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III族氮化物晶体的制造方法及晶种基板


技术摘要:
本发明以提供不易产生裂开或裂缝的III族氮化物晶体的制造方法及晶种基板为技术问题。为了解决上述技术问题,本发明的III族氮化物晶体的制造方法包括:籽晶准备工序,在基板之上配置多个III族氮化物的晶体作为多个籽晶;晶体生长工序,在包含氮的环境下,使籽晶的表面接  全部
背景技术:
近年来,GaN等III族氮化物的晶体作为发光二极管等的材料而受到关注。作为这 样的III族氮化物的晶体的制造方法之一,已知有在Na等的碱金属熔融液(助熔剂)中使III 族元素与氮反应,而使结晶缺陷(位错)较少的高品质的晶体生长的助熔剂法(例如,参照专 利文献1)。另外,公开了以下方法:为了得到较大的尺寸的III族氮化物晶体,将在蓝宝石基 板上以有机金属气相生长法(MOCVD:Metal-Organic  Chemical  Vapor  Deposition)等形成 的多个III族氮化物层设为籽晶(晶种),使该籽晶与碱金属熔融液接触来使III族氮化物晶 体生长的方法(例如,参照专利文献2及专利文献3)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本专利第4538596号公报 专利文献2:日本特开2014-55091号公报 专利文献3:日本专利第5904421号公报
技术实现要素:
发明要解决的问题 根据专利文献3中公开的以往的制造方法,如图12所示,能够在圆盘状的基板31的 圆形的籽晶配置区域32配置多个籽晶(未图示)并使III族氮化物晶体生长。在该情况下,如 图13所示,得到与基板31的大小大致相同的、较大尺寸的III族氮化物晶体33。但是,虽然也 取决于生长条件,但所得到的III族氮化物晶体33的外周是由最稳定的结晶面(例如在GaN 的情况下为(1-100)面)构成的。因此,如图13所示,在外周的一部分的区域中,产生断续地 配置有微小的(1-100)面的结构(凹凸部)33a。而且,在这样的基板中,该凹凸部33a容易成 为产生裂开或裂缝的起点。也就是说,以往的方法中存在以下问题:难以成品率良好地制造 较大尺寸的III族氮化物晶体基板。 本发明的目的在于,提供不易产生裂开或裂缝的III族氮化物晶体的制造方法、以 及晶种基板。 解决问题的方案 本发明的III族氮化物晶体的制造方法包括:籽晶准备工序,在基板之上配置多个 III族氮化物的晶体作为多个籽晶;以及晶体生长工序,在包含氮的环境下,使所述籽晶的 表面接触包含从镓、铝及铟中选择的至少一种III族元素以及碱金属的熔融液,来使III族 氮化物晶体在所述籽晶上生长,在所述籽晶准备工序中,将所述多个籽晶配置于所述基板 上设置的六边形区域内部。 另外,本发明的晶种基板具有:基板;以及多个籽晶,其配置于所述基板上设置的 3 CN 111593400 A 说 明 书 2/8 页 六边形区域内部,且由多个III族氮化物的晶体构成。 发明效果 根据本发明的III族氮化物晶体的制造方法,所生长的III族氮化物晶体的最外周 是直线状。因此,III族氮化物晶体不易产生裂开或裂缝,能够成品率良好地制造III族氮化 物晶体。 附图说明 图1是本发明的实施方式1中使用的III族氮化物晶体的制造装置的一个实例,是 表示将基板从熔融液中拉起的状态的概略剖面图。 图2是表示在图1的III族氮化物晶体的制造装置中将基板浸渍于熔融液的状态的 概略剖面图。 图3是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造中所使用的晶种基板的一个 实例的概略俯视图。 图4是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造中所使用的晶种基板的一个 实例的概略俯视图。 图5是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造方法的晶体生长工序的概略 俯视图。 图6是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造方法的籽晶准备工序的概略 剖面图。 图7是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造方法的晶体生长工序(第一 晶体生长工序)的概略剖面图。 图8是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造方法的晶体生长工序(第二 晶体生长工序)的概略剖面图。 图9是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造方法的分离工序的概略剖面 图。 图10是本发明的实施方式1的III族氮化物晶体的制造方法的研磨工序的概略剖 面图。 图11是用于说明III族氮化物晶体的制造方法的晶体生长工序的概略剖面图。 图12是以往的III族氮化物晶体的制造中所使用的晶种基板的一个实例的概略俯 视图。 图13是以往的III族氮化物晶体的制造方法的晶体生长工序的概略俯视图。 附图标记说明 1、31  基板 2、32  籽晶配置区域 3     第一III族氮化物晶体(第一GaN) 3a    第二III族氮化物晶体(第二GaN) 4     籽晶 11   晶种基板 12   熔融液 4 CN 111593400 A 说 明 书 3/8 页 21    III族氮化物晶体基板 33    III族氮化物晶体 33a  凹凸结构 100   III族氮化物晶体制造装置 102  坩埚 103  反应室 110   加热器 113  氮供给管线 114   基板保持机构
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