氮化铝板制造技术

提供一种氮化铝板，其具备表层和下层。该氮化铝板中，当从厚度方向对表层进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c1，从厚度方向对表层以外的部位进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c2，并且表层的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度为w1、表层以外的部位的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度为w2时，满足“式1：c1＞97.5％”、“式2：c2＞97.0％”、“式3：w1＜2.5”、“式4：w1/w2＜0.995”。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮化铝板
本说明书公开一种与氮化铝板相关的技术。
技术介绍
作为半导体的生长基板，已知有氮化铝板。氮化铝板由于晶格常数接近，因此，被用作III族氮化物半导体的生长基板。日本特开2011－20900号公报(以下称为专利文献1)公开了仅表层为单晶、表层以外的部分为多晶的氮化铝板(氮化铝层叠板)。专利文献1中，虽然认识到了单晶的氮化铝作为半导体的生长基板是有用的，但是，很难稳定地制造出自立的(具有能够操作的厚度)单晶的氮化铝板，因此，制作了单晶与多晶的层叠板。具体而言，为了抑制因为基板(供氮化铝生长的基板)与氮化铝之间的晶格常数的差异而导致氮化铝发生翘曲等，在基板上薄薄地形成单晶的氮化铝层，再在单晶层的表面形成多晶的氮化铝层。在专利文献1中，使氮化铝板中所包含的氮(N)的比例发生变化，构成单晶层和多晶层。此外，专利文献1将单晶层用作：供半导体生长的生长面。由于使半导体在单晶层上生长，所以预估会形成(生长)出高品质的半导体。
技术实现思路
在半导体装置中，有时在制造过程中没有除去氮化铝板而使氮化铝板残留在最终产品(半导体装置)中。如上所述，专利文献1的氮化铝板是使单晶层和多晶层中所包含的氮的比例发生变化。具体而言，在专利文献1中，使单晶层的含氮量为34.15～34.70质量％，使多晶层的含氮量为32.50～34.00质量％。在这种情况下，构成氮化铝板的单晶层与多晶层之间的特性差异有时会对半导体装置的功能造成影响。因此，即便在氮化铝层的表面形成高品质的半导体，也存在着半导体装置的功能未被提高、或者呈降低的情形。本说明书提供一种作为半导体的生长基板而有用的氮化铝板。本说明书中公开的氮化铝板可以为：当从厚度方向对表层进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c1时，且从厚度方向对表层以外的部位进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c2，表层的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度为w1，表层以外的部位的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度为w2时，满足以下的关系式(1)至(4)。c1＞97.5％……(1)c2＞97.0％……(2)w1＜2.5°……(3)w1/w2＜0.995…(4)上述氮化铝板至少具备表层和表层以外的部位(以下称为下层)这2层。在上述氮化铝板中，表层的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度w1小于2.5°。另一方面，表层以外的部位的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度w2相对于表层的半值宽度w1而言小于99.5％。此外，“(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度”表示：在将特定的晶体A作为基准时，其他晶体B相对于晶体A围绕c轴旋转(扭转)的角度。各晶体的围绕c轴的朝向(角度)越一致，半值宽度越小。在以下的说明中，有时将“半值宽度”称为“扭转角”。另外，本说明书中所称的“表层”是指：将氮化铝板在厚度方向上分成10份时的一端的层中包含的部分，且是在一端侧的表面露出的部分。例如，将在厚度方向上被分为10份的一端的层在厚度方向上进一步分成10份时，在一端侧的表面露出的层与其他层之间确认到c面取向度或扭转角的差异时，在厚度方向上分割成100份时的一端的层成为“表层”。表层在氮化铝板的厚度中所占据的比例也根据氮化铝板的厚度而发生变化。上述氮化铝板中，由于表层及下层的c轴的朝向一致(c面取向度超过97.0％)，表层的c轴的取向度特别高(c面取向度超过97.5％)。通过使表层及下层(即，整个厚度方向)的c面取向度为97％以上，可得到透明度高的氮化铝板。例如，作为LED等发光元件的发光部(发光元件的基板)，可以利用氮化铝板。另外，上述氮化铝板中，表层的扭转角较小(扭转角小于2.5°)，构成表层的各晶体间的间隙较小。通过表层的c面取向度超过97.5％，扭转角小于2.5°，能够在氮化铝板的表面生长出高品质的(缺陷少的)半导体。此外，上述氮化铝板中，下层的扭转角w2大于表层的扭转角w1(上述式(4))。下层中，在各晶体间确保间隙，能够缓和：在半导体装置的制造过程或者半导体装置的使用中从半导体(半导体元件部分)施加给氮化铝板的应力。此外，即便使下层的扭转角w2与表层的扭转角w1为相同水平，也能够在氮化铝板的表面生长出高品质的半导体。然而，在这种情况下，有可能发生如下情况，即，氮化铝板的强度(破坏韧性)降低，例如因为所生长的半导体与氮化铝板之间的热膨胀系数的差异而对氮化铝板施力，而能够引起促进的氮化铝板的劣化。上述氮化铝板中，通过使下层的扭转角w2大于表层的扭转角w1，能够使得氮化铝板的强度增大，从而耐久性得以提高。上述氮化铝板中，表层的含氮量与表层以外的含氮量之差按重量比计可以小于0.15％。由此，表层与下层的化学组成大致相同，晶体形态也能够大致相同。能够抑制因为表层与下层之间的晶格常数差异所引起的两者间的应变等，还能够抑制：从氮化铝板向半导体元件部分施加应变等力等、氮化铝板对半导体元件部分造成影响。附图说明图1示出用于说明氮化铝板的特征的图。图2示出用于说明构成表层的晶体的特征的图。图3示出氮化铝晶体的X射线衍射峰。图4示出构成表层的晶体的状态。图5示出构成下层的晶体的状态。图6示出实施例的氮化铝板的制作用的材料。图7示出实施例的氮化铝板的评价结果。具体实施方式以下，对本说明书中公开的技术的实施方式进行说明。在本说明书中公开一种适合用作半导体、特别是III族氮化物半导体的生长基板的氮化铝板。氮化铝板的热传导率高，适合用作半导体装置的基板。本说明书中公开的氮化铝板为平板状即可，外形没有特别限定，例如可以为矩形、圆形。另外，在圆形的氮化铝板的情况下，可以形成有切口、定向平面等。另外，氮化铝板的厚度没有特别限定，可以为0.1mm以上，可以为0.2mm以上，可以为0.25mm以上，可以为0.5mm以上，可以为0.75mm以上，可以为1.0mm以上。如果厚度过薄，则有时在移动中会发生破损、或者氮化铝板发生翘曲等，从而对半导体装置的特性造成影响。另外，氮化铝板的厚度可以为10mm以下，可以为5mm以下，可以为3mm以下，可以为1mm以下。如果厚度过厚，则有时因为热膨胀系数的差异而对半导体元件部施加较大的力、或者妨碍半导体装置的微细化。氮化铝板可以根据c面取向度或(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度(扭转角)的差异而至少具备表层和下层。可以在下层之上(下层的表面)设置有表层。表层可以包括氮化铝板的表面(供半导体生长的生长面)。虽然没有特别限定，不过，表层的厚度可以为10nm～500μm。氮化铝板的厚度中所占的表层的厚度根据氮化铝板的厚度而发生变化，不过，可以比氮化铝板的厚度的10分之一还要薄。下层可以包括不使半导体生长这一侧的表面(氮化铝板的背面)。即，在氮化铝板的厚度方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化铝板，其中，/n当从厚度方向对表层进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c1，从厚度方向对表层以外的部位进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c2，并且，表层的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度为w1，表层以外的部位的(102)晶面的X射线摇摆曲线中的半值宽度为w2时，/n满足以下的关系式(1)至(4)，/nc1＞97.5％……(1)/nc2＞97.0％……(2)/nw1＜2.5°……(3)/nw1/w2＜0.995…(4)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180327 JP PCT/JP2018/0125421.一种氮化铝板，其中，
当从厚度方向对表层进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c1，从厚度方向对表层以外的部位进行X射线衍射测定时的(002)晶面的衍射强度相对于(002)晶面的衍射强度与(100)晶面的衍射强度之和的比例为c面取向度c2...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林义政，小林博治，柴田宏之，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP