JP6203460B1 - 窒化物結晶基板 - Google Patents
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Abstract
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 (11)
- 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5×10 6 個/cm 2 以下である
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
請求項1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
請求項1または2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
請求項1から3のいずれか1項に記載の窒化物結晶基板。 - 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
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
請求項5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
請求項1から6のいずれか1項に記載の窒化物結晶基板。 - 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
窒化物結晶基板。 - 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
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
請求項9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
請求項10に記載の窒化物結晶基板。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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