surface treatment method of an AlN crystal for forming an epitaxial layer used for a substrate of a semiconductor device such as a light emitting element, an electronic element, or a semiconductor sensor .
AlN結晶などのIII族窒化物結晶は、発光素子、電子素子、半導体センサなどの半導体デバイスの基板を形成するための材料として非常に有用なものである。 A group III nitride crystal such as an AlN crystal is very useful as a material for forming a substrate of a semiconductor device such as a light emitting element, an electronic element, or a semiconductor sensor.
従来は、AlN結晶からAlN結晶基板を形成する方法として、AlN結晶を所定の厚さにスライスした後、表面を研磨する方法が採られており、特に化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing;以下CMPという)が広く行なわれていた(たとえば、特許文献1〜3を参照)。 Conventionally, as a method of forming an AlN crystal substrate from an AlN crystal, a method of slicing the AlN crystal to a predetermined thickness and then polishing the surface has been adopted. In particular, chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as chemical mechanical polishing) is described below. CMP) has been widely performed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
ここで、従来のCMPは、被研磨物であるAlN結晶以下に硬度の低い砥粒を含むスラリーを研磨パッドに供給しながら、AlN結晶を研磨パッドに押し当てることによりAlN結晶の表面を行なっているが、AlN結晶は硬質で反応性に乏しいため、従来のCMPでは、研磨速度が非常に低く、非効率的である。 Here, the conventional CMP performs the surface of the AlN crystal by pressing the AlN crystal against the polishing pad while supplying a slurry containing abrasive grains having low hardness below the AlN crystal as the object to be polished to the polishing pad. However, since the AlN crystal is hard and poor in reactivity, the conventional CMP is very inefficient and inefficient.
一方、AlN結晶よりも硬度の高い砥粒を用いて機械研削または機械研磨によりAlN結晶の表面を研削または研磨すると、AlN結晶の表面側領域に厚い加工変質層が形成され、またはAlN結晶の表面粗さが大きくなるため、そのAlN結晶表面上にエピタキシャル成長させたIII族窒化物結晶層の表面は凹凸が大きくなり白濁してしまい、良質な半導体デバイスを形成することができない。
本発明は、半導体デバイスに用いることができるエピタキシャル層形成用AlN結晶基板を効率的に得るため、効率よくエピタキシャル層形成用AlN結晶にモフォロジーの良好な表面を形成するエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法を提供することを目的とする。 In order to efficiently obtain an epitaxial layer forming AlN crystal substrate that can be used in a semiconductor device, the present invention efficiently forms a surface of an epitaxial layer forming AlN crystal that has a good morphology on the epitaxial layer forming AlN crystal. An object is to provide a processing method.
本発明は、AlN結晶の表面を化学的機械的に研磨するエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法であって、化学的機械的研磨に用いられるスラリーの砥粒が、上記AlN結晶よりも硬度の高い高硬度砥粒と、上記AlN結晶以下に硬度の低い低硬度砥粒とを含み、スラリーのpHが5以下または8以上であるエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法である。 The present invention relates to an AlN crystal surface treatment method for forming an epitaxial layer for chemically and mechanically polishing the surface of an AlN crystal, wherein the abrasive grains of the slurry used for chemical mechanical polishing have a hardness higher than that of the AlN crystal. and high high-hardness abrasive grains, seen including a low hardness low hardness abrasive grains below the AlN crystal is a surface treatment method of the pH of the slurry is 5 or less or 8 or more at which the epitaxial layer forming the AlN crystal.
また、本発明にかかるエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法は、上記AlN結晶の表面を機械研削または機械研磨し、機械研削または機械研磨された上記AlN結晶の表面を上記のように化学的機械的に研磨するものとすることができる。 The surface treatment method of the epitaxial layer forming AlN crystal of the present invention, the surface of the AlN crystal mechanical grinding or mechanical polishing, chemical as the surface of the mechanically ground or mechanically polished the AlN crystals described above It can be mechanically polished.
本発明にかかるエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法において、上記AlN結晶の化学的機械的研磨後における加工変質層の厚さを100nm以下とすること、表面粗さRyを5nm以下とすること、表面粗さRaを0.5nm以下とすることができる。 In the surface treatment method of the epitaxial layer forming AlN crystal according to the present invention, when the thickness of the affected layer after the chemical mechanical polishing of the AlN crystal and 100nm or less, to the surface roughness Ry and 5nm or less The surface roughness Ra can be 0.5 nm or less .
また、本発明にかかるエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法において、上記化学的機械的研磨後のAlN結晶を熱処理することができる。 In the surface treatment method for epitaxial layer forming AlN crystal according to the present invention, the AlN crystal after the chemical mechanical polishing can be heat-treated.
上記のように、本発明によれば、エピタキシャル層形成用AlN結晶にモフォロジーの良好な表面を効率よく形成することができ、半導体デバイスに用いることができるエピタキシャル層形成用AlN結晶基板を効率的に得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently form a good surface morphology of the epitaxial layer forming the AlN crystal, an epitaxial layer for forming AlN crystal substrate that can be used in semiconductor devices efficiently Obtainable.
本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法は、図1を参照して、AlN結晶1の表面を化学的機械的に研磨するAlN結晶の表面処理方法であって、化学的機械的研磨(以下、CMPという)に用いられるスラリー17の砥粒16が、AlN結晶1よりも硬度の高い高硬度砥粒と、AlN結晶1以下に硬度の低い低硬度砥粒とを含む。
The AlN crystal surface treatment method according to the present invention is an AlN crystal surface treatment method for chemically and mechanically polishing the surface of an AlN crystal 1 with reference to FIG. The
ここで、CMPとは、砥粒を分散させたスラリーを用いて被研磨物を化学的かつ機械的に研磨することをいい、たとえば、図1を参照して、定盤15上に固定された研磨パッド18を回転軸15cを中心にして回転させながら、スラリー供給口19から研磨パッド18上に砥粒16を分散させたスラリー17を供給するとともに、AlN結晶1を固定した結晶ホルダ11上に重り14を載せてその回転軸11cを中心にして回転させながらAlN結晶1を、上記研磨パッド18に押し当てることによって、AlN結晶1の表面を化学的機械的に研磨することができる。
Here, CMP refers to chemically and mechanically polishing an object to be polished using a slurry in which abrasive grains are dispersed. For example, CMP is fixed on a
CMPにおいて、上記高硬度砥粒と低硬度砥粒とを混合した砥粒を用いることにより、研磨速度を高く維持しながら、AlN結晶にモフォロジーの良好な表面を形成することができる。高硬度砥粒のみでは研磨速度は高いが結晶表面のモフォロジーが悪くなり、低硬度砥粒のみでは研磨速度がきわめて低くなり、実質的にCMPが困難となる。 In CMP, by using abrasive grains obtained by mixing the above-mentioned high-hardness abrasive grains and low-hardness abrasive grains, a surface with good morphology can be formed on the AlN crystal while maintaining a high polishing rate. The polishing rate is high only with high-hardness abrasive grains, but the morphology of the crystal surface is poor, and the polishing rate is extremely low only with low-hardness abrasive grains, making CMP substantially difficult.
上記観点から、スラリーの砥粒は、高硬度砥粒と低硬度砥粒の混合体積比が、高硬度砥粒:低硬度砥粒=5:95〜70:30であることが好ましく、15:85〜50:50であることがより好ましい。 From the above viewpoint, the abrasive volume of the slurry is preferably such that the mixing volume ratio of the high hardness abrasive grains to the low hardness abrasive grains is high hardness abrasive grains: low hardness abrasive grains = 5: 95 to 70:30, 15: More preferably, it is 85-50: 50.
本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、高硬度砥粒の粒径は1μm以下であることが好ましい。高硬度砥粒によってAlN結晶の表面が機械的に除去されて研磨が可能となるため、高硬度砥粒の粒径を小さくすることにより、AlN結晶の表面に形成される傷および凹凸の深さを小さくし、表面をより平坦化することが可能となる。かかる観点から、高硬度砥粒の粒径は0.5μm以下であることがより好ましい。 In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, the grain size of the high-hardness abrasive grains is preferably 1 μm or less. Since the surface of the AlN crystal is mechanically removed by the high-hardness abrasive grains, it becomes possible to polish. Therefore, by reducing the particle diameter of the high-hardness abrasive grains, the depth of scratches and irregularities formed on the surface of the AlN crystal Can be made smaller and the surface can be flattened. From this point of view, the particle size of the high-hardness abrasive grains is more preferably 0.5 μm or less.
ここで、上記高硬度砥粒は、AlN結晶よりも硬度の高い砥粒であれば特に制限はないが、ダイヤモンド、SiC、Si3N4、BN、Al2O3、Cr2O3、ZrO2からなる群から選ばれる少なくとも1つの材質を含む砥粒であることが好ましい。かかる材質を含む高硬度砥粒を用いることにより、AlN結晶の表面のCMPにおける研磨速度を高くすることができる。 Here, the high-hardness abrasive grains are not particularly limited as long as they have higher hardness than AlN crystals, but diamond, SiC, Si 3 N 4 , BN, Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , ZrO Abrasive grains containing at least one material selected from the group consisting of 2 are preferable. By using high-hardness abrasive grains containing such materials, the polishing rate in CMP of the surface of the AlN crystal can be increased.
また、上記低硬度砥粒は、AlN結晶以下に硬度の低い砥粒であれば特に制限はないが、SiO2、CeO2、TiO2、MgO、MnO2、Fe2O3、Fe3O4、NiO、ZnO、CoO2、Co3O4、CuO、Cu2O、GeO2、CaO、Ga2O3、In2O3からなる群から選ばれる少なくとも1つの材質を含む砥粒であることが好ましい。かかる材質を含む低硬度砥粒を用いることにより、AlN結晶のCMPにより形成される表面のモフォロジーを向上させることができる。 The low hardness abrasive grain is not particularly limited as long as it is an abrasive grain having a hardness lower than that of the AlN crystal, but SiO 2 , CeO 2 , TiO 2 , MgO, MnO 2 , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4. , NiO, ZnO, CoO 2, Co 3 O 4, CuO, Cu 2 O, GeO 2, CaO it is abrasive grains comprising at least one material selected from the group consisting of Ga 2 O 3, in 2 O 3 Is preferred. By using low-hardness abrasive grains containing such a material, the morphology of the surface formed by CMP of AlN crystals can be improved.
なお、砥粒は、単一の金属元素を含む酸化物に限定されず、2種類以上の金属元素を含む酸化物(たとえば、フェライト、ペロブスカイト、スピネルまたはイルメナイトなどの構造を有するもの)であってもよい。また、AlN、GaN、InNなどの窒化物、CaCO3、BaCO3などの炭酸化物、Fe、Cu、Ti、Niなどの金属、炭素(具体的には、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、C60など)を用いることもできる。 The abrasive grains are not limited to oxides containing a single metal element, but are oxides containing two or more metal elements (for example, those having a structure such as ferrite, perovskite, spinel or ilmenite). Also good. Also, nitrides such as AlN, GaN and InN, carbonates such as CaCO 3 and BaCO 3 , metals such as Fe, Cu, Ti and Ni, and carbon (specifically, carbon black, carbon nanotube, C60, etc.) It can also be used.
ここで、上記スラリー17のpHは5以下または8以上であることが好ましい。pHが5以下の酸性スラリーまたはpHが8以上の塩基性スラリーをAlN結晶に接触させて、AlN結晶表面をエッチングすることにより、CMPにおける研磨速度を高めることができる。かかる観点から、スラリー17のpHは3以下または10以上であることがより好ましい。
Here, the pH of the
本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、AlN結晶の表面を機械研削または機械研磨し、機械研削または機械研磨されたAlN結晶の表面を化学的機械的に研磨することができる。CMPの前に機械研削または機械研磨を組み合わせることにより、AlN結晶表面の研磨速度を高め、かつ、モフォロジーの良好なAlN結晶表面を形成することができる。 In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, the surface of the AlN crystal can be mechanically ground or mechanically polished, and the surface of the mechanically ground or mechanically polished AlN crystal can be chemically and mechanically polished. By combining mechanical grinding or mechanical polishing before CMP, it is possible to increase the polishing rate of the AlN crystal surface and form an AlN crystal surface with good morphology.
ここで、機械研削とは、図2を参照して、たとえば、砥粒をボンドで固めた砥石22を砥石台金23に固定してその回転軸23cを中心に回転させながら、結晶ホルダ21に固定されその回転軸21cを中心に回転しているAlN結晶1の表面に送り出すことにより、AlN結晶1の表面を削り取りながら平滑化することをいう。また、機械研磨とは、図3を参照して、たとえば定盤15をその回転軸35cを中心に回転させながら、定盤35上に砥粒36を分散したスラリーを供給させるとともに、AlN結晶1を固定した結晶ホルダ31上に重り34を載せてその回転軸31cを中心にして回転させながら、AlN結晶1を上記定盤35に押し当てることにより、AlN結晶の表面を平滑化することをいう。機械研磨において、砥粒を分散したスラリーを用いることに替えて、図示はしないが、上記砥粒をボンドで固めた砥石をAlN結晶に回転させながら押し当てることにより、AlN結晶の表面を研磨することも可能である。
Here, with mechanical grinding, referring to FIG. 2, for example, a grinding
本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、図1を参照して、AlN結晶1のCMP後における加工変質層1aの厚さは100nm以下であることが好ましい。AlN結晶のCMP後の加工変質層を100nm以下とすることにより、AlN結晶上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層(エピタキシャル成長によって形成された層をいう、以下同じ)を形成することができる。かかる観点から、上記加工変質層の厚さは10nm以下であることがより好ましい。
In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, referring to FIG. 1, the thickness of the work-affected
また、本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、AlN結晶のCMP後における表面粗さRyは5nm以下であることが好ましい。本願において、表面粗さRyとは、粗さ曲面から、その平均面の方向に基準面積としてとして10μm角(100μm2)だけ抜き取り、この抜き取り部分の平均面から最も高い山頂までの高さと最も低い谷底までの深さとの和をいう。AlN結晶のCMP後の表面粗さRyを5nm以下とすることにより、AlN結晶上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成することができる。かかる観点から、上記表面粗さRyは1nm以下であることがより好ましい。 In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, the surface roughness Ry of the AlN crystal after CMP is preferably 5 nm or less. In the present application, the surface roughness Ry is extracted from the roughness curved surface by a 10 μm square (100 μm 2 ) as a reference area in the direction of the average surface, and the height from the average surface of the extracted portion to the highest peak and the lowest. The sum of the depth to the bottom of the valley. By setting the surface roughness Ry after CMP of the AlN crystal to 5 nm or less, an epitaxial layer having a good morphology can be formed on the AlN crystal. From this viewpoint, the surface roughness Ry is more preferably 1 nm or less.
また、本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、AlN結晶のCMP後における表面粗さRaは0.5nm以下であることが好ましい。本願において、表面粗さRaとは、粗さ曲面から、その平均面の方向に基準面積として10μm角(100μm2)だけ抜き取り、この抜き取り部分の平均面から測定曲面までの偏差の絶対値を合計してそれを基準面積で平均した値をいう。AlN結晶のCMP後の表面粗さRaを0.5nm以下とすることにより、AlN結晶上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成することができる。かかる観点から、上記表面粗さRyは0.1nm以下であることがより好ましい。 In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, the surface roughness Ra of the AlN crystal after CMP is preferably 0.5 nm or less. In the present application, the surface roughness Ra is a 10 μm square (100 μm 2 ) extracted as a reference area in the direction of the average surface from the roughness curved surface, and the absolute value of the deviation from the average surface of the extracted portion to the measurement curved surface is the total. Then, it means the value averaged by the reference area. By setting the surface roughness Ra of the AlN crystal after CMP to 0.5 nm or less, an epitaxial layer having a good morphology can be formed on the AlN crystal. From this viewpoint, the surface roughness Ry is more preferably 0.1 nm or less.
また、本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、AlN結晶のCMP後における表面からの深さが2nm以上であるスクラッチ(傷)の密度は1×104本/mm以下であることが好ましい。AlN結晶のCMP後の表面からの深さが2nm以上であるスクラッチの密度を1×104本/mm以下とすることにより、AlN結晶上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成することができる。 In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, the density of scratches having a depth of 2 nm or more from the surface after CMP of the AlN crystal is preferably 1 × 10 4 pieces / mm or less. . By setting the density of scratches having a depth of 2 nm or more from the surface after CMP of the AlN crystal to 1 × 10 4 pieces / mm or less, an epitaxial layer having a good morphology can be formed on the AlN crystal.
また、本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、AlN結晶のCMP後における表面からの深さが50nm以上であるピット(穴)の密度は1×103個/mm2以下であることが好ましい。AlN結晶のCMP後の表面からの深さが50nm以上であるピットの密度を1×103個/mm2以下とすることにより、AlN結晶上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成することができる。 In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, the density of pits (holes) having a depth of 50 nm or more from the surface after CMP of the AlN crystal is 1 × 10 3 pieces / mm 2 or less. preferable. By setting the density of pits having a depth of 50 nm or more from the surface after CMP of the AlN crystal to 1 × 10 3 pieces / mm 2 or less, an epitaxial layer having a good morphology can be formed on the AlN crystal. .
また、本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、CMP後におけるAlN結晶の表面酸化層の厚さは3nm以下であることが好ましい。ここで、表面酸化層の厚さは、エリプソメトリー、XPS(X線光電子分光法)、AES(オージェ電子分光法)またはRBS(ラザフォード後方散乱法)などにより評価することができる。AlN結晶のCMP後の表面酸化層を3nm以下にすることにより、AlN結晶上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成することができる。かかる観点から、上記表面酸化層の厚さは2nm以下であることがより好ましい。 In the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, the thickness of the surface oxide layer of the AlN crystal after CMP is preferably 3 nm or less. The thickness of the surface oxidation layer, ellipsometry, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), AES (Auger electron spectroscopy) or RBS (Rutherford back scattering method) can be evaluated by. By setting the surface oxide layer of the AlN crystal after CMP to 3 nm or less, an epitaxial layer having a good morphology can be formed on the AlN crystal. From this viewpoint, the thickness of the surface oxide layer is more preferably 2 nm or less.
また、上記CMP後におけるAlN結晶表面の不純物の量については、原子番号が19以上の元素の原子は1×1012atoms/cm2以下、O(酸素)およびC(炭素)を除く原子番号が1から18までの元素の原子は1×1014atoms/cm2以下であることが好ましい。また、O原子およびC原子は、AlN結晶表面に存在する全元素の原子に対して、それぞれ40原子%以下であることが好ましい。AlN結晶表面におけるAl原子およびN原子は、AlN結晶表面に存在するAl原子およびN原子の和に対して、それぞれ40原子%〜60原子%であることが好ましい。ここで、原子番号が19以上の元素の原子ならびにOおよびCを除く原子番号が1から18までの元素の原子の量は、TXRF(全反射蛍光X線分析法)により評価することができる。O、C、AlおよびNの原子の量は、XPS、AESなどにより評価することができる。AlN結晶表面を上記の化学組成とすることにより、AlN結晶上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成することができる。 As for the amount of impurities on the surface of the AlN crystal after CMP, the atomic number of elements having an atomic number of 19 or more is 1 × 10 12 atoms / cm 2 or less, and the atomic numbers excluding O (oxygen) and C (carbon) are the same. The atoms of the elements 1 to 18 are preferably 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less. Moreover, it is preferable that O atom and C atom are 40 atomic% or less respectively with respect to the atom of all the elements which exist in the AlN crystal surface. The Al atoms and N atoms on the AlN crystal surface are preferably 40 atom% to 60 atom%, respectively, with respect to the sum of Al atoms and N atoms present on the AlN crystal surface. Here, the amount of atoms of an element having an atomic number of 19 or more and the atoms of elements having an atomic number of 1 to 18 excluding O and C can be evaluated by TXRF (total reflection X-ray fluorescence analysis). The amount of O, C, Al and N atoms can be evaluated by XPS, AES, or the like. By setting the AlN crystal surface to the above-described chemical composition, an epitaxial layer having a good morphology can be formed on the AlN crystal.
さらに、本発明にかかるAlN結晶の表面処理方法において、CMP後のAlN結晶を熱処理することが好ましい。かかる熱処理により、AlN結晶のCMP後における表面粗さRyおよび表面粗さRaの値をさらに低減することができる。この熱処理は、非酸化性雰囲気下、より好ましくは還元性雰囲気下(具体的には、N2ガス雰囲気下、NH3ガス雰囲気下、H2ガス雰囲気下など)で、900℃〜1100℃程度で行なうことが好ましい。 Furthermore, in the AlN crystal surface treatment method according to the present invention, it is preferable to heat-treat the AlN crystal after CMP. By such heat treatment, the values of the surface roughness Ry and the surface roughness Ra of the AlN crystal after CMP can be further reduced. This heat treatment is performed at about 900 ° C. to 1100 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, more preferably in a reducing atmosphere (specifically, an N 2 gas atmosphere, an NH 3 gas atmosphere, an H 2 gas atmosphere, etc.). Is preferable.
本発明にかかるAlN結晶基板は、上記のAlN結晶の表面処理方法により得られたAlN結晶基板である。上記の表面処理方法により得られたAlN結晶基板は、加工変質層がないかまたはあっても薄く、表面が平坦化されているため、この上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成することができる。本発明にかかるAlN結晶基板は、具体的には、各種方法により成長させたAlN結晶を、必要に応じて所定の面に平行にスライスした後、上記の方法により機械研削または機械研磨し、その表面を上記の方法により化学的機械的に研磨することによって得られる。 The AlN crystal substrate according to the present invention is an AlN crystal substrate obtained by the AlN crystal surface treatment method described above. Since the AlN crystal substrate obtained by the above surface treatment method is thin even if there is no work-affected layer and the surface is flattened, an epitaxial layer having a good morphology can be formed thereon. . Specifically, the AlN crystal substrate according to the present invention is obtained by slicing an AlN crystal grown by various methods in parallel to a predetermined surface as necessary, and then mechanically grinding or polishing by the above method. It is obtained by polishing the surface chemically and mechanically by the above method.
なお、上記AlN結晶の成長方法には特に制限はないが、大きなバルク状のAlN結晶を効率的に成長させる観点から、昇華法またはHVPE(ハライドまたはハイドライド気相エピタキシャル成長)法などの気相成長法が好ましく用いられる。 The AlN crystal growth method is not particularly limited, but from the viewpoint of efficiently growing a large bulk AlN crystal, a vapor phase growth method such as a sublimation method or an HVPE (halide or hydride vapor phase epitaxial growth) method. Is preferably used.
また、本発明にかかるAlN結晶基板は、その表面粗さRyが1nm以下である。上記のAlN結晶の表面処理方法を用いることによって、従来では得られていなかった表面粗さRyが1nm以下の極めて平坦な表面を有するAlN結晶基板が得られる。かかるAlN結晶基板上には、モフォロジーが極めて良好なエピタキシャル層を形成することができる。 The AlN crystal substrate according to the present invention has a surface roughness Ry of 1 nm or less. By using the AlN crystal surface treatment method described above, an AlN crystal substrate having a very flat surface with a surface roughness Ry of 1 nm or less, which has not been obtained conventionally, is obtained. An epitaxial layer having a very good morphology can be formed on such an AlN crystal substrate.
また、本発明にかかるAlN結晶基板は、その表面粗さRaが0.1nm以下である。上記のAlN結晶の表面処理方法を用いることによって、従来では得られていなかった表面粗さRyが0.1nm以下の極めて平坦な表面を有するAlN結晶基板が得られる。かかるAlN結晶基板上には、モフォロジーが極めて良好なエピタキシャル層を形成することができる。 The AlN crystal substrate according to the present invention has a surface roughness Ra of 0.1 nm or less. By using the AlN crystal surface treatment method described above, an AlN crystal substrate having a very flat surface with a surface roughness Ry of 0.1 nm or less, which has not been obtained conventionally, is obtained. An epitaxial layer having a very good morphology can be formed on such an AlN crystal substrate.
また、本発明にかかるAlN結晶基板は、その表面からの深さが2nm以上であるスクラッチの密度が1×104本/mm以下である。上記のAlN結晶の表面処理方法を用いることによって、従来では得られていなかった上記スクラッチの密度が1×104本/mm以下とスクラッチが少ない表面を有するAlN結晶基板が得られる。かかるAlN結晶基板上には、モフォロジーが良好なエピタキシャル層を形成することができる。 The AlN crystal substrate according to the present invention has a scratch density of 1 × 10 4 / mm or less with a depth of 2 nm or more from the surface. By using the AlN crystal surface treatment method described above, an AlN crystal substrate having a surface with few scratches with a scratch density of 1 × 10 4 pieces / mm or less, which has not been obtained conventionally, can be obtained. An epitaxial layer with good morphology can be formed on such an AlN crystal substrate.
また、本発明にかかるAlN結晶基板は、表面からの深さが50nm以上であるピットの密度が1×103個/mm2以下である。上記のAlN結晶の表面処理方法を用いることによって、従来では得られていなかった上記ピットの密度が1×103個/mm2以下とピットが少ない表面を有するAlN結晶基板が得られる。かかるAlN結晶基板上には、モフォロジーが良好なエピタキシャル層を形成することができる。 In the AlN crystal substrate according to the present invention, the density of pits having a depth from the surface of 50 nm or more is 1 × 10 3 pieces / mm 2 or less. By using the AlN crystal surface treatment method described above, an AlN crystal substrate having a surface with few pits and a density of the pits of 1 × 10 3 pieces / mm 2 or less, which has not been obtained conventionally, can be obtained. An epitaxial layer with good morphology can be formed on such an AlN crystal substrate.
また、上記AlN結晶基板の主面は、ウルツ鉱型構造におけるC面、A面、R面、M面およびS面のいずれかの面に平行であることが好ましい。ここで、C面とは{0001}面および{000−1}面を、A面とは{11−20}面およびその等価面を、R面とは{01−12}面およびその等価面を、M面とは{10−10}面およびその等価面を、S面とは{10−11}面およびその等価面を意味する。AlN結晶基板の主面がウルツ鉱型構造における上記各面に平行または平行に近い状態とすることにより、AlN結晶基板上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成しやすくなる。 The main surface of the AlN crystal substrate is preferably parallel to any one of the C, A, R, M, and S surfaces in the wurtzite structure. Here, the C plane is the {0001} plane and {000-1} plane, the A plane is the {11-20} plane and its equivalent plane, and the R plane is the {01-12} plane and its equivalent plane. , M plane means {10-10} plane and its equivalent plane, and S plane means {10-11} plane and its equivalent plane. By making the main surface of the AlN crystal substrate parallel or nearly parallel to each of the above surfaces in the wurtzite structure, it is easy to form an epitaxial layer with good morphology on the AlN crystal substrate.
また、上記AlN結晶基板の主面と、ウルツ鉱型構造におけるC面、A面、R面、M面およびS面のいずれかの面とのなす角であるオフ角が、0.05°以上15°以下であることが好ましい。0.05°以上のオフ角を設けることによりAlN結晶基板上に形成するエピタキシャル層の欠陥を低減することができる。しかし、オフ角が15°を超えるとエピタキシャル層に階段状の段差ができやすくなる。かかる観点から、オフ角は、0.1°以上10°以下であることがより好ましい。 Further, an off angle, which is an angle formed between the principal surface of the AlN crystal substrate and any one of the C, A, R, M, and S surfaces in the wurtzite structure, is 0.05 ° or more. It is preferably 15 ° or less. By providing an off angle of 0.05 ° or more, defects in the epitaxial layer formed on the AlN crystal substrate can be reduced. However, if the off angle exceeds 15 °, a stepped step is easily formed in the epitaxial layer. From this viewpoint, the off angle is more preferably 0.1 ° or more and 10 ° or less.
本発明にかかるエピタキシャル層付AlN結晶基板は、上記のAlN結晶基板上にエピタキシャル成長により形成された1層以上のIII族窒化物層を有する。上記のAlN結晶基板は、加工変質層がないかまたはあっても薄く、表面が平坦化されているため、この上にエピタキシャル成長させられたIII族窒化物層は良好なモフォロジーを有する。ここで、III族窒化物層には、特に制限がなく、たとえばAlxGayIn1-x-yN層(0≦x、0≦y、x+y≦1)などが挙げられる。また、III族窒化物層エピタキシャル成長をさせる方法にも、特に制限がなく、HVPE法、MBE(分子線エピタキシ)法、MOCVD(有機金属化学気相堆積)法などが好ましく挙げられる。 An AlN crystal substrate with an epitaxial layer according to the present invention has one or more Group III nitride layers formed by epitaxial growth on the AlN crystal substrate. Since the AlN crystal substrate described above is thin with or without a work-affected layer and has a flat surface, the group III nitride layer epitaxially grown thereon has a good morphology. Here, the group III nitride layer is not particularly limited, for example, Al x Ga y In 1-xy N layer (0 ≦ x, 0 ≦ y , x + y ≦ 1) , and the like. The method for epitaxial growth of the group III nitride layer is not particularly limited, and preferred examples include HVPE, MBE (molecular beam epitaxy), and MOCVD (metal organic chemical vapor deposition).
本発明にかかる半導体デバイスは、上記のAlN結晶基板を含む。上記のAlN結晶基板は、加工変質層がないかまたはあっても薄く、表面が平坦化されているため、このAl結晶基板上にモフォロジーの良好なエピタキシャル層を形成して品質のよい半導体デバイスを形成することができる。本発明にかかる半導体デバイスとしては、発光ダイオード、レーザダイオードなどの発光素子、整流器、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、HEMT(High Electron Mobility Transistor;高電子移動度トランジスタ)などの電子素子、温度センサ、圧力センサ、放射線センサ、可視−紫外光検出器などの半導体センサなどが挙げられる。 A semiconductor device according to the present invention includes the AlN crystal substrate described above. Since the above AlN crystal substrate is thin even if there is no work-affected layer and the surface is flattened, an epitaxial layer having a good morphology is formed on this Al crystal substrate, and a high-quality semiconductor device can be obtained. Can be formed. Examples of the semiconductor device according to the present invention include light emitting elements such as light emitting diodes and laser diodes, rectifiers, bipolar transistors, field effect transistors, electronic elements such as HEMTs (High Electron Mobility Transistors), temperature sensors, and pressures. sensor, radiation sensor, a visible - etc. semiconductor sensors, such as ultraviolet light detector and the like.
また、本発明にかかる半導体デバイスは、図4を参照して、上記のAlN結晶基板410を含む半導体デバイス400であって、AlN結晶基板410における一方の主面側にエピタキシャル成長された3層以上の半導体層450と、AlN結晶基板410の他方の主面に形成された第1の電極461と、半導体層450の最外半導体層上に形成された第2の電極462とを含む発光素子と、発光素子を搭載する導電体482とを備え、発光素子は、AlN結晶基板410側が発光面側であり、最外半導体層側が搭載面側であり、半導体層450は、p型半導体層430と、n型半導体層420と、p型半導体層430とn型半導体層420との間に形成される発光層440とを含む。上記構成を有することにより、AlN結晶基板面側を発光面側とする半導体デバイスを形成することができる。
A semiconductor device according to the present invention is a
かかる半導体デバイスは、半導体層側が発光面側である半導体デバイスと比較して、発光層での発熱に対する放熱性に優れる。そのため、高電力で作動させても半導体デバイスの温度上昇が緩和され、高輝度の発光を得ることができる。また、サファイア基板などの絶縁性基板では、半導体層にn側電極およびp側電極の2種類の電極を形成する片面電極構造をとる必要があるが、本発明にかかる半導体デバイスは、半導体層とAlN結晶基板にそれぞれ電極を形成する両面電極構造をとることができ、半導体デバイスの主面の大部分を発光面とすることができる。さらに、半導体デバイスの実装の際に、ワイヤボンデイングが1回で足りるなど製造工程が簡略化できるなどの利点がある。 Such a semiconductor device is excellent in heat dissipation against heat generation in the light emitting layer, as compared with a semiconductor device in which the semiconductor layer side is the light emitting surface side. Therefore, even when operated with high power, the temperature rise of the semiconductor device is mitigated and light emission with high luminance can be obtained. Further, in an insulating substrate such as a sapphire substrate, it is necessary to take a single-sided electrode structure in which two types of electrodes, an n-side electrode and a p-side electrode, are formed on a semiconductor layer. A double-sided electrode structure in which electrodes are respectively formed on the AlN crystal substrate can be adopted, and a major part of the main surface of the semiconductor device can be a light emitting surface. Furthermore, there is an advantage that the manufacturing process can be simplified, for example, wire bonding is sufficient for mounting a semiconductor device.
(実施例1)
本実施例は、昇華法で成長させたAlN結晶の表面を、機械研磨し、さらに化学的機械的に研磨することにより処理する場合の実施例である。
Example 1
In this embodiment, the surface of the AlN crystal grown by the sublimation method is mechanically polished and further processed by chemical mechanical polishing.
(1−1)AlN結晶の作製
AlN種結晶(直径50mm×厚さ1.5mm)のAl原子面側のC面((0001)面)上に、昇華法により以下のようにしてAlN結晶を成長させた。
(1-1) Preparation of AlN crystal An AlN crystal was formed on a C plane ((0001) plane) on the Al atomic plane side of an AlN seed crystal (
図5を参照して、BN製の坩堝52の下部にAlN粉末などのAlN原料5を収納し、内径48mmの坩堝52の上部にAlN種結晶9を配置した。AlN種結晶9は平坦に加工されており、このAlN種結晶9の裏面に種結晶保護材53であるBN材が密着するように配置して、AlN種結晶9の裏面からのAlNの昇華を防止した。
Referring to FIG. 5, AlN raw material 5 such as AlN powder was housed in the lower part of
次に、反応容器51内にN2ガスを流しながら、高周波加熱コイル55を用いて加熱体54を加熱することにより、坩堝52内の温度を上昇させた。坩堝52内の昇温中は、坩堝52のAlN種結晶9側の温度をAlN原料5側の温度よりも高くして、昇温中にAlN種結晶9の表面をエッチングにより清浄するとともに、昇温中にAlN種結晶9および坩堝52内部から放出された不純物を、坩堝52に設けた排気口52cを通じて除去した。
Next, the temperature in the
次に、坩堝52のAlN種結晶9側の温度を2100℃、AlN原料5側の温度を2150℃にして、AlN原料5からAlNを昇華させて、坩堝52の上部に配置されたAlN種結晶9上で、AlNを再度固化させてAlN結晶1を成長させた。AlN結晶成長中も、反応容器51内の坩堝52の外側にN2ガスを流し続け、反応容器51内の坩堝52の外側のガス分圧が101.3hPa〜1013hPa程度になるように、N2ガス導入口51aにおけるN2ガス導入量とN2ガス排気口51cにおけるN2ガス排気量とを制御した。上記の結晶成長条件で50時間AlN結晶を成長させた後、室温(25℃)まで冷却して、AlN結晶1を得た。
Next, the temperature on the
得られたAlN結晶は、結晶の外周部において多結晶化が見られたが、結晶の中心から直径42mmの範囲内ではX線回折の半値幅は200arcsec以下であり、半導体デバイスの基板として使用可能なAlN単結晶であった。このAlN結晶の厚さは、厚い部分で7.5mm、薄い部分で4.5mmであった。 The obtained AlN crystal was polycrystallized at the outer periphery of the crystal, but within the range of 42 mm in diameter from the center of the crystal, the half-value width of X-ray diffraction is 200 arcsec or less and can be used as a substrate for semiconductor devices. A single crystal of AlN. The thickness of the AlN crystal was 7.5 mm at the thick part and 4.5 mm at the thin part.
次に、得られた上記のAlN結晶を、AlN種結晶9の(0001)面と平行な面でスライスし、また多結晶化した外周部を取り除き、直径42mm×厚さ1.5mmのAlN結晶基板を得た。
Next, the obtained AlN crystal was sliced along a plane parallel to the (0001) plane of the
(1−2)AlN結晶表面基板の機械研磨
図3を参照して、AlN結晶基板1のN原子面側のC面((000−1)面)をセラミックス製の結晶ホルダ31にワックスで貼り付けた。ラップ装置(図示せず)に直径300mmの定盤35を設置し、ダイヤモンドの砥粒36が分散されたスラリーを定盤35に供給しながら、定盤35をその回転軸35cを中心にして回転させるとともに、結晶ホルダ31上に重り34を載せることによりAlN結晶基板1を定盤35に押し付けながら、AlN結晶基板1を結晶ホルダ31の回転軸31cを中心にして回転させることにより、AlN結晶の表面(Al原子面側のC面、(0001)面)の機械研磨を行なった。ここで、定盤35としては銅定盤または錫定盤を用いた。砥粒径が6μm、2μmの2種類のダイヤモンド砥粒を準備し、機械研磨の進行とともに、砥粒径を段階的に小さくしていった。研磨圧力は200g/cm2〜500g/cm2とし、AlN結晶1および定盤35の回転数はいずれも30rpm〜100rpmとした。かかる機械研磨によりAlN結晶基板の表面は鏡面となった。
(1-2) Mechanical Polishing of AlN Crystal Surface Substrate Referring to FIG. 3, the C-plane ((000-1) plane) on the N atomic plane side of AlN crystal substrate 1 is attached to a
(1−3)AlN結晶基板表面のCMP
図1を参照して、上記機械研磨後におけるAlN結晶基板1のN原子面側のC面((000−1)面)をセラミックス製の結晶ホルダ11にワックスで貼り付けた。ポリッシュ装置(図示せず)に設置された直径300mmの定盤15上に研磨パッド18を設置し、砥粒16が分散されたスラリー17を研磨パッド18に供給しながら、回転軸15cを中心にして研磨パッド18を回転させるとともに、結晶ホルダ11上に重り14を載せることによりAlN結晶基板1を研磨パッド18に押し付けながら、AlN結晶基板1を結晶ホルダ11の回転軸11cを中心にして回転させることにより、AlN結晶の表面(Al原子面側のC面、(0001)面)のCMPを行なった。ここで、定盤15としてはステンレス銅定盤を用いた。研磨圧力は100g/cm2〜500g/cm2とし、AlN結晶1および研磨パッド18の回転数はいずれも30rpm〜80rpm、研磨時間は120分間とした。ここで、砥粒には、高硬度砥粒として粒径1μmのダイヤモンド砥粒と、低硬度砥粒として粒径0.1μmのコロイダルシルカ(SiO2)砥粒とを5:95の混合体積比で混合したものを用い、スラリーのpHは8とした(表1参照)。
(1-3) CMP of AlN crystal substrate surface
Referring to FIG. 1, the C plane ((000-1) plane) on the N atomic plane side of AlN crystal substrate 1 after the mechanical polishing was attached to a
このCMPにおける研磨速度は0.8μm/hrであった。また、CMP後におけるAlN結晶の加工変質層の厚さは10nmであり、AlN結晶表面の表面粗さRyは1.1nm、表面粗さRaは0.11nmであった。ここで、AlN結晶における加工変質層の厚さの評価は、結晶をへき開面で破断した断面のTEM(透過型電子顕微鏡)観察により行なった。また、AlN結晶表面の表面粗さRyおよび表面粗さRaの評価は、AlN結晶基板表面の10μm角の範囲内におけるAFM(原子間力顕微鏡)観察により行なった。なお、加工変質層とは、結晶表面の研削または研磨によって結晶の表面側領域に形成される結晶格子が乱れた層をいい、TEM観察によりその層の存在およびその厚さを確認できる。また、CMP後におけるAlN結晶の表面酸化層の厚さは1nmであり、このAlN結晶表面におけるAl原子とN原子の比率はそれぞれ50原子%と50原子%であった。ここで、表面酸下層の厚さおよびAl原子とN原子との比率の評価は、XPSにより行なった。 The polishing rate in this CMP was 0.8 μm / hr. The thickness of the work-affected layer of the AlN crystal after CMP was 10 nm, the surface roughness Ry of the AlN crystal surface was 1.1 nm, and the surface roughness Ra was 0.11 nm. Here, the thickness of the work-affected layer in the AlN crystal was evaluated by TEM (transmission electron microscope) observation of a cross section of the crystal broken at the cleavage plane. The surface roughness Ry and the surface roughness Ra of the AlN crystal surface were evaluated by AFM (atomic force microscope) observation within a 10 μm square area of the AlN crystal substrate surface. The work-affected layer refers to a layer in which the crystal lattice formed in the surface side region of the crystal is disturbed by grinding or polishing of the crystal surface, and the presence and thickness of the layer can be confirmed by TEM observation. The thickness of the surface oxide layer of the AlN crystal after CMP was 1 nm, and the ratio of Al atoms to N atoms on the surface of the AlN crystal was 50 atomic% and 50 atomic%, respectively. Here, evaluation of the thickness of the surface acid lower layer and the ratio of Al atom to N atom was performed by XPS.
(1−4)AlN結晶基板の熱処理
上記CMP後のAlN結晶基板をMOCVD装置内に設置し、NH3ガスを1slm(標準状態のガスが1分間に1リットル流れる流量の単位をいう、以下同じ)流しながら1000℃まで昇温した後、HN3ガスを0.5slm〜5slm流しながら1000℃で10分間保持することによって、AlN結晶基板の熱処理を行なった。
(1-4) Heat treatment of AlN crystal substrate The above-mentioned AlN crystal substrate after CMP is placed in an MOCVD apparatus, and NH 3 gas is flowed at 1 slm (standard flow rate is 1 liter per minute, the same applies hereinafter) ) After raising the temperature to 1000 ° C. while flowing, the AlN crystal substrate was heat-treated by holding HN 3 gas at 1000 ° C. for 10 minutes while flowing 0.5 slm to 5 slm.
(1−5)AlN結晶基板上へのエピタキシャル層の形成
上記MOCVD装置において、上記熱処理後のAlN結晶基板上に、1000℃で、流量が2slmのTMA(トリメチルアルミニウム、以下同じ)ガスを60分間流すことにより、AlN結晶基板上にエピタキシャル層として厚さが2μmのAlN層を形成した。
(1-5) Formation of Epitaxial Layer on AlN Crystal Substrate In the MOCVD apparatus, TMA (trimethylaluminum, the same applies hereinafter) gas having a flow rate of 2 slm is applied on the AlN crystal substrate after the heat treatment at 1000 ° C. for 60 minutes. By flowing, an AlN layer having a thickness of 2 μm was formed as an epitaxial layer on the AlN crystal substrate.
このエピタキシャル層の表面粗さRyは1.2nm、表面粗さRaは0.13nmの鏡面となった。結果を表1にまとめた。 The epitaxial layer had a mirror surface with a surface roughness Ry of 1.2 nm and a surface roughness Ra of 0.13 nm. The results are summarized in Table 1.
(実施例2〜実施例5)
砥粒における高硬度砥粒および低硬度砥粒の種類、粒径および混合比、ならびにスラリーのpHを表1に示すとおりとした以外は、実施例1と同様にして、AlN結晶基板の作製、AlN結晶基板の表面処理を行ない、AlN結晶基板上にエピタキシャル層を形成した。結果を表1にまとめた。
(Example 2 to Example 5)
Preparation of an AlN crystal substrate in the same manner as in Example 1, except that the types of the high-hardness abrasive grains and the low-hardness abrasive grains in the abrasive grains, the particle diameter and the mixing ratio, and the pH of the slurry are as shown in Table 1. The surface treatment of the AlN crystal substrate was performed, and an epitaxial layer was formed on the AlN crystal substrate. The results are summarized in Table 1.
(比較例1)
砥粒として低硬度砥粒である粒径0.1μmのコロイダルシリカ(SiO2)砥粒のみを用いた以外は、実施例1と同様にして、AlN結晶基板の表面処理を行ない、エピタキシャル層を形成した。CMPの研磨速度は0μm/hrと研磨が進まず、CMP後におけるAlN結晶の加工変質層の厚さは1500nmであった。CMP後のAlN結晶表面の表面粗さRyは21nm、表面粗さRaは2.0nmであった。また、このAl結晶基板上に形成されたエピタキシャル層は白濁し、その表面粗さRyは100nmを超え、表面粗さRaは10nmを超えた。結果を表1にまとめた。
(Comparative Example 1)
The surface treatment of the AlN crystal substrate is performed in the same manner as in Example 1 except that only the colloidal silica (SiO 2 ) abrasive grains having a particle diameter of 0.1 μm, which are low-hardness abrasive grains, are used as the abrasive grains. Formed. The polishing rate of CMP was 0 μm / hr, and polishing did not proceed. The thickness of the work-affected layer of AlN crystals after CMP was 1500 nm. The surface roughness Ry of the AlN crystal surface after CMP was 21 nm, and the surface roughness Ra was 2.0 nm. Further, the epitaxial layer formed on the Al crystal substrate became cloudy, and the surface roughness Ry exceeded 100 nm and the surface roughness Ra exceeded 10 nm. The results are summarized in Table 1.
(比較例2)
砥粒として高硬度砥粒である粒径1μmのダイタモンド砥粒のみを用いた以外は、実施例1と同様にして、AlN結晶基板の表面処理を行ない、エピタキシャル層を形成した。CMPの研磨速度は3.2μm/hrと大きかったが、CMP後におけるAlN結晶の加工変質層の厚さは500nmであった。CMP後のAlN結晶表面の表面粗さRyは12nm、表面粗さRaは1.1nmであった。また、このAl結晶基板上に形成されたエピタキシャル層は白濁し、その表面粗さRyは100nmを超え、表面粗さRaは10nmを超えた。結果を表1にまとめた。
(Comparative Example 2)
The surface treatment of the AlN crystal substrate was performed in the same manner as in Example 1 except that only high-diameter diamond abrasive grains having a particle diameter of 1 μm were used as the abrasive grains to form an epitaxial layer. The polishing rate of CMP was as large as 3.2 μm / hr, but the thickness of the work-affected layer of AlN crystal after CMP was 500 nm. The surface roughness Ry of the AlN crystal surface after CMP was 12 nm, and the surface roughness Ra was 1.1 nm. Further, the epitaxial layer formed on the Al crystal substrate became cloudy, and the surface roughness Ry exceeded 100 nm and the surface roughness Ra exceeded 10 nm. The results are summarized in Table 1.
表1より明らかなように、高硬度砥粒と低硬度砥粒とを混合した砥粒を用いてCMPを行なうことにより、モフォロジーの良好なAlN結晶表面およびエピタキシャル層が得られた。ここで、低硬度砥粒の混合率が大きくなるにつれて、研磨速度は低下するが、AlN結晶表面のモフォロジーは向上した。 As is apparent from Table 1, by performing CMP using abrasive grains in which high-hardness abrasive grains and low-hardness abrasive grains are mixed, an AlN crystal surface and an epitaxial layer having good morphology were obtained. Here, as the mixing ratio of the low-hardness abrasive grains increases, the polishing rate decreases, but the morphology of the AlN crystal surface is improved.
(実施例6〜実施例11)
実施例6〜実施例11は、HVPE法で成長させたAlN結晶の表面を、機械研磨し、さらに化学的機械的に研磨することにより処理する場合の実施例である。
(Example 6 to Example 11)
Examples 6 to 11 are examples in which the surface of the AlN crystal grown by the HVPE method is mechanically polished and further processed by chemical mechanical polishing.
(2−1)AlN結晶の作製
AlN種結晶(直径50mm×厚さ0.5mm)のAl原子面側のC面((0001)面)上に、HVPE法により以下のようにしてAlN結晶を成長させた。
(2-1) Preparation of AlN crystal An AlN crystal was formed on the C plane ((0001) plane) on the Al atomic plane side of an AlN seed crystal (
図6を参照して、反応容器61内のペディスタル62上にAlN種結晶9を配置し、反応容器61に、Al原料ガス導入口61aからAl原料ガス7としてAlClガスまたはAlCl3ガスを、窒素原料ガス導入口61bから窒素原料ガス8としてNH3ガスを導入した。III族元素原料ガスおよび窒素原料ガスのキャリアガスとしてN2ガスを用いた。AlClガスまたはAlCl3ガスとNH3ガスとの比(モル比)を1:100、AlN種結晶の温度を1000℃として、AlN結晶の成長速度が20μm/hrとなるように調整して、上記AlN種結晶9上に厚さ5mmのAlN結晶1を成長させた。
Referring to FIG. 6,
次に、得られた上記のAlN結晶を、AlN種結晶9の(0001)面と平行な面でスライスし、直径50mm×厚さ0.5mmのAlN結晶基板を得た。
Next, the obtained AlN crystal was sliced on a plane parallel to the (0001) plane of the
(2−2)AlN結晶基板表面の機械研磨
AlN結晶基板の機械研磨は、実施例1と同様に行なった。
(2-2) Mechanical polishing of the AlN crystal substrate surface The mechanical polishing of the AlN crystal substrate was performed in the same manner as in Example 1.
(2−3)AlN結晶基板表面のCMP
上記機械研磨後のAlN結晶基板の表面を、砥粒における高硬度砥粒および低硬度砥粒の種類および混合比、高硬度砥粒の粒径、ならびにスラリーのpHを表2に示すようにした以外は、実施例1と同様にして、化学的機械的に研磨した。
(2-3) CMP of AlN crystal substrate surface
Table 2 shows the surface of the AlN crystal substrate after the mechanical polishing, as shown in Table 2, the types and mixing ratios of the high-hardness and low-hardness abrasive grains in the abrasive grains, the particle diameter of the high-hardness abrasive grains, and the pH of the slurry. Except for this, chemical mechanical polishing was performed in the same manner as in Example 1.
(2−4)AlN結晶基板の熱処理
上記CMP後のAlN結晶基板をMOCVD装置内に設置し、実施例1と同様にして、AlN結晶基板の熱処理を行なった。
(2-4) Heat treatment of AlN crystal substrate The AlN crystal substrate after the CMP was placed in an MOCVD apparatus, and the AlN crystal substrate was heat-treated in the same manner as in Example 1.
(2−5)AlN結晶基板上へのエピタキシャル層の形成
上記MOCVD装置において、実施例1と同様にして、AlN結晶基板上にエピタキシャル層として厚さが2μmのAlN層を形成した。結果を表2にまとめた。
(2-5) Formation of Epitaxial Layer on AlN Crystal Substrate In the MOCVD apparatus, an AlN layer having a thickness of 2 μm was formed as an epitaxial layer on the AlN crystal substrate in the same manner as in Example 1. The results are summarized in Table 2.
表2において、実施例6〜実施例8を参照して、高硬度砥粒の粒径が小さくなるほどCMPの研磨速度は低くなったがAlN結晶基板の加工変質層の厚さ、表面粗さRyおよび表面粗さRaはいずれも低減し、AlN結晶基板表面のモフォロジーは向上した。また、実施例9と実施例10ならびに実施例8と実施例11を参照して、スラリーのpHを、5から3、または8から11とすることにより、CMPの研磨速度が高くなった。 In Table 2, referring to Examples 6 to 8, the polishing rate of CMP decreased as the grain size of the high-hardness abrasive grains decreased, but the thickness of the work-affected layer of the AlN crystal substrate, the surface roughness Ry Both the surface roughness Ra and the AlN crystal substrate surface morphology were improved. Further, with reference to Example 9 and Example 10 and Example 8 and Example 11, the polishing rate of CMP was increased by setting the pH of the slurry to 5 to 3 or 8 to 11.
(実施例12、参考例13、実施例14〜実施例18)
実施例12、参考例13、実施例14〜実施例18は、昇華法で成長させたAlN結晶の表面を、機械研削し、さらに化学的機械的に研磨することにより処理する場合の実施例または参考例である。
(Example 12 , Reference Example 13, Example 14 to Example 18)
Example 12, Reference Example 13, Examples 14 to 18, the surface of the AlN crystal grown by sublimation, and mechanical grinding, examples of the case of processing by further chemically polished mechanically or It is a reference example .
(3−1)AlN結晶の作製
AlN結晶の作製は、実施例1と同様に昇華法により行なった。
(3-1) Production of AlN crystal Production of the AlN crystal was carried out by the sublimation method in the same manner as in Example 1.
(3−2)AlN結晶基板表面の機械研削
図2を参照して、AlN結晶基板1のN原子面側のC面((000−1)面)をセラミックス製の結晶ホルダ21にワックスで貼り付けた。研削機としては、インフィード型のものを用いた。砥石22は、外径80mm×幅5mmのリング形状をした、ビトリファイドボンドのダイヤモンド砥石を用いた。AlN結晶1を結晶ホルダ21に固定してその回転軸21cを中心にして回転させるとともに、砥石22砥石台金23に固定してその回転軸23cを中心にして回転させながら、砥石22をAlN結晶の表面に送り込むことによってAlN結晶の表面(Al原子面側のC面、(0001)面)の機械研削を行なった。砥粒径が15μm、5μm、3μm、の3種類のダイヤモンド砥石を準備し、機械研削の進行とともに、砥粒径を段階的に小さくしていった。かかる機械研削によりAlN結晶の表面は鏡面となった。
(3-2) Mechanical Grinding of AlN Crystal Substrate Surface Referring to FIG. 2, the C-plane ((000-1) plane) on the N atomic plane side of AlN crystal substrate 1 is attached to a
(3−3)AlN結晶基板表面のCMP
上記機械研磨後のAlN結晶基板の表面を、砥粒における高硬度砥粒および低硬度砥粒の種類および混合比、高硬度砥粒の粒径、ならびにスラリーのpHを表3に示すようにした以外は、実施例1と同様にして、化学的機械的に研磨した。ここで、高硬度砥粒における硬度は、ダイヤモンド>SiC>Al2O3>Cr2O3>ZrO2の順である。
(3-3) CMP of AlN crystal substrate surface
Table 3 shows the surface of the AlN crystal substrate after mechanical polishing, with the types and mixing ratios of the high-hardness and low-hardness abrasive grains in the abrasive grains, the particle diameter of the high-hardness abrasive grains, and the pH of the slurry shown in Table 3. Except for this, chemical mechanical polishing was performed in the same manner as in Example 1. Here, the hardness of the high-hardness abrasive grains is in the order of diamond>SiC> Al 2 O 3 > Cr 2 O 3 > ZrO 2 .
(3−4)AlN結晶基板の熱処理
上記CMP後のAlN結晶基板をMOCVD装置内に設置し、実施例1と同様にして、AlN結晶基板の熱処理を行なった。
(3-4) Heat Treatment of AlN Crystal Substrate The AlN crystal substrate after the CMP was placed in an MOCVD apparatus, and the AlN crystal substrate was heat treated in the same manner as in Example 1.
(3−5)AlN結晶基板上へのエピタキシャル層の形成
上記MOCVD装置において、実施例1と同様にして、AlN結晶基板上にエピタキシャル層として厚さが2μmのAlN層を形成した。結果を表3にまとめた。
(3-5) Formation of Epitaxial Layer on AlN Crystal Substrate In the MOCVD apparatus, an AlN layer having a thickness of 2 μm was formed as an epitaxial layer on the AlN crystal substrate in the same manner as in Example 1. The results are summarized in Table 3.
表3において、実施例12、参考例13、実施例14〜実施例18を参照して、各種の高硬度砥粒と各種の低硬度砥粒とを混合した砥粒を含むスラリーを用いたCMPによっても、研磨速度が大きくかつAlN結晶表面のモフォロジーが良好である表面処理を行なうことができる。ここで、高硬度砥粒の硬度の低下または粒径の低下とともに、AlN結晶の加工変質層、表面粗さRyおよび表面粗さRaはいずれも低減し、AlN結晶基板表面のモフォロジーは向上した。 In Table 3 , with reference to Example 12 , Reference Example 13, Example 14 -Example 18, CMP which used the slurry containing the abrasive grain which mixed various high hardness abrasive grains and various low hardness abrasive grains was used. The surface treatment can be performed with a high polishing rate and good AlN crystal surface morphology. Here, as the hardness or grain size of the high-hardness abrasive grains decreased, the AlN crystal work-affected layer, the surface roughness Ry and the surface roughness Ra all decreased, and the morphology of the AlN crystal substrate surface improved.
(実施例19〜実施例24)
実施例19〜実施例24は、昇華法で成長させたAlN結晶を種々の面方位にスライスしてAlN結晶基板を作製した後、このAlN結晶基板を実施例1と同様にして機械研磨し、さらに実施例14と同様に化学的機械的に研磨した実施例である。結果を表4にまとめた。
(Example 19 to Example 24)
In Examples 19 to 24, after an AlN crystal grown by a sublimation method was sliced in various plane orientations to produce an AlN crystal substrate, this AlN crystal substrate was mechanically polished in the same manner as in Example 1, Further, this is an example of chemical mechanical polishing similar to Example 14. The results are summarized in Table 4.
表4において、実施例19〜実施例24を参照して、AlN結晶基板の主面がC面、A面、R面、M面およびS面のいずれの面であっても、本発明にかかるCMPにより、研磨速度が大きくかつAlN結晶表面のモフォロジーが良好である表面処理を行なうことができる。また、表4から明らかなように、研磨速度が大きい面は、C面(N原子面側)>A面>M面>S面>R面>C面(Al原子面側)の順番であった。 In Table 4, with reference to Examples 19 to 24, the present invention is applied regardless of whether the principal surface of the AlN crystal substrate is any of the C, A, R, M, and S surfaces. By CMP, it is possible to perform surface treatment with a high polishing rate and good AlN crystal surface morphology. Further, as is clear from Table 4, the surface with the higher polishing rate is in the order of C surface (N atom surface side)> A surface> M surface> S surface> R surface> C surface (Al atom surface side). It was.
(実施例25)
HVPE法によりAlN結晶を成長させる際に、SiをAlN結晶にドーピングしてn型のAlN結晶を得た。得られたn型のAlN結晶を、実施例15と同様にして、機械研削、CMPを行い、n型のAlN結晶基板を得た。
(Example 25)
When an AlN crystal was grown by the HVPE method, Si was doped into the AlN crystal to obtain an n-type AlN crystal. The obtained n-type AlN crystal was subjected to mechanical grinding and CMP in the same manner as in Example 15 to obtain an n-type AlN crystal substrate.
次に、図4を参照して、このn型のAlN結晶基板410の一方の主面上に、MOCVD法により、n型半導体層420としての厚さ1μmのn型AlN層421(ドーパント:Si)および厚さ1μmのn型Al0.3Ga0.7N層422(ドーパント:Si)、発光層440、p型半導体層430としての厚さ50nmのp型Al0.3Ga0.7N層431(ドーパント:Mg)および厚さ150nmのp型Al0.2Ga0.8N層432(ドーパント:Mg)を順次形成して、半導体デバイスとしての発光素子を得た。ここで、発光層440は、厚さ10nmのAl0.25Ga0.70In0.05N層で形成される障壁層の6層と、厚さ10nmのAl0.20Ga0.75In0.05N層で形成される井戸層の5層とが交互に積層された多重量子井戸構造とした。
Next, referring to FIG. 4, an n-type AlN layer 421 (dopant: Si) having a thickness of 1 μm as n-
次に、n型のAlN結晶基板の他方の主面上に第1の電極461として、厚さ200nmのTi層、厚さ1000nmのAl層、厚さ200nmのTi層、厚さ2000nmのAu層から形成される積層構造を形成し、窒素雰囲気中で加熱することにより、n側電極を形成した。一方、p型Al0.2Ga0.8N層432上に第2の電極462として、厚さ4nmのNi層、厚さ4nmのAu層から形成される積層構造を形成し、不活性ガス雰囲気中で加熱することにより、p側電極を形成した。上記積層体をチップ化した後に、上記p側電極をAuSnで形成されたはんだ層470で導電体482にボンディングした。さらに、上記n側電極と導電体481とをワイヤ490でボンディングして、発光装置としての半導体デバイス400を得た。
Next, as a
このようにして、AlN結晶基板410側が発光面側であり、半導体層450の最外半導体層であるp型Al0.2Ga0.8N層432側が導電体482への搭載面側である発光装置が得られる。また、分光器を用いてこの発光装置の発光スペクトルを測定したところ330nmにピーク波長を有していた。
In this way, a light emitting device is obtained in which the
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 AlN結晶、1a 加工変質層、5 AlN原料、7 Al原料ガス、8 窒素原料ガス、9 AlN種結晶、11,21,31 結晶ホルダ、11c,15c,21c,23c,31c,35c 回転軸、14,34 重り、15,35 定盤、16,36 砥粒、17 スラリー、18 研磨パッド、19 スラリー供給口、22 砥石、23 砥石台金、50 昇華炉、51,61 反応容器、51a N2ガス導入口、51c N2ガス排気口、52 坩堝、53 種結晶保護材、54 加熱体、55 高周波加熱コイル、56 放射温度計、60 HVPE装置、61a Al原料ガス導入口、61b 窒素原料ガス導入口、61c ガス排出口、62 ペディスタル、65 ヒータ、400 半導体デバイス、410 AlN結晶基板、420 n型半導体層、421 n型AlN層、422 n型Al0.3Ga0.7N層、430 p型半導体層、431 p型Al0.3Ga0.7N層、432 p型Al0.2Ga0.8N層、440 発光層、450 半導体層、461 第1の電極、462 第2の電極、470 はんだ層、481,482 導電体。 1 AlN crystal, 1a Work-affected layer, 5 AlN raw material, 7 Al raw material gas, 8 Nitrogen raw material gas, 9 AlN seed crystal, 11, 21, 31 Crystal holder, 11c, 15c, 21c, 23c, 31c, 35c Rotating shaft, 14, 34 Weight, 15, 35 Surface plate, 16, 36 Abrasive grain, 17 Slurry, 18 Polishing pad, 19 Slurry supply port, 22 Grinding stone, 23 Grinding stone base metal, 50 Sublimation furnace, 51, 61 Reaction vessel, 51a N 2 Gas inlet, 51c N 2 gas outlet, 52 crucible, 53 seed crystal protective material, 54 heating element, 55 high frequency heating coil, 56 radiation thermometer, 60 HVPE device, 61a Al source gas inlet, 61b nitrogen source gas introduction Mouth, 61c gas outlet, 62 pedestal, 65 heater, 400 semiconductor device, 410 AlN crystal substrate, 420 n-type semiconductor layer, 421 n-type A N layer, 422 n-type Al 0.3 Ga 0.7 N layer, 430 p-type semiconductor layer, 431 p-type Al 0.3 Ga 0.7 N layer, 432 p-type Al 0.2 Ga 0.8 N layer, 440 light-emitting layer, 450 a semiconductor layer, 461 a first Electrode, 462 second electrode, 470 solder layer, 481, 482 conductor.
Claims (6)
化学的機械的研磨に用いられるスラリーの砥粒が、前記AlN結晶よりも硬度の高い高硬度砥粒と、前記AlN結晶以下に硬度の低い低硬度砥粒とを含み、
前記スラリーのpHが5以下または8以上であるエピタキシャル層形成用AlN結晶の表面処理方法。 A surface treatment method of an AlN crystal for forming an epitaxial layer for chemically and mechanically polishing the surface of an AlN crystal,
Chemical mechanical abrasive slurry for use in polishing, and high hardness abrasive grains higher hardness than the AlN crystal, viewed contains a low hardness low hardness abrasive grains below the AlN crystal,
A method for surface treatment of an AlN crystal for epitaxial layer formation , wherein the pH of the slurry is 5 or less or 8 or more .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004241269A JP4752214B2 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Surface treatment method of AlN crystal for epitaxial layer formation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004241269A JP4752214B2 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Surface treatment method of AlN crystal for epitaxial layer formation |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010275693A Division JP2011049610A (en) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Surface treatment method of ain crystal, ain crystal substrate, ain crystal substrate with epitaxial layer, and semiconductor device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006060074A JP2006060074A (en) | 2006-03-02 |
JP2006060074A5 JP2006060074A5 (en) | 2007-08-09 |
JP4752214B2 true JP4752214B2 (en) | 2011-08-17 |
Family
ID=36107280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004241269A Expired - Fee Related JP4752214B2 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Surface treatment method of AlN crystal for epitaxial layer formation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4752214B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108381379A (en) * | 2018-04-13 | 2018-08-10 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | The polishing method that aluminum-nitride single crystal piece electrobrightening and chemically mechanical polishing are combined |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008010835A (en) * | 2006-05-31 | 2008-01-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Surface treating method of nitride crystal, nitride crystal substrate, nitride crystal substrate with epitaxial layer, semiconductor device, and manufacturing method of nitride crystal substrate with epitaxial layer and semiconductor device |
CN101081485A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-05 | 住友电气工业株式会社 | Surface treatment method, nitride crystal substrate, semiconductor device, and method of manufacturing and semiconductor device |
JP5433414B2 (en) * | 2006-07-26 | 2014-03-05 | フライベルガー・コンパウンド・マテリアルズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | III-N substrate smoothing method |
US7585772B2 (en) | 2006-07-26 | 2009-09-08 | Freiberger Compound Materials Gmbh | Process for smoothening III-N substrates |
US8283694B2 (en) | 2006-10-19 | 2012-10-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | GaN substrate, epitaxial layer-provided substrate, methods of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device |
US7901960B2 (en) | 2006-10-19 | 2011-03-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride substrate, epitaxial layer-provided substrate, methods of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device |
US20100062601A1 (en) * | 2006-11-15 | 2010-03-11 | Cabot Microelectronics Corporation | Methods for polishing aluminum nitride |
EP2097923A1 (en) * | 2006-12-28 | 2009-09-09 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Methods for producing smooth wafers |
JP2009263534A (en) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Yushiro Chem Ind Co Ltd | Abrasive grain dispersion medium, slurry composition, method of polishing of brittle material, and preparation method of sapphire substrate |
JP2012248594A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Kyushu Institute Of Technology | Abrasive |
JP6078864B2 (en) * | 2011-11-01 | 2017-02-15 | 株式会社クリスタル光学 | Abrasive |
TWI566884B (en) * | 2012-03-05 | 2017-01-21 | 福吉米股份有限公司 | Polishing composition and method for producing compound semiconductor substrate using the same |
JP5988480B2 (en) * | 2012-06-05 | 2016-09-07 | 株式会社フジクラ | Polishing method |
JP5990444B2 (en) * | 2012-11-01 | 2016-09-14 | 昭和電工株式会社 | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
JP6861063B2 (en) * | 2017-03-23 | 2021-04-21 | 山口精研工業株式会社 | Abrasive composition for aluminum nitride polycrystalline substrate and method for polishing aluminum nitride polycrystalline substrate |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3606015B2 (en) * | 1997-07-23 | 2005-01-05 | 豊田合成株式会社 | Method for manufacturing group 3 nitride semiconductor device |
JP2002176198A (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-21 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Multi-wavelength light emitting element |
JP2002184726A (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | Abrasive material for hard and brittle material substrate |
ATE418420T1 (en) * | 2001-11-20 | 2009-01-15 | Rensselaer Polytech Inst | METHOD FOR POLISHING THE SURFACE OF A SUBSTRATE |
US20060183625A1 (en) * | 2002-07-09 | 2006-08-17 | Kenichiro Miyahara | Substrate for forming thin film, thin film substrate, optical wave guide, luminescent element and substrate for carrying luminescent element |
FR2843061B1 (en) * | 2002-08-02 | 2004-09-24 | Soitec Silicon On Insulator | MATERIAL WAFER POLISHING PROCESS |
-
2004
- 2004-08-20 JP JP2004241269A patent/JP4752214B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108381379A (en) * | 2018-04-13 | 2018-08-10 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | The polishing method that aluminum-nitride single crystal piece electrobrightening and chemically mechanical polishing are combined |
CN108381379B (en) * | 2018-04-13 | 2019-05-24 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | The polishing method that aluminum-nitride single crystal piece electrobrightening and chemically mechanical polishing combine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006060074A (en) | 2006-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4792802B2 (en) | Surface treatment method of group III nitride crystal | |
JP4787891B2 (en) | Group III nitride crystal substrate for epitaxial layer formation, group III nitride crystal substrate with epitaxial layer, and semiconductor device | |
JP4752214B2 (en) | Surface treatment method of AlN crystal for epitaxial layer formation | |
JP4696935B2 (en) | III-V nitride semiconductor substrate and III-V nitride light emitting device | |
TW201029052A (en) | Compound semiconductor substrate, semiconductor device, and process for producing the semiconductor device | |
JP4629341B2 (en) | Spinel substrate and heteroepitaxial growth of III-V material on the spinel substrate | |
JP2009272380A (en) | Group-iii nitride crystal and its surface treatment method, group-iii nitride laminate and its manufacturing method, and group-iii nitride semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2007103457A (en) | Polishing slurry, surface treatment method of group iii nitride crystal, group iii nitride crystal substrate, group iii nitride crystal substrate with epitaxial layer, semiconductor device and its fabrication process | |
JP2006060069A (en) | SURFACE PROCESSING METHOD OF AlN CRYSTAL, AlN CRYSTAL SUBSTRATE THE AlN CRYSTAL SUBSTRATE WITH EPITAXIAL LAYER, AND SEMICONDUCTOR DEVICE | |
CN105102695B (en) | Composite substrate and function element | |
JP5402918B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP5696734B2 (en) | Group III nitride crystal substrate, group III nitride crystal substrate with epitaxial layer, and semiconductor device | |
JP2011049610A (en) | Surface treatment method of ain crystal, ain crystal substrate, ain crystal substrate with epitaxial layer, and semiconductor device | |
JP5636642B2 (en) | Compound semiconductor substrate | |
CN116997691A (en) | Group III nitride crystal, group III nitride semiconductor, group III nitride substrate, and method for producing group III nitride crystal | |
JP2014157983A (en) | Group iii nitride composite substrate, method for manufacturing the same, lamination group iii nitride composite substrate, group iii nitride semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP7254962B2 (en) | Group III element nitride semiconductor substrate | |
WO2023176128A1 (en) | Group iii element nitride semiconductor substrate and laminated substrate | |
WO2023157547A1 (en) | Group iii element nitride semiconductor substrate and bonded substrate | |
WO2022079939A1 (en) | Group iii nitride semiconductor substrate | |
US20220084820A1 (en) | Gan substrate wafer and production method for same | |
KR100890085B1 (en) | Method for manufacturing substrate of Nitride chemical semiconductor | |
JP5668769B2 (en) | Group III nitride crystal and surface treatment method thereof, group III nitride laminate and method of manufacturing the same, and group III nitride semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2010166017A (en) | Compound semiconductor substrate and semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070626 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070626 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100202 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101012 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110426 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110509 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4752214 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |