JP6399600B2 - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体基板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6399600B2 JP6399600B2 JP2015026211A JP2015026211A JP6399600B2 JP 6399600 B2 JP6399600 B2 JP 6399600B2 JP 2015026211 A JP2015026211 A JP 2015026211A JP 2015026211 A JP2015026211 A JP 2015026211A JP 6399600 B2 JP6399600 B2 JP 6399600B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base substrate
- semiconductor
- substrate
- source gas
- main surface
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本実施形態に係る半導体基板の製造方法において用いるベース基板は、特に限定されるものではないが、例えば、サファイア基板(Al2O3のコランダム構造の単結晶基板)、ZnO基板、SiC基板等が挙げられる。これらのうち、汎用性の観点からサファイア基板が好ましい。なお、ベース基板の熱膨張係数は、結晶面方位等に依存するため、ある程度の幅を有するが、例えば、サファイア基板では4.3〜9.2×10−6K−1、ZnO基板では2.9〜4.8×10−6K−1、SiC基板では2.5〜5.5×10−6K−1である。
本実施形態に係る半導体基板の製造方法においてベース基板上に結晶成長させる半導体は、ベース基板とは熱膨張係数等の物性定数が異なる半導体であって、特に限定されるものではないが、例えば、GaN、AlGaN、InGaN、InAlGaN、InAlN、InN等が挙げられる。これらのうち、GaNが好ましい。
本実施形態に係る半導体基板の製造方法において用いる気相成長法としては、HVPE法(ハイドライド気相成長法:Hydride Vapor Phase Epitaxy)、MOHVPE法( 有機金属ハイドライド気相成長法:Metal-Organic Halide Vapor Phase Epitaxy)、MOVPE法(有機金属気相成長法:Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy)等が挙げられる。これらのうちHVPE法が好ましい。
本実施形態に係る半導体基板の製造方法においては、気相成長装置を用い、一の工程では、気相成長法により、反応室でベース基板の一方の主面に原料ガスを接触させてベース基板上に半導体を結晶成長させ、また、他の工程でも、同じく気相成長法により、反応室でベース基板の他方の主面に原料ガスを接触させてベース基板上に同じ半導体を結晶成長させ、これらの一の工程と他の工程とを交互に行う。このとき、半導体は、ベース基板の一方の表面及び他方の表面のそれぞれの結晶成長面を起点として結晶成長する。なお、半導体を結晶成長させる前に、ベース基板の結晶成長面上に膜厚20〜30nm程度の低温バッファ層を設けてもよい。
<実施例>
厚さ430μm及び直径2インチの主面がc面のサファイア基板を図1に示す構成のハイドライド気相成長装置の反応室内の基板支持部に取り付けた。
サファイア基板の回転を行わず、1時間をかけて、図5(b)に示すように、その片面にGaNを結晶成長させたことを除いて実施例と同様にして得られた試料を比較例とした。なお、GaN層の膜厚は100μmであった。GaN層に割れは確認されなかった。
実施例及び比較例のそれぞれの試料のGaN層について、X線ロッキングカーブ回折法(XRC)による測定を行った。
図6(a)及び(b)は、それぞれ実施例及び比較例のGaN層のロッキングカーブを示す。なお、ロッキングカーブのωのずれの差が大きいほど基板の反りが大きく、その差が小さいほど基板の反りが小さい。
G 原料ガス
10 気相成長装置
11 反応室
12 基板支持部
12a 基板取付具
12b ギア
12c フェースギア
20 ベース基板
20a 一方の主面
20b 他方の主面
Claims (6)
- ベース基板に半導体を気相成長法により結晶成長させて半導体基板を製造する方法であって、
前記ベース基板の一方の主面に原料ガスを接触させて前記ベース基板上に前記半導体を結晶成長させる一の工程と、
前記ベース基板の他方の主面に原料ガスを接触させて前記ベース基板上に前記半導体を結晶成長させる他の工程と、
を含み、
前記ベース基板を、前記ベース基板の法線方向に対して垂直な軸を中心として回動可能に設け、
前記ベース基板を、前記一の工程では、前記一方の主面が前記原料ガスに対向し、且つ前記他の工程では、前記他方の主面が前記原料ガスに対向するように、前記軸を中心として反転させ、
前記原料ガスを継続的に供給しながら、前記ベース基板を、その回転数を0.1〜100rpmとして、前記軸を中心として連続的に回転させることにより前記一の工程と前記他の工程とを交互に行う半導体基板の製造方法。 - ベース基板に半導体を気相成長法により結晶成長させて半導体基板を製造する方法であって、
前記ベース基板の一方の主面に原料ガスを接触させて前記ベース基板上に前記半導体を結晶成長させる一の工程と、
前記ベース基板の他方の主面に原料ガスを接触させて前記ベース基板上に前記半導体を結晶成長させる他の工程と、
を含み、
前記ベース基板を、前記ベース基板の法線方向に対して垂直な軸を中心として回動可能に設け、
前記ベース基板を、前記一の工程では、前記一方の主面が前記原料ガスに対向し、且つ前記他の工程では、前記他方の主面が前記原料ガスに対向するように、前記軸を中心として反転させ、
前記原料ガスを継続的に供給しながら、前記一の工程において、静止した前記ベース基板の一方の主面に前記原料ガスを当て、所定時間経過した時点で前記ベース基板を反転させた後、前記他の工程において、静止した前記ベース基板の他方の主面に前記原料ガスを当て、所定時間経過した時点で前記ベース基板を再び反転させる操作を繰り返し、前記ベース基板の反転を、前記ベース基板の両面の半導体の膜厚差が50%に達する前までに行い、
前記一の工程と前記他の工程とを交互に行う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、
前記軸が前記ベース基板の重心を通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、
前記ベース基板がサファイア基板であり、且つ前記半導体がGaN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、
前記半導体が前記ベース基板とは熱膨張係数が異な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、
前記気相成長法がハイドライド気相成長法である半導体基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015026211A JP6399600B2 (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015026211A JP6399600B2 (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016147787A JP2016147787A (ja) | 2016-08-18 |
JP6399600B2 true JP6399600B2 (ja) | 2018-10-03 |
Family
ID=56691548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015026211A Active JP6399600B2 (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6399600B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS493228B1 (ja) * | 1969-12-03 | 1974-01-25 | ||
JPS63129616A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-02 | Nippon Denso Co Ltd | 半導体装置及びその形成方法 |
JPH08243380A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザー蒸着法による薄膜製造方法及び薄膜製造装置 |
-
2015
- 2015-02-13 JP JP2015026211A patent/JP6399600B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016147787A (ja) | 2016-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4558502B2 (ja) | テンプレート型基板の製造方法 | |
JP4581490B2 (ja) | Iii−v族窒化物系半導体自立基板の製造方法、及びiii−v族窒化物系半導体の製造方法 | |
JP4915128B2 (ja) | 窒化物半導体ウエハ及びその製造方法 | |
US8728938B2 (en) | Method for substrate pretreatment to achieve high-quality III-nitride epitaxy | |
TWI437637B (zh) | 利用自我分裂來製造氮化鎵單晶基板的方法 | |
Yoshida et al. | High-temperature acidic ammonothermal method for GaN crystal growth | |
JP7255817B2 (ja) | GaN結晶の製造方法 | |
JP6776711B2 (ja) | GaN単結晶およびGaN単結晶製造方法 | |
KR20180129847A (ko) | Iii족-질화물 재료의 평면 표면 형성 | |
US10260165B2 (en) | Method for manufacturing nitride crystal substrate and substrate for crystal growth | |
JP2006290677A (ja) | 窒化物系化合物半導体結晶の製造方法及び窒化物系化合物半導体基板の製造方法 | |
JP2007119325A (ja) | Iii族窒化物結晶およびその成長方法 | |
JP6526811B2 (ja) | Iii族窒化物結晶を加工する方法 | |
JP6906205B2 (ja) | 半導体積層物の製造方法および窒化物結晶基板の製造方法 | |
JP4340866B2 (ja) | 窒化物半導体基板及びその製造方法 | |
TW201839189A (zh) | Iii族氮化物半導體基板及iii族氮化物半導體基板之製造方法 | |
US11718927B2 (en) | Group III nitride crystal substrate having a diameter of 4 inches or more and a curved c-plane with a radius of curvature of 15 m or more | |
JP5195613B2 (ja) | 窒化物半導体自立基板の製造方法 | |
JP6399600B2 (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
JP2011093803A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体単結晶の製造方法 | |
Li et al. | Evolution of V-pits in the ammonothermal growth of GaN on HVPE-GaN seeds | |
JP2014141413A (ja) | 窒化物基板の製造方法 | |
JP5152293B2 (ja) | モザイク性の小さな炭化珪素単結晶ウエハの製造方法 | |
JP2009051686A (ja) | Iii族窒化物結晶の成長方法 | |
JP2000269143A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体結晶の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180619 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180620 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180803 |
|
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: 20180821 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180830 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6399600 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |