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加工基板及びそれを用いた半導体装置

国内特許コード P170013885
整理番号 (S2013-0474-N0)
掲載日 2017年3月21日
出願番号 特願2015-504152
出願日 平成26年2月21日(2014.2.21)
国際出願番号 JP2014000897
国際公開番号 WO2014136393
国際出願日 平成26年2月21日(2014.2.21)
国際公開日 平成26年9月12日(2014.9.12)
優先権データ
  • 特願2013-047176 (2013.3.8) JP
発明者
  • 岡田 成仁
  • 只友 一行
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 加工基板及びそれを用いた半導体装置
発明の概要 加工基板(11)は、主面がc面であり、基板表面に、平面視において正三角形格子を構成するように配設された複数の突起(12)が形成されている。複数の突起(12)は、それらによって構成される正三角形格子における正三角形の3本の辺が、基板上に主面がc面のGaNが結晶成長したときにおけるGaNのa軸に対して反時計回りになす角度のうち、最も小さい角度が10~50°となるように配設されている。
従来技術、競合技術の概要


基板表面に微細凹凸を形成した加工基板を用いることにより、基板上に非極性面の半導体層を結晶成長させることができること、また、基板上に結晶成長させる半導体層の転位を低減することができることが知られている。



特許文献1には、サファイア基板の結晶成長面をエッチング等して不規則構造にした加工基板が開示されている。



非特許文献1には、基板表面に、ランダムに配設された複数のコーン形状の突起が形成された加工基板が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、加工基板及びそれを用いた半導体装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板表面に、平面視において正三角形格子を構成するように配設された複数の突起が形成され、基板上に主面がc面のGaNが結晶成長し得る加工基板であって、
前記複数の突起は、前記複数の突起によって構成される正三角形格子における正三角形の3本の辺が、基板上に主面がc面のGaNが結晶成長したときにおけるGaNのa軸に対して反時計回りになす角度のうち、最も小さい角度が10~50°となるように配設されている加工基板。

【請求項2】
請求項1に記載された加工基板において、
前記複数の突起によって構成される正三角形格子における正三角形の3本の辺が、基板上に主面がc面のGaNが結晶成長したときにおけるGaNのa軸に対して反時計回りになす角度のうち、最も小さい角度が10~40°である加工基板。

【請求項3】
請求項2に記載された加工基板において、
前記複数の突起によって構成される正三角形格子における正三角形の3本の辺が、基板上に主面がc面のGaNが結晶成長したときにおけるGaNのa軸に対して反時計回りになす角度のうち、最も小さい角度が25~35°である加工基板。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれかに記載された加工基板において、
前記突起の形状が円錐又は円錐台である加工基板。

【請求項5】
請求項1乃至4のいずれかに記載された加工基板において、
前記突起の最大外径が1μm以上である加工基板。

【請求項6】
請求項1乃至5のいずれかに記載された加工基板において、
前記突起の高さが0.5μm以上である加工基板。

【請求項7】
請求項1乃至6のいずれかに記載された加工基板において、
前記突起は、その最大外径が高さよりも大きい加工基板。

【請求項8】
請求項1乃至7のいずれかに記載された加工基板において、
前記正三角形格子における正三角形の一辺の長さが2μm以上である加工基板。

【請求項9】
請求項1乃至8のいずれかに記載された加工基板において、
前記正三角形格子における正三角形の一辺の長さが前記突起の最大外径よりも大きい加工基板。

【請求項10】
請求項1乃至9のいずれかに記載された加工基板において、
前記正三角形格子における同じ正三角形に含まれる2個の頂点の一対の突起が相互に間隔を有して配設されている加工基板。

【請求項11】
請求項10に記載された加工基板において、
前記正三角形格子における同じ正三角形に含まれる2個の頂点の一対の突起の間隔が0.1~2.0μmである加工基板。

【請求項12】
請求項1乃至11のいずれかに記載された加工基板において、
前記加工基板が、サファイア加工基板、Si加工基板、又はSiC加工基板である加工基板。

【請求項13】
請求項12に記載された加工基板において、
前記加工基板が、主面がc面のサファイア加工基板であり、
前記複数の突起は、前記複数の突起によって構成される正三角形格子における正三角形の3本の辺がサファイアのm軸に対して反時計回りになす角度のうち、最も小さい角度が10~50°となるように配設されている加工基板。

【請求項14】
基板表面に、平面視において正三角形格子を構成するように配設された複数の突起が形成された加工基板と、
前記加工基板上に主面がc面のGaNが結晶成長して形成されたGaN層と、
を備えた半導体装置であって、
前記加工基板の前記複数の突起は、前記複数の突起によって構成される正三角形格子における正三角形の3本の辺が、前記GaN層を構成するGaNのa軸に対して反時計回りになす角度のうち、最も小さい角度が10~50°となるように配設されている半導体装置。

【請求項15】
請求項14に記載された半導体装置において、
前記GaN層の表面におけるカソードルミネッセンス法によって測定される暗点密度が1.15×10個/cm以下である半導体装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015504152thum.jpg
出願権利状態 公開


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