JP7071954B2 - 窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法 - Google Patents
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本実施例では、まず、窒化アルミニウム多結晶基板を提供し、該窒化アルミニウム多結晶基板上でスパッタリング法(Tiターゲットを用い、スパッタリングパラメータ:パワー100W、時間30~150min、アルゴン流速8sccm、圧力5×10-3torr)によりチタン金属(Ti)を接着層として形成し、次に、スパッタリング法(Alターゲットを用い、スパッタリングパラメータ:パワー100W、時間30~150min、アルゴン/窒素ガス流速8sccm、圧力5×10-3torr)により窒化アルミニウム薄膜をエピタキシャル層と基板との間の緩衝層(窒化アルミニウム緩衝層)として形成し、そして、有機金属気相成長法(MOCVD)により、TMAl及びNH3を原料とし、2段階(第一階段におけるMOCVDパラメータ:温度950~1030℃、時間30min、TMAl流速10sccm/NH3流速500sccm、圧力200mbar;第二階段におけるMOCVDパラメータ:温度1030~1160℃、時間60min、TMAl流速20sccm/NH3流速1000sccm、圧力200mbar)に分けて窒化アルミニウム薄膜エピタキシャル層及び窒化アルミニウム厚膜エピタキシャル層をエピタキシャル成長させ、これにより、本発明による窒化アルミニウム多結晶セラミック基板の表面改質を完成する。図2は、本発明の実施例における窒化アルミニウム多結晶セラミック基板の表面改質後の断面の様子を示す図である。図2に示すように、その構造は、窒化アルミニウム多結晶セラミック基板、チタン金属薄膜、窒化アルミニウム薄膜及び窒化アルミニウムエピタキシャル層(窒化アルミニウム薄膜エピタキシャル層及び窒化アルミニウム厚膜エピタキシャル層)を含む。
Claims (10)
- 窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
(A)窒化アルミニウム多結晶基板を提供し、前記基板上でスパッタリング法によりチタン金属層を接着層として形成し;
(B)前記チタン金属層上でスパッタリング法により窒化アルミニウム緩衝層を形成し;
(C)前記窒化アルミニウム緩衝層上で有機金属気相成長法(MOCVD)により厚さが1μmよりも小さい窒化アルミニウム薄膜エピタキシャル層を形成し;及び
(D)プロセス温度を上げ、有機金属気相成長法(MOCVD)により前記窒化アルミニウム薄膜エピタキシャル層上で厚さが1μmよりも大きい窒化アルミニウム厚膜エピタキシャル層を形成するステップを含み、
前記窒化アルミニウム薄膜エピタキシャル層及び前記窒化アルミニウム厚膜エピタキシャル層は、単結晶層である、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
ステップ(A)では、チタン金属層の厚さが100nm~500nmである、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
ステップ(A)では、チタンターゲットを用いてスパッタリングを行い、スパッタリングのガスがアルゴンである、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
ステップ(B)では、窒化アルミニウム緩衝層の厚さが100nm~500nmである、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
ステップ(B)では、アルミニウムターゲットを用いてスパッタリングを行い、スパッタリングのガスがアルゴン及び窒素ガスである、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
ステップ(C)では、反応物がAl2(CH3)6及びNH3であり、エピタキシャル成長温度が950℃~1030℃の間にある、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
ステップ(D)では、反応物がAl2(CH3)6及びNH3であり、エピタキシャル成長温度が1030℃~1160℃の間にある、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
前記窒化アルミニウム薄膜エピタキシャル層の厚さが100nm~500nmである、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
前記窒化アルミニウム厚膜エピタキシャル層の厚さが1μm~5μmである、表面改質方法。 - 請求項1に記載の窒化アルミニウムセラミック基板の表面改質方法であって、
前記窒化アルミニウム薄膜エピタキシャル層及び前記窒化アルミニウム厚膜エピタキシャル層は、(101)の窒化アルミニウム単結晶の結晶面を有する、表面改質方法。
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