JP6991013B2 - 窒化物結晶基板 - Google Patents
窒化物結晶基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6991013B2 JP6991013B2 JP2017164405A JP2017164405A JP6991013B2 JP 6991013 B2 JP6991013 B2 JP 6991013B2 JP 2017164405 A JP2017164405 A JP 2017164405A JP 2017164405 A JP2017164405 A JP 2017164405A JP 6991013 B2 JP6991013 B2 JP 6991013B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- dislocation density
- crystal
- density region
- gan
- 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
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 668
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 415
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims description 60
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 17
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 9
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 170
- 239000010408 film Substances 0.000 description 144
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 102
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 75
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 description 72
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 60
- 239000000463 material Substances 0.000 description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 42
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 33
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 24
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 17
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 14
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- UPWPDUACHOATKO-UHFFFAOYSA-K gallium trichloride Chemical compound Cl[Ga](Cl)Cl UPWPDUACHOATKO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 8
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJGDITRVXRPLBY-UHFFFAOYSA-N aluminum indium Chemical compound [Al].[In] AJGDITRVXRPLBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M chlorogallium Chemical compound [Ga]Cl XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023753 dehiscence Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005389 semiconductor device fabrication Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
- C01B21/0632—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with gallium, indium or thallium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
- C30B25/20—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate the substrate being of the same materials as the epitaxial layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
- C30B29/403—AIII-nitrides
- C30B29/406—Gallium nitride
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L29/2003—Nitride compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/02—Particle morphology depicted by an image obtained by optical microscopy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02387—Group 13/15 materials
- H01L21/02389—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/02428—Structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/0254—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
直径が100mm以上の窒化物結晶からなる窒化物結晶基板であって、
主面に、連続する高転位密度領域と、前記高転位密度領域によって区分けされる複数の低転位密度領域と、を有するとともに、
前記主面は極性反転区を含まない
窒化物結晶基板が提供される。
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)に平面視を例示するような円板状の外形を有する結晶成長用基板20(以下、基板20とも称する)を用いる。そこで本ステップでは、まず、基板20を構成する種結晶基板10(以下、基板10とも称する)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、材料基板)5(以下、基板5とも称する)を複数枚用意する。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°以内と比較的小さく、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、基板5の主面の法線方向と、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。
例えば、全ての面をM面とすれば、基板10の加工精度を高めることができる。これは、GaN結晶の取り得る面方位のうち、M面については、単位面積あたりの結合手密度が小さい(原子間の結合が弱い)等の理由により、劈開させることが容易となるからである。
また、例えば、全ての面をa面とすれば、他の側面と対向する接合部分の再破壊が生じ難くなり、基板10の精度を高く維持し得るようになる。これは、GaN結晶の取り得る面方位のうち、a面については、単位面積あたりの結合手密度がM面における結合手密度よりも大きい(原子間の結合が強い)等の理由による。ただし、このことは、劈開させることが比較的困難となる要因にもなり得る。この点に関して、本実施形態では、上述したように基板5の裏面に凹溝(スクライブ溝)を形成してから劈開作業を行うこととしている。これにより、基板5を、M面以外の劈開性の弱い面(劈開しにくい面)方位で正確に劈開させることが可能となる。図1(e)に、上述の手法で得られた基板10の側面構成図を示す。図1(e)に示すように、基板10の側面には、基板5の裏面に凹溝を形成することで生じた融解面(レーザ加工面)或いは切削面(機械加工面)と、凹溝に沿って基板5を劈開させることで生じた劈開面と、が形成される。ここでいう融解面とは、例えば、結晶が一度融けた後に急激に固化することで形成されたアモルファス面等を含む面のことである。また、ここでいう切削面とは、例えば、裂開面等を含む面粗さ(粗さ)の比較的大きな面、すなわち粗い面(非鏡面)のことである。
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、それらの主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに対向(当接)するように、すなわち、隣接する基板10の側面同士が対向(当接)するように、平面状に、また円形状に配置(平面充填)する。
接着剤11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、平面状に配置させた複数の基板10の表面上に、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。
成膜温度(組み立て基板13の温度):980~1100℃、好ましくは、1050~1100℃
成膜圧力(成膜室201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
N2ガスの分圧/H2ガスの分圧:1~20
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、ガス生成器233a内へのHClガスの供給、成膜室201内への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。図7(a)に、基板20の主面、すなわち、GaN結晶膜14の表面上に、気相成長法によりGaN結晶膜21が厚く形成された様子を示す。
成膜温度(基板20の温度):980~1100℃
成膜圧力(成膜室201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
N2ガスの分圧/H2ガスの分圧:0~1
本実施形態では、上述したステップ1~5を実施することで、以下に説明する構成のGaN基板30を1枚以上得ることができる。
GaN基板30は、基板10の接合部の影響を間接的に受けることで、転位密度が相対的に大きくなっている高転位密度領域、すなわち、強度や品質が相対的に低下している領域を有する場合がある。高転位密度領域は、GaN結晶膜21、すなわちGaN基板30における平均的な転位密度よりも大きな転位密度を有する領域、より具体的には平均的な転位密度の値よりも1桁程度大きな転位密度の値を有する領域のことである。このような高転位密度領域に対して、平均的な転位密度を有する領域については、以下、低転位密度領域という。なお、各領域の転位密度の値については、詳細を後述する。
高転位密度領域の存在は、表面に溝や段差が形成されることで目視できる場合もあるし、目視できない場合もある。目視できない場合であっても、後述するように例えば高転位密度領域の不純物濃度(特に酸素濃度)が高くなっていれば、紫外線照射を行う蛍光顕微鏡を用いて観察することで、その存在を確認することが可能である。また、目視できず、かつ、不純物濃度が高くなっていない場合であっても、例えば電子線を利用したカソードルミネッセンス(CL)法による検出を行うことで、その存在を確認することが可能である。
本実施形態のように基板10の主面を正六角形とした場合、GaN基板30が有する高転位密度領域は、図9に網掛けで示すように、平面形状が正六角形である輪郭形状を組み合わせたハニカムパターンを構成する。図9に示すように、高欠陥領域は、GaN基板30の主面上に連続するように形成されることで、GaN基板30の主面上に存在する低欠陥領域を区分けしているともいえる。また、このハニカムパターンは、GaN基板30の主面の中心を通りこの主面に直交する軸を中心軸として基板20を一回転させたとき、2回以上、本実施形態では6回の回転対称性を有しているともいえる。このハニカムパターンは、GaN結晶膜21の厚さや成膜条件等に応じ、その形状がぼやけたり(輪郭が滲んだり)、変形したりする場合がある。特に、GaN結晶膜21をスライスしてGaN基板30を複数枚取得する場合、GaN結晶膜21の表面側から取得したGaN基板30において、その傾向が強くなる。
なお、図9中には、高転位密度領域31の部分拡大図を示している(図中の吹き出し部分参照)。この部分拡大図においては、GaN基板30の主面に現れる転位の状態の一例を、実線および黒点によって模式的に示している。この部分拡大図から明らかなように、GaN基板30の主面には、低転位密度領域32における平均転位密度の値(例えば、5×106個/cm2以下)よりも1桁程度大きな平均転位密度の値(例えば、1×107個/cm2以上)を有する領域が、高転位密度領域31として、基板10の接合部に沿うように、ある程度の幅を持って存在しているのである。なお、ここでいう幅の大きさについては、特に限定されるものではなく、GaN基板30の主面における転位密度の分布状態に応じて適宜特定されることになる。高転位密度領域31における転位密度の分布状態については、詳細を後述する。
高転位密度領域31によって区切られる各低転位密度領域32は、それぞれの領域内に結晶方位分布を有している。結晶方位分布は、低転位密度領域32における結晶方位の傾き(オフ角)の分布のことをいうが、その分布の具体的態様については特に限定されるものではなく、領域内でオフ角の値が揃うようなものであってもよいし、オフ角の値が徐々に変動するようなものであってもよい。なお、ここでいうオフ角とは、GaN基板30の主面の法線方向と、GaN基板30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。
これに対して、高転位密度領域31は、低転位密度領域32よりも大きな転位密度を有している。つまり、高転位密度領域31には、低転位密度領域32よりも多くの転位が存在している。したがって、高転位密度領域31を挟んで隣り合う各低転位密度領域32同士については、これらの間に高転位密度領域31が介在することの影響により、結晶方位の分布(すなわちオフ角の値)の連続性が失われて不連続なものとなっていることが考えられる。
その一方で、高転位密度領域31を挟んで隣り合う各低転位密度領域32同士については、それぞれの結晶方位分布が不連続な場合であっても、結晶方位の傾き(オフ角)の差が例えば0.5°以内であるものとする。各低転位密度領域32におけるオフ角は、配列された複数の基板10の主面内におけるオフ角の影響を受けるが、各基板10のオフ角のばらつき(全主面内におけるオフ角の最大値と最小値との差)が、既に説明したように、例えば0.3°以内、好ましくは0.15°以内に抑えられているからである。また、隣り合う各低転位密度領域32のオフ角の差が0.5°を超えていると、高転位密度領域31が介在していても、これらの各領域が結合して1枚のGaN基板30を構成することが困難になり得るからである。
本実施形態のGaN基板30において、その主面は、高転位密度領域31と低転位密度領域32の別を問わず、極性反転区としてのインバージョンドメインを含まないものとなっている。インバージョンドメインとは、周囲の結晶とは極性が反転した領域を指す。
本実施形態のGaN基板30は、有限の領域である高転位密度領域31を有している。高転位密度領域31は、既に説明したように、低転位密度領域32よりも大きな平均転位密度の値を有する領域であり、例えばCL法による検出を行うことで存在を確認することが可能な領域である。
例えば、低転位密度領域32は、既に説明したように、半導体デバイスを作製するための領域として使用され得ることから、平均転位密度が5×106個/cm2以下、より好適には1×106個/cm2以下であることが好ましい。これに基づき、低転位密度領域32となり得る転位密度の閾値を設定した上で、転位密度の分布状態において閾値を超える部分を高転位密度領域31とすれば、有限の領域である高転位密度領域31の外縁を容易かつ的確に特定することができる。
このような外縁を有する低転位密度領域32は、ある程度の幅を持ってGaN基板30の主面上に存在することになるが、その領域幅が例えば50μm程度となる。
なお、転位密度の閾値設定は、上述の手法に限定されることはなく、例えば分布状態におけるピーク値の半値幅を用いるといったように、他の手法を用いて行っても構わない。
本実施形態のGaN基板30は、上述したように高転位密度領域31と低転位密度領域32で転位密度の分布状態が互いに異なる一方で、各領域31,32における歪み状態が実質的に同一である。ここでいう歪み状態とは、主として、GaN基板30を構成するGaN結晶の結晶格子の歪みの状態のことである。結晶格子の歪みの状態が実質的に同一であれば、その結晶格子によって構成される基板表面についても歪みの状態が実質的に同一となる。なお、結晶格子の歪みの状態は、例えば、ラマン分光法を利用することで検出が可能である。
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。
より詳しくは、高転位密度領域31と低転位密度領域32を有するということは、基板10を複数組み合わせて得られた結果物であること、すなわち大径化のニーズに容易かつ適切に対応し得ることの表れであると言える。
また、高転位密度領域31と低転位密度領域32を有していれば、高転位密度領域31をアンユーザブルエリア(非使用領域)とし、半導体デバイスを作製するためのユーザブルエリア(使用領域)として低転位密度領域32を選択的に使用する、といったことが実現可能となる。しかも、インバージョンドメインを含まなければ、異常成長が発生するおそれを排除できる。したがって、かかる構成の主面は、半導体デバイスを作製するための領域として非常に高品質なものである。
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。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
直径が100mm以上の窒化物結晶からなる窒化物結晶基板であって、
主面に、連続する高転位密度領域と、前記高転位密度領域によって区分けされる複数の低転位密度領域と、を有するとともに、
前記主面は極性反転区を含まない
窒化物結晶基板。
前記複数の低転位密度領域は、それぞれが少なくとも1mm2以上の面積を有する
付記1に記載の窒化物結晶基板。
前記複数の低転位密度領域は、それぞれが100mm2以上の面積を有する
付記2に記載の窒化物結晶基板。
前記高転位密度領域は、平面形状が正六角形である輪郭形状を組み合わせたハニカムパターンを構成する
付記1から3のいずれかに記載の窒化物結晶基板。
前記複数の低転位密度領域は、それぞれにおける平均転位密度が5×106個/cm2以下である
付記1から4のいずれかに記載の窒化物結晶基板。
前記複数の低転位密度領域は、それぞれにおける平均キャリア濃度が1×1018cm-3以上である
付記1から5のいずれかに記載の窒化物結晶基板。
前記複数の低転位密度領域は、それぞれの領域内に結晶方位分布を有しており、
前記高転位密度領域を挟んで隣り合う前記低転位密度領域同士は、前記結晶方位分布が不連続である
付記1から6のいずれかに記載の窒化物結晶基板。
前記低転位密度領域同士は、結晶方位の傾きの差が0.5°以内である
付記7に記載の窒化物結晶基板。
前記高転位密度領域および前記低転位密度領域は、それぞれの領域区分によらず連続した平滑な表面を有する
付記1から8のいずれかに記載の窒化物結晶基板。
前記高転位密度領域と前記低転位密度領域とは、それぞれにおける平均不純物濃度に差がある
付記1から9のいずれかに記載の窒化物結晶基板。
前記高転位密度領域は、転位密度の値がピークに向けた単調増加またはピークからの単調減少となる転位密度の分布状態を有する
付記1から10のいずれかに記載の窒化物結晶基板。
前記高転位密度領域および前記低転位密度領域における歪み状態が実質的に同一である
付記11に記載の窒化物結晶基板。
前記歪み状態は、ラマン分光法を利用した検出結果から特定される状態である
付記12に記載の窒化物結晶基板。
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、
主面が互いに平行となり、側面が互いに対向するように平面状に配置された、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のうち、少なくとも前記結晶成長用基板の周縁部以外の部分を構成する基板は、平面形状が正六角形である主面を有し、
前記種結晶基板を組み合わせたハニカムパターンは、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結晶成長用基板。
前記ハニカムパターンは、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付記14に記載の結晶成長用基板。
前記種結晶基板の側面のうち、他の種結晶基板の側面と対向する全ての面がM面であり、かつ、互いに同一方位の面(等価な面)である付記14又は15に記載の結晶成長用基板。
前記種結晶基板の側面のうち、他の種結晶基板の側面と対向する全ての面がa面であり、かつ、互いに同一方位の面(等価な面)である付記14又は15に記載の結晶成長用基板。
前記種結晶基板は、前記種結晶基板よりも大きな外径を有する結晶基板が加工(結晶基板からその周縁部が除去)されてなり、
前記種結晶基板の側面は、前記結晶基板の裏面に凹溝を形成することで生じた融解面(レーザ加工面)或いは切削面(機械加工面)と、前記凹溝に沿って前記結晶基板を劈開させることで生じた劈開面と、を有し、
複数の前記種結晶基板は、それらの側面のうち少なくとも前記劈開面が互いに対向するように配置されている付記14から17のいずれかに記載の結晶成長用基板。
種結晶基板上に成長させた結晶膜を有する結晶成長用基板であって、
前記結晶膜は、前記結晶膜における平均的な転位密度(或いは欠陥密度)よりも大きな転位密度(或いは欠陥密度)を有する高転位密度領域(高欠陥領域)を有し、
前記高転位密度領域は、平面形状が正六角形である輪郭形状を組み合わせたハニカムパターンを構成しており、
前記ハニカムパターンは、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、
主面が互いに平行となり、側面が互いに対向するように平面状に配置された窒化物結晶からなる複数の種結晶基板上に成長させた結晶膜を有し、
前記結晶膜は、前記種結晶基板の接合部の影響を受けることで、前記結晶膜における平均的な転位密度(或いは欠陥密度)よりも大きな転位密度(或いは欠陥密度)を有する高転位密度領域(高欠陥領域)を有し、
前記高転位密度領域は、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の主面が正六角形の平面形状を有することでハニカムパターンを構成しており、
前記ハニカムパターンは、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結晶成長用基板。
結晶成長用基板上に成長させた結晶膜を有する窒化物結晶基板であって、
前記結晶膜は、前記結晶膜における平均的な転位密度(或いは欠陥密度)よりも大きな転位密度(或いは欠陥密度)を有する高転位密度領域(高欠陥領域)を有し、
前記高転位密度領域は、平面形状が正六角形である輪郭形状を組み合わせたハニカムパターンを構成しており、
前記ハニカムパターンは、前記窒化物結晶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窒化物結晶基板を一回転させたとき、3回以上の対称性を有する窒化物結晶基板。
付記14から19のいずれかに記載の結晶成長用基板上に成長させた結晶膜を有する窒化物結晶基板であって、
前記結晶膜は、前記種結晶基板の接合部の影響を受けることで、前記結晶膜における平均的な転位密度(或いは欠陥密度)よりも大きな転位密度(或いは欠陥密度)を有する高転位密度領域(高欠陥領域)を有し、
前記高転位密度領域は、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の主面が正六角形の平面形状を有することでハニカムパターンを構成しており、
前記ハニカムパターンは、前記窒化物結晶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窒化物結晶基板を一回転させたとき、3回以上の対称性を有する窒化物結晶基板。
窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を、それらの主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに対向するように平面状に配置させる工程を経ることで、結晶成長用の下地面を有する結晶成長用基板を作製する工程と、
前記結晶成長用基板上に結晶膜を成長させる工程と、
前記結晶成長用基板上に成長した前記結晶膜をスライスして窒化物結晶基板を得る工程と、を有し、
前記結晶成長用基板を作製する工程では、
複数の前記種結晶基板のうち少なくとも(前記結晶成長用基板の)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り、かつ、少なくとも1mm2以上の面積を有する基板を用い、
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し、
前記窒化物結晶基板を得る工程では、主面に、連続する高転位密度領域と、前記高転位密度領域によって区分けされる複数の低転位密度領域と、を有するとともに、前記主面が極性反転区を含まないように構成された前記窒化物結晶基板を得る
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、それらの主面が互いに平行となり、それらの側面が互いに対向するように平面状に配置させる工程を経て結晶成長用基板を製造する際、
複数の前記種結晶基板のうち少なくとも前記結晶成長用基板の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、
前記種結晶基板の接合部からなる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
結晶成長用基板の製造方法。
複数の前記種結晶基板が接着剤を介して保持板上に接着されてなる組み立て基板を用意する工程と、
前記組み立て基板を加熱して前記種結晶基板上に結晶膜を成長させる工程と、
隣接する種結晶基板が前記結晶膜により接合されてなる前記結晶成長用基板を自立させる工程と、を有し、
前記結晶成長用基板を自立させる工程では、前記保持板のうちその表層(のみを)を剥離することで、前記結晶成長用基板と前記保持板とを分離させる
結晶成長用基板の製造方法。
前記保持板の材料として、前記種結晶基板を構成する結晶と同等或いはそれより小さい線膨張係数を有する材料を用いる
付記22に記載の結晶成長用基板の製造方法。
前記保持板の材料として、前記結晶膜を構成する結晶と同等或いはそれより小さい線膨張係数を有する材料を用いる
付記22又は23に記載の結晶成長用基板の製造方法。
前記接着剤の材料として、前記種結晶基板を構成する結晶と近い線膨張係数を有する材料を用いる
付記22から24のいずれかに記載の結晶成長用基板の製造方法。
前記接着剤の材料として、前記結晶膜を構成する結晶と近い線膨張係数を有する材料を用いる
付記22から25のいずれかに記載の結晶成長用基板の製造方法。
前記保持板の材料として、等方性黒鉛、異方性黒鉛、および、等方性黒鉛からなる平板基材の表面を異方性黒鉛により被覆してなる複合材料のうちいずれかを用い、
前記接着剤の材料として、ジルコニア又はシリカを主成分とする材料を用いる
付記22から26のいずれに記載の結晶成長用基板の製造方法。
前記接着剤を、前記種結晶基板の裏面のうち周縁部の除く領域(好ましくは中央部)にのみ塗布する(ことで、前記種結晶基板の主面側への前記接着剤の回り込みを抑制する)
付記22から27のいずれかに記載の結晶成長用基板の製造方法。
前記保持板として、前記種結晶基板を前記保持板の主面上に接着する際、余剰な前記接着剤を逃がす(ことで、前記種結晶基板の主面側への前記接着剤の回り込みを抑制する)凹溝が、隣接する前記種結晶基板の接合部に沿うように設けられている部材を用いる
付記22から28のいずれかに記載の結晶成長用基板の製造方法。
20 結晶成長用基板
30 GaN基板(窒化物結晶基板)
31 高転位密度領域
32 低転位密度領域
Claims (2)
- 直径が100mm以上の窒化物結晶からなる窒化物結晶基板であって、
主面に、連続する高転位密度領域と、前記高転位密度領域によって区分けされる複数の低転位密度領域と、を有するとともに、
前記主面は極性反転区を含まず、
前記高転位密度領域の存在を目視できず、かつ、前記高転位密度領域の不純物濃度が前記低転位密度領域の不純物濃度よりも高くなくそれぞれの間で差が生じない構成を有する
窒化物結晶基板。 - 前記窒化物結晶は、気相成長によりエピタキシャル成長されたものであり、
前記複数の低転位密度領域は、それぞれが100mm2以上の面積を有する
請求項1に記載の窒化物結晶基板。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016044829 | 2016-03-08 | ||
JP2016044829 | 2016-03-08 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017531644A Division JP6203460B1 (ja) | 2016-03-08 | 2017-03-01 | 窒化物結晶基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017218378A JP2017218378A (ja) | 2017-12-14 |
JP6991013B2 true JP6991013B2 (ja) | 2022-02-03 |
Family
ID=59790701
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017531644A Active JP6203460B1 (ja) | 2016-03-08 | 2017-03-01 | 窒化物結晶基板 |
JP2017164405A Active JP6991013B2 (ja) | 2016-03-08 | 2017-08-29 | 窒化物結晶基板 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017531644A Active JP6203460B1 (ja) | 2016-03-08 | 2017-03-01 | 窒化物結晶基板 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10584031B2 (ja) |
JP (2) | JP6203460B1 (ja) |
CN (1) | CN108779579B (ja) |
WO (1) | WO2017154701A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10693032B2 (en) * | 2016-09-30 | 2020-06-23 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing Group III nitride semiconductor, seed substrate and Group III nitride semiconductor crystal |
WO2019038841A1 (ja) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 画像処理装置、方法、及び荷電粒子顕微鏡 |
US11421344B2 (en) * | 2018-02-23 | 2022-08-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gallium nitride crystal substrate |
JP6978343B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2021-12-08 | 株式会社サイオクス | 窒化物結晶基板の製造方法 |
JP6998798B2 (ja) * | 2018-03-02 | 2022-01-18 | 株式会社サイオクス | GaN積層体およびその製造方法 |
JP7228467B2 (ja) * | 2019-05-27 | 2023-02-24 | 信越化学工業株式会社 | Iii族化合物基板の製造方法及びiii族化合物基板 |
JP7204625B2 (ja) * | 2019-07-25 | 2023-01-16 | 信越化学工業株式会社 | Iii族化合物基板の製造方法及びその製造方法により製造した基板 |
JP7398966B2 (ja) | 2020-01-10 | 2023-12-15 | 信越化学工業株式会社 | Iii族窒化物基板の製造方法及びiii族窒化物基板 |
CN112820634B (zh) * | 2021-01-14 | 2024-01-16 | 镓特半导体科技(上海)有限公司 | 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009280482A (ja) | 2008-04-25 | 2009-12-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Iii族窒化物単結晶自立基板およびそれを用いた半導体デバイスの製造方法 |
JP2012001432A (ja) | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Soraa Inc | 大領域窒化物結晶およびその作製方法 |
JP2012036012A (ja) | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Iii族窒化物結晶の成長方法 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4061700B2 (ja) | 1998-03-19 | 2008-03-19 | 株式会社デンソー | 単結晶の製造方法 |
JP4290358B2 (ja) * | 2001-10-12 | 2009-07-01 | 住友電気工業株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
PL371405A1 (pl) * | 2004-11-26 | 2006-05-29 | Ammono Sp.Z O.O. | Sposób wytwarzania objętościowych monokryształów metodą wzrostu na zarodku |
JP4915128B2 (ja) * | 2005-04-11 | 2012-04-11 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体ウエハ及びその製造方法 |
JP4849296B2 (ja) * | 2005-04-11 | 2012-01-11 | 日立電線株式会社 | GaN基板 |
KR20060127743A (ko) * | 2005-06-06 | 2006-12-13 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 질화물 반도체 기판과 그 제조 방법 |
US9518340B2 (en) * | 2006-04-07 | 2016-12-13 | Sixpoint Materials, Inc. | Method of growing group III nitride crystals |
JP5332168B2 (ja) | 2006-11-17 | 2013-11-06 | 住友電気工業株式会社 | Iii族窒化物結晶の製造方法 |
US9064706B2 (en) | 2006-11-17 | 2015-06-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Composite of III-nitride crystal on laterally stacked substrates |
JP5238354B2 (ja) | 2008-05-21 | 2013-07-17 | 東京応化工業株式会社 | レジストパターン形成方法 |
WO2010140564A1 (ja) | 2009-06-01 | 2010-12-09 | 三菱化学株式会社 | 窒化物半導体結晶およびその製造方法 |
JP5757068B2 (ja) | 2010-08-02 | 2015-07-29 | 住友電気工業株式会社 | GaN結晶の成長方法 |
JP5620762B2 (ja) | 2010-09-09 | 2014-11-05 | 古河機械金属株式会社 | Iii族窒化物半導体基板およびiii族窒化物半導体基板の製造方法 |
JPWO2013058352A1 (ja) * | 2011-10-21 | 2015-04-02 | 三菱化学株式会社 | Iii族窒化物半導体結晶 |
JP5911305B2 (ja) | 2012-01-06 | 2016-04-27 | 三菱電機株式会社 | コネクタ装置 |
JP6384851B2 (ja) | 2014-03-03 | 2018-09-05 | 国立大学法人大阪大学 | Iii族窒化物結晶の製造方法、iii族窒化物結晶、半導体装置およびiii族窒化物結晶製造装置 |
JP6129784B2 (ja) | 2014-05-26 | 2017-05-17 | 住友化学株式会社 | Iii族窒化物基板の製造方法 |
JP2015157760A (ja) | 2015-05-28 | 2015-09-03 | 株式会社リコー | 13族窒化物結晶および13族窒化物結晶基板 |
JP2017008187A (ja) | 2015-06-22 | 2017-01-12 | 株式会社Nbl研究所 | 熱変形温度と破断伸びが向上するハイブリッド特性樹脂 |
US10364510B2 (en) | 2015-11-25 | 2019-07-30 | Sciocs Company Limited | Substrate for crystal growth having a plurality of group III nitride seed crystals arranged in a disc shape |
JP6604205B2 (ja) | 2016-01-05 | 2019-11-13 | 国立大学法人大阪大学 | 窒化物結晶基板の製造方法および結晶成長用基板 |
JP6731590B2 (ja) | 2016-05-02 | 2020-07-29 | 国立大学法人大阪大学 | 窒化物結晶基板の製造方法 |
JP6861490B2 (ja) | 2016-09-07 | 2021-04-21 | 株式会社サイオクス | 窒化物結晶基板の製造方法および結晶成長用基板 |
JP6130039B2 (ja) | 2016-09-16 | 2017-05-17 | 住友化学株式会社 | Iii族窒化物基板の製造方法 |
JP2017024984A (ja) | 2016-09-16 | 2017-02-02 | 住友化学株式会社 | Iii族窒化物基板の製造方法 |
JP6735647B2 (ja) | 2016-09-29 | 2020-08-05 | 株式会社サイオクス | 窒化物結晶基板の製造方法 |
JP6901844B2 (ja) | 2016-12-02 | 2021-07-14 | 株式会社サイオクス | 窒化物結晶基板の製造方法および結晶成長用基板 |
-
2017
- 2017-03-01 JP JP2017531644A patent/JP6203460B1/ja active Active
- 2017-03-01 WO PCT/JP2017/008140 patent/WO2017154701A1/ja active Application Filing
- 2017-03-01 US US16/082,598 patent/US10584031B2/en active Active
- 2017-03-01 CN CN201780015540.9A patent/CN108779579B/zh active Active
- 2017-08-29 JP JP2017164405A patent/JP6991013B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009280482A (ja) | 2008-04-25 | 2009-12-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Iii族窒化物単結晶自立基板およびそれを用いた半導体デバイスの製造方法 |
JP2012001432A (ja) | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Soraa Inc | 大領域窒化物結晶およびその作製方法 |
JP2012036012A (ja) | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Iii族窒化物結晶の成長方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108779579B (zh) | 2021-01-05 |
US10584031B2 (en) | 2020-03-10 |
CN108779579A (zh) | 2018-11-09 |
WO2017154701A1 (ja) | 2017-09-14 |
JP6203460B1 (ja) | 2017-09-27 |
US20190119112A1 (en) | 2019-04-25 |
JPWO2017154701A1 (ja) | 2018-03-15 |
JP2017218378A (ja) | 2017-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6991013B2 (ja) | 窒化物結晶基板 | |
US10364510B2 (en) | Substrate for crystal growth having a plurality of group III nitride seed crystals arranged in a disc shape | |
US11574809B2 (en) | Nitride semiconductor template and nitride semiconductor device | |
CN108155278B (zh) | 氮化物半导体模板的制造方法、氮化物半导体模板及氮化物半导体器件 | |
JP6761743B2 (ja) | 結晶成長用基板、窒化物結晶基板および窒化物結晶基板の製造方法 | |
WO2015182520A1 (ja) | Iii族窒化物基板の製造方法 | |
US20170314157A1 (en) | Method for manufacturing nitride crystal substrate and substrate for crystal growth | |
JP6604205B2 (ja) | 窒化物結晶基板の製造方法および結晶成長用基板 | |
JPWO2013058352A1 (ja) | Iii族窒化物半導体結晶 | |
CN109312491B (zh) | 氮化物半导体模板、氮化物半导体模板的制造方法以及氮化物半导体自支撑基板的制造方法 | |
JP6861490B2 (ja) | 窒化物結晶基板の製造方法および結晶成長用基板 | |
JP6978343B2 (ja) | 窒化物結晶基板の製造方法 | |
JP6901844B2 (ja) | 窒化物結晶基板の製造方法および結晶成長用基板 | |
JP2012004152A (ja) | Iii族窒化物単結晶基板の製造方法 | |
JP6781054B2 (ja) | 窒化物結晶基板および窒化物結晶基板の製造方法 | |
JP6331553B2 (ja) | 複合基板およびそれを用いた半導体ウエハの製造方法 | |
JP6094243B2 (ja) | 複合基板およびそれを用いた半導体ウエハの製造方法 | |
WO2023190969A1 (ja) | GaN結晶及びGaNウエハ | |
JP6781058B2 (ja) | 窒化物半導体基板の製造方法 | |
EP3191626A1 (en) | Substrates for growing group iii nitride crystals and their fabrication method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191008 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210702 |
|
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: 20211130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211207 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6991013 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |