特許ウォッチ

公開番号2024034557
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022138868
出願日2022-08-31
発明の名称結晶膜および結晶膜の製造方法
出願人株式会社FLOSFIA
代理人
主分類C30B 29/16 20060101AFI20240306BHJP(結晶成長)
要約【課題】厚さ方向に沿って延びる転位が低減され、粗大結晶粒を実質的に含まない結晶膜およびこのような結晶膜の製造方法を提供する。
【課題解決手段】結晶膜は、コランダム構造を有し、ガリウムを含む結晶性酸化物を含み、ガリウムを含む粗大結晶粒を実質的に含まず、横断面または主面に、所定の方向に沿って3つ以上の転位が並ぶ複数の転位列を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コランダム構造を有し、ガリウムを含む結晶性酸化物を含み、
ガリウムを含む粗大結晶粒を実質的に含まず、
横断面または主面に、所定の方向に沿って３つ以上の転位が並ぶ複数の転位列を有する結晶膜。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記転位列は、等間隔で並ぶ請求項１に記載の結晶膜。
【請求項３】
前記転位列は、ａ軸方向またはｃ軸方向に配列されている請求項１に記載の結晶膜。
【請求項４】
前記横断面または前記主面の一部に低転位領域を備え、
前記転位列のうちの少なくとも１つは、相互に隣り合う前記低転位領域の間に位置する請求項１に記載の結晶膜。
【請求項５】
前記低転位領域は、ストライプ状に現れる請求項４に記載の結晶膜。
【請求項６】
前記低転位領域の転位密度は、１．０×１０
９
個／ｃｍ
２
以下である請求項４に記載の結晶膜。
【請求項７】
相互に隣り合う前記低転位領域の間の転位密度は、１．０×１０
９
個／ｃｍ
２
より大きい請求項４に記載の結晶膜。
【請求項８】
前記低転位領域の幅は、相互に隣り合う前記低転位領域の間の距離に対する比が１以上である請求項４に記載の結晶膜。
【請求項９】
前記転位列と前記低転位領域とが前記方向に沿って交互に位置し、
前記転位列の幅は、０．７μｍ未満である請求項４に記載の結晶膜。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記低転位領域の幅は、結晶膜１０の厚さに対する比が０．７３より大きい請求項４に記載の結晶膜。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、結晶膜および結晶膜の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、結晶基板の結晶成長面上に、直接または他の層を介して、凹部または凸部からなる凹凸部が形成されており、前記凹凸部上に、エピタキシャル層が形成されている結晶性積層構造体であって、前記エピタキシャル層が、コランダム構造を有する結晶性半導体を主成分として含む結晶性積層構造体が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、ａ軸方向に伸びているストライプ状のＥＬＯマスクを基板表面に配列したｍ面サファイア基板を用いて、供給律速にしてＥＬＯ成膜をすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９４５１１９号
国際公開第２０２０－００４２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コランダム構造を有し、ガリウムを含む結晶性酸化物を基板上にヘテロエピタキシャル成長させると、得られた膜中に、厚さ方向に沿って延びる転位が複数生じるおそれがあった。このような転位を有する膜の上に、ホモエピタキシャル成長させて結晶膜とすると、当該膜中にも厚さ方向に沿って延びる転位が複数生じるおそれがあった。
【０００６】
一方、ＥＬＯマスクを用いた場合、当該ＥＬＯマスクが得られた膜に埋め込まれている状態となり、得られた膜の下端の一部と共に除去する必要があった。また、ＥＬＯマスクを用いたのみの場合、結晶構造が異なる結晶、異相の結晶および／または図３６の断面ＴＥＭ像で観察されるような粗大結晶粒が生じるおそれがあった。
【０００７】
本開示は、厚さ方向に沿って延びる転位が低減され、粗大結晶粒を実質的に含まない結晶膜およびこのような結晶膜の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示の一態様においては、結晶膜は、コランダム構造を有し、ガリウムを含む結晶性酸化物を含み、ガリウムを含む粗大結晶粒を実質的に含まず、横断面または主面に、所定の方向に沿って３つ以上の転位が並ぶ複数の転位列を有する。
【０００９】
上記課題を解決するために、本開示の一態様においては、結晶膜は、コランダム構造を有し、ガリウムを含む結晶性酸化物を含み、ガリウムを含む粗大結晶粒を実質的に含まず、横断面に、所定の方向に沿って配列されている複数の線状の結晶欠陥を有する。
【００１０】
上記課題を解決するために、本開示の一態様においては、結晶膜の製造方法は、コランダム構造を有し、ガリウムを含む結晶性酸化物を含む第１結晶層の主面にストライプ状の凹凸を配列し、コランダム構造を有し、ガリウムを含む結晶性酸化物を含む第２結晶層を前記凹凸が配列された主面上に成長させ、このとき、横断面または主面に、所定の方向にそって複数の転位が並ぶ複数の転位列を形成し、ガリウムを含む粗大結晶粒を実質的に形成しない。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許