JP4497170B2 - エピタキシャル基板の製造方法 - Google Patents
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Description
(実施例)
本発明の効果を確認するために、以下のような実験を行なった。すなわち、GaN基板を用いて、有機金属化学気相成長法(MOCVD)により青色発光ダイオード構造を形成した。このとき、実施例の試料については本発明に従ったエピタキシャル基板の製造方法を用い、比較例の試料については従来のエピタキシャル基板の製造方法を用いた。以下、実験の内容を説明する。
(試料)
3枚のGaN(0001)基板を準備した。そのうち、2枚のGaN基板を本発明の実施例1、2の試料とし、残りの1枚のGaN基板を比較例の試料とした。基板のサイズは、平面形状がほぼ円形状であり、直径が50mm、厚みが0.35mmである。
(実験装置)
実験装置として、エピタキシャル膜を形成するための有機金属化学気相成長法を実施するための気相成長装置を準備した。基本的な気相成長装置の構成は図2に示した処理装置と同様である。サセプタとしては、表面にSiCを被覆した黒鉛からなるSiC被覆黒鉛サセプタを用いた。ただし、実施例1、2の試料を処理するときに用いたサセプタは、図2に示すようにその表面に深さ0.43mmの凹部が形成され、実施例1の試料を処理するときには当該凹部の内部に厚み0.2μmの石英板を配置し、また、実施例2の試料を処理するときには凹部の内部に中間部材として厚さ0.2μmのサファイア板を配置した。また、比較例の試料を処理するときに用いたサセプタには、GaN基板の厚みと実質的に同じ深さの凹部が形成されている。
(処理方法)
実施例1について:
サセプタの凹部において、石英板の上にGaN基板を配置した。GaN基板の当該石英板に対向する裏面はN面とした。次に、反応管の内部の圧力を100kPaに制御しながら、反応管の内部にNH3ガスとH2ガスを導入した。そして、ヒータによる加熱によって、GaN基板の温度を1050℃とした。この状態で10分間保持することにより、クリーニング工程を実施した。
サセプタの凹部において、サファイア板の上にGaN基板を配置した。GaN基板の当該サファイア板に対向する裏面はN面とした。その後、上述した実施例1と同様の処理を行なうことにより、本発明の実施例2としてのエピタキシャル基板を作製した。
サセプタの凹部において、SiC被覆黒鉛サセプタの表面とGaN基板の裏面が直接接触するようにGaN基板を配置した。GaN基板の裏面はN面とした。その後、上述した実施例1と同様の処理を行なうことにより、本発明の比較例としてのエピタキシャル基板を作成した。
(評価内容および結果)
実施例1について:
上述のようにして形成した実施例1としてのエピタキシャル基板を反応室から取出し、外観を確認した。その結果、実施例1のエピタキシャル基板の裏面には特に変色などの異常は見られなかった。また、PLマッピング測定装置を用いて当該エピタキシャル基板のPL波長分布を測定すると、中心波長が470nm、標準偏差(σ)が2nmであった。
上述のようにして形成した実施例2としてのエピタキシャル基板を反応室から取出し、外観を確認した。その結果、実施例1のエピタキシャル基板と同様に、実施例2のエピタキシャル基板の裏面には特に変色などの異常は見られなかった。また、実施例1のエピタキシャル基板と同様にPLマッピング測定装置を用いて当該エピタキシャル基板のPL波長分布を測定すると、中心波長が472nm、標準偏差(σ)が2.3nmであった。
上述のようにして形成した比較例としてのエピタキシャル基板を反応室から取出し、外観を確認した。その結果、エピタキシャル基板の裏面では黒い変色部分が目視で確認された。また、実施例1のエピタキシャル基板と同様に、PLマッパー装置を用いて当該エピタキシャル基板のPL波長分布を測定すると、中心波長が460nm、標準偏差(σ)が7nmであった。
Claims (5)
- GaN基板を準備する工程と、
前記GaN基板を、炭化珪素を含む表面層を有するサセプタ上に、炭化珪素とは異なる材料からなる中間部材を介して配置する配置工程と、
前記サセプタ上に配置された前記GaN基板の表面と対向する領域にアンモニアを含む反応ガスを供給することにより、前記GaN基板の表面上にエピタキシャル膜を成長させる成膜工程とを備える、エピタキシャル基板の製造方法。 - 前記中間部材を構成する材料は、石英、サファイア、グラファイト、パイロリティックグラファイト、パイロリティックボロンナイトライド、窒化ホウ素と窒化アルミニウムとの複合材、および窒化ホウ素と窒化珪素との複合材からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
- 前記成膜工程では、前記GaN基板の前記中間部材に対向する表面を覆うように、前記中間部材が配置されている、請求項1または2に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
- 前記中間部材は板状の形状を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
- 前記中間部材の厚みは0.01mm以上1mm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
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