JP5110117B2 - 窒化ガリウム結晶の成長方法、窒化ガリウム結晶基板、エピウエハの製造方法およびエピウエハ - Google Patents
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Description
本発明の一実施の形態における窒化ガリウム結晶の成長方法を説明する。本実施の形態における窒化ガリウム結晶の成長方法は、キャリアガスと、窒化ガリウムの原料と、ドーパントとしてのシリコンを含むガスとを用いて、ハイドライド気相成長(HVPE)法により下地基板上に窒化ガリウム結晶を成長させる。
図4は、実施の形態2におけるエピウエハの製造方法を示すフローチャートである。図5は、実施の形態2における基板を示す模式図である。図6は、実施の形態2におけるエピウエハを示す模式図である。図4〜図6を参照して、本実施の形態におけるエピウエハの製造方法を説明する。
本実施例では、露点が−60℃以下のキャリアガスを用いて窒化ガリウム結晶を成長させることの効果について調べた。具体的には、実施例1〜15および比較例1〜3の各々のエピウエハを製造し、そのクラック発生率および動作電圧の上昇値を測定した。
実施例1〜15は、本発明の実施の形態2におけるエピウエハの製造方法にしたがってエピウエハを製造した。詳細には、まず、表1に記載の種類のキャリアガスをそれぞれ準備した(ステップS1)。次に、準備したキャリアガスの露点を表1に記載の露点になるように精製した(ステップS2)。表1の露点になるように、準備したキャリアガスを分子膜に透過させた。
比較例1〜3のエピウエハは、基本的には実施例1〜15のエピウエハの製造方法と同様の構成を備えているが、キャリアガスの露点が実施例1〜15よりも高い点において異なる。
参考例1〜3のエピウエハは、基本的には実施例1〜15のエピウエハの製造方法と同様の構成を備えているが、ドーパントとしてシリコンを用いずに酸素を用いた点およびキャリアガスの露点が高い点において異なる。
図8は、本実施例におけるキャリアガスの露点とクラック発生率との関係を示す図である。図8および表2に示すように、露点が−60℃以下の実施例1〜15は、薄膜化のための加工をした(ステップS7)後のクラック発生率を、比較例1〜3よりも低い15%以下にできた。特に、キャリアガスの露点を−80℃以下にすることによって、窒化ガリウム結晶のクラック発生率を6%以下に、薄膜化のための加工をした後のクラック発生率を9%以下に低減できた。
Claims (5)
- キャリアガスと、窒化ガリウムの原料と、ドーパントとしてのシリコンを含むガスとを用いて、ハイドライド気相成長法により下地基板上に窒化ガリウム結晶を成長させる窒化ガリウム結晶の成長方法において、
前記窒化ガリウム結晶の成長時における前記キャリアガスを分子膜または吸着剤に透過させることにより精製し、前記キャリアガスの露点が−60℃以下であることを特徴とする、窒化ガリウム結晶の成長方法。 - 前記窒化ガリウム結晶の成長時におけるキャリアガスの分圧が0.56atm以上0.92atm以下である、請求項1に記載の窒化ガリウム結晶の成長方法。
- 請求項1または2に記載の窒化ガリウム結晶の成長方法により得られ、
前記下地基板と、
前記下地基板上に形成された前記窒化ガリウム結晶とを備えた、窒化ガリウム結晶基板。 - 請求項1または2に記載の窒化ガリウム結晶の成長方法により、前記下地基板上に前記窒化ガリウム結晶を成長させる工程と、
少なくとも前記下地基板を除去して、前記窒化ガリウム結晶からなる基板を形成する工程と、
前記基板上にエピタキシャル成長層を形成する工程と、
前記基板において前記エピタキシャル成長層が形成された面と反対側の面を、薄膜化のために加工する工程とを備えた、エピウエハの製造方法。 - 請求項4に記載のエピウエハの製造方法により製造され、
前記基板と、
前記基板上に形成された前記エピタキシャル成長層とを備えた、エピウエハ。
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