JP6262561B2 - Iii族窒化物半導体基板の評価方法 - Google Patents
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Description
評価対象の基板に、前記基板の第1の面から前記基板の厚さ方向に伸び、前記基板に形成された転位と繋がり、かつ、前記第1の面における開口の直径Diが100nm≦Di≦500nmであり、アスペクト比(=深さDe/開口の直径Di)が3≦De/Di≦100を満たす縦長ピットを含むピットを複数形成するピット形成工程と、
前記ピット形成工程の後、前記縦長ピットの数をカウントすることで、前記第1の面に貫通する転位の数をカウントする解析工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の評価方法が提供される。
「熱処理時間」:10分以上600分以下、好ましくは180分以上360分以下
「TMGa(トリメチルガリウム)流量」:1ccm/min以上50ccm/min以下、好ましくは5ccm/min以上15ccm/min以下
「NH3流量」:1slm/min以上30slm/min以下、好ましくは4slm/min以上12slm/min以下
「H2流量」:0slm/min以上15slm/min以下、好ましくは10slm/min以上15slm/min以下
「N2流量」:0slm/min以上15slm/min以下、好ましくは0slm/min以上5slm/min以下
<縦長ピット20の形成>
評価対象の基板10として、厚さ400μmのGaN自立基板(基板10)を用意した。このGaN自立基板の成長面(第1の面11)に、プラズマCVD法を用いて、膜厚15nmのSiO2膜(保護膜50)を成膜した(図4の状態)。
「熱処理時間」:300分
「TMGa流量」:5ccm/min
「NH3流量」:8slm/min
「H2流量」:10.5slm/min
「N2流量」:4.5slm/min
「NH3の供給・停止サイクル」:供給(8slm/min)を10秒、停止(0slm/min)を5秒の繰り返し
1. 評価対象の基板に、前記基板の第1の面から前記基板の厚さ方向に伸び、前記基板に形成された転位と繋がり、かつ、前記第1の面における開口の直径Diが100nm≦Di≦500nmを満たす縦長ピットを含むピットを複数形成するピット形成工程と、
前記ピット形成工程の後、前記縦長ピットの数をカウントすることで、前記第1の面に貫通する転位の数をカウントする解析工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
2. 1に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記直径Diが100nm≦Di≦250nmを満たす前記縦長ピットを複数形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
3. 1に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が70%以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
4. 1に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が95%以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
5. 1から4のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第1の面上にSiO2膜又はSiN膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、加熱処理により、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記保護膜の表面の前記開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。
6. 1から4のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第1の面上にSiO2膜又はSiN膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、加熱処理により、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後、前記保護膜を除去する除去工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記基板の表面の開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。
11 第1の面
20 縦長ピット
30 転位
40 III族窒化物半導体層
50 保護膜
Claims (6)
- 評価対象の基板に、前記基板の第1の面から前記基板の厚さ方向に伸び、前記基板に形成された転位と繋がり、かつ、前記第1の面における開口の直径Diが100nm≦Di≦500nmであり、アスペクト比(=深さDe/開口の直径Di)が3≦De/Di≦100を満たす縦長ピットを含むピットを複数形成するピット形成工程と、
前記ピット形成工程の後、前記縦長ピットの数をカウントすることで、前記第1の面に貫通する転位の数をカウントする解析工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の評価方法。 - 請求項1に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記直径Diが100nm≦Di≦250nmを満たす前記縦長ピットを複数形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。 - 請求項1に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が70%以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。 - 請求項1に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が95%以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第1の面上にSiO2膜又はSiN膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、TMGaを供給しながらの加熱処理により、前記保護膜にピットを形成し、次いで、当該ピットの底に露出した前記基板にピットを形成することで、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記保護膜の表面の前記開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第1の面上にSiO2膜又はSiN膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、TMGaを供給しながらの加熱処理により、前記保護膜にピットを形成し、次いで、当該ピットの底に露出した前記基板にピットを形成することで、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後、前記保護膜を除去する除去工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記基板の表面の開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。
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