[發(fā)明專利]III族氮化物晶體的制造方法及晶種基板

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010103889.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN111593400A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岡山芳央;小松真介;多田昌浩;森勇介;今西正幸;吉村政志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社;國立大學(xué)法人大阪大學(xué)
• 主分類號(hào): C30B15/22
• 分類號(hào): C30B15/22;C30B15/36;C30B28/10;C30B29/38;C30B25/00;C30B29/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張濤

本發(fā)明以提供不易產(chǎn)生裂開或裂縫的III族氮化物晶體的制造方法及晶種基板為技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的III族氮化物晶體的制造方法包括：籽晶準(zhǔn)備工序，在基板之上配置多個(gè)III族氮化物的晶體作為多個(gè)籽晶；晶體生長工序，在包含氮的環(huán)境下，使籽晶的表面接觸包含從鎵、鋁、及銦中選擇的至少一種III族元素以及堿金屬的熔融液，來使III族氮化物晶體生長。在所述籽晶準(zhǔn)備工序中，將多個(gè)籽晶配置于在基板上設(shè)置的六邊形區(qū)域內(nèi)部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及III族氮化物晶體的制造方法及晶種基板。

背景技術(shù)

近年來，GaN等III族氮化物的晶體作為發(fā)光二極管等的材料而受到關(guān)注。作為這樣的III族氮化物的晶體的制造方法之一，已知有在Na等的堿金屬熔融液(助熔劑)中使III族元素與氮反應(yīng)，而使結(jié)晶缺陷(位錯(cuò))較少的高品質(zhì)的晶體生長的助熔劑法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另外，公開了以下方法：為了得到較大的尺寸的III族氮化物晶體，將在藍(lán)寶石基板上以有機(jī)金屬氣相生長法(MOCVD：Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)等形成的多個(gè)III族氮化物層設(shè)為籽晶(晶種)，使該籽晶與堿金屬熔融液接觸來使III族氮化物晶體生長的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4538596號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2014-55091號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利第5904421號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

根據(jù)專利文獻(xiàn)3中公開的以往的制造方法，如圖12所示，能夠在圓盤狀的基板31的圓形的籽晶配置區(qū)域32配置多個(gè)籽晶(未圖示)并使III族氮化物晶體生長。在該情況下，如圖13所示，得到與基板31的大小大致相同的、較大尺寸的III族氮化物晶體33。但是，雖然也取決于生長條件，但所得到的III族氮化物晶體33的外周是由最穩(wěn)定的結(jié)晶面(例如在GaN的情況下為(1-100)面)構(gòu)成的。因此，如圖13所示，在外周的一部分的區(qū)域中，產(chǎn)生斷續(xù)地配置有微小的(1-100)面的結(jié)構(gòu)(凹凸部)33a。而且，在這樣的基板中，該凹凸部33a容易成為產(chǎn)生裂開或裂縫的起點(diǎn)。也就是說，以往的方法中存在以下問題：難以成品率良好地制造較大尺寸的III族氮化物晶體基板。

本發(fā)明的目的在于，提供不易產(chǎn)生裂開或裂縫的III族氮化物晶體的制造方法、以及晶種基板。

解決問題的方案

本發(fā)明的III族氮化物晶體的制造方法包括：籽晶準(zhǔn)備工序，在基板之上配置多個(gè)III族氮化物的晶體作為多個(gè)籽晶；以及晶體生長工序，在包含氮的環(huán)境下，使所述籽晶的表面接觸包含從鎵、鋁及銦中選擇的至少一種III族元素以及堿金屬的熔融液，來使III族氮化物晶體在所述籽晶上生長，在所述籽晶準(zhǔn)備工序中，將所述多個(gè)籽晶配置于所述基板上設(shè)置的六邊形區(qū)域內(nèi)部。

另外，本發(fā)明的晶種基板具有：基板；以及多個(gè)籽晶，其配置于所述基板上設(shè)置的六邊形區(qū)域內(nèi)部，且由多個(gè)III族氮化物的晶體構(gòu)成。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物晶體的制造方法，所生長的III族氮化物晶體的最外周是直線狀。因此，III族氮化物晶體不易產(chǎn)生裂開或裂縫，能夠成品率良好地制造III族氮化物晶體。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中使用的III族氮化物晶體的制造裝置的一個(gè)實(shí)例，是表示將基板從熔融液中拉起的狀態(tài)的概略剖面圖。

圖2是表示在圖1的III族氮化物晶體的制造裝置中將基板浸漬于熔融液的狀態(tài)的概略剖面圖。