JP6861490B2 - 窒化物結晶基板の製造方法および結晶成長用基板 - Google Patents
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Description
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板を、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置する窒化物結晶基板の製造方法が提供される。
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、平面視でそれらの側面が接するか或いはそれらの少なくとも一部が重なるように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣り合う2つの種結晶基板を、少なくとも平面視でそれらの側面が接するか或いはそれらの一部が重なる部分を挟んだ両側の位置で、それらの前記主面の端部の高低差が前記種結晶基板の厚さ以上となるように配置する窒化物結晶基板の製造方法が提供される。
窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置されている結晶成長用基板が提供される。
窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣り合う前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、平面視でそれらの側面が接するか或いはそれらの少なくとも一部が重なるように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくとも平面視でそれらの側面が接するか或いはこれらの一部が重なる部分を挟んだ両側の位置で、それらの前記主面の端部の高低差が前記種結晶基板の厚さ以上となるよう配置されている結晶成長用基板が提供される。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、以下に示すステップ1〜5を実施することで、窒化物結晶基板として、窒化ガリウム(GaN)の結晶からなる結晶基板(以下、GaN基板ともいう)を製造する例について説明する。
本実施形態では、GaN基板を製造する際、図2(a)に破線で外形を例示するような結晶成長用基板20を用いる。そこで本ステップでは、まず、結晶成長用基板20を構成する種結晶基板10(以下、「基板10」と略す。)を作製する際に用いられるベース材料として、図1(a)に実線で外形を示すようなGaN結晶からなる小径種基板(結晶基板)5を複数用意する。小径種基板5は、作製しようとする基板10よりも大きな外径を有する円形の基板であって、例えば、サファイア基板等の下地基板上にGaN結晶をエピタキシャル成長させ、成長させた結晶を下地基板から切り出してその表面を研磨すること等により作製することができる。GaN結晶は、気相成長法や液相成長法を問わず、公知の手法を用いて成長させることができる。現在の技術水準では、直径2インチ程度のものであれば、その主面(結晶成長の下地面)内におけるオフ角のばらつき、すなわち、オフ角の最大値と最小値との差が、例えば0.3°以下と比較的小さく、また、欠陥密度や不純物濃度の少ない良質な基板を、比較的安価に得ることができる。ここでオフ角とは、小径種基板5の主面の法線方向と、小径種基板5を構成するGaN結晶の主軸方向(主面に最も近い低指数面の法線方向)と、のなす角をいう。
基板10を複数枚取得したら、ステップ2を行う。本ステップでは、GaN結晶からなる複数の基板10を、隣接する基板10の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置(充填)する。これにより、組み立て基板13を作製する。なお、組み立て基板13は、後述する結晶成長用基板20の一態様として考えてもよい。
接着剤11aが固化し、組み立て基板13の作製が完了したら、図5に示すハイドライド気相成長装置(HVPE装置)200を用い、略平面状に配置させた複数の基板10の主面上に、所定の成膜ガスを供給することで、第1結晶膜(接合用薄膜)としてのGaN結晶膜14を成長させる。ここでいう「成膜ガス」とは、GaN結晶膜14を成長させる原料ガスのことを意味し、Ga原料ガスを生成する反応ガスとしてのHClガスや、窒素(N2)ガス等のキャリアガスを含むものとする。
成膜温度(組み立て基板の温度):980〜1100℃、好ましくは、1050〜1100℃
成膜圧力(成膜室内の圧力):90〜105kPa、好ましくは、90〜95kPa
GaClガスの分圧:1.5〜15kPa
NH3ガスの分圧/GaClガスの分圧:2〜6
H2ガスの流量/N2ガスの流量:0〜1
GaN結晶膜14の成長が完了し、隣接する基板10が互いに接合された状態となったら、成膜室201内へNH3ガス、N2ガスを供給し、成膜室201内を排気した状態で、成膜室201内へのHClガス、H2ガスの供給、ヒータ207による加熱をそれぞれ停止する。そして、成膜室201内の温度が500℃以下となったらNH3ガスの供給を停止し、その後、成膜室201内の雰囲気をN2ガスへ置換して大気圧に復帰させるとともに、成膜室201内を搬出可能な温度にまで低下させた後、成膜室201内から組み立て基板13を搬出する。
本ステップでは、図5に示すHVPE装置200を用い、ステップ3と同様の処理手順により、自立した状態の結晶成長用基板20の主面上に、第2結晶膜(本格成長膜)としてのGaN結晶膜21を成長させる。
成膜温度(結晶成長用基板の温度):980〜1100℃
成膜圧力(成膜室内の圧力):90〜105kPa、好ましくは、90〜95kPa
GaClガスの分圧:1.5〜15kPa
NH3ガスの分圧/GaClガスの分圧:4〜20
H2ガスの流量/N2ガスの流量:1〜20
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果が得られる。
本実施形態の基板10の配置は、図2(a)および(b)に示す態様に限定されず、以下に示す変形例のように変更することができる。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明し、上述の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
図11(a)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、主面の高さが徐々に低くなるように配置する際に、複数の基板10を、組み立て基板13の周縁部から中心に向かって、隣接する2つの基板10間の段差10sの高低差が徐々に大きくなるように配置してもよい。具体的には、図11(a)において、それぞれの基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、第1基板10a、第2基板10b、および第3基板10cとすると、第1基板10aと第2基板10bとの間の段差10sの高低差d1は、第2基板10bと第3基板10cとの間の段差10sの高低差d2よりも大きくなっている。なお、隣接する2つの基板10間の段差10sの高低差は、組み立て基板13の周縁部から中心に向かって、等差的に徐々に大きくなっていてもよいし、等比的に徐々に大きくなっていてもよい。
図11(b)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、主面の高さが徐々に高くなるように配置してもよい。このとき、隣接する基板10間における段差10sの高低差を、例えば、100μm超500μm以下、或いは基板10の厚さに対して25%超100%未満とする。また、このとき、複数の基板10を、主面の高さが組み立て基板13の中心に対して同心円状に等しくなるように配置するとともに、隣接する2つの同心円のうち、外側の同心円での主面の高さが内側の同心円での主面の高さよりも高くなるように配置する。また、このとき、複数の同心円のうち、隣接する2つの同心円間での高低差のそれぞれを、互いに等しくする。また、このとき、複数の基板10のうち、最も高い基板10と、最も低い基板10との高低差を、例えば、100μm超1500μm以下とする。
図11(c)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、主面の高さが徐々に高くなるように配置する際に、複数の基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、隣接する2つの基板10間の段差10sの高低差が徐々に大きくなるように配置してもよい。具体的には、図11(c)において、それぞれの基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、第1基板10a、第2基板10b、および第3基板10cとすると、第2基板10bと第3基板10cとの間の段差10sの高低差d2は、第1基板10aと第2基板10bとの間の段差10sの高低差d1よりも大きくなっている。なお、隣接する2つの基板10間の段差10sの高低差は、組み立て基板13の周縁部から中心に向かって、等差的に徐々に大きくなっていてもよいし、等比的に徐々に大きくなっていてもよい。
図13(a)および(b)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、主面の高さが渦巻状に徐々に低くなるように配置してもよい。図13(a)では、例えば、複数の基板10を、平面視で反時計回りに主面の高さが徐々に低くなるように配置する。なお、複数の基板10を、平面視で時計回りに主面の高さが徐々に低くなるように配置してもよい。
図13(a)および(c)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を、組み立て基板13の中心から周縁部に向かって、主面の高さが渦巻状に徐々に高くなるように配置してもよい。図13(a)では、例えば、複数の基板10を、平面視で反時計回りに主面の高さが徐々に高くなるように配置する。なお、複数の基板10を、平面視で時計回りに主面の高さが徐々に高くなるように配置してもよい。
図14(a)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を、主面の高さが交互に異なるように配置してもよい。このとき、隣接する基板10間における段差10sの高低差を、例えば、100μm超500μm以下、或いは基板10の厚さに対して25%超100%未満とする。また、このとき、複数の基板10を、主面の高さが組み立て基板13の中心に対して同心円状に等しくなるように配置するとともに、隣接する2つの同心円のうち、一方の同心円での主面の高さが他方の同心円での主面の高さと異なるように配置する。また、このとき、複数の同心円のうち、隣接する2つの同心円間での高低差のそれぞれを、互いに等しくする。
図14(b)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を保持させる保持板12の載置面を予め階段状としてもよい。なお、それぞれの階段状の載置面を、保持板12の下面(裏面)と平行とする。このとき、隣接する2つの階段状の載置面の間には、所定の段差12sが形成される。また、このとき、隣接する2つの階段状の載置面の間の段差12sの高低差を、例えば、100μm超500μm以下、或いは基板10の厚さに対して25%超100%未満とする。これにより、保持板12に載置される基板10間に所定の段差10sを形成することができる。
図14(c)に示すように、ステップ2では、平坦な載置面を有する保持板12を用い、隣接する2つの基板10のそれぞれの厚さを互いに異ならせるとともに、隣接する2つの基板10のそれぞれの下面(裏面)を揃えた状態で、保持板12の載置面上に接着剤11aを介して複数の基板10を接着させてもよい。このとき、隣接する2つの基板10の厚さの差を、例えば、100μm超500μm以下、或いは基板10の厚さに対して25%超100%未満とする。
図15(a)に示すように、複数の基板10を、互いに同一の方向に傾斜させて配置してもよい。
図15(b)に示すように、複数の基板10を、互いに同一の方向に傾斜させて配置する際に、それぞれの主面に同一のオフ角θsを有する複数の基板10を用いてもよい。
図16(a)に示すように、ステップ2では、複数の基板10を、隣り合う基板10の主面が互いに平行となり、平面視で(基板10の主面の垂直上方から見たときに)それらの側面が互いに接するように配置する際に、隣り合う2つの基板10を、少なくとも平面視でそれらの側面が互いに接する部分を挟んだ両側の位置で、それらの主面の端部の高低差が、例えば、基板10の厚さ以上基板10の厚さの2倍以下となるように配置してもよい。この場合、隣り合う基板10の側面は互いに当接しないこととなる。一方で、この場合、隣り合う基板10同士を、平面視で隙間無く配置する。
図17(a)および(b)に示すように、複数の基板10として、主面の高さが異なる3種の基板10(高さの基準となる基準基板10Rと、基準基板10Rよりも主面が高い高位基板10Hと、基準基板10Rよりも主面が低い低位基板10Lと)を組み合わせ、基準基板10R、高位基板10H、および低位基板10Lがそれぞれ同種の基板10と隣接することがないように、基準基板10R、高位基板10H、および低位基板10Lのうちの1種の基板10の周囲を囲んで他の2種の基板10を交互に配置してもよい。言い換えれば、基準基板10R、高位基板10H、および低位基板10Lを所定の順序で並べ、(組み立て基板13の面内で3方向に)この順で繰り返し配置してもよい。この場合、高位基板10Hは、基準基板10Rの所定位置に隣接し、低位基板10Lは、基準基板10Rを挟んで基準基板10Rと反対側の位置に隣接することとなる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
平面形状が正六角形であるGaN単結晶からなる基板(種結晶基板)を複数用意し、これらを略平面充填させるように配列させた。このとき、それぞれの基板の下側に、所定の厚さを有するスペーサを挿入することで、隣り合う2つの基板間に下記に示す段差を形成した。その後、複数の基板の主面上にGaN結晶膜を成長させることで結晶成長用基板のサンプルを製造した。詳細な条件は、以下のとおりである。
(条件)
基板の厚さ:約400μm
基板の主面:c面
基板の側面:M面
段差の高低差:66μm、105μm、500μm
GaN結晶膜の厚さ:約1000μm
上記サンプルにおいて、基板同士の接合付近の断面を光学顕微鏡によって観察した。
図18(a)に示すように、隣接する2つの基板間における段差の高低差を66μm(基板の厚さに対して25%以下)とした場合では、隣接する2つの基板同士がGaN結晶膜によって接合されていたが、隣接する2つの基板間のGaN結晶膜の主面にV溝が形成されていた。このため、隣接する2つの基板間のGaN結晶膜が薄くなっていた。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板を、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置する窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記結晶膜を成長させる成膜ガスの滞留が局所的に生じるような段差を、前記接合部に設ける付記1に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記隣接する2つの種結晶基板間の高低差を100μm超とする付記1又は2に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記隣接する2つの種結晶基板間の高低差を前記種結晶基板の厚さに対して25%超とする付記1又は2に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第2工程では、前記結晶膜を成長させる成膜ガスの流速を、6cm/sec以上とする付記1〜4のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板のうち、最も高い種結晶基板と、最も低い種結晶基板との高低差を100μm超とする付記1〜5のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第2工程では、前記隣接する2つの種結晶基板のそれぞれの前記主面上に前記結晶膜を形成するとともに、前記隣接する2つの種結晶基板のうち、前記主面が高い方の種結晶基板の前記側面に前記結晶膜を形成する付記1〜6のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第2工程では、前記隣接する2つの種結晶基板のうち、前記主面が低い方の種結晶基板上に形成される前記結晶膜を、前記主面が高い方の種結晶基板に近づくにつれて徐々に厚くなるように形成する付記1〜7のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第2工程では、前記隣接する2つの種結晶基板のうち、前記主面が低い方の種結晶基板上に形成される前記結晶膜を、前記主面が高い方の種結晶基板上に形成される前記結晶膜よりも厚くなるように形成する付記1〜8のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第2工程では、前記隣接する2つの種結晶基板の前記接合部上に、前記結晶膜を他の部分よりも厚く形成する付記1〜9のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが徐々に低くなるように配置する付記1〜10のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の周縁部から中心に向かって、前記隣接する2つの種結晶基板間の高低差が徐々に大きくなるように配置する付記11に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが徐々に高くなるように配置する付記1〜10のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記隣接する2つの種結晶基板間の高低差が徐々に大きくなるように配置する付記13に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが渦巻状に徐々に変化するように配置する付記11〜14のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが渦巻状に徐々に低くなるように配置し、
前記第2工程では、複数の前記種結晶基板における前記主面の高さの渦巻き方向と同じ方向に前記結晶成長用基板を回転させる付記15に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが渦巻状に徐々に高くなるように配置し、
前記第2工程では、複数の前記種結晶基板における前記主面の高さの渦巻き方向と反対の方向に前記結晶成長用基板を回転させる付記15に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記主面の高さが交互に異なるように配置する付記1〜10のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記主面の高さが同心円状に等しくなるように配置する付記1〜14、18のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、
複数の前記種結晶基板として、前記主面の高さが異なる3種の種結晶基板を組み合わせ、
前記3種の種結晶基板がそれぞれ同種の種結晶基板と隣接することがないように、前記3種の種結晶基板のうちの1種の種結晶基板の周囲を囲んで他の2種の種結晶基板を交互に配置する付記1〜10のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板のそれぞれの下に厚さが互いに異なるスペーサを挿入するか、或いは、複数の前記種結晶基板を保持させる保持板の載置面を予め階段状とすることで、前記隣接する2つの種結晶基板のそれぞれの全体を、互いに異なる高さに配置する請求項1〜20のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記隣接する2つの種結晶基板のそれぞれの厚さを互いに異ならせるとともに、前記隣接する2つの種結晶基板のそれぞれの下面を揃える請求項1〜20のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、互いに同一の方向に傾斜させて配置する付記1〜10のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第2工程では、前記結晶膜の主面に所定のオフ角を形成する付記23に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、
それぞれの前記主面に同一のオフ角を有する複数の前記種結晶基板を用意し、
前記種結晶基板を構成する前記窒化物結晶の主軸方向が、複数の前記種結晶基板を載置する載置面の法線方向に近くなるように、複数の前記種結晶基板のそれぞれを傾斜させて配置する付記23に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記種結晶基板の側面のうち、他の種結晶基板の側面と当接する全ての面を互いに等価な面とする付記1〜25のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記種結晶基板の前記主面をc面としつつ、前記種結晶基板の側面のうち、他の種結晶基板の側面と当接する全ての面をM面とする付記26に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記種結晶基板の前記主面をc面としつつ、前記種結晶基板の側面のうち、他の種結晶基板の側面と当接する全ての面をa面とする付記26に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記結晶成長用基板として、複数の前記種結晶基板のうち任意の種結晶基板が、少なくとも2以上の他の種結晶基板と当接するように構成されている基板を用意する付記1〜28のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記結晶成長用基板として、複数の前記種結晶基板のうち任意の種結晶基板が有する2以上の当接面が直交しないように構成されている基板を用意する付記1〜29のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、
複数の前記種結晶基板のうち少なくとも周縁部以外の部分を構成する基板として、主面の平面形状が正六角形である基板を用い、
前記種結晶基板を組み合わせたハニカムパターンを、前記結晶成長用基板の主面の中心を通り前記主面に直交する軸を中心軸として前記結晶成長用基板を一回転させたとき、3回以上の対称性を有する形状とする付記1〜30のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、前記ハニカムパターンを、前記軸を中心軸として前記結晶成長用基板を一回転させたとき、6回の対称性を有する形状とする付記31に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第1工程では、
前記種結晶基板を、前記種結晶基板よりも大きな外径を有する結晶基板を加工して形成し、
前記種結晶基板の側面に、前記結晶基板の裏面に凹溝を形成する際に生じた融解面或いは切削面と、前記凹溝に沿って前記結晶基板を劈開させた際に生じた劈開面と、を形成し、
複数の前記種結晶基板を、隣接する前記種結晶基板の側面のうち少なくとも前記劈開面が互いに当接するように配置する付記1〜32のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記結晶膜上にさらに窒化物結晶からなる本格成長膜を成長させる第3工程と、
前記本格成長膜から窒化物結晶基板を切り出す第4工程と、
をさらに有する付記1〜33のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第2工程および前記第3工程では、それぞれ、気相成長法により結晶成長を行い、
前記第2工程では、前記結晶成長用基板の沿面方向に向けた結晶成長が、前記第3工程における前記結晶成長用基板の沿面方向に向けた結晶成長よりも活発となり、前記第3工程では、前記結晶成長用基板の主面方向に向けた結晶成長が、前記第2工程における前記結晶成長用基板の主面方向に向けた結晶成長よりも活発となるように、前記第2工程と前記第3工程とで処理条件を互いに異ならせる付記34に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第3工程でのH2ガスの分圧とN2ガスの分圧との比率(H2/N2)を、前記第2工程でのH2ガスの分圧とN2ガスの分圧との比率(H2/N2)よりも小さくする付記34又は35に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第3工程における成膜温度を、前記第2工程における成膜温度よりも低くする付記34〜36のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
前記第3工程における窒素含有ガスとIII族原料ガスとの流量比率(NH3/GaCl比率)を、前記第2工程における窒素含有ガスとIII族原料ガスとの流量比率(NH3/GaCl比率)よりも大きくする付記34〜37のいずれか1つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、平面視でそれらの側面が接するか或いはそれらの少なくとも一部が重なるように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣り合う2つの種結晶基板を、少なくとも平面視でそれらの側面が接するか或いはそれらの一部が重なる部分を挟んだ両側の位置で、それらの前記主面の端部の高低差が前記種結晶基板の厚さ以上となるように配置する窒化物結晶基板の製造方法。
窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置されている結晶成長用基板。
窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣り合う前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、平面視でそれらの側面が接するか或いはそれらの少なくとも一部が重なるように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくとも平面視でそれらの側面が接するか或いはこれらの一部が重なる部分を挟んだ両側の位置で、それらの前記主面の端部の高低差が前記種結晶基板の厚さ以上となるよう配置されている結晶成長用基板。
20 結晶成長用基板
30 GaN基板(窒化物結晶基板)
Claims (14)
- 窒化物結晶からなり厚さが等しい複数の種結晶基板を、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板を、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置する窒化物結晶基板の製造方法。 - 前記第1工程では、複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが徐々に低くなるように配置する請求項1に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
- 窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板を、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置するとともに、
複数の前記種結晶基板を、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが徐々に高くなるように配置する
窒化物結晶基板の製造方法。 - 窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板を、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置するとともに、
複数の前記種結晶基板として、前記主面の高さが異なる3種の種結晶基板を組み合わせ、
前記3種の種結晶基板がそれぞれ同種の種結晶基板と隣接することがないように、前記3種の種結晶基板のうちの1種の種結晶基板の周囲を囲んで他の2種の種結晶基板を交互に配置する
窒化物結晶基板の製造方法。 - 窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置することで結晶成長用基板とする第1工程と、
前記結晶成長用基板が有する下地面上に結晶膜を成長させる第2工程と、
を有し、
前記第1工程では、複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板を、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置するとともに、
複数の前記種結晶基板を、互いに同一の方向に傾斜させて配置する
窒化物結晶基板の製造方法。 - 前記第1工程では、厚さが等しい前記複数の種結晶基板を、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置する請求項3〜5のいずれか1項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
- 前記第1工程では、複数の前記種結晶基板のそれぞれの下に厚さが互いに異なるスペーサを挿入するか、或いは、複数の前記種結晶基板を保持させる保持板の載置面を予め階段状とすることで、前記隣接する2つの種結晶基板のそれぞれの全体を、互いに異なる高さに配置する請求項1〜6のいずれか1項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
- 前記第1工程では、前記隣接する2つの種結晶基板間の高低差を100μm超とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
- 前記第2工程では、前記隣接する2つの種結晶基板のそれぞれの前記主面上に前記結晶膜を形成するとともに、前記隣接する2つの種結晶基板のうち、前記主面が高い方の種結晶基板の前記側面に前記結晶膜を形成する請求項1〜8のいずれか1項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
- 前記第1工程では、前記種結晶基板の側面のうち、他の種結晶基板の側面と当接する全ての面を互いに等価な面とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
- 窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなり厚さが等しい複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置されている結晶成長用基板。 - 窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置され、
複数の前記種結晶基板は、前記結晶成長用基板の中心から周縁部に向かって、前記主面の高さが徐々に高くなるように配置されている
結晶成長用基板。 - 窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置され、
複数の前記種結晶基板として、前記主面の高さが異なる3種の種結晶基板が組み合わされ、
前記3種の種結晶基板がそれぞれ同種の種結晶基板と隣接することがないように、前記3種の種結晶基板のうちの1種の種結晶基板の周囲を囲んで他の2種の種結晶基板が交互に配置されている
結晶成長用基板。 - 窒化物結晶を成長させる下地面を有する結晶成長用基板であって、
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を有し、
複数の前記種結晶基板は、隣接する前記種結晶基板の主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに当接するように配置され、
複数の前記種結晶基板の中から選択した少なくとも1組の隣接する2つの種結晶基板は、少なくともこれらの接合部を挟んだ両側の位置で、それぞれの前記主面の高さが互いに異なるよう配置され、
複数の前記種結晶基板は、互いに同一の方向に傾斜させて配置されている
結晶成長用基板。
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