[go: up one dir, main page]

TWI840915B - 晶體薄膜沉積基板 - Google Patents

晶體薄膜沉積基板 Download PDF

Info

Publication number
TWI840915B
TWI840915B TW111130650A TW111130650A TWI840915B TW I840915 B TWI840915 B TW I840915B TW 111130650 A TW111130650 A TW 111130650A TW 111130650 A TW111130650 A TW 111130650A TW I840915 B TWI840915 B TW I840915B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
supply channel
hcl gas
film deposition
thin film
Prior art date
Application number
TW111130650A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202325910A (zh
Inventor
李惠龍
崔泳畯
吳海坤
Original Assignee
南韓商路米Ｇｎ科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商路米Ｇｎ科技有限公司 filed Critical 南韓商路米Ｇｎ科技有限公司
Publication of TW202325910A publication Critical patent/TW202325910A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI840915B publication Critical patent/TWI840915B/zh

Links

Classifications

    • H10P14/24—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4488—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by in situ generation of reactive gas by chemical or electrochemical reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/16—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/16—Controlling or regulating
    • C30B25/165—Controlling or regulating the flow of the reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • H10P14/2918—
    • H10P14/3434—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本發明涉及基於HVPE方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法、沉積裝置及利用其的Ga2O3晶體薄膜沉積基板，根據本發明的一個方面，提供一種包括藉由中央供應通道向半導體單晶基板上供應GaCl氣體的第一步驟及向被供應所述GaCl氣體的所述半導體單晶基板上供應氧氣及HCl氣體的第二步驟的Ga2O3晶體薄膜沉積方法。

Description

基於HVPE方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法、沉積裝置及利用 其的Ga2O3晶體薄膜沉積基板
本發明涉及基於HVPE方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法、沉積裝置及利用其的Ga2O3晶體薄膜沉積基板，更具體來講涉及一種最小化表面缺陷的Ga2O3晶體薄膜沉積方法、沉積裝置及利用其的晶體薄膜沉積基板。
現有的基於Si的功率半導體元件由於本質性的物性限制而相比於技術發展在性能改進方面達到上限，因此對具有寬帶隙(Wide bandgap，WBG)與超寬帶隙(Ultra-wide bandgap，UWB)特性的功率半導體材料的工業需求在逐漸擴大。
UWB Ga2O3材料的製造費用為GaN或SiC的製造費用的約1/3~1/5左右，價格低廉，因此是具有價格競爭力的下一代功率半導體用晶圓。
尤其，UWB Ga2O3材料為了藉由基於帶隙(Bandgap)的抗擊穿電壓特性具有相同的擊穿電壓而可將薄膜的厚度生長成約1/3左右，而且由於不是高溫生長，因此能夠節省其相關費用。
Ga2O3外延技術是在β-Ga2O3基板上生長同種β-Ga2O3單晶層或者在藍寶石等異質基板上生長α-Ga2O3單晶層的技術，包括用於得到高質量單晶層的技術和用於得到n型(n-type)特性的摻雜技術。
Ga2O3物質以最穩定形態的β-Ga2O3為基本，此外以四種(α、β、δ、ε)相存在。
β-Ga2O3是在高溫最穩定的結構，容易錠生長，α-Ga2O3相是在500℃以下的低溫區域相對穩定的結構，其餘相都是亞穩定(Meta-stable)結構，以不穩定狀態存在。
β-Ga2O3物質具有約4.8~4.9eV的帶隙，是單斜晶系結構，沉積時表面缺陷大，具有劈開特性，因此表面加工困難。為此，正在開發減少所生長的外延層的表面缺陷的Ga2O3外延技術。
近來，日本授權公告6744523號(2020.08.04.公告)提出了一種利用氫化物氣相外延(Hydride Vapor Phase Epitaxy，HVPE)方法向最小化表面缺陷的生長方向進行生長的方法。
然而，這種方法向特定方向限定沉積方向，因此具有無法形成多種結晶方向的沉積面的問題。
因此，需要開發能夠實現沉積方向的多樣化且能夠最小化表面缺陷的Ga2O3外延技術。
另外，不能認為上述背景技術一定是申請本發明之前已向公眾公開的習知技術。
先前技術文獻
專利文獻
(專利文獻1)日本授權專利6744523號
本發明的一個實施例的目的在於提供一種能夠實現生長方向的多樣化，因此Ga2O3晶體薄膜生長自由度高且能夠最小化缺陷的數量和深度的基於HVPE方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法、沉積裝置及利用其的Ga2O3晶體薄膜沉積基板。
作為用於實現上述技術目的技術方案，根據本發明的一個方面，基於HVPE方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法包括：藉由中央供應通道向半導體單晶基板上供應GaCl氣體的第一步驟，向被供應所述GaCl氣體的所述半導體單晶基板上供應氧氣及HCl氣體的第二步驟。
根據本發明的一個方面，所述HCl氣體可藉由與中央供應通道相區分的旁路供應通道供應。
根據本發明的一個方面，所述HCl氣體與氮氣可一起供應。
根據本發明的一個方面，所述HCl氣體可以以10sccm以上的流量投入。
根據本發明的一個方面，所述HCl氣體與所述GaCl氣體的氣體分壓可大於等於1：5。
根據本發明的一個方面，所述HCl氣體與所述GaCl氣體的氣體分壓可大於等於2：5。
根據本發明的一個方面，所述GaCl氣體與所述HCl氣體的氣體分壓可大於5：4。
根據本發明的一個方面，所述第一步驟可包括以50sccm以上300sccm以下的流量向鎵供應鎵反應用HCl氣體的步驟。
根據本發明的另一方面，Ga2O3晶體薄膜沉積裝置包括被供應GaCl氣體且與反應部連接的中央供應通道、與所述中央供應通道相區分且被供應氧氣及HCl氣體且與反應部連接的旁路供應通道、以及裝載Ga2O3基板的所述反應部。
根據本發明的另一方面，所述中央供應通道及所述旁路供應通道可被控制成450℃以上900℃以下。
根據本發明的另一方面，所述中央供應通道及所述旁路供應通道的溫度可被控制成從入口到所述GaCl氣體蒸發移動的區域為止逐漸上升。
根據本發明的另一方面，所述中央供應通道及所述旁路供應通道從所述入口到所述GaCl氣體蒸發移動的區域為止分為注入部、蒸發部、移送部，所述注入部被控制成450℃以上650℃以下的溫度，所述蒸發部被控制成550℃以上750℃以下的溫度，所述移送部可被控制成750℃以上900℃以下的溫度。
根據本發明的另一方面，所述反應部可被控制成850℃以上1150℃以下。
根據本發明的另一方面，所述反應部從靠近所述中央供應通道及所述旁路供應通道的區域到放出反應氣體的區域為止分為移入部、沉積部、放出部，所述移入部被控制成950℃以上1150℃以下，所述沉積部被控制成900℃以上1050℃以下，所述放出部可被控制成850℃以上950℃以下。
根據本發明的又一方面，Ga2O3薄膜沉積基板在生長的(As grown)狀態下從基板表面發現的缺陷的密度可以是4.57×104/cm2以下。
根據本發明的又一方面，所述薄膜沉積基板在以100g/cm2的壓力對表面進行化學機械研磨(CMP)180分鐘以下時，基板表面的缺陷可全部被研磨。
根據本發明的又一方面，所述薄膜沉積基板中(002)及(-402)面的半極大處全寬度(Full width at half maximum；FWHM)的值為100arcsec以下，Ra為300nm以下，Rt可以是2500nm以下。
根據本發明的又一方面，所述薄膜沉積基板中缺陷的密度為2.29×104/cm2以下，(002)及(-402)面的半極大處全寬度(Full width at half maximum；FWHM)的值為100arcsec以下，表面粗糙度Ra為71nm以下，Rt可以是1150nm以下。
根據本發明的又一方面，所述薄膜沉積基板的缺陷的密度為1.14×104/cm2以下，(002)及(-402)面的半極大處全寬度的值為30arcsec以下，表面粗糙度Ra為11.42nm，Rt可以是203.20nm以下。
根據上述本發明的技術方案中任意一個，本發明的一個實施例能夠提供一種具有與沉積方向無關地具有表面缺陷最小化的沉積表面的Ga2O3沉積基板。
根據上述本發明的技術方案中任意一個，本發明的一個實施例能夠製造出產品沉積後研磨表面(化學機械研磨(chemical-mechanical polishing)；CMP)所需時間最小化的基板。
200:中央供應通道
210:旁路供應通道
220:反應部
233:注入部
235:蒸發部
237:移送部
243:移入部
245:沉積部
247:放出部
301:背景氮氣線路
303:平衡氮氣線路
305:中央供應氮氣線路
307:中央供應鹽酸線路
311:旁通供應氮氣線路
313:旁通供應鹽酸線路
315:氧氣線路
S110,S120:步驟
圖1為根據本發明的一個實施例的基於HVPE方法的Ga2O3沉積方法的流程圖； 圖2為示出用於對根據本發明的一個實施例執行基於HVPE方法的Ga2O3沉積方法的沉積裝置及反應過程的概念圖；圖3為示出根據本發明的一個實施例的圖2的沉積裝置的各線路的氣體投入流量的圖形；圖4為示出圖2的沉積裝置中各模組的控制溫度的圖形；圖5為列出對本文的表1和表2的比較例及實施例的表面的光學顯微鏡的50倍、200倍、500倍表面照片的表；圖6a為示出向旁路供應通道供應的HCl氣體的流量和(002)面與(-402)面的半極大處全寬度(FWHM)的圖形；圖6b為示出向旁路供應通道供應的HCl氣體的流量和基於其的生長表面的粗糙度(Ra，Rt)的圖形；圖7為表面研磨前後觀察表面的光學顯微鏡50倍表面照片；圖8為示出向中央供應通道投入過量HCl氣體時Ga2O3沉積裝置的反應過程的概念圖；圖9a為示出向中央供應通道投入的HCl氣體的量與Ga2O3的生長速度的圖形；圖9b為示出向中央供應通道供應的HCl氣體的流量與(002)面和(-402)面的半極大處全寬度的圖形；圖10a為為了定義X方向和Y方向而在沉積面標出X和Y的表面照片，圖10b為比較X方向的表面的粗糙度Ra及Rt與向中央供應通道供應的HCl氣體的流量的圖形，10c為比較Y方向的表面的粗糙度Ra及Rt和向中央供應通道供應的HCl氣體的流量的圖形； 圖11為示出根據本發明的一個實施例的基於HVPE方法的Ga2O3沉積方法的一例和比較例的圖形。
以下參見附圖對本發明的實施例進行詳細說明使得本發明所屬技術領域的普通技術人員能夠容易實施。但本發明可以以各種不同方式實現，不限於在此說明的實施例。並且，為了對本發明進行明確說明而在圖中省略了與說明無關的部分，藉由整篇說明書對相似部分添加了相似附圖標記。
在整篇說明書中，當記載了某個部分與其他部分“連接”的情況下，這不僅包括“直接連接”的情況，還包括其中間隔著其他元件的“間接連接”的情況。並且，當記載了某個部分“包括”某個構成要素的情況下，在沒有特別相反的記載的情況下，其並非表示排除其他構成要素，而是表示還可以包括其他構成要素。
以下參考附圖對本發明進行詳細說明。
圖1為根據本發明的一個實施例的基於HVPE方法的Ga2O3沉積方法的流程圖，圖2為示出用於對根據本發明的一個實施例執行基於HVPE方法的Ga2O3沉積方法的沉積裝置及反應過程的概念圖。圖3為示出根據本發明的一個實施例的圖2的沉積裝置的各線路的氣體投入流量的圖形，圖4為示出圖2的沉積裝置中各模組的控制溫度的圖形。
參見圖1至圖4對本發明進行說明。
基於HVPE方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法包括藉由中央供應通道向半導體單晶基板上供應GaCl氣體的第一步驟、以及向被供應所述GaCl氣體的所述半導體單晶基板上供應氧氣及HCl氣體的第二步驟。
其中，HCl氣體可與氮氣一起供應。
進行沉積時，HCl氣體可起到對沉積面的表面能量高的部分進行蝕刻的作用。該情況下，曲率大的部分的表面能量高，因此曲率高的部分被選擇性地蝕刻。因此，藉由在沉積時添加HCl氣體，能夠在最小化曲率高的部分的同時形成沉積面，能夠減小表面粗糙度。
HVPE方法中對作為原料的鎵進行氣化的原料為HCl氣體。HCl氣體為具有氧化能力的物質，因此進行沉積時能夠添加作為相同物質的HCl氣體。
GaCl氣體與氧氣反應時，需要嚴格保持HCl氣體與反應氣體之比，因此HCl氣體可藉由區分於供應GaCl氣體的中央供應通道的旁路供應通道供應。具體來講，HCl氣體可以以10sccm以上的流量供應。
在此，HCl氣體與GaCl氣體的氣體分壓可以是大於等於1：5的值，較佳地，可以是大於等於2：5的值。後續參見圖5及表1對該值有效的原因進行說明。
GaCl氣體與HCl氣體的氣體分壓小於5：4的情況下沉積速度過低，因此較佳的是大於5：4。
本控制方法可在圖2所示的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置執行。
如圖2所示，本發明的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置包括被供應GaCl氣體且與反應部連接的中央供應通道200、與中央供應通道200相區分且被供應氧氣及HCl氣體，並且與反應部220連接的旁路供應通道210及裝載Ga2O3基板的反應部220，還包括控制各反應部位的溫度的加熱器233、235、237、243、245、247。
根據本發明的一個實施例的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置的特徵在於藉由不同的供應通道供應源氣體和反應氣體，尤其，藉由另外的旁路供應通道210額外供應HCl氣體。
參見具體示出向中央供應通道200與旁路供應通道210供應的氣體的各成分的流量的圖3的圖形進行說明。
對各列的內容來講，“各線路(Line)”是指每個線路供應的原料的種類。各線路分別供應的氣體流量的單位為sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute，標準狀態毫升/分鐘)。“Ratio of Flow(G1)”表示實際發生沉積反應的G1步驟中相對於所有氣體供應流量的分壓。
“Total Flow(總流量)”中記載有各步驟的總流量，HVPE沉積製程中通常執行的裝載(loading)、保持(holding)、基板表面氧化(Oxidation)、準備GaCl氣體(Ga-T)、沉積(G1)、結束(unloading)六個步驟中各線路的氣體壓力。
以下對各線路的氣體供應操作進行說明。
背景氮氣線路(background N2：BG_N2)301供應背景氮氣使得在反應過程中氣體分壓驟變或形成渦流時也不發生氣體倒流且能夠保持一定比例。可以以50%以上的比例向中央供應通道200與旁路供應通道210兩側均供應作為惰性氣體的氮氣。背景氮氣線路301在六個步驟期間可保持一定的值。
作為惰性氣體的氮氣可附加供應到中央供應通道200。平衡氮氣線路(balance N2)303可供應平衡氮氣以用於微調內壓。可附加供應平衡氮氣以用於微調沉積表面品質。平衡氮氣在六個步驟期間保持一定值，可在根據需要進行了調整的狀態下進行沉積製程。
旁通供應氮氣線路(O2_N2)311能夠向旁路供應通道210供應氮氣。旁路供應通道210是用於供應氧氣的供應通道，但是僅供應氧氣的情況下具有無法保持所有區域的反應速度相同的問題。可以將作為惰性氣體的氮氣混合到氧氣以稀釋氧氣後進行供應。向旁路供應通道210供應的氮氣也可在六個步驟期間保持一定值。
中央供應氮氣線路(Ga_HCl_N2)305能夠向中央供應通道200供應氮氣。中央供應通道200是HCl氣體與鎵反應形成GaCl氣體的反應區間。在此，為了控制反應速度而需要稀釋HCl氣體，為此附加供應惰性氣體。供應的氮氣可以是供應的HCl氣體的10倍左右。中央供應氮氣線路305在六個步驟期間可以將氮氣供應流量保持為一定值。
實際反應氣體在各步驟被區別控制。在裝載基板並保持氣體流動的區間(loading，holding)不供應作為反應氣體的GaCl氣體及氧氣。在基板表面氧化(Oxidation)步驟期間，向旁路供應通道210只供應氧氣。在準備GaCl氣體(Ga-T)步驟中，向中央供應通道200供應作為鹵酸的HCl氣體以保持GaCl氣體均勻流動。之後，在發生反應的沉積(G1)步驟向旁路供應通道210供應氧氣及HCl氣體，並繼續向中央供應通道200供應GaCl氣體使得發生沉積。之後在結束(unloading)步驟停止所有反應氣體的供應。
如下按各反應氣體的供應線路對製程進行確認。
對基板的表面進行氧化的氧化區間(oxidation)與發生反應的進行沉積G1期間，氧氣線路(O2)315可向旁路供應通道210供應氧氣，在其餘期間則停止供應氧氣。雖然可能根據基板的種類而異，但即將沉積之前進行了表面研磨處理的情況下表面的氧化膜被去除，因此可能難以實現表面沉積。在G1期間之前設置氧化區間(oxidation)以向基板上供應一定時間的氧氣。供應氧氣的情況下，基板表面上可形成氧化膜。之後停止供應氧氣。
基板氧化完後，在GaCl氣體準備步驟中，中央供應鹽酸線路(Ga_HCl)307可向中央供應通道200供應HCl氣體。由於是用於避免HCl氣體與鎵的初始反應發生時間不均勻的步驟，因此HCl氣體的供應量小於沉積時投入的GaCl氣體的量也無妨。
在沉積步驟(G1)中，中央供應鹽酸線路307持續向中央供應通道200供應HCl氣體，可根據需要增大供應流量。並且，氧氣供應線路315重新供應氧氣。氧氣供應不足的情況下GaCl氣體無法與氧氣充分反應，因此GaCl氣體可能會直接排氣。為了避免鎵原料的浪費，氧氣可相比於GaCl氣體過量供應。藉由中央供應鹽酸線路307供應的HCl氣體可以相比於氧氣以5%左右的分壓供應。
發生反應的G1期間向旁路供應通道210附加供應HCl氣體。HCl氣體同時還是用於對鎵進行鹵化的原料，因此具有可用作單一源的優點。旁通供應鹽酸線路(HCl)313可以以將在G1步驟供應的氧氣的1%以上的比例供應HCl氣體，相比於藉由中央供應鹽酸線路307供應的HCl氣體的量，可以以20%以上的比例供應HCl氣體。旁通供應鹽酸線路313可以只在G1步驟供應，而其餘期間則停止供應HCl氣體。
通過精確控制藉由中央供應通道200供應的GaCl氣體與利用旁路供應通道210供應的HCl氣體之比，能夠進行減少表面缺陷的晶體薄膜沉積製程。
圖4為圖1至圖3的製備方法中各模組的控制溫度的圖形。
如圖2所示，中央供應通道200與旁路供應通道210的後端與反應部220連接。
在中央供應通道200中，HCl氣體與鎵反應生成GaCl氣體，在反應部220中GaCl氣體與氧氣進行反應。向中央供應通道200與旁路供應通道210供應的原料需要以相近的溫度(反應溫度)供應到反應部220，因此較佳的是一起加熱。
較佳的是將中央供應通道200與旁路供應通道210控制成用於HCl氣體與鎵反應的適當溫度即450℃以上900℃以下。為了氯化鎵氣體與氧氣反應及最小化沉積時缺陷，較佳的是將反應部220控制成高溫。具體來講，較佳的是控制成850℃以上1150℃以下。反應部220的控制溫度高於中央供應通道200與旁 路供應通道210的控制溫度，因此較佳的是在中央供應通道200及旁路供應通道210與反應部220之間的區域溫度逐漸上升。
因此，較佳的是將中央供應通道200與旁路供應通道210的溫度控制成從入口到GaCl氣體蒸發移動的區域為止逐漸上升。
具體來講，中央供應通道200及旁路供應通道210從入口到GaCl氣體蒸發移動的區域為止分為注入部233、蒸發部235、移送部237，可以將注入部233控制成450℃以上650℃以下，將蒸發部235控制成550℃以上750℃以下，將移送部237控制成750℃以上900℃以下的溫度。
反應部220也從靠近中央供應通道200及旁路供應通道210的區域到放出反應氣體的區域為止分為移入部243、沉積部245、放出部247，可以將移入部243控制成950℃以上1150℃以下，將沉積部245控制成900℃以上1050℃以下，將放出部247控制成850℃以上950℃以下。
圖5為列出對本文的表1和表2的比較例及實施例的表面的光學顯微鏡的50倍、200倍、500倍表面照片的表。
No.1是未向旁路供應通道添加HCl氣體的情況的基板，No.2是以20sccm的流量向旁路供應通道供應HCl氣體的同時進行沉積的基板，No.3是以40sccm的流量向旁路供應通道供應HCl氣體的同時進行沉積的基板，No.4是以60sccm的流量向旁路供應通道供應HCl氣體的同時進行沉積的基板。本實驗是只將圖3及4的控制圖形中向旁路供應通道供應的HCl氣體的流量作為變因進行改變的同時進行生長的實驗結果。
各生長條件及表面物性測量結果如表1所示。
Figure 111130650-A0305-02-0013-1
Figure 111130650-A0305-02-0014-2
在此，用Dektak 150表面檢查儀測量粗糙度，利用Panalytical X'pert Pro MRD測量半極大處全寬度(FWHM)。
比較作為比較例的No.1與作為實施例的No.2至No.4可知，隨著添加的HCl氣體的流量增大，表面粗糙度減小且半極大處全寬度也減小。因此，可知相比於供應GaCl氣體並對其氧化進行沉積，附加供應反應性高的氣體形成氧化氛圍的狀態下對GaCl氣體進行氧化及沉積有助於降低粗糙度及提高結晶性。
對平均粗糙度而言，可知向中央供應通道供應的HCl氣體的量和向旁路供應通道供應的HCl氣體的量之比為5：1時(No.2)開始大幅減小，FWHM也減小，因此具有提高結晶性的效果。向中央供應通道供應的HCl氣體的量和向旁路供應通道供應的HCl氣體量之比超過5：2(No.3)的情況下具有最大粗糙度(Rt)也大幅下降的效果。並且，向中央供應通道供應的HCl氣體的量和向旁路供應通道供應的HCl氣體量之比超過5：3(No.4)的情況下具有結晶性增大、最大粗糙度及平均粗糙度均大幅減小的效果。
圖6a為示出旁路供應通道供應的HCl氣體的流量與(002)面和(-402)面的半極大處全寬度(FWHM)的圖形，圖6b為向旁路供應通道供應的HCl氣體的流量和基於其的生長表面的粗糙度(Ra，Rt)的圖形。
圖6a及圖6b是示出所述表1的記載內容的圖形。如所述表1所示，向旁路供應通道施加的HCl氣體的流量超過10sccm的情況下結晶性大幅增大，表面粗糙度也大幅減小。
具體來講，向旁路供應通道供應20sccm以上的HCl氣體的情況下(即，向旁路供應通道供應的HCl氣體與向中央供應通道供應的HCl氣體之比為1：5以上的情況下)可將Ra的值控制在300nm以下，可將FWHM值保持在100arcsec以下。
並且，如No.3向旁路供應通道供應40sccm以上的HCl氣體的情況下(即，向旁路供應通道供應的HCl氣體與向中央供應通道供應的HCl氣體之比為2：5以上的情況下)可將Rt的值保持在1150nm以下。
並且，如No.4向旁路供應通道供應60sccm以上的HCl氣體的情況下，能夠保持FWHM的值為30arcsec以下，表面粗糙度Ra為11.42nm以下，Rt為203.20nm以下。
由所述表1及圖5的No.1至No.4的照片可知，具有表面粗糙度隨著向旁路供應通道供應的HCl氣體的流量增大而減小的傾向，與完全沒有添加的情況(圖5的No.1)相比粗糙度顯著減小的樣子。
具體來講，沉積Ga2O3的情況下向用於生長的原料氣體經過的方向生成彎曲。在此，將表面上發生的線性凹坑稱為凹陷。
可以用在500倍放大光學照片計數該凹陷的個數的方式定義粗糙度。具體來講，在拍攝241.4μm×181.1μm的光學照片中計數凹陷的個數並示出每單位面積的個數如表2所示。
Figure 111130650-A0305-02-0015-3
Figure 111130650-A0305-02-0016-4
實施例中凹陷產生量最多的No.2相比於作為比較例的No.1，凹陷產生數量減少到20%以下，從而具有容易研磨的效果。凹陷的密度小於4.57×104/cm2的情況下用更小的研磨也能夠去除缺陷。
較佳地，向中央供應通道與旁路供應通道供應的HCl氣體之比可以是10：4以下10：6以上的值。該情況下，如圖6所示，Rt的值為1150nm以下，凹陷的密度可保持在2.29×104/cm2以下。
並且，向中央供應通道與旁路供應通道供應的HCl氣體之比為10：6以上的情況下能夠將凹陷的密度保持在1.14×104/cm2以下的值，(002)及(-402)面的半極大處全寬度的值可保持30arcsec以下。並且，可以保持表面粗糙度Ra在11.42nm以下，Rt保持在203.20nm以下。
圖7是表面研磨前後觀察表面的光學顯微鏡50倍表面照片。
剛表面沉積(As grown)的基板表面粗糙，因此需要研磨至沒有表面的缺陷才能進行後續的沉積製程。在此，所需的表面研磨程度取决於缺陷的深度。換而言之，形成於表面的粗糙彎曲需要研磨至最深的彎曲，才能用作後續沉積表面。
圖7所示的基板的研磨是將二氧化矽漿料(silica slurry)作為研磨劑以100g/cm2的壓力均勻加壓研磨。
對No.2研磨180分鐘後研磨成可沉積的程度。
對No.3研磨120分鐘後研磨成可沉積的程度。
對No.4研磨60分鐘後研磨成可沉積的程度。
相比於作為比較例的No.1的在相同條件下研磨180分鐘以上也無法研磨到能夠沉積的程度(epi-ready)，實施例具有能夠顯著減少所需研磨時間的效果。
需要執行研磨至彎曲全部消失，因此與Rt(最大粗糙度)值成正比。然而即使最大粗糙度大也可能會根據粗糙度的情況而需要不同研磨時間。根據本發明的粗糙度減小效果具有不僅降低凹陷的密度，還具有減少所需研磨時間的效果。
以下參見圖8至圖10確認向中央供應通道200投入的HCl氣體的量的優化程度。
圖8為示出向中央供應通道投入過量的HCl氣體時Ga2O3沉積裝置的反應過程的概念圖。
構成與加熱方式和圖2的內容相同，但改變向中央供應通道200投入的HCl氣體的量而不是向旁路供應通道210供應的HCl氣體的流量，以此最小化基板的粗糙度。
圖9a為示出向中央供應通道投入的HCl氣體的量和Ga2O3的生長速度的圖形，圖9b為示出向中央供應通道供應的HCl氣體的流量與(002)面和(-402)面的半極大處全寬度的圖形。半極大處全寬度的單位是arcsec。
較佳的是生長晶體薄膜時向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量大於等於50sccm小於等於250sccm。
向中央供應通道200供應的HCl氣體大幅增加的情況下，大部分的HCl氣體能夠與鎵反應生成GaCl氣體。該GaCl氣體與過量的氧氣反應進行沉積。因此，如圖9a所示，生長速度大幅增大。尤其向中央供應通道200供應250sccm以上的HCl氣體的情況下，氧化鎵的沉積速度有大幅改善。
半極大處全寬度增大表示多種結晶結構混合存在。參見圖9b可知生長速度增大的以250sccm以上向中央供應通道200供應HCl氣體時結晶品質急劇下降。
並且，參見圖9b可知相比於供應50sccm的HCl氣體，當供應100sccm的HCl氣體時半極大處全寬度的值更小。因此，相比於向中央供應通道200以50sccm供應，當以100sccm以上供應HCl氣體時有助於提高結晶性。因此，較佳的是生長晶體薄膜時向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量大於50sccm且小於等於250sccm。
圖10是為了定義X方向與Y方向而在沉積面標出X與Y的表面照片，圖10b是比較X方向的表面的粗糙度Ra及Rt和向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量的圖形，圖10c是比較Y方向的表面的粗糙度Ra及Rt和向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量的圖形。在各圖中橫軸為供應的HCl氣體的流量，單位為sccm。
如圖10a所示，將與沉積氣體的供應方向相同的方向定義為Y，將與沉積氣體的供應方向垂直的方向定義為X。
生長晶體薄膜時，較佳的是能夠向X軸方向最小化粗糙度的向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量大於50sccm小於等於250sccm。
參見圖10b可知，以向中央供應通道200供應HCl氣體的流量達到250sccm的點為基點，當比其小的情況下X軸方向的粗糙度大幅減小。並且還可知當大於50sccm的情況下粗糙度暫且減小。因此，當保持向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量大於50sccm且小於等於250sccm的情況下能夠最小化X軸方向的粗糙度。
並且，生長晶體薄膜時，較佳的是能夠最小化Y軸方向的粗糙度的向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量小於等於250sccm。
參見圖10c可知，以向中央供應通道200供應HCl氣體的流量達到250sccm的點為基點，當比其小的情況下Y軸方向的粗糙度大幅減小。因此，當保持向中央供應通道200供應的HCl氣體的流量小於等於250sccm的情況下能夠最小化Y軸方向的粗糙度。
圖11為示出根據本發明的一個實施例的基於HVPE方法的Ga2O3沉積方法的一例與比較例的表。第一列列出的編號為實驗編號。
較佳的是向中央供應通道供應的HCl氣體的流量大於等於100且小於等於200。沉積時决定結晶性與缺陷的最關鍵要素是沉積速度，沉積速度取决於向中央供應通道供應的HCl氣體的量。參見本表的實驗編號2、4、6、9、11的實驗，可比較向旁路供應通道以20sccm相同地投入HCl氣體的情況下相對於向中央供應通道供應的HCl氣體的沉積面的結晶性及粗糙度。
可知向中央供應通道供應的HCl氣體的流量小於等於200sccm的情況下沉積表面的結晶度及粗糙度變化幾乎保持不變，而超過300sccm的情況下結晶度大幅減小，粗糙度大幅增大。
並且，未向旁路供應通道附加供應HCl氣體的情況下結晶度低，粗糙度極高。
因此，較佳的是在沉積製程中向中央供應通道施加的HCl氣體的流量小於300sccm，較佳的是向旁路供應通道附加供應HCl氣體。
根據本發明，藉由向中央供應通道施加GaCl氣體且在沉積基板上供應氧氣與HCl氣體，能夠提高沉積面的結晶性及減少缺陷。
根據本發明，藉由將GaCl氣體與HCl氣體之比保持在5：1至5：4之間，能夠極小化沉積面的缺陷的同時保持生長速度。
根據本發明，藉由利用旁路供應通道向GaCl氣體供應HCl氣體，能夠精確控制被沉積的基板上的GaCl氣體與HCl氣體之比。
根據本發明，藉由在生長的(As grown)狀態下形成為沉積面的缺陷密度為4.57×104/cm2以下，能夠最小化用於去除缺陷的研磨時間。
本發明的範圍示於所附申請專利範圍而不是上述說明，可從申請專利範圍的含義及其等同概念導出的所有變更或變形方式屬於本發明的範圍。
S110,S120:步驟

Claims (14)

  1. 一種基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，包括：藉由一中央供應通道向一半導體單晶基板上供應GaCl氣體的第一步驟；以及向被供應該GaCl氣體的該半導體單晶基板上供應氧氣及HCl氣體的第二步驟，其中該第二步驟包含：在供應HCl氣體之前先供應氧氣；以及同時供應HCl氣體及氧氣。
  2. 如請求項1所述的基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，其中該HCl氣體藉由與該中央供應通道相區分的一旁路供應通道供應。
  3. 如請求項2所述的基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，其中該HCl氣體和氮氣一起供應。
  4. 如請求項2所述的基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，其中該HCl氣體以10sccm以上的流量供應。
  5. 如請求項1所述的基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，其中該HCl氣體與該GaCl氣體的氣體分壓大於等於1：5。
  6. 如請求項5所述的基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，其中該HCl氣體與該GaCl氣體的氣體分壓大於等於2：5。
  7. 如請求項6所述的基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，其中該GaCl氣體與該HCl氣體的氣體分壓大於5：4。
  8. 如請求項1所述的基於氫化物氣相外延方法的Ga2O3晶體薄膜沉積方法，其中該第一步驟包括以50sccm以上300sccm以下的流量向鎵供應該鎵反應用HCl氣體的步驟。
  9. 一種Ga2O3晶體薄膜沉積裝置，包括：一中央供應通道，其被供應GaCl氣體且與一反應部連接；一旁路供應通道，其與該中央供應通道相區分，被供應氧氣及HCl氣體，與該反應部連接；以及該反應部，其裝載一Ga2O3基板，其中該旁路供應通道係設置以在供應HCl氣體之前先供應氧氣，以及同時供應HCl氣體及氧氣。
  10. 如請求項9所述的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置，其中該中央供應通道及該旁路供應通道被控制在450℃以上900℃以下。
  11. 如請求項10所述的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置，其中該中央供應通道及該旁路供應通道的溫度被控制成從一入口到該GaCl氣體蒸發移動的一區域為止逐漸上升。
  12. 如請求項11所述的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置，其中該中央供應通道及該旁路供應通道從該入口到該GaCl氣體蒸發移動的該區域為止分為一注入部、一蒸發部以及一移送部，其中該注入部被控制成450℃以上650℃以下的溫度；該蒸發部被控制成550℃以上750℃以下的溫度；以及 該移送部被控制成750℃以上900℃以下的溫度。
  13. 如請求項9所述的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置，其中該反應部被控制成850℃以上1150℃以下。
  14. 如請求項13所述的Ga2O3晶體薄膜沉積裝置，其中該反應部從靠近該中央供應通道及該旁路供應通道的區域到放出反應氣體的區域為止分為一移入部、一沉積部以及一放出部，其中該移入部被控制成950℃以上1150℃以下；該沉積部被控制成900℃以上1050℃以下；以及該放出部被控制成850℃以上950℃以下。
TW111130650A 2021-12-22 2022-08-15 晶體薄膜沉積基板 TWI840915B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210185166A KR102546042B1 (ko) 2021-12-22 2021-12-22 HVPE법에 따른 Ga2O3 결정막 증착방법, 증착장치 및 이를 사용한 Ga2O3 결정막 증착 기판
KR10-2021-0185166 2021-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202325910A TW202325910A (zh) 2023-07-01
TWI840915B true TWI840915B (zh) 2024-05-01

Family

ID=82846136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111130650A TWI840915B (zh) 2021-12-22 2022-08-15 晶體薄膜沉積基板

Country Status (6)

Country Link
US (1) US12366007B2 (zh)
EP (1) EP4202087A3 (zh)
JP (1) JP7634504B2 (zh)
KR (2) KR102546042B1 (zh)
CN (1) CN116377581A (zh)
TW (1) TWI840915B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250046565A (ko) 2023-09-27 2025-04-03 동의대학교 산학협력단 결정성장용 시드결정 고정장치 및 이를 이용한 시드결정 고정방법
KR102807472B1 (ko) 2023-10-13 2025-05-15 동의대학교 산학협력단 산화갈륨 단결정 성장방법
KR102781512B1 (ko) 2023-11-01 2025-03-12 한국세라믹기술원 블록 형태의 펠릿을 이용한 단결정 성장 방법 및 이를 위한 단결정 성장용 펠릿
KR102728903B1 (ko) 2023-11-08 2024-11-11 한국세라믹기술원 산화갈륨 단결정 성장 방법 및 단결정 성장 장치
KR20250072277A (ko) 2023-11-16 2025-05-23 한국세라믹기술원 다이아몬드 성장방법 및 이에 의해 제조된 다이아몬드 기판
KR102781511B1 (ko) 2023-11-16 2025-03-12 한국세라믹기술원 대면적 Ga2O3 종자결정, 이의 제조방법 및 대면적 Ga2O3 종자결정을 활용한 Ga2O3 단결정 성장방법
KR102876831B1 (ko) 2023-11-21 2025-10-24 한국세라믹기술원 단결정 성장용 종자, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 단결정 성장 방법
KR20250075915A (ko) 2023-11-22 2025-05-29 한국세라믹기술원 숄더부 형상 제어를 이용한 산화갈륨 단결정 성장방법 및 이에 의해 제조된 산화갈륨 단결정
KR102810872B1 (ko) 2023-11-23 2025-05-22 한국생산기술연구원 잉곳 가공 장치
KR102869761B1 (ko) 2023-11-23 2025-10-14 한국생산기술연구원 잉곳 가공 방법
KR102726367B1 (ko) 2023-12-15 2024-11-04 한국세라믹기술원 도핑 산화갈륨 펠릿, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 도핑 단결정

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201435164A (zh) * 2012-12-17 2014-09-16 三菱化學股份有限公司 氮化鎵基板及氮化物半導體結晶之製造方法
US20190055667A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 Flosfia Inc. Method for producing crystalline film
TW202102698A (zh) * 2013-09-30 2021-01-16 日商田村製作所股份有限公司 β-Ga2O3系單晶膜的成長方法及結晶積層構造體
US20210388529A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 Panasonic Corporation Group iii nitride crystal, group iii nitride substrate, and method of manufacturing group iii nitride crystal

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6279005A (ja) 1985-09-30 1987-04-11 株式会社クラレ 靴の中敷材
JP4991116B2 (ja) * 2004-02-13 2012-08-01 フライベルゲル・コンパウンド・マテリアルズ・ゲーエムベーハー クラックフリーｉｉｉ族窒化物半導体材料の製造方法
JP5892495B2 (ja) * 2013-12-24 2016-03-23 株式会社タムラ製作所 Ｇａ２Ｏ３系結晶膜の成膜方法、及び結晶積層構造体
JP2015164162A (ja) * 2014-02-28 2015-09-10 株式会社タムラ製作所 半導体積層構造体及び半導体素子
JP6744523B2 (ja) * 2015-12-16 2020-08-19 株式会社タムラ製作所 半導体基板、並びにエピタキシャルウエハ及びその製造方法
JP2020001997A (ja) * 2017-08-21 2020-01-09 株式会社Flosfia 結晶膜の製造方法
CN114836833B (zh) * 2017-08-21 2024-12-06 株式会社Flosfia 用于制造结晶膜的方法
JP7117690B2 (ja) * 2017-09-21 2022-08-15 国立大学法人大阪大学 Ｉｉｉ－ｖ族化合物結晶の製造方法および半導体装置の製造方法
CN113574214B (zh) * 2019-03-28 2024-08-02 日本碍子株式会社 基底基板及其制造方法
KR102012809B1 (ko) * 2019-04-05 2019-08-21 충남대학교산학협력단 쌍정결함밀도의 평가방법
JP6784870B1 (ja) * 2019-04-24 2020-11-11 日本碍子株式会社 半導体膜
CN113677834A (zh) 2019-04-24 2021-11-19 日本碍子株式会社 半导体膜
KR102177385B1 (ko) * 2019-04-26 2020-11-11 주식회사 루미스탈 GaN 웨이퍼 제조용 HVPE 장치 및 그에 의한 GaN 웨이퍼 제조 방법
JP2021033136A (ja) * 2019-08-27 2021-03-01 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP7580708B2 (ja) * 2020-04-14 2024-11-12 株式会社ノベルクリスタルテクノロジー 半導体膜及びその製造方法
CN111663181B (zh) * 2020-05-20 2022-02-08 辛国庆 一种氧化镓膜的制备方法及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201435164A (zh) * 2012-12-17 2014-09-16 三菱化學股份有限公司 氮化鎵基板及氮化物半導體結晶之製造方法
TW202102698A (zh) * 2013-09-30 2021-01-16 日商田村製作所股份有限公司 β-Ga2O3系單晶膜的成長方法及結晶積層構造體
US20190055667A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 Flosfia Inc. Method for producing crystalline film
US20210388529A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 Panasonic Corporation Group iii nitride crystal, group iii nitride substrate, and method of manufacturing group iii nitride crystal

Also Published As

Publication number Publication date
EP4202087A2 (en) 2023-06-28
KR20230095885A (ko) 2023-06-29
US20230193509A1 (en) 2023-06-22
US12366007B2 (en) 2025-07-22
KR102712316B1 (ko) 2024-10-02
JP7634504B2 (ja) 2025-02-21
CN116377581A (zh) 2023-07-04
JP2023093304A (ja) 2023-07-04
KR102546042B9 (ko) 2023-11-13
TW202325910A (zh) 2023-07-01
EP4202087A3 (en) 2023-08-16
KR102546042B1 (ko) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI840915B (zh) 晶體薄膜沉積基板
CN101410950B (zh) 使用纳米结构柔性层和hvpe制造高质量化合物半导体材料的生长方法
US6429098B1 (en) Process for obtaining a layer of single-crystal germanium or silicon on a substrate of single-crystal silicon or germanium, respectively, and multilayer products obtained
CN1936111B (zh) 外延涂覆的硅晶片以及制造外延涂覆的硅晶片的方法
CN106463364A (zh) 外延碳化硅晶片的制造方法
JP5910430B2 (ja) エピタキシャル炭化珪素ウエハの製造方法
US9896780B2 (en) Method for pretreatment of base substrate and method for manufacturing layered body using pretreated base substrate
JP5786759B2 (ja) エピタキシャル炭化珪素ウエハの製造方法
JP2004111848A (ja) サファイア基板とそれを用いたエピタキシャル基板およびその製造方法
TW202314035A (zh) 異質磊晶晶圓的製造方法
KR101885975B1 (ko) 에피택셜 탄화규소 웨이퍼의 제조 방법
JP5353800B2 (ja) 炭化珪素エピタキシャル膜の製造方法
TW202325921A (zh) 磊晶生長方法及磊晶矽片
WO2010035409A1 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
TWI849096B (zh) GaN基板晶圓及GaN基板晶圓的製造方法
CN110168701A (zh) Iii族氮化物半导体基板及iii族氮化物半导体基板的制造方法
JP2025011073A (ja) ドープされた非晶質光学装置膜及びドーパント原子の組み込みを介した堆積
KR20230149989A (ko) 질화갈륨 단결정 분리 방법
WO2008042590A2 (en) Batch reaction chamber employing separate zones for radiant heating and resistive heating
CN116997691A (zh) Iii族氮化物晶体、iii族氮化物半导体、iii族氮化物衬底、和iii族氮化物晶体的制造方法
JP7757414B2 (ja) 均一なグラフェンのｃｖｄ成長のためのウェハー及びその製造方法
TWI889685B (zh) GaN基板晶圓及其製造方法
CN121099675A (zh) 半导体结构和半导体结构的制备方法
JP2025542001A (ja) 半導体材料の表面を安定化させる方法
CN117120662A (zh) 用于cvd生长均匀石墨烯的晶片及其制造方法