砷化镓晶体基板制造技术

一种砷化镓晶体基板具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度并且包括平坦部和缺口部中的任一者。在第一平坦区域和第一缺口区域中的任一者中，当硅的原子浓度为3.0×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】砷化镓晶体基板
本专利技术涉及一种砷化镓晶体基板。
技术介绍
日本专利公开号2008-239480(专利文献1)公开了由砷化镓构成的半导体晶体作为晶体品质高的砷化镓晶体，所述半导体晶体具有6英寸以上的直径和1×104cm-2以下的平均位错密度，并且进一步公开了优选地具有通过光弹性法所测量的1×10-5以下的平均残余应变的半导体晶体。W.A.Gault等,“通过垂直温度梯度凝固法生长高品质的III-V晶体”,DefectControlinSemiconductors,1990,第653-660页(非专利文献1)公开了一种通过垂直温度梯度凝固(VGF)法生长高品质的砷化镓的方法。M.Yamada,“高灵敏度的计算机控制的红外偏光器”,ReviewofScientificInstruments,第64卷,第7期,1993年7月,第1815-1821页(非专利文献2)公开了一种通过使用高灵敏度的计算机控制的红外偏光器来测量通过LEC方法生长的市售的半绝缘性砷化镓(111)晶片中由残余应变所引起的小相位延迟和主轴双折射的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开第2008-239480号公报非专利文献非专利文献1：W.A.Gault等,“通过垂直温度梯度凝固法生长高品质的III-V晶体”,DefectControlinSemiconductors,1990,第653-660页。非专利文献2：M.Yamada,“高灵敏度的计算机控制的红外偏光器”,ReviewofScientificInstruments,第64卷,第7期,1993年7月,第1815-1821页。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面的砷化镓晶体基板包括主表面，所述主表面具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度。所述砷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。所述砷化镓晶体基板含有3.0×1016cm-3以上且3.0×1019cm-3以下的浓度的硅原子和1.0×1015cm-3以上且5.0×1017cm-3以下的浓度的碳原子中的任一种。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，当所述砷化镓晶体基板含有硅原子时，所述砷化镓晶体基板具有0cm-2以上且15000cm-2以下的平均位错密度，并且当所述砷化镓晶体基板含有碳原子时，所述砷化镓晶体基板具有3000cm-2以上且20000cm-2以下的平均位错密度。根据本专利技术的一个方面的砷化镓晶体基板包括主表面，所述主表面具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度。所述砷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。所述砷化镓晶体基板含有3.0×1016cm-3以上且3.0×1019cm-3以下的浓度的硅原子和1.0×1015cm-3以上且5.0×1017cm-3以下的浓度的碳原子中的任一种。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，所述砷化镓晶体基板具有2×10-6以上且1×10-4以下的平均残余应变。根据本专利技术的一个方面的砷化镓晶体基板包括主表面，所述主表面具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度。所述砷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。所述砷化镓晶体基板含有3.0×1016cm-3以上且3.0×1019cm-3以下的浓度的硅原子和1.0×1015cm-3以上且5.0×1017cm-3以下的浓度的碳原子中的任一种。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，当所述砷化镓晶体基板含有硅原子时，所述砷化镓晶体基板具有0cm-2以上且15000cm-2以下的平均位错密度，并且当所述砷化镓晶体基板含有碳原子时，所述砷化镓晶体基板具有3000cm-2以上且20000cm-2以下的平均位错密度。根据本专利技术的一个方面的砷化镓晶体基板包括主表面，所述主表面具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度。所述砷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。所述砷化镓晶体基板含有3.0×1016cm-3以上且3.0×1019cm-3以下的浓度的硅原子和1.0×1015cm-3以上且5.0×1017cm-3以下的浓度的碳原子中的任一种。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，所述砷化镓晶体基板具有2×10-6以上且1×10-4以下的平均残余应变。附图说明图1A是示出在根据本专利技术的一个方面的砷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砷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砷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砷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砷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砷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砷化镓晶体基板中平均残余应变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砷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砷化镓晶体基板的示例性制造方法的绝热材料和坩埚内部的示意性水平剖面图。图6A是示出根据本专利技术的一个方面的砷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砷化镓晶体基板的另一示例性制造方法的绝热材料和坩埚内部的示意性水平剖面图。图7A是示出根据本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砷化镓晶体基板，其包括主表面，所述主表面具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度，/n所述砷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所述砷化镓晶体基板含有3.0×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种砷化镓晶体基板，其包括主表面，所述主表面具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度，
所述砷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，
所述砷化镓晶体基板含有3.0×1016cm-3以上且3.0×1019cm-3以下的浓度的硅原子和1.0×1015cm-3以上且5.0×1017cm-3以下的浓度的碳原子中的任一种，
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，
当所述砷化镓晶体基板含有所述硅原子时，所述砷化镓晶体基板具有0cm-2以上且15000cm-2以下的平均位错密度，并且
当所述砷化镓晶体基板含有所述碳原子时，所述砷化镓晶体基板具有3000cm-2以上且20000cm-2以下的平均位错密度。


2.一种砷化镓晶体基板，其包括主表面，所述主表面具有150mm以上且205mm以下的直径和300μm以上且800μm以下的厚度，
所述砷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，
所述砷化镓晶体基板含有3.0×1016cm-3以上且3.0×1019cm-3以下的浓度的硅原子和1.0×1015cm-3以上且5.0×1017cm-3以下的浓度的碳原子中的任一种，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，所述砷化镓晶体基板具有2×10-6以上且1×10-4以下的平均残余应变。


3.根据权利要求1所述的砷化镓晶体基板，所述砷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2×10-6以上且1×10-4以下的平均残余应变。

【专利技术属性】
技术研发人员：森下昌纪，高山英俊，樋口恭明，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