KR20200132977A - 질화알루미늄판 - Google Patents

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KR20200132977A
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Abstract

질화알루미늄판은, 표층과 하층을 구비하고 있다. 이 질화알루미늄판으로서는, 표층을 두께 방향에서 X선 회절 측정하였을 때의 (002)면의 회절 강도와 (100)면의 회절 강도의 합계에 대한 (002)면의 회절 강도의 비율을 c면 배향도(c1)로 하고, 표층 이외의 부위를 두께 방향에서 X선 회절 측정하였을 때의 (002)면의 회절 강도와 (100)면의 회절 강도의 합계에 대한 (002)면의 회절 강도의 비율을 c면 배향도(c2)로 하고, 표층의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭을 w1로 하고, 표층 이외의 부위의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭을 w2로 하였을 때에, 「식 1: c1＞97.5％」, 「식 2: c2＞97.0％」, 「식 3: w1＜2.5°」, 「식 4: w1/w2＜0.995」를 만족한다.

Description

질화알루미늄판
본 명세서는 질화알루미늄판에 관한 기술을 개시한다.
반도체의 성장 기판으로서, 질화알루미늄판이 알려져 있다. 질화알루미늄판은, 격자 상수가 가깝기 때문에, III족 질화물 반도체의 성장 기판으로서 이용된다. 일본 공개 특허 제2011-20900호 공보(이하, 특허문헌 1이라고 칭함)는, 표층만 단결정이고, 표층 이외의 부분이 다결정인 질화알루미늄판(질화알루미늄 적층판)을 개시하고 있다. 특허문헌 1은, 반도체의 성장 기판으로서는 단결정의 질화알루미늄이 유용하다고 인식하고 있지만, 자립하는(핸들링 가능한 두께를 갖는) 단결정의 질화알루미늄판을 안정적으로 제조하기 어렵기 때문에, 단결정과 다결정의 적층판을 제작하고 있다. 구체적으로는, 기판(질화알루미늄을 성장시키기 위한 기판)과 질화알루미늄의 격자 상수의 차이에 의해 질화알루미늄에 휘어짐 등이 발생하는 것을 억제하기 위해, 기판 상에 단결정의 질화알루미늄층을 얇게 형성하고, 단결정층의 표면에 다결정의 질화알루미늄층을 형성하고 있다.
특허문헌 1에서는, 질화알루미늄판에 포함되는 질소(N)의 비율을 변화시켜, 단결정층과 다결정층을 구성하고 있다. 또한, 특허문헌 1은, 단결정층을, 반도체를 성장시키는 성장면으로서 이용하고 있다. 단결정층 상에 반도체를 성장시키기 때문에, 고품질의 반도체가 형성(성장)되는 것이 예상된다.
반도체 장치 중에는, 제조 과정에서 질화알루미늄판을 제거하지 않고, 최종 제품(반도체 장치)에 질화알루미늄판을 잔존시키는 경우가 있다. 상기한 바와 같이, 특허문헌 1의 질화알루미늄판은, 단결정층과 다결정층에 포함되는 질소의 비율을 변화시키고 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1에서는, 단결정층의 질소 함유량을 34.15∼34.70 질량％로 하고, 다결정층의 질소 함유량을 32.50∼34.00 질량％로 하고 있다. 이 경우, 질화알루미늄판을 구성하는 단결정층과 다결정층의 특성의 차이가, 반도체 장치의 기능에 영향을 끼치는 경우가 있다. 그 때문에, 질화알루미늄층의 표면에 양질의 반도체를 형성하여도, 반도체 장치의 기능이 향상되지 않거나, 또는, 저하하는 경우가 있다. 본 명세서는, 반도체의 성장 기판으로서 유용한 질화알루미늄판을 제공한다.
본 명세서에서 개시하는 질화알루미늄판은, 표층을 두께 방향에서 X선 회절 측정하였을 때의 (002)면의 회절 강도와 (100)면의 회절 강도의 합계에 대한 (002)면의 회절 강도의 비율을 c면 배향도(c1)로 하고, 표층 이외의 부위를 두께 방향에서 X선 회절 측정하였을 때의 (002)면의 회절 강도와 (100)면의 회절 강도의 합계에 대한 (002)면의 회절 강도의 비율을 c면 배향도(c2)로 하고, 표층의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭을 w1로 하고, 표층 이외의 부위의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭을 w2로 하였을 때에, 이하의 관계식 (1) 내지 (4)를 만족하면 좋다.
c1＞97.5％···(1)
c2＞97.0％···(2)
w1＜2.5°···(3)
w1/w2＜0.995···(4)
상기 질화알루미늄판은, 적어도 표층과 표층 이외의 부위(이하, 하층이라고 칭함)의 2층을 구비하고 있다. 상기 질화알루미늄판에서는, 표층의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭(w1)은 2.5° 미만이다. 한편, 표층 이외의 부위의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭(w2)은, 표층의 반치폭(w1)에 대하여 99.5％ 미만이다. 또한, 「(102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭」은, 특정한 결정 A를 기준으로 하였을 때에, 다른 결정 B가 결정 A에 대하여 c축 둘레로 회전(트위스트)하는 각도를 나타낸다. 각 결정의 c축 둘레의 방향(각도)이 일치하고 있을수록, 반치폭은 작아진다. 이하의 설명에서는, 「반치폭」을 「트위스트각」이라고 칭하는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서 말하는 「표층」이란, 질화알루미늄판을 두께 방향으로 10분할하였을 때의 일단의 층에 포함되는 부분이고, 일단측의 표면에 노출되는 부분이다. 예컨대, 두께 방향으로 10분할된 일단의 층을 더욱 두께 방향으로 10분할하였을 때에, 일단측의 표면에 노출되는 층과 다른 층 사이에 c면 배향도 또는 트위스트각의 차이가 확인되었을 때는, 두께 방향으로 100분할하였을 때의 일단의 층이 「표층」이 된다. 질화알루미늄판의 두께에 차지하는 표층의 비율은, 질화알루미늄판의 두께에 따라서도 변화한다.
상기 질화알루미늄판은, 표층 및 하층의 c축의 방향이 일치하고 있고(c면 배향도 97.0％ 초과), 표층의 c축의 배향도는 특히 높다(c면 배향도 97.5％ 초과). 표층 및 하층(즉, 두께 방향 전체)의 c면 배향도를 97％ 이상으로 함으로써, 투명도가 높은 질화알루미늄판이 얻어진다. 예컨대, LED 등의 발광 소자의 발광부(발광 소자의 기판)로서, 질화알루미늄판을 이용할 수 있다. 또한, 상기 질화알루미늄판은, 표층의 트위스트각이 작고(트위스트각 2.5° 미만), 표층을 구성하는 각 결정 간의 간극이 작다. 표층의 c면 배향도를 97.5％ 초과로 하고, 트위스트각을 2.5° 미만으로 함으로써, 질화알루미늄판의 표면에 양질의(결함이 적은) 반도체를 성장시킬 수 있다.
또한, 상기 질화알루미늄판은, 하층의 트위스트각(w2)이 표층의 트위스트각(w1)보다 크다[상기 식 (4)]. 하층에 있어서 각 결정 간에 간극이 확보되어, 반도체 장치의 제조 과정, 또는, 반도체 장치의 사용 중에, 반도체(반도체 소자 부분)로부터 질화알루미늄판에 가해지는 응력을 완화할 수 있다. 또한, 하층의 트위스트각(w2)을 표층의 트위스트각(w1)과 동레벨로 하여도, 질화알루미늄판의 표면에 양질의 반도체를 성장시킬 수 있다. 그러나, 이 경우, 질화알루미늄판의 강도(파괴 인성)가 저하하여, 예컨대 성장시킨 반도체와 질화알루미늄판의 열팽창 계수의 차이에 의해, 질화알루미늄판에 힘이 가해져, 질화알루미늄판의 열화가 촉진되는 일이 일어날 수 있다. 상기 질화알루미늄판은, 하층의 트위스트각(w2)을 표층의 트위스트각(w1)보다 크게 함으로써, 질화알루미늄판의 강도를 증대시켜, 내구성을 향상시키고 있다.
상기 질화알루미늄판으로서는, 표층의 질소 함유량과 표층 이외의 질소 함유량의 차가, 중량비로 0.15％ 미만이어도 좋다. 이에 의해, 표층과 하층의 화학 조성이 거의 같고, 결정 형태도 거의 같게 할 수 있다. 표층과 하층의 격자 상수차에 기인하는 양자 간의 변형 등이 억제되어, 질화알루미늄판으로부터 반도체 소자 부분에 변형 등의 힘이 가해지는 등, 질화알루미늄판이 반도체 소자 부분에 영향을 끼치는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 질화알루미늄판의 특징을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
도 2는 표층을 구성하는 결정의 특징을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
도 3은 질화알루미늄 결정의 X선 회절 피크를 나타낸다.
도 4는 표층을 구성하는 결정의 상태를 나타낸다.
도 5는 하층을 구성하는 결정의 상태를 나타낸다.
도 6은 실시예의 질화알루미늄판의 제작에 이용하는 재료를 나타낸다.
도 7은 실시예의 질화알루미늄판의 평가 결과를 나타낸다.
이하, 본 명세서에서 개시되는 기술의 실시형태를 설명한다.
본 명세서에서는, 반도체, 특히, III족 질화물 반도체의 성장 기판으로서 적합하게 이용되는 질화알루미늄판을 개시한다. 질화알루미늄판은, 열전도율이 높아, 반도체 장치의 기판으로서 적합하게 이용된다. 본 명세서에서 개시하는 질화알루미늄판은, 평판형이면, 외형은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 직사각형, 원형이어도 좋다. 또한, 원형의 질화알루미늄판의 경우, 노치, 오리엔테이션 플랫 등이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 질화알루미늄판의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.1 ㎜ 이상이면 좋고, 0.2 ㎜ 이상이면 좋고, 0.25 ㎜ 이상이면 좋고, 0.5 ㎜ 이상이면 좋고, 0.75 ㎜ 이상이면 좋고, 1.0 ㎜ 이상이어도 좋다. 두께가 지나치게 얇으면, 이동 중에 파손이 생기거나, 질화알루미늄판에 휘어짐 등이 생겨 반도체 장치의 특성에 영향을 끼치는 경우가 있다. 또한, 질화알루미늄판의 두께는, 10 ㎜ 이하이면 좋고, 5 ㎜ 이하이면 좋고, 3 ㎜ 이하이면 좋고, 1 ㎜ 이하여도 좋다. 두께가 지나치게 두꺼우면, 열팽창 계수의 차이에 의해 반도체 소자부에 큰 힘이 가해지거나, 반도체 장치의 미세화의 방해가 되는 경우가 있다.
질화알루미늄판은, c면 배향도 또는 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭(트위스트각)의 차이에 의해, 적어도 표층과 하층을 구비하고 있어도 좋다. 하층 위에(하층의 표면에) 표층이 마련되어 있어도 좋다. 표층은, 질화알루미늄판의 표면(반도체를 성장시키는 성장면)을 포함하고 있어도 좋다. 특별히 한정되지 않지만, 표층의 두께는 10 ㎚∼500 ㎛여도 좋다. 질화알루미늄판의 두께에서 표층이 차지하는 두께는, 질화알루미늄판의 두께에 따라 변화하지만, 질화알루미늄판의 두께의 10분의 1보다 얇아도 좋다. 하층은, 반도체를 성장시키지 않는 측의 표면(질화알루미늄판의 이면)을 포함하고 있어도 좋다. 즉, 질화알루미늄판의 두께 방향에 있어서, 하층은, 표층 이외의 부위여도 좋다.
표층의 c면 배향도(c1)는, 97.5％보다 크면 좋고, 98％보다 크면 좋고, 99％보다 커도 좋다. 또한, 하층의 c면 배향도(c1)는, 97.0％보다 크면 좋고, 97.5％보다 크면 좋고, 98％보다 크면 좋고, 99％보다 커도 좋다. 표층과 하층의 c면 배향도가 동일하여도 좋고, 하층의 c면 배향도(c2)가 표층의 c면 배향도(c1)보다 커도 좋다. 각 결정(질화알루미늄 결정)의 c축의 틸트각(경사각)이 작을수록, 고품질의 반도체가 얻어진다. 또한, 각 결정의 c축의 틸트각이 작을수록, 질화알루미늄판의 투명도가 높아져, 질화알루미늄판의 투광성이 향상한다. 그 때문에, 질화알루미늄판은, 표층의 c면 배향도(c1)가 「식 1: c1＞97.5％」을 만족하고, 하층의 c면 배향도(c2)가 「식 2: c1＞97.0％」를 만족하여도 좋다. 또한, 표층의 c면 배향도(c1)가 97.5％ 이하인 경우, 고품질의 반도체가 얻어지기 어렵고, 예컨대 반도체층 내에 결함이 생기는 경우가 있다.
표층의 트위스트각(w1)은 2.5° 미만이면 좋고, 2.0° 미만이면 좋고, 1.5° 미만이면 좋고, 1.0° 미만이어도 좋다. 표층의 트위스트각(w1)이 작을수록(각 결정의 c축 둘레의 방향이 일치하고 있을수록), 각 결정 간의 간극이 작아져, 고품질의 반도체를 성장시킬 수 있다. 그 때문에, 질화알루미늄판은, 표층의 트위스트각(w1)이 「식 3: w1＜2.5°」을 만족하여도 좋다.
표층의 트위스트각(w1)은, 하층의 트위스트각(w2)보다 작아도 좋다. 환언하면, 하층의 트위스트각(w2)은, 표층의 트위스트각(w1)보다 커도 좋다. 표층의 트위스트각(w1)은, 하층의 트위스트각(w2)에 대하여 99.5％ 미만이어도 좋다. 즉, 트위스트각(w1, w2)은, 「식 4: w1/w2＜0.995」를 만족하여도 좋다. 하층의 트위스트각(w2)이 커질수록, 각 결정 간에 간극이 확보되어, 질화알루미늄판의 파괴 인성이 향상하여, 질화알루미늄판을 깨지기 어렵게 할 수 있다. 또한, 하층의 트위스트각(w2)은, 상기 식 4를 만족하는 범위 내에서, 목적에 따라 조정하여도 좋다.
또한, 표층의 트위스트각(w1)을 크게 하여도, 질화알루미늄판의 파괴 인성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 표층은, 고품질의 반도체를 성장시키기 위해, 트위스트각(w1)이 작게 유지된다(2.5° 미만). 본 명세서에서 개시하는 질화알루미늄판은, 표층의 트위스트각(w1)은 작게 유지하고, 하층의 트위스트각(w2)은 표층보다 크게 함으로써, 고품질의 반도체를 성장시킬 수 있으며, 질화알루미늄판 자체의 파괴 인성을 높게 할 수 있다. 즉, 질화알루미늄판은, 상기 식 3 및 식 4의 쌍방을 만족하여도 좋다. 또한, 보다 확실하게 투명도가 높은 고품질의 반도체를 성장시키기 위해, 질화알루미늄판은, 상기 식 1 내지 4의 전부를 만족하여도 좋다.
또한, c면 배향도는, 원판형의 질화알루미늄판의 표층 또는 하층이 상면이 되도록 질화알루미늄판을 시료 홀더에 셋트하고, 질화알루미늄판에 X선을 조사하여 c면 배향도를 측정하였다. c면 배향도를 측정은, XRD 장치(Bruker-AXS 제조 D8-ADVANCE)를 이용하여, 2θ=20∼70°의 범위에서 XRD 프로파일을 측정하였다. 구체적으로는, CuKα선을 이용하여 전압 50 ㎸, 전류 300 ㎃의 조건으로 측정하였다. c면 배향도(％)는, (002)면의 회절 강도(I 002)와 (100)면의 회절 강도(I 100)를 이용하여, 「I 002/(I 002+I 100)×100」에 따라 산출하였다. 또한, c면의 트위스트각의 지표로서, 원판형의 질화알루미늄판의 표층에 대하여, (102)면의 로킹 커브 측정(XRC)을 행하였다. 로킹 커브 측정은, XRD 장치는 Bruker-AXS 제조 D8-DISCOVER를 이용하여, 전압 40 ㎸, 전류 40 ㎃, 콜리메이터 직경 0.5 ㎜, 안티 스캐터링 슬릿 3 ㎜, ω 스텝폭 0.01° 및 계수 시간 1초의 측정 조건에서 행하였다. 또한, 본 측정에서는 Ge(022) 비대칭 반사 모노크롬미터로 CuKα선을 평행 단색광화(반치폭 28초)하여 측정하였다. 이렇게 하여 얻어진 XRC 프로파일에 기초하여 반치폭을 구하였다.
본 명세서에서 개시하는 질화알루미늄판은, 표층 및 하층을 구성하는 각 결정의 c면의 배향도, 트위스트각을 조정함으로써, 상기한 이점을 얻고 있다. 본 명세서에서 개시하는 질화알루미늄판으로서는, 표층 및 하층의 쌍방이, 복수의 미결정에 의해 형성된 다결정체이다. 표층 및 하층은, 실질적으로 동일한 원료(질화알루미늄 결정립을 포함하는 분체)를 이용하여 제작된 다결정체여도 좋다. 즉, 표층과 하층은, 적어도 트위스트각이 다를 뿐이며, 각 결정의 결정 구조 자체는 같아도 좋다. 바꾸어 말하면, 표층 및 하층의 화학 조성은, 거의 같아도 좋다. 구체적인 지표로서, 표층의 질소 함유량과 표층 이외의 질소 함유량의 차가, 중량비로, 0.15％ 미만이어도 좋다. 표층 및 하층의 화학 조성을 거의 같게 함으로써, 표층 및 하층의 특성(물리적·화학적 특성)도 거의 같게 할 수 있다. 예컨대, 격자 상수의 차이에 의해 표층과 하층 사이에 변형이 생기는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 질화알루미늄판이, 반도체 소자 부분에 영향을 끼치는 것을 억제할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본원에서 개시하는 질화알루미늄판의 하층은, 질화알루미늄 분말을 소성하여 제작할 수 있다. 구체적으로는, 질화알루미늄판의 하층은, 판형이며 애스펙트비가 3 이상인 질화알루미늄 분체를 이용하여 평판형의 성형체를 제작하고, 그 후, 성형체를 상압 소결법, 핫 프레스법, 열간 정수압 프레스법(HIP), 방전 플라즈마 소결법(SPS) 등을 이용하여 소결함으로써 제작할 수 있다. 또한, 질화알루미늄판의 하층을 제작할 때에, 판형의 질화알루미늄 분체의 소결을 촉진시키는 소결 조제를 이용하여도 좋다. 또한, 소결시킨 후의 질화알루미늄판의 하층을 더욱 소성하여, 질화알루미늄판에 잔존하고 있는 소결 조제를 제거하여도 좋다.
질화알루미늄판의 표층도, 판형이며 애스펙트비가 3 이상인 질화알루미늄 분체를 이용하여 제작할 수 있다. 표층에 대해서는, 먼저, 애스펙트비가 3 이상인 판형의 질화알루미늄 분체를, 자장 배향 하에 있어서의 성형, 테이프 성형 등을 이용하여 평판형의 성형체를 제작한다. 그 후, 성형체를 상압 소결법, 핫 프레스법, 열간 정수압 프레스법(HIP), 방전 플라즈마 소결법(SPS) 등을 이용하여 소결함으로써 질화알루미늄판(표층)을 제작할 수 있다. 또한, 질화알루미늄판의 표층을 제작할 때에, 판형의 질화알루미늄 분체의 소결을 촉진시키는 소결 조제를 이용하여도 좋다. 또한, 소결시킨 후의 질화알루미늄판의 표층을 더욱 소성하여, 질화알루미늄판에 잔존하고 있는 소결 조제를 제거하여도 좋다. 또한, 질화알루미늄판의 표층으로서, 승화법에 따라 제작된 시판의 질화알루미늄 단결정을 사용하여도 좋다.
질화알루미늄판은, 표층과 하층을 접합하여 제작하여도 좋다. 구체적으로는, 먼저, 상기한 제작 방법을 이용하여, 평판형의 소성체(소성한 표층 및 하층)를 준비한다(공정 1). 다음에, 표층 및 하층용의 소성체의 각각의 접합면에, 진공 중에서 Ar 중성 원자빔을 조사한다(공정 2). 그 후, 표층용 소성체의 빔 조사면(접합면)과 하층용 소성체의 빔 조사면(접합면)을 접촉시키고, 가압하여 양 소성체를 접합한다(공정 3). 또한, 상기한 바와 같이, 공정 (2)에서는, 「Ar 중성 원자빔」을 사용한다. 예컨대, Ar 이온빔을 사용하면, 진공 챔버의 재료(예컨대 Fe, Cr 등)가 접합면에 혼입하거나, 비정질층이 3층 구조가 되지 않거나 할 우려가 있기 때문에, 바람직하지 못하다. 또한, 공정 (3)에 있어서, 가압할 때의 압력은, 질화알루미늄판의 사이즈(표층용 소성체 및 하층용 소성체의 사이즈) 등을 고려하여, 적절하게 설정하면 좋다. 표층용 소성체와 하층용 소성체의 접합 후, 표층 및 하층을 소정 두께까지 연마 가공함으로써, 소정 두께의 질화알루미늄판을 제작할 수 있다.
또한, 판형의 질화알루미늄 분체의 사이즈는, 질화알루미늄판과 비교하여 꽤 작다. 예컨대, 질화알루미늄 분체의 면방향 길이(c면의 사이즈)(L)는, 0.6∼20 ㎛여도 좋다. 면방향 길이(L)가 지나치게 작으면, 분체끼리가 응집하여, 분체 내의 각 결정의 c면 배향도를 높게 하는 것이 곤란해진다. 또한, 면방향 길이(L)가 지나치게 크면, 질화알루미늄판을 제조할 때, 소결이 일어나기 어려워져, 질화알루미늄판의 밀도(이론 밀도에 대한 상대 밀도)가 낮아지는 경우가 있다. 또한, 질화알루미늄 분체의 두께 방향 길이(D)는, 0.05∼2 ㎛여도 좋다. 두께 방향 길이(D)가 지나치게 작으면, 질화알루미늄판을 제조할 때, 질화알루미늄 분체의 형상이 무너지기 쉬워져, 질화알루미늄판을 구성하는 각 결정 간에 간극이 생기기 쉬워져, 질화알루미늄판의(특히 표층의) 트위스트각을 작게 하는 것이 곤란해진다. 또한, 질화알루미늄판의 c면 배향도를 높게 하는 것도 곤란해진다. 또한, 두께 방향 길이(D)가 지나치게 크면, 예컨대 닥터 블레이드 등을 이용하여 소성 전의 성형체의 두께를 조정할 때에, 닥터 블레이드로부터 질화알루미늄 분체에 더해지는 전단 응력을 분체 측면(두께 방향에 평행한 면)에서 받는 비율이 증가하여, 질화알루미늄 분체의 배열이 흐트러지는 일이 일어날 수 있다. 그 결과, 질화알루미늄판의 트위스트각을 작게하거나, c면 배향도를 높게 하는 것이 곤란해진다.
이하, 도 1∼5를 참조하여, 본 명세서에서 개시하는 질화알루미늄판의 특징을 설명한다. 도 1은 질화알루미늄판(10)의 단면을 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도면 중의 화살표(12, 14)는, c축의 방향을 나타내고 있다. 질화알루미늄판(10)은, c축의 배향도(c면 배향도)가 높은 표층(10a)과, 표층(10a)보다 c축의 배향도가 낮은 하층(10b)을 구비하고 있다. 단, 표층(10a) 및 하층(10b)에 있어서, c면 배향도는 상기 식 1 및 2를 만족한다. 즉, 표층(10a) 및 하층(10b) 모두, c면 배향도는 97％보다 크다[표층(10a)은 97.5％보다 크다]. 또한, 표층(10a)의 트위스트각은, 하층(10b)의 트위스트각보다 작고, 2.5° 미만이다. 반도체(도시 생략)는, 표층(10a)의 표면에 성장시킨다.
질화알루미늄판(10)은, 상기한 판형의 질화알루미늄 분체를 이용하여 제작되어 있다. 표층(10a) 및 하층(10b)은, 실질적으로 동일한 원료(판형의 질화알루미늄 분체)로 제작되어 있고, 화학적인 조성은 거의 같다. 예컨대, 표층(10a) 및 하층(10b)의 질소 원소의 함유량에 주목하면, 양자는 거의 같고, 구체적으로는, 양자의 차는 0.15％wt 미만이다. 그 때문에, 표층(10a) 및 하층(10b)의 특성도 거의 같다. 또한, 도 1 중의 표층(10a) 및 하층(10b)을 구획하고 있는 파선은, 판형의 질화알루미늄 분체가 소결에 의해 입성장하여 표층(10a) 및 하층(10b)을 구성하고 있는 것을 나타내고 있고, 반드시 결정립계를 의미하는 것이 아니다.
질화알루미늄판(10)을 제작하기 위한 각 시트(표층 시트, 하층 시트)용의 원료는, 슬러리형이고, 판형의 질화알루미늄 입자와 탄산칼슘, 이트리아, Ca-Al-O계당의 소성 조제를 혼합한 혼합 원료를 작성하고, 그 혼합 원료에 바인더, 가소제, 분산제 등을 첨가하여 생성할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 슬러리형의 원료 내에, 입형(구형)의 질화알루미늄 입자를 더한다. 또한, 판형의 질화알루미늄 입자로서, 고애스펙트비(애스펙트비 3 이상)의 것을 이용한다.
도 2는 표층(10a)을 구성하고 있는 질화알루미늄 결정(16, 18)을 모식적으로 나타내고 있다. 도 2에는 질화알루미늄 결정(16, 18)의 c면을 나타내고 있다. 질화알루미늄 결정의 결정 구조는 육방정계이고, c축에 직교하는 면에 m면이 나타난다. 도 2에는 질화알루미늄 결정(16)의 m면(16m)과, 질화알루미늄 결정(18)의 m면(18m)을 나타내고 있다. 질화알루미늄판(10)에서는, 표층(10a)을 구성하고 있는 각 질화알루미늄 결정의 c축 둘레의 방향이 일치하고 있고, 트위스트각은 2.5° 미만이다. 질화알루미늄 결정(16, 18)의 m면(16m, 18m)에 주목하면, 실질적으로, m면(16m)과 m면(18m)이 평행하다. 상기한 바와 같이, 트위스트각은, 표층(10a)의 질화알루미늄 결정의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 의해 나타난다.
도 3은 질화알루미늄 결정의 (102)면의 피크(최강 피크)를 예시하고 있다. 표층(10a) 또는 하층(10b)에 있어서의 각 질화알루미늄 결정의 c축 둘레의 방향이 일치하고 있는지의 여부는, 각 층을 XRD 장치로 측정하여, (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭으로부터 판단할 수 있다. 질화알루미늄판(10)의 경우, 표층(10a)의 (102)면의 반치폭(b10)[트위스트각(w1)에 상당]은, 2.5° 미만이다. 또한, 하층(10b)의 (102)면의 반치폭(b10)[트위스트각(w2)에 상당]은, 표층(10a)의 트위스트각보다 크고, 상기 식 4를 만족하고 있다. 즉, 표층(10a)은 각 질화알루미늄 결정의 c축 둘레의 방향이 일치하고 있고, 하층(10b)은, 표층(10a)과 비교하면, 각 질화알루미늄 결정의 c축 둘레의 방향이 일치하지 않는다. 질화알루미늄판(10)에서는, 표층(10a)이 고품질의 반도체를 성장시키는 역할을 담당하고, 하층(10b)이 반도체 소자 부분으로부터 질화알루미늄판(10)에 가해지는 힘을 완화하는 역할을 담당한다.
도 4는 표층(10a)의 상태를 모식적으로 나타내고 있고, 도 5는 하층(10b)의 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 질화알루미늄 결정의 c축 둘레의 방향이 일치하고 있으면, 질화알루미늄 결정 상에 성장시킨 반도체의 결정 방위도 일치하여, 양질의(결함이 적은) 반도체로 할 수 있다. 한편, 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 질화알루미늄 결정의 c축 둘레의 방향이 일치하지 않으면, 예컨대, 질화알루미늄 결정(16)에 대하여 질화알루미늄 결정(18)이 회전(트위스트)하고 있으면, 결정(16, 18) 사이에 간극(20)이 형성된다. 간극(20)은, 반도체 장치의 제조 과정, 또는, 반도체 장치의 사용 중에, 반도체(반도체 소자 부분)로부터 질화알루미늄판(10)에 가해지는 응력을 완화한다.
실시예
이하, 복수의 질화알루미늄판을 제작하여, 특성 평가를 행한 결과를 나타낸다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는, 본 명세서의 개시를 설명하기 위한 것으로서, 본 명세서의 개시를 한정하는 것이 아니다.
먼저, 질화알루미늄판의 원료인 판형의 질화알루미늄 입자의 제조 방법을 설명한다. 판형의 질화알루미늄 입자는, 판형의 산화알루미늄을 질소 유통 하의 가열로 내에서 열처리하여 제조하였다. 구체적으로는, 판형의 산화알루미늄[긴세이마테크(주)] 100 g, 카본 블랙[미쓰비시가가쿠(주)] 50 g, 알루미나 옥석(φ2 ㎜) 1000 g, IPA(이소프로필알코올: 토쿠야마(주) 제조, 토크소-IPA) 350 mL를, 30 rpm으로 240분간 분쇄 및 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 또한, 판형의 산화알루미늄은, 평균 입경(면방향 길이) 5 ㎛, 7 ㎛의 것을 이용하였다. 평균 입경이 5 ㎛인 산화알루미늄은, 평균 두께(두께 방향 길이) 0.07 ㎛, 애스펙트비 70이었다. 평균 입경이 7 ㎛인 산화알루미늄은, 평균 두께(두께 방향 길이) 0.1 ㎛, 애스펙트비 70이었다.
얻어진 혼합물로부터 알루미나 옥석을 제거하고, 그 혼합물을 로터리 에바포레이터를 이용하여 건조시켰다. 그 후, 잔존한 혼합물(판형 알루미나, 탄소 혼합물)을 유발로 가볍게 해쇄하였다(비교적 약한 힘으로, 응집한 입자를 분리시켰다). 다음에, 혼합물을 카본제의 도가니에 100 g 충전하고, 가열로 내에 배치하여, 질소 가스 3 L/min 유통 하에서 승온 속도 200℃/hr로 1600℃까지 승온하고, 1600℃에서 20시간 유지하였다. 가열 종료 후, 자연 냉각하여, 도가니로부터 시료를 꺼내고, 머플로를 이용하여 산화 분위기 하에 650℃에서 10 hr 열처리(후열처리)하여, 판형의 질화알루미늄 입자를 얻었다. 또힌, 후열처리는, 시료 중에 잔존하고 있는 탄소를 제거하기 위해 행하였다.
다음에, 얻어진 판형의 질화알루미늄 입자에 대해서, 질화알루미늄판의 원료로서 사용하는 입자의 선별을 행하였다. 상기 열처리 후의 질화알루미늄 입자에는, 단일 입자와 응집 입자가 포함되어 있다. 그 때문에, 열처리 후의 질화알루미늄 입자에 대하여 해쇄 처리 및 분급 처리를 실시하여, 단일 입자를 선별하였다. 구체적으로는, 열처리 후의 질화알루미늄 입자 100 g, 알루미나 옥석(φ15 ㎜) 300 g, IPA[토쿠야마(주) 제조, 토크소-IPA] 60 mL를, 30 rpm으로 240분간 해쇄하였다. 그 후, 알루미나 옥석을 제거하고, 로터리 에바포레이터를 이용하여 건조시켰다. 다음에, 건조 후의 질화알루미늄 입자를, 정밀 공기 분흡기[닛신 엔지니어링(주) 제조, TC-15NSC]를 이용하여 분급하였다. 또한, 분급점은, 상기한 판형의 산화알루미늄의 평균 입경과 동사이즈로 설정하였다. 분급 후 미립를, 질화알루미늄판의 원료로 하였다.
다음에, 질화알루미늄판의 제조 시에 이용하는 소결 조제의 합성 방법을 설명한다. 소결 조제로서 Ca와 Al의 복합 산화물(Ca-Al-O계 조제)을 제작하였다. 구체적으로는, 탄산칼슘[시라이시칼슘(주) 제조, Shilver-W] 56 g, γ-알루미나[다이메이가가쿠고교(주) 제조, TM-300D] 19 g, 알루미나 옥석(φ15 ㎜) 1000 g, IPA[토쿠야마(주) 제조, 토크소-IPA] 125 mL를, 110 rpm으로 120분간 분쇄·혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물로부터 알루미나 옥석을 제거하고, 그 혼합물을 로터리 에바포레이터를 이용하여 건조하여, 혼합 분말을 얻었다. 그 후, 혼합 분말을 알루미나제의 도가니에 70 g 충전하고, 가열로 내에 배치하여, 대기 중에서 승온 속도 200℃/hr로 1250℃까지 승온하여, 1250℃에서 3시간 유지하였다. 가열 종료 후, 자연 냉각하여, 도가니로부터 생성물(소결 조제)을 꺼내었다. 또한, 얻어진 소결 조제에 있어서의 Ca와 Al의 몰비는, 「Ca:Al=3:1」이었다.
다음에, 테이프 성형체를 제작하기 위한 원료의 조합에 대해서 설명한다. 상기 판형의 질화알루미늄 입자와, 상기 소결 조제와, 시판의 질화알루미늄 입자[토쿠야마(주) 제조, F 등급, 평균 입경 1.2 ㎛]의 비율(질량 비율)을 조정하여, 3종류의 원료(테이프 원료 1∼3)를 제작하였다. 테이프 원료 1∼4의 상세는 도 6에 나타낸다. 구체적으로는, 각 테이프 원료 20 g(합계 중량)에 대하여, 알루미나 옥석(φ15 ㎜) 300 g, IPA[토쿠야마(주) 제조, 토크소-IPA] 60 mL를, 30 rpm으로 240분간 분쇄·혼합하였다. 그 후, 알루미나 옥석을 제거하고, 로터리 에바포레이터를 이용하여 건조시켜, 테이프 원료 1∼3을 제작하였다.
테이프 원료 1∼3을 이용하여 3종의 테이프 성형체를 제작하였다. 구체적으로는, 상기 각 테이프 원료 100 질량부에 대하여, 바인더로서 폴리비닐부티랄(세키스이가가쿠고교 제조, 품번 BM-2) 7.8 질량부와, 가소제로서 디(2-에틸헥실)프탈레이트(구로가네가세이 제조) 3.9 질량부와, 분산제로서 트리올레인산소르비탄(카오제조, 레오돌 SP-O30) 2 질량부와, 분산매로서 2-에틸헥산올을 더하여 혼합하여, 원료 슬러리를 제작하였다. 또한, 분산매의 첨가량은, 슬러리 점도가 20000 cP가 되도록 조정하였다. 조정한 원료 슬러리를 이용하여, 질화알루미늄 입자의 판면(c면)이 테이프 성형체의 표면을 따라 배열되도록, 닥터 블레이드법에 따라 원료 슬러리를 PET 필름 상에 성형하였다. 또한, 슬러리 두께는, 건조 후의 두께가 50 ㎛가 되도록 조정하였다. 이상의 공정에 따라, 3종의 테이프 성형체(테이프 성형체 1∼3)를 제작하였다.
테이프 성형체 1∼3을 이용하여 제작한 3종류의 질화알루미늄 소결체와, 시판의 질화알루미늄 단결정(두께 350 ㎛)을 이용하여, 6종의 질화알루미늄판(시료 1∼6)을 제작하였다. 질화알루미늄 소결체의 제작 방법을 설명한다. 먼저, 각 테이프 성형체를 직경 20 ㎜의 원형으로 절단하고, 각 테이프 성형체를 적층하여, 5종의 적층 성형체를 제작하였다. 구체적으로는, 테이프 성형체(1)를 4장 적층한 적층 성형체(S1), 테이프 성형체(2)를 4장 적층한 적층 성형체(S2), 테이프 성형체(3)를 4장 적층한 적층 성형체(S3), 테이프 성형체(1)를 10장 적층한 적층 성형체(R1), 테이프 성형체(2)를 10장 적층한 적층 성형체(R2)를 제작하였다. 각 적층 성형체를 두께 10 ㎜의 알루미늄판 상에 배치한 후, 패키지에 넣고 패키지 내부를 진공으로 하여, 진공 패키지로 하였다. 각 진공 패키지를 85℃의 온수 중에서 100 ㎏f/㎠의 압력으로 정수압 프레스를 행하여, 원판형의 적층 성형체를 얻었다.
다음에, 제작한 각 적층 성형체의 1차 소성을 행하였다. 구체적으로는, 먼저, 각 적층 성형체를 탈지로 중에 배치하고, 600℃에서 10시간 탈지를 행하였다. 탈지 후의 각 적층 성형체를 흑연제의 형을 이용하여, 핫 프레스로 질소 중, 소성 온도(최고 도달 온도) 1850℃에서 5시간, 면압 200 ㎏f/㎠의 조건 하에서 소성하여, 각 적층 성형체를 1차 소성하였다. 또한, 핫 프레스 시의 가압 방향은, 각 적층 성형체의 적층 방향(테이프 성형체의 표면에 대략 직교하는 방향)으로 하였다. 또한, 가압은, 실온으로 강온할 때까지 유지하였다.
다음에, 1차 소성 후의 각 적층 성형체의 2차 소성을 행하였다. 먼저, 1차 소성 후의 각 적층 성형체의 표면을 연삭하여, S1, S2, S3으로 제작한 1차 소성체는 φ20 ㎜, 두께 0.08 ㎜로 조정하고, R1, R2로 제작한 1차 소성체는 φ20 ㎜, 두께 0.23 ㎜로 조정하였다. 각 적층 성형체를 질화알루미늄제의 시스에 충전하고, 가열로 내를 질소 분위기로 하여, 소성 온도(최고 도달 온도) 1900℃에서 75시간 소성하여, 각 적층 성형체를 2차 소성 하였다.
다음에, 2차 소성 후의 각 적층 성형체와 시판의 질화알루미늄 단결정의 표리면을 조연마한 후, 또한, 이들을 φ68 ㎜의 금속제 정반에 고정하여, 입경이 9 ㎛ 및 3 ㎛인 다이아몬드 지립을 포함하는 슬러리를 적하한 구리제 랩핑반에 의해 연마하고, 또한, 콜로이달실리카를 포함하는 슬러리를 적하한 버프반으로 300분간 연마하였다. 그 후, 연마 후의 각 적층 성형체 및 질화알루미늄 단결정을, 아세톤, 에탄올, 이온 교환수의 순서로 각각 3분간 세정하였다. 연마 후의 각 적층 성형체 및 질화알루미늄 단결정은, S1, S2, S3은 두께 60 ㎛이고, R1, R2는 두께 210 ㎛이고, 양면 모두 경면으로 되어 있었다.
양면을 연마한 2차 소성체 및 시판의 질화알루미늄 단결정으로부터, 질화알루미늄판을 제작하기 위한 기판으로서 2장 선택하고, 각각의 기판의 접합면을 세정하여 표면의 오물을 제거한 후, 진공 챔버에 도입하였다. 그 후, 10-6 ㎩대의 진공 중에서, 각각의 기판의 접합면에 고속 Ar 중성 원자빔(가속 전압 1 ㎸, Ar 유량 60 sccm)을 70 sec간 조사하였다. 조사 후, 10분간 그대로 방치하여 각 기판을 26∼28℃로 냉각하였다. 계속해서, 2차 소성체 및 시판의 질화알루미늄 단결정의 빔 조사면끼리를 접촉시킨 후, 4.90 kN로서 2분간 가압하여 양 기판을 접합하였다. 접합 후, 표층을 두께가 50 ㎛, 하층을 두께가 200 ㎛가 될 때까지 연마 가공하고, 그 후 260℃에서 어닐을 행하여, 질화알루미늄판을 얻었다. 각 질화알루미늄판(시료 1∼6)에 있어서 사용한 재료(테이프 성형체, 질화알루미늄 단결정)의 조합을 도 7에 나타낸다.
또한, 도 7 중의 사용 테이프 1∼3은, 도 6의 테이프 원료 1∼3으로부터 얻어진 테이프 성형체에 상당한다. 즉, 시료 1의 하층은 적층 성형체(R1), 시료 2의 하층은 적층 성형체(R2), 시료 4의 상층은 적층 성형체(S3), 시료 4의 하층은 적층 성형체(R1), 시료 5의 상층은 적층 성형체(S1), 시료 5의 하층은 적층 성형체(R1), 시료 6의 상층은 적층 성형체(S2), 시료 6의 하층은 적층 성형체(R2)를 이용하여 제작된 2차 소성체이다. 또한, 시료 3은, 실제로는 적층체를 제작하지 않아, 동일의 질화알루미늄 단결정을 표층 또는 하층으로서 평가하였다. 시료 3에 대해서는, 1차 소성 및 2차 소성도 행하지 않았다. 또한, 어떤 시료도 표층 및 하층의 두께는, 적층하는 테이프 성형체의 매수, 또는, 소성 후(2차 소성 후), 또는 접합 후의 연마에 의해, 임의로 조정할 수 있다.
얻어진 시료(시료 1∼6)에 대해서, 배향도, 트위스트각을 측정하고, 또한, 시료의 투명성, 성막성, 가공성에 대해서 평가를 행하였다. 평가 결과를 도 7에 나타낸다. 이하, 측정·평가 방법에 대해서 설명한다.
배향도(c면 배향도)는, 각 시료의 표층 및 하층의 측정면(연마면)의 각각에 대하여 X선을 조사하여, 측정하였다. 구체적으로는, XRD 장치(Bruker-AXS 제조 D8-ADVANCE)를 이용하고, CuKα선을 이용하여 전압 50 ㎸, 전류 300 ㎃의 조건 하, 2θ=20∼70°의 범위에서 XRD 프로파일을 측정하였다. 또한, 배향도(f)는, 로트게링법에 따라 산출하였다. 구체적으로는, 이하의 식 (3), (4)로 얻어진 결과(P, P0)를, 식 (2)에 대입함으로써 산출하였다. 또한, 식중, P는 얻어진 시료(질화알루미늄판)의 XRD 측정으로부터 얻어진 값이고, P0은 표준 질화알루미늄(JCPDS 카드 No. 076-0566)으로부터 산출한 값이다. 또한, (hkl)로서, (100), (002), (101), (102), (110), (103)을 사용하였다.
f={(P-P0)/(1-P0)}×100···(2)
P0=ΣI0(002)/ΣI0(hkl)···(3)
P=ΣI(002)/ΣI(hkl)···(4)
트위스트각(X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭)은, 각 시료의 표층 및 하층의 (102)면에 대하여 X선을 조사하여, 측정하였다. 구체적으로는, XRD 장치(Bruker-AXS 제조 D8-DISCOVER)를 이용하고, CuKα선을 이용하여 전압 40 ㎸, 전류 40 ㎃, 콜리메이터 직경 0.5 ㎜, 안티 스캐터링 슬릿 3 ㎜, ω 스텝폭 0.01°의 조건 하, 계수 시간 1초로 XRD 프로파일을 측정하였다. 얻어진 XRC 프로파일에 기초하여 반치폭을 산출하여, 트위스트각으로 하였다.
도 7에는 각 시료에 대해서, 표층의 c면 배향도(c1), 하층의 c면 배향도(c2), 표층의 트위스트각(w1), 하층의 트위스트각(w2)이 하기 식 (1)∼(4)를 만족하고 있는 시료에 「○」를 붙이고, 만족하지 않는 시료에 「×」를 붙인다.
식 1: c1＞97.5％
식 2: c2＞97.0％
식 3: w1＜2.5°
식 4: w1/w2＜0.995
투명성(투광률)은, 각 시료를 세로 10 ㎜, 가로 10 ㎜로 절취하고, 분광 광도계(Perkin Elmer 제조, Lambda 900)를 이용하여 파장 450 ㎚에 있어서의 직선 투과율을 측정하여 평가하였다. 도 7에는 직선 투과율 40％ 이상의 시료에 「○」를 붙이고, 40％ 미만의 시료에 「×」를 붙인다.
성막성은, 연마 후의 각 시료의 표면에 유기 금속 기상 성장법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 질화알루미늄갈륨(Al0.5Ga0.5N)을 성막하고, Al0.5Ga0.5N 표면의 결함수를 계측하여 평가하였다. 구체적으로는, 리액터 내에 기판(각 시료)을 배치하고, 리액터 내의 압력을 13 ㎪로 하고, 기판(각 시료) 온도를 1000℃로 한 상태에서, 기판에 원료를 공급하여, Al0.5Ga0.5N을 대략 230 ㎚ 성막하였다. 또한, 원료로서 암모니아 가스, 트리메틸알루미늄, 트리메틸갈륨을 이용하고, 캐리어 가스로서 수소와 질소를 이용하였다. 그 후, 성막면(Al0.5Ga0.5N층의 표면)을 주사형 전자 현미경[니혼덴시(주) 제조, JSM-6390]으로 배율 3000배로 관찰하여(20시야 이상), 크랙, 핀홀 등의 결함의 수를 카운트하여, 결함수가 100개/㎟ 이하인지의 여부를 평가하였다. 도 7에는 결함수가 100개/㎟ 이하인 시료에 「○」, 결함수가 100개/㎟ 초과의 시료에 「×」를 붙인다.
가공성은, 각 시료를 다이싱하고, 다이싱 후의 이면 치핑의 폭을 측정하여, 평가하였다. 구체적으로는, 먼저, 평탄면을 갖는 알루미나 소결판을 준비하여, 각 시료의 하층측을 알루미나 소결판의 표면(평탄면)에 왁스로 고정하였다. 그 후, 각 시료를, #400의 레진 다이아몬드 블레이드를 이용하여, 블레이드의 회전 속도 30000 rpm, 블레이드의 이송 속도 3 ㎜/s로 각 시료의 표층측으로부터 절단하였다. 절단 후, 각 시료를 알루미나 소결판으로부터 제거하고, 각 시료의 하층측을 광학 현미경으로 관찰하여, 이면 치핑폭(하층면에 들어가 있는 절단면으로부터의 치핑의 폭)을 측정하여, 치핑폭이 10 ㎛ 이하인지의 여부를 평가하였다. 도 7에는 이면 치핑폭이 10 ㎛ 이하인 시료에 「○」, 이면 치핑폭이 10 ㎛ 초과인 시료에 「×」를 붙인다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 표층 및 하층의 c면 배향도가 높은(식 1 및 식 2을 만족) 시료는, 투명성이 높은 것이 확인되었다(시료 1, 3, 4, 5). 또한, 표층의 c면 배향도가 높고(식 1을 만족), 표층의 트위스트각이 작은(식 3을 만족) 시료는, 성막성이 양호한 것이 확인되었다(시료 1, 2, 3). 성막성이 양호한 시료(시료 1, 2, 3) 중, 하층의 트위스트각이 표층의 트위스트각보다 큰(식 4를 만족) 시료는, 가공성이 양호한 것이 확인되었다(시료 1, 2). 즉, 식 1, 3 및 4를 만족함으로써, 양질의(결함이 적은) 반도체를 성장시킬 수 있으며, 고강도의(파괴 인성이 높은) 질화알루미늄판이 얻어지는 것이 확인되었다. 또한, 식 1∼4 전부를 만족함으로써, 투명도가 높고, 양질의 반도체를 성장시킬 수 있으며, 고강도의 질화알루미늄판이 얻어지는 것이 확인되었다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명하였지만, 이들은 예시에 지나지 않고, 청구범위를 한정하는 것이 아니다. 청구범위에 기재된 기술에는, 이상에 예시한 구체예를 여러 가지로 변형, 변경한 것이 포함된다. 또한, 본 명세서 또는 도면에 설명한 기술 요소는, 단독으로 또는 각종 조합에 의해 기술적 유용성을 발휘하는 것으로서, 출원 시 청구항 기재의 조합에 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서 또는 도면에 예시한 기술은 복수 목적을 동시에 달성하는 것으로서, 그 중 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술적 유용성을 갖는 것이다.

Claims (2)

  1. 질화알루미늄판으로서,
    표층을 두께 방향에서 X선 회절 측정하였을 때의 (002)면의 회절 강도와 (100)면의 회절 강도의 합계에 대한 (002)면의 회절 강도의 비율을 c면 배향도(c1)로 하고,
    표층 이외의 부위를 두께 방향에서 X선 회절 측정하였을 때의 (002)면의 회절 강도와 (100)면의 회절 강도의 합계에 대한 (002)면의 회절 강도의 비율을 c면 배향도(c2)로 하고,
    표층의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭을 w1로 하고,
    표층 이외의 부위의 (102)면의 X선 로킹 커브 프로파일에 있어서의 반치폭을 w2로 하였을 때에,
    이하의 관계식 (1) 내지 (4),
    c1＞97.5％···(1)
    c2＞97.0％···(2)
    w1＜2.5°···(3)
    w1/w2＜0.995···(4)
    를 만족하는 것인 질화알루미늄판.
  2. 제1항에 있어서, 표층의 질소 함유량과 표층 이외의 부위의 질소 함유량의 차가, 중량비로 0.15％ 미만인 것인, 질화알루미늄판.
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