JP7480937B2 - 結晶膜、半導体装置および結晶膜の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献8には、少なくとも、ガリウム原料と酸素原料とを用いて、ハライド気相成長法(HVPE法)により、コランダム構造を有する酸化ガリウムを成膜することが記載されている。しかしながら、α―Ga2O3は準安定相であるので、β―Ga2O3のように成膜することが困難であり、工業的にはまだまだ多くの課題があった。
なお、特許文献1~8はいずれも本出願人らによる特許または特許出願に関する公報であり、現在も検討が進められている。
また、本発明者らは、実施形態の一つとして、結晶性金属酸化物を主成分として含み、コランダム構造を有する結晶膜であって、今まで単にELO結晶成長だけでは作製困難であった表面積9μm2以上の高範囲にわたり転位密度が5×106cm-2よりも低い結晶膜を得ることができることを見出した。さらに、結晶膜の製造方法の実施形態の一つとして、HVPEによる成膜方法を提案する。
[1] 金属源をガス化して金属含有原料ガスとし、ついで、前記金属含有原料ガスと、酸素含有原料ガスとを反応室内の基板上に供給することにより金属酸化物の結晶膜を成膜する結晶膜の製造方法であって、前記基板が、表面に凹部または凸部からなる凹凸部が形成されており、反応性ガスを前記基板上に供給し、前記成膜を、前記反応性ガスの流通下で行うことを特徴とする結晶膜の製造方法。
[2] 前記反応性ガスがエッチングガスである前記[1]記載の製造方法。
[3] 前記反応性ガスがハロゲン化水素、ハロゲンおよび水素からなる群から選ばれる1種または2種以上を含む前記[1]または[2]に記載の製造方法。
[4] 前記反応性ガスがハロゲン化水素を含む前記[1]~[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5] 前記基板がPSS基板である前記[1]~[4]のいずれかに記載の製造方法。
[6] 前記基板が加熱されている前記[1]~[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7] 成膜温度が400℃~700℃である前記[1]~[6]のいずれかに記載の製造方法。
[8] 前記金属源がガリウム源であり、前記金属含有原料ガスが、ガリウム含有原料ガスである前記[1]~[7]のいずれかに記載の製造方法。
[9] 前記のガス化を、金属源をハロゲン化することにより行う前記[1]~[8]のいずれかに記載の製造方法。
[10] 前記酸素含有原料ガスが、O2、H2OおよびN2Oからなる群から選ばれる1種または2種以上のガスを含む前記[1]~[9]のいずれかに記載の製造方法。
[11] 前記基板がコランダム構造を含み、前記結晶膜がコランダム構造を有する結晶成長膜である前記[1]~[10]のいずれかに記載の製造方法。
[12] 前記基板が、表面にバッファ層を有しており、前記バッファ層がミストCVD法により形成されている前記[1]~[11]のいずれかに記載の製造方法。
[13] 結晶膜の成膜を、HVPE法で行う前記[1]~[12]のいずれかに記載の製造方法。
[14] 結晶膜の成膜を、5μm/h以上の成長速度で結晶成長させることにより行う前記[1]~[13]のいずれかに記載の製造方法。
[15] 前記凹凸部が、前記基板上に直接または他の層を介してマスクを規則的に配列してなる開口部と、該マスクとから形成されている前記[1]~[14]のいずれかに記載の製造方法。
[16] 前記マスクの開口同士の間隔が3μm以上100μm以下の範囲内である前記[15]記載の製造方法。
[17] 表面の一部または全部に凹部または凸部からなる凹凸部が形成されており、かつコランダム構造を有する結晶物を主成分として含む基板上に、該基板とは異なる主成分の第1の結晶膜を成膜する工程、第1の結晶膜表面の一部または全部に凹部または凸部からなる凹凸部を形成する工程、および該凹凸部が形成されている第1の結晶膜表面上に、第1の結晶膜と同一または異なる主成分を含む第2の結晶膜を成膜する工程を含むことを特徴とする結晶膜の製造方法。
[18] 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部を、第1の結晶膜を剥離犠牲層として、第1の結晶膜と第2の結晶膜とが剥離可能となるように形成する前記[17]記載の製造方法。
[19] 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部の形成を、第1の結晶膜表面に任意の形状を有する複数の金属、金属化合物または非金属化合物を配列することにより行う前記[17]または[18]に記載の製造方法。
[20] 表面の一部または全部に凹部または凸部からなる凹凸部が形成されている結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含む第1の結晶膜上に、結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含む第2の結晶膜を成膜することを特徴とする製造方法。
[21] 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部を、第1の結晶膜を剥離犠牲層として、第1の結晶膜と第2の結晶膜とが剥離可能となるように形成する前記[20]記載の製造方法。
[22] 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部の形成を、第1の結晶膜表面に任意の形状を有する複数の金属、金属化合物または非金属化合物を配列することにより行う前記[20]または[21]に記載の製造方法。
[23] 基板上に結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含む剥離犠牲層を形成し、ついで、該剥離犠牲層上に、結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含む結晶膜を成膜することを特徴とする結晶膜の製造方法。
[24] 前記の剥離犠牲層の形成を、基板上に結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含む第1の結晶膜を成膜し、ついで、第1の結晶膜表面の一部または全部に凹部または凸部からなる凹凸部を形成して行う前記[23]記載の製造方法。
[25] 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部の形成を、第1の結晶膜表面に任意の形状を有する複数の金属、金属化合物または非金属化合物を配列することにより行う前記[24]記載の製造方法。
[26] 結晶性金属酸化物を主成分として含み、コランダム構造を有する結晶膜であって、転位密度が5×106cm-2よりも低く、表面積が9μm2以上であることを特徴とする結晶膜。
[27] 結晶性金属酸化物が少なくともガリウムを含む、前記[26]に記載の結晶膜。
[28] 結晶性金属酸化物を主成分として含み、コランダム構造を有する結晶膜であって、横方向結晶成長層を含む表面積が9μm2以上の結晶膜であることを特徴とする結晶膜。
[29] 前記表面積が1mm2以上の結晶膜である前記[28]記載の結晶膜。
[30] 結晶性金属酸化物を主成分として含み、コランダム構造を有する結晶膜であって、(10-14)面に垂直な方向に結晶成長している横方向結晶成長を含むことを特徴とする結晶膜。
[31] 前記[26]~[30]のいずれかに記載の結晶膜を含む半導体装置。
[32] 前記結晶膜は半導体膜であって、
さらに、前記半導体膜と電気的に接続される第1の電極と第2の電極とを有する、前記[31]記載の半導体装置。
[33] 前記[31]または[32]に記載の結晶膜を含む半導体装置。
[34] 結晶膜は半導体膜であって、
さらに、半導体膜と電気的に接続される第1の電極と第2の電極とを有する、前記[33]に記載の半導体装置。
前記金属源は、金属を含んでおり、ガス化が可能なものであれば、特に限定されず、金属単体であってもよいし、金属化合物であってもよい。前記金属としては、例えば、ガリウム、アルミニウム、インジウム、鉄、クロム、バナジウム、チタン、ロジウム、ニッケル、コバルトおよびイリジウム等から選ばれる1種または2種以上の金属等が挙げられる。本発明においては、前記金属が、ガリウム、アルミニウムおよびインジウムから選ばれる1種または2種以上の金属であるのが好ましく、ガリウムであるのがより好ましく、前記金属源が、ガリウム単体であるのが最も好ましい。また、前記金属源は、気体であってもよいし、液体であってもよいし、固体であってもよいが、本発明においては、例えば、前記金属としてガリウムを用いる場合には、前記金属源が液体であるのが好ましい。
前記基板は、板状であって、表面に凹部または凸部からなる凹凸部が形成されており、前記結晶膜を支持することができるものであれば、特に限定されず、公知の基板であってよい。絶縁体基板であってもよいし、導電性基板であってもよいし、半導体基板であってもよい。本発明の実施形態においては、前記基板が、結晶基板であるのが好ましい。
前記結晶基板は、結晶物を主成分として含む基板であれば特に限定されず、公知の基板であってよい。絶縁体基板であってもよいし、導電性基板であってもよいし、半導体基板であってもよい。単結晶基板であってもよいし、多結晶基板であってもよい。前記結晶基板としては、例えば、コランダム構造を有する結晶物を主成分として含む基板、またはβ-ガリア構造を有する結晶物を主成分として含む基板、六方晶構造を有する基板などが挙げられる。なお、前記「主成分」とは、基板中の組成比で、前記結晶物を50%以上含むものをいい、好ましくは70%以上含むものであり、より好ましくは90%以上含むものである。
図2は、本発明の実施形態における基板の表面上に設けられたドット状の凹凸部の一態様を示す。図2の凹凸部は、基板本体1と、基板の表面1aに設けられた複数の凸部2aとから形成されている。図3は、天頂方向から見た図2に示す凹凸部の表面を示している。図2および図3からわかるように、前記凹凸部は、基板の表面1aの三角格子上に、円錐状の凸部2aが形成された構成となっている。前記凸部2aは、フォトリソグラフィー等の公知の加工手段により形成することができる。なお、前記三角格子の格子点は、それぞれ一定の周期aの間隔ごとに設けられている。周期aは、特に限定されないが、本発明においては、0.5μm~10μmであるのが好ましく、1μm~5μmであるのがより好ましく、1μm~3μmであるのが最も好ましい。ここで、周期aは、隣接する凸部2aにおける高さのピーク位置(すなわち格子点)間の距離をいう。
霧化・液滴化工程は、前記原料溶液を霧化または液滴化する。前記原料溶液の霧化手段または液滴化手段は、前記原料溶液を霧化または液滴化できさえすれば特に限定されず、公知の手段であってよいが、本発明の前記実施形態においては、超音波を用いる霧化手段または液滴化手段が好ましい。超音波を用いて得られたミストまたは液滴は、初速度がゼロであり、空中に浮遊するので好ましく、例えば、スプレーのように吹き付けるのではなく、空間に浮遊してガスとして搬送することが可能なミストであるので衝突エネルギーによる損傷がないため、非常に好適である。液滴サイズは、特に限定されず、数mm程度の液滴であってもよいが、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは0.1~10μmである。
前記原料溶液は、ミストCVDにより、前記バッファ層が得られる溶液であれば特に限定されない。前記原料溶液としては、例えば、霧化用金属の有機金属錯体(例えばアセチルアセトナート錯体等)やハロゲン化物(例えばフッ化物、塩化物、臭化物またはヨウ化物等)の水溶液などが挙げられる。前記霧化用金属は、特に限定されず、このような霧化用金属としては、例えば、アルミニウム、ガリウム、インジウム、鉄、クロム、バナジウム、チタン、ロジウム、ニッケル、コバルトおよびイリジウム等から選ばれる1種または2種以上の金属等が挙げられる。本発明においては、前記霧化用金属が、ガリウム、インジウムまたはアルミニウムを少なくとも含むのが好ましく、ガリウムを少なくとも含むのがより好ましい。原料溶液中の霧化用金属の含有量は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、好ましくは、0.001モル%~50モル%であり、より好ましくは0.01モル%~50モル%である。
搬送工程では、キャリアガスでもって前記ミストまたは前記液滴を成膜室内に搬送する。前記キャリアガスは、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、例えば、酸素、オゾン、窒素やアルゴン等の不活性ガス、または水素ガスやフォーミングガス等の還元ガスが好適な例として挙げられる。また、キャリアガスの種類は1種類であってよいが、2種類以上であってもよく、流量を下げた希釈ガス(例えば10倍希釈ガス等)などを、第2のキャリアガスとしてさらに用いてもよい。また、キャリアガスの供給箇所も1箇所だけでなく、2箇所以上あってもよい。キャリアガスの流量は、特に限定されないが、0.01~20L/分であるのが好ましく、1~10L/分であるのがより好ましい。希釈ガスの場合には、希釈ガスの流量が、0.001~2L/分であるのが好ましく、0.1~1L/分であるのがより好ましい。
バッファ層形成工程では、成膜室内で前記ミストまたは液滴を熱反応させることによって、基板上に、前記バッファ層を形成する。熱反応は、熱でもって前記ミストまたは液滴が反応すればそれでよく、反応条件等も本発明の目的を阻害しない限り特に限定されない。本工程においては、前記熱反応を、通常、溶媒の蒸発温度以上の温度で行うが、高すぎない温度(例えば1000℃)以下が好ましく、650℃以下がより好ましく、400℃~650℃が最も好ましい。また、熱反応は、本発明の目的を阻害しない限り、真空下、非酸素雰囲気下、還元ガス雰囲気下および酸素雰囲気下のいずれの雰囲気下で行われてもよく、また、大気圧下、加圧下および減圧下のいずれの条件下で行われてもよいが、本発明においては、大気圧下で行われるのが好ましい。なお、バッファ層の厚みは、形成時間を調整することにより、設定することができる。
1.バッファ層の形成
1-1.ミストCVD装置
図8を用いて、本実施例で用いたミストCVD装置19を説明する。ミストCVD装置19は、基板等の被成膜試料20を載置する試料台21と、キャリアガスを供給するキャリアガス源22aと、キャリアガス源22aから送り出されるキャリアガスの流量を調節するための流量調節弁23aと、キャリアガス(希釈)を供給するキャリアガス(希釈)供給源22bと、キャリアガス源(希釈)22bから送り出されるキャリアガス(希釈)の流量を調節するための流量調節弁23bと、原料溶液24aが収容されるミスト発生源24と、水25aが入れられる容器25と、容器25の底面に取り付けられた超音波振動子26と、内径40mmの石英管からなる成膜室27と、成膜室27の周辺部に設置されたヒータ28を備えている。試料台21は、石英からなり、被成膜試料20を載置する面が水平面から傾斜している。成膜室27と試料台21をどちらも石英で作製することにより、被成膜試料20上に形成される薄膜内に装置由来の不純物が混入することを抑制している。
臭化ガリウムと臭化スズとを超純水に混合し、ガリウムに対するスズの原子比が1:0.08およびガリウム0.1mol/Lとなるように水溶液を調整し、この際、さらに臭化水素酸を体積比で20%となるように含有させ、これを原料溶液とした。
上記1-2.で得られた原料溶液24aをミスト発生源24内に収容した。次に、被成膜試料20として、基板表面の三角格子状に三角錐状の凸部が周期1μmでパターン形成されたPSS(Patterned Sapphire Substrate)基板(c面、オフ角0.2°)を試料台21上に設置させ、ヒータ28を作動させて成膜室27内の温度を460℃にまで昇温させた。次に、流量調節弁23aおよび23bを開いてキャリアガス源22aおよびキャリアガス(希釈)源22bからキャリアガスを成膜室27内に供給し、成膜室27の雰囲気をキャリアガスで十分に置換した後、キャリアガスの流量を2.0L/min、キャリアガス(希釈)の流量を0.1L/minにそれぞれ調節した。なお、キャリアガスとして窒素を用いた。
次に、超音波振動子26を2.4MHzで振動させ、その振動を、水25aを通じて原料溶液24aに伝播させることによって、原料溶液24aを微粒子化させて原料微粒子を生成した。この原料微粒子が、キャリアガスによって成膜室27内に導入され、460℃にて、成膜室27内で反応して、被成膜試料20上にバッファ層を形成した。なお、成膜時間は5分であった。
2-1.HVPE装置
図1を用いて、本実施例で用いたハライド気相成長(HVPE)装置50を説明する。HVPE装置50は、反応室51と、金属源57を加熱するヒータ52aおよび基板ホルダ56に固定されている基板を加熱するヒータ52bとを備え、さらに、反応室51内に、酸素含有原料ガス供給管55bと、反応性ガス供給管54bと、基板を設置する基板ホルダ56とを備えている。そして、反応性ガス供給管54b内には、金属含有原料ガス供給管53bが備えられており、二重管構造を形成している。なお、酸素含有原料ガス供給管55bは、酸素含有原料ガス供給源55aと接続されており、酸素含有原料ガス供給源55aから酸素含有原料ガス供給管55bを介して、酸素含有原料ガスが基板ホルダ56に固定されている基板に供給可能なように、酸素含有原料ガスの流路を構成している。また、反応性ガス供給管54bは、反応性ガス供給源54aと接続されており、反応性ガス供給源54aから反応性ガス供給管54bを介して、反応性ガスが基板ホルダ56に固定されている基板に供給可能なように、反応性ガスの流路を構成している。金属含有原料ガス供給管53bは、ハロゲン含有原料ガス供給源53aと接続されており、ハロゲン含有原料ガスが金属源に供給されて金属含有原料ガスとなり金属含有原料ガスが基板ホルダ56に固定されている基板に供給される。反応室51には、使用済みのガスを排気するガス排出部59が設けられており、さらに、反応室51の内壁には、反応物が析出するのを防ぐ保護シート58が備え付けられている。
金属含有原料ガス供給管53b内部にガリウム(Ga)金属源57(純度99.99999%以上)を配置し、反応室51内の基板ホルダ56上に、基板として、上記1で得られたバッファ層付きのPSS基板を設置した。その後、ヒータ52aおよび52bを作動させて反応室51内の温度を510℃にまで昇温させた。
金属含有原料ガス供給管53b内部に配置したガリウム(Ga)金属57に、ハロゲン含有原料ガス供給源53aから、塩化水素(HCl)ガス(純度99.999%以上)を供給した。Ga金属と塩化水素(HCl)ガスとの化学反応によって、塩化ガリウム(GaCl/GaCl3)を生成した。得られた塩化ガリウム(GaCl/GaCl3)と、酸素含有原料ガス供給源55aから供給されるO2ガス(純度99.99995%以上)とを、それぞれ金属含有原料供給管53bおよび酸素含有原料ガス供給管55bを通して前記基板上まで供給した。その際、反応性ガス供給源54aから、塩化水素(HCl)ガス(純度99.999%以上)を、反応性ガス供給管54bを通して、前記基板上に供給した。そして、HClガスの流通下で、塩化ガリウム(GaCl/GaCl3)およびO2ガスを基板上で大気圧下、510℃にて反応させて、基板上に成膜した。なお、成膜時間は25分であった。ここで、ハロゲン含有原料ガス供給源53aから供給されるHClガスの流量を10sccm、反応性ガス供給源54aから供給されるHClガスの流量を5.0sccm、酸素含有原料ガス供給源55aから供給されるO2ガスの流量を20sccmに、それぞれ維持した。
上記3.にて得られた膜は、クラックや異常成長もなく、きれいな膜であった。得られた膜につき、薄膜用XRD回折装置を用いて、15度から95度の角度で2θ/ωスキャンを行うことによって、膜の同定を行った。測定は、CuKα線を用いて行った。その結果、得られた膜は、α―Ga2O3であった。また、得られた膜につき、φスキャンXRD測定を行った結果を、図9に示す。図9から明らかなように、得られた膜は、ツインフリーの良質な結晶膜であった。なお、得られた結晶膜の膜厚は、10μmであった。上記3.にて得られた結晶膜は、転位密度が5×106cm-2よりも低く、表面積が9μm2以上であった。
基板として、バッファ層付きのPSS基板(周期1μm)に代えて、PSS基板(周期3μm)を用いたことおよび成膜時間を75分としたこと以外は、実施例1と同様にして、結晶膜を得た。得られた結晶膜につき、実施例1と同様にして、膜の同定を行ったところ、得られた膜は、実施例1と同様、良質なα―Ga2O3であった。得られた膜につき、SEMを用いて表面を観察した。SEM像を図10に示す。図10から明らかなように、平坦な膜が形成されていることがわかる。なお、得られた結晶膜の膜厚は、30μmであった。
反応性ガス(HClガス)を基板に供給しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、結晶膜を成膜した。その結果、実施例1および2と比較して成膜レートが1/10以下に低下し、また得られた膜は、表面平坦性等の膜質が悪化し、鏡面ではなくなった。
反応性ガス(HClガス)を基板に供給しなかったこと以外は、実施例2と同様にして、結晶膜を成膜した。その結果、実施例1および2と比較して成膜レートが1/10以下に低下し、また得られた膜は、表面平坦性等の膜質が悪化し、鏡面ではなくなった。
図11は、本発明の好適な結晶膜を第1実施形態として示す模式図である。本実施形態にかかる結晶膜60は、結晶性金属酸化物を主成分として含み、コランダム構造を有する。本実施形態において、結晶膜60の結晶性金属酸化物が少なくともガリウムを含む。また、結晶膜60の転位密度が5×106cm-2よりも低い。また、結晶膜60の表面積は9μm2以上である。別の実施形態として、結晶膜の結晶性金属酸化物がインジウムを含んでいてもよい。本発明の実施形態にかかる結晶膜をバッファ層として、その上にさらに結晶膜を形成してもよい。また、本発明の実施形態にかかる結晶膜を半導体層として用いることもできる。
以下、本発明の結晶膜の結晶成長の好適な実施形態について説明する。図13は、本発明において用いられる好適な基板を示す。図13の基板560は、サファイア基板であり、基板上にマスク550が設けられている。サファイア基板560の表面は、マスクが設けられており、マスク部分70と、基板部分71とで、ライン・アンド・スペースの形状(凹凸部)を形成している。図14は、基板上にマスクを配置して、マスク付き基板上に上にα-Ga2O3膜を結晶成長させた顕微鏡写真を参考までに示す。また、マスクの模様は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、シート状のマスクにドット状の開口を設けてもよい。ドット状の開口を有するシート状のマスク付き基板を用いて結晶成長させた場合の結晶成長過程が分かる顕微鏡写真を図15~16に示す。なお、マスク材料は、特に限定されず、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、チタン(Ti)、酸化チタン(TiO2)、窒化チタン(TiN)などが挙げられるが、本発明では、酸化ケイ素や酸化チタンなどの酸化物であるのが好ましい。なお、SiO2マスク付きの基板を用いて結晶成長させた場合の態様を示す顕微鏡写真と、複数の開口を有するシート状のSiO2マスク付きの基板を用いて結晶成長させた場合の態様と、複数の細長い形状のTiO2マスク付きマスクを基板上に配置して、その上に結晶成長させた場合の態様を示す顕微鏡写真とを図17に示す。本発明では、マスクが規則的に配列してなる開口部と、該マスクとから凹凸部が形成されているのが好ましく、形成されているマスクの開口同士の間隔は、特に限定されないが、3μm以上100μm以下の範囲内であるのが好ましい。また、本発明によれば、結晶成長の成長レートに優れており、図18に示すように、5μm/h以上の成長レートでも良好な結晶成長を実現することができる。また、本発明においては、成長レートを5μm/h以下とすれば横方向成長部分の余分なグレインの形成を抑制することができ、具体的には例えば、原料ガスの供給量を1×10-1kP以下、好ましくは3.8×10-2kP以下とすることにより横方向成長部分の余分なグレインの形成を抑制することができる。結晶成長の成長温度も特に限定されないが、図19に示すように、460℃~540℃が好ましい。図19から明らかなように、成膜温度が540℃である場合には、(0001)面が発達し、成膜温度が500℃である場合には、(10-11)面が発達し、成膜温度が460℃である場合には、(10-14)面が発達するので、本発明方法によれば、成膜温度で高品質エピを形成する手段であるファセットを容易に制御することができる。傾斜ファセット面が結晶のアイランド形状を支配しており、傾斜ファセット面は(10-1n)および/もしくは(11-2m)で示され、nおよびmは自然数である。なお、(10-14)面に垂直な方向に結晶成長している横方向結晶成長を含むα-Ga2O3またはその混晶の結晶膜は、新規且つ有用であり、このような結晶膜も本発明に含まれる。(10-14)面に垂直な方向に結晶成長している横方向結晶成長を含むα-Ga2O3またはその混晶の結晶膜は、上記の通り、成膜温度を460℃以下とすることで得ることができる。なお、参考までに、結晶成長が進む過程を図20により説明する。このように結晶成長を進めることで、図21に示すように転位密度の低い領域を形成することができ、さらに、転位密度の低い領域を拡大することで、結晶膜の転位密度が5×106cm-2よりも低く、結晶性の高いコランダム構造を有する結晶膜をより広い面積で得ることができる。また、図21に示す結晶成長をさらに進めると図26に示すように平坦な結晶膜を得ることができる。なお、図26に示す結晶膜は、良好な横方向結晶成長層を有しており、表面積が1mm2以上の良質な結晶膜であった。
3-1.第1の結晶膜の成膜
O2ガスの流量を100sccm、成膜温度を540℃、成膜時間を15分間としたこと以外は、実施例2と同様にして、PSS基板(周期1μm)上に第1の結晶膜(膜厚3μm)を成膜した。得られた第1の結晶膜上に、SiO2マスク(窓部形状:円形、φ5μm、窓部配列:三角格子状、任意の窓部の縁とその隣の窓部の縁との距離:5μm)を形成した。なお、窓部はマスクの開口部を意味する。
成膜温度を520℃、成膜時間を2時間としたこと以外、3-1.の第1の結晶膜の成膜と同様にして、第2の結晶膜(膜厚:24μm)を成膜した。
第2の結晶膜の成膜後、顕微鏡を用いて第2の結晶膜の会合界面を観察した。結果(顕微鏡写真)を図24に示す。また、図24に、基板104、第1の結晶膜103、マスク102および第2の結晶膜101の模式的断面図もあわせて示す。図24の顕微鏡写真からわかるとおり、図24の模式的断面図で示したように、窓部上では凸状となり、会合界面上では凹状となっている。また、図24の模式的断面図で示される任意の箇所(A)~(C)について、TEM観察を行った。結果を図25に示す。図25から明らかなように、マスク102上の第2の結晶膜101の会合部の結晶は良好な結晶品質を有しており、さらに、結晶成長が進むにつれ、優れた結晶品質となることがわかる。
レーザーを用いて上下左右1.5mm間隔で格子状の溝が設けられたm面サファイア基板を用いたこと、成膜温度を520℃、成膜時間は15分、反応性ガス供給源54aから供給されるHClガスの流量を10sccm、酸素含有原料ガス供給源55aから供給されるO2ガスの流量を100sccmにしたこと以外、実施例1と同様にして結晶膜を得た。得られた結晶膜につき、ノマルスキー顕微鏡観察を行った。ノマルスキー顕微鏡像を図27に示す。図27から明らかなとおり、得られた結晶膜はクラックフリーの良質な結晶膜であることがわかる。
(比較例3)
溝なしのm面サファイア基板を用いたこと、成膜温度を540℃にしたこと以外、実施例4と同様にして結晶膜を得た。得られた結晶膜につき、実施例4と同様にして、ノマルスキー顕微鏡観察を行った。ノマルスキー顕微鏡像を図27に示す。図27から明らかなとおり、得られた結晶膜はクラックが発生していることがわかる。なお、溝なしのm面サファイア基板を用いた場合、膜厚1μm以上でクラックが発生することもわかった。
パターン化されていない平坦なm面のサファイア基板を用いたこと、バッファ層上にドット状の開口を有するシート状のSiO2マスクを設け、マスクが設けられたバッファ層上に結晶膜を成膜したこと、ならびに成膜温度を540℃に、成膜時間を120分間に、およびO2ガスの流量を100sccmに、それぞれ設定したこと以外は実施例1と同様にして結晶膜を得た。得られた膜につき、SEM観察を行った。SEM像(鳥瞰図と断面図)を図28に示す。図28から、m面のサファイア基板を用いると、結晶品質の優れた横方向結晶成長を容易に行うことができ、さらに、結晶会合をも容易に行うことができ、得られた結晶膜が20μm以上の優れたELO膜であることがわかる。
1 基板本体
1a 基板の表面
2a 凸部
2b 凹部
3 結晶膜
4 マスク層
5 バッファ層
19 ミストCVD装置
20 被成膜試料
21 試料台
22a キャリアガス源
22b キャリアガス(希釈)源
23a 流量調節弁
23b 流量調節弁
24 ミスト発生源
24a 原料溶液
25 容器
25a 水
26 超音波振動子
27 成膜室
28 ヒータ
50 ハライド気相成長(HVPE)装置
51 反応室
52a ヒータ
52b ヒータ
53a ハロゲン含有原料ガス供給源
53b 金属含有原料ガス供給管
54a 反応性ガス供給源
54b 反応性ガス供給管
55a 酸素含有原料ガス供給源
55b 酸素含有原料ガス供給管
56 基板ホルダ
57 金属源
58 保護シート
59 ガス排出部
60 結晶膜
60a 結晶膜の第1面
60b 結晶膜の第2面
70 マスク部分
71 基板部分
101 第2の結晶膜
102 マスク
103 第1の結晶膜
104 基板
550 マスク
560 サファイア基板
1000 半導体装置
Claims (12)
- 結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含み、コランダム構造を有する結晶膜であって、転位密度が5×106cm-2よりも低く、表面積が9μm2以上であることを特徴とする結晶膜。
- 結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含み、コランダム構造を有する結晶膜であって、横方向結晶成長層を含む表面積が9μm2以上の結晶膜であることを特徴とする結晶膜。
- 前記表面積が1mm2以上の結晶膜である請求項2記載の結晶膜。
- 結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含み、コランダム構造を有する結晶膜であって、(10-14)面に垂直な方向に結晶成長している横方向結晶成長層を含むことを特徴とする結晶膜。
- 請求項1~4のいずれかに記載の結晶膜を含む半導体装置。
- 前記結晶膜は半導体膜であって、
さらに、前記半導体膜と電気的に接続される第1の電極と第2の電極とを有する、請求項5記載の半導体装置。 - 表面の一部または全部に凹部または凸部からなる凹凸部が形成されており、かつコランダム構造を有する結晶物を主成分として含む基板上に、結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含み、コランダム構造を有する第1の結晶膜を成膜する工程、第1の結晶膜表面の一部または全部に凹部または凸部からなる凹凸部を形成する工程、および該凹凸部が形成されている第1の結晶膜表面上に、結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含み、コランダム構造を有する第2の結晶膜を成膜する工程を少なくとも含むことを特徴とする結晶膜の製造方法。
- 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部を、第1の結晶膜を剥離犠牲層として、第1の結晶膜と第2の結晶膜とが剥離可能となるように形成する請求項7記載の製造方法。
- 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部の形成を、第1の結晶膜表面に任意の形状を有する複数の金属、金属化合物または非金属化合物を配列することにより行う請求項7または8に記載の製造方法。
- 結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含み、コランダム構造を有し、且つ、表面の一部または全部に凹部または凸部からなる凹凸部が形成されている第1の結晶膜上に、結晶性酸化ガリウムまたはその混晶を主成分として含み、コランダム構造を有する第2の結晶膜を成膜することを特徴とする結晶膜の製造方法。
- 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部を、第1の結晶膜を剥離犠牲層として、第1の結晶膜と第2の結晶膜とが剥離可能となるように形成する請求項10記載の製造方法。
- 前記の第1の結晶膜表面の凹凸部の形成を、第1の結晶膜表面に任意の形状を有する複数の金属、金属化合物または非金属化合物を配列することにより行う請求項10または11に記載の製造方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5397794A (en) | 1977-02-08 | 1978-08-26 | Nec Corp | Crystal vibrator |
JPS5791539A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Fujitsu Ltd | Vapor phase epitaxially growing method for magnesia spinel |
JP2004273661A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Sumitomo Chem Co Ltd | 窒化ガリウム単結晶基板の製造方法 |
US20120045661A1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-02-23 | Raveen Kumaran | Rare-earth-doped aluminum-gallium-oxide films in the corundum-phase and related methods |
JP5343224B1 (ja) | 2012-09-28 | 2013-11-13 | Roca株式会社 | 半導体装置および結晶 |
US9263531B2 (en) * | 2012-11-28 | 2016-02-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film, film formation method thereof, and semiconductor device |
JP5397794B1 (ja) | 2013-06-04 | 2014-01-22 | Roca株式会社 | 酸化物結晶薄膜の製造方法 |
JP5397795B1 (ja) | 2013-06-21 | 2014-01-22 | Roca株式会社 | 半導体装置及びその製造方法、結晶及びその製造方法 |
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CN110828552B (zh) * | 2014-07-22 | 2024-04-12 | 株式会社Flosfia | 结晶性半导体膜和板状体以及半导体装置 |
JP2016100593A (ja) | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 株式会社Flosfia | 結晶性積層構造体 |
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JP6422159B2 (ja) | 2015-02-25 | 2018-11-14 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | α−Ga2O3単結晶、α−Ga2O3の製造方法、および、それを用いた半導体素子 |
JP2019034883A (ja) * | 2017-08-21 | 2019-03-07 | 株式会社Flosfia | 結晶膜の製造方法 |
-
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2022
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Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2016100592A (ja) | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 株式会社Flosfia | 結晶性積層構造体およびその製造方法 |
JP2016098166A (ja) | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 株式会社Flosfia | 結晶成長用基板、結晶性積層構造体およびそれらの製造方法ならびにエピタキシャル成長方法 |
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Non-Patent Citations (1)
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河原克明ほか,デバイス応用に向けたα-Ga2O3二重ELO膜の平坦化,第81回応用物理学会秋季学術講演会 講演予稿集,2020年 |
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