氮化镓晶体基板制造技术

一种氮化镓晶体基板，所述氮化镓晶体基板具有50mm以上且155mm以下的直径并且具有300μm以上且800μm以下的厚度，并且在其外缘的一部分中包括平坦部和缺口部中的任一者。所述氮化镓晶体基板含有2×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮化镓晶体基板
本专利技术涉及一种氮化镓晶体基板。
技术介绍
日本特开2002-356398号公报(专利文献1)公开了一种由具有{0001}平面取向的六方晶系氮化镓单晶构成的透明且独立的环形氮化镓晶片作为由氮化镓晶体构成的环形晶片，其特征在于具有在正表面侧和背表面侧以5°至30°的倾斜角倒角的外周部。日本特开2009-105435号公报(专利文献2)公开了一种由具有{0001}平面取向的六方晶系氮化镓单晶构成的透明且独立的环形氮化镓晶片，其特征在于包括显示出与通过在外周部的一部分中切割弓形部分而获得的平面正交的特定晶体取向{hkm0}的平坦部。日本特开2007-134461号公报(专利文献3)公开了一种在基板圆弧部的III族极性表面和氮极性表面的两侧倒角的III族氮化物半导体基板，其特征在于在氮极性表面侧的倒角部在包括基板的取向平坦部的整个外周上以超过30°且不大于60°的角度倒角。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-356398号公报专利文献2：日本特开2009-105435号公报专利文献3：日本特开2007-134461号公报
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板包括直径为50mm以上且155mm以下的主表面并且所述氮化镓晶体基板的厚度为300μm以上且800μm以下。所述氮化镓晶体基板的外缘的一部分包括平坦部和缺口部中的任一者。所述氮化镓晶体基板含有2×1017cm-3以上且4×1018cm-3以下的浓度的氧原子、硅原子和载流子中的任一种。在从所述平坦部起到在所述主表面中在与指示所述平坦部的直线垂直的方向上距离所述平坦部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一平坦区域和从所述缺口部起到在所述主表面中在与指示所述缺口部的曲线垂直的方向上距离所述缺口部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一缺口区域中的任一者中，所述氮化镓晶体基板具有1000cm-2以上且5×107cm-2以下的平均位错密度。根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板包括直径为50mm以上且155mm以下的主表面并且所述氮化镓晶体基板的厚度为300μm以上且800μm以下。所述氮化镓晶体基板的外缘的一部分包括平坦部和缺口部中的任一者。所述氮化镓晶体基板含有2×1017cm-3以上且4×1018cm-3以下的浓度的氧原子、硅原子和载流子中的任一种。在从所述平坦部起到在所述主表面中在与指示所述平坦部的直线垂直的方向上距离所述平坦部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一平坦区域和从所述缺口部起到在所述主表面中在与指示所述缺口部的曲线垂直的方向上距离所述缺口部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一缺口区域中的任一者中，所述氮化镓晶体基板具有-10MPa以上且10MPa以下的平均残余应力。根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板包括直径为50mm以上且155mm以下的主表面并且所述氮化镓晶体基板的厚度为300μm以上且800μm以下。所述氮化镓晶体基板的外缘的一部分包括平坦部和缺口部中的任一者。所述氮化镓晶体基板含有2×1017cm-3以上且4×1018cm-3以下的浓度的氧原子、硅原子和载流子中的任一种。在从所述平坦部起到在所述主表面中在与指示所述平坦部的直线垂直的方向上距离所述平坦部1mm的位置为止的宽度上延伸的第二平坦区域和从所述缺口部起到在所述主表面中在与指示所述缺口部的曲线垂直的方向上距离所述缺口部1mm的位置为止的宽度上延伸的第二缺口区域中的任一者中，所述氮化镓晶体基板具有1000cm-2以上且5×107cm-2以下的平均位错密度。根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板包括直径为50mm以上且155mm以下的主表面并且所述氮化镓晶体基板的厚度为300μm以上且800μm以下。所述氮化镓晶体基板的外缘的一部分包括平坦部和缺口部中的任一者。所述氮化镓晶体基板含有2×1017cm-3以上且4×1018cm-3以下的浓度的氧原子、硅原子和载流子中的任一种。在从所述平坦部起到在所述主表面中在与指示所述平坦部的直线垂直的方向上距离所述平坦部1mm的位置为止的宽度上延伸的第二平坦区域和从所述缺口部起到在所述主表面中在与指示所述缺口部的曲线垂直的方向上距离所述缺口部1mm的位置为止的宽度上延伸的第二缺口区域中的任一者中，所述氮化镓晶体基板具有-10MPa以上且10MPa以下的平均残余应力。附图说明图1A是示出在根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板中形成平坦部的外缘的一部分的示例性位置的示意性平面图。图1B是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板中的示例性平坦部以及第一平坦区域和第二平坦区域的放大的示意性平面图。图2A是示出在根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板中形成缺口部的外缘的一部分的示例性位置的示意性平面图。图2B是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板中的缺口部以及第一缺口区域和第二缺口区域的放大的示意性平面图。图3A是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板中平均位错密度的示例性测量部分的放大的示意性剖面图。图3B是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板中平均位错密度的另一个示例性测量部分的放大的示意性剖面图。图4是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板中平均残余应力的示例性测量部分的放大的示意性剖面图。图5A是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板的示例性制造方法的制造装置内部的示意性垂直剖面图。图5B是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板的示例性制造方法的制造装置的晶体生长部的示意性水平平面图。图6A是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板的另一示例性制造方法的制造装置内部的示意性垂直剖面图。图6B是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板的另一示例性制造方法的制造装置的晶体生长部的示意性水平平面图。图7A是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板的又一示例性制造方法的制造装置内部的示意性垂直剖面图。图7B是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板的又一示例性制造方法的制造装置的晶体生长部的示意性水平平面图。图8是示出根据本专利技术的一个方面的氮化镓晶体基板的又一示例性制造方法的示意性平面图。具体实施方式[本公开要解决的问题]日本特开2002-356398号公报(专利文献1)和日本特开2009-105435号公报(专利文献2)中公开的氮化镓晶片以及日本特开2007-134461号公报(专利文献3)中公开的III族氮化物半导体基板在制造在外缘的一部分中包括平坦部和缺口部中的任一者的基板时(在制造具有平坦部/缺口部的基板时)和/或在外缘的一部分中包括平坦部和缺口部中的任一者的基板上使外延层生长时(在具有平坦部/缺口部的基板上使外延层生长时)，在平坦部和其附近或缺口部和其附近，不利地具有高的由于破裂而导致的缺陷率(裂纹缺陷率)。尽管日本特开2002-356398号公报(专利文献1)、日本特开2009-105435号公报(专利文献本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化镓晶体基板，所述氮化镓晶体基板包括直径为50mm以上且155mm以下的主表面并且所述氮化镓晶体基板的厚度为300μm以上且800μm以下，/n所述氮化镓晶体基板的外缘的一部分包括平坦部和缺口部中的任一者，/n所述氮化镓晶体基板含有2×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氮化镓晶体基板，所述氮化镓晶体基板包括直径为50mm以上且155mm以下的主表面并且所述氮化镓晶体基板的厚度为300μm以上且800μm以下，
所述氮化镓晶体基板的外缘的一部分包括平坦部和缺口部中的任一者，
所述氮化镓晶体基板含有2×1017cm-3以上且4×1018cm-3以下的浓度的氧原子、硅原子和载流子中的任一种，
在从所述平坦部起到在所述主表面中在与指示所述平坦部的直线垂直的方向上距离所述平坦部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一平坦区域和从所述缺口部起到在所述主表面中在与指示所述缺口部的曲线垂直的方向上距离所述缺口部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一缺口区域中的任一者中，所述氮化镓晶体基板具有1000cm-2以上且5×107cm-2以下的平均位错密度。


2.一种氮化镓晶体基板，所述氮化镓晶体基板包括直径为50mm以上且155mm以下的主表面并且所述氮化镓晶体基板的厚度为300μm以上且800μm以下，
所述氮化镓晶体基板的外缘的一部分包括平坦部和缺口部中的任一者，
所述氮化镓晶体基板含有2×1017cm-3以上且4×1018cm-3以下的浓度的氧原子、硅原子和载流子中的任一种，并且
在从所述平坦部起到在所述主表面中在与指示所述平坦部的直线垂直的方向上距离所述平坦部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一平坦区域和从所述缺口部起到在所述主表面中在与指示所述缺口部的曲线垂直的方向上距离所述缺口部2mm的位置为止的宽度上延伸的第一缺口区域中的任一者中，所述氮化镓晶体基板具有-10MPa以上且10MPa以下的平均残余应力。


3.根据权利要求1所述的氮化镓晶体基板，所述氮化镓晶体基板在所述第一平坦区域和所述第一缺口区域中的任一者中具有-10MPa以上且10MPa以下的平均残余应力。

【专利技术属性】
技术研发人员：善积祐介，长田英树，美浓部周吾，羽木良明，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP