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公開番号2025024934
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129326
出願日2023-08-08
発明の名称複合基板、半導体装置および複合基板の製造方法
出願人国立大学法人京都工芸繊維大学
代理人個人,個人,個人
主分類C30B 29/16 20060101AFI20250214BHJP(結晶成長)
要約【課題】表面の平坦性が高い薄膜を備える複合基板、半導体装置および複合基板の製造方法を提供する。
【解決手段】複合基板10は、Ga_2-xFe_xO₃(0<x<2)から形成された基板1と、κ-Ga₂O₃、κ-(Al_1-yGa_y)₂O₂(0<y<1)およびκ-(In_1-zGa_z)₂O₃(0<z<1)のうちのいずれかから基板1上に形成された薄膜2と、を備える。そして、基板1のc軸方向は、基板1の厚さ方向に対して0.1度以上2.0度未満だけ傾斜している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）から形成された基板と、
κ－Ｇａ
２
Ｏ
３
、κ－（Ａｌ
１－ｙ
Ｇａ
ｙ
）
２
Ｏ
２
（０＜ｙ＜１）およびκ－（Ｉｎ
１－ｚ
Ｇａ
ｚ
）
２
Ｏ
３
（０＜ｚ＜１）のうちのいずれかから前記基板上に形成された薄膜と、を備え、
前記基板のｃ軸方向は、前記基板の厚さ方向に対して０．１度以上２．０度未満だけ傾斜している、
複合基板。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記基板は、ｃ軸方向が前記基板の厚さ方向に対してａ軸方向またはｂ軸方向へ傾斜している、
請求項１に記載の複合基板。
【請求項３】
Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）から形成された第１層と、
κ－Ｇａ
２
Ｏ
３
、κ－（Ａｌ
１－ｙ
Ｇａ
ｙ
）
２
Ｏ
２
（０＜ｙ＜１）およびκ－（Ｉｎ
１－ｚ
Ｇａ
ｚ
）
２
Ｏ
３
（０＜ｚ＜１）のうちのいずれかから前記第１層上に形成された第２層と、を備え、
前記第１層のｃ軸方向は、前記第１層の厚さ方向に対して０．１度以上２．０度未満だけ傾斜している、
半導体装置。
【請求項４】
Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）から形成された基板を準備する工程と、
ミストＣＶＤ法により、前記基板上に、κ－Ｇａ
２
Ｏ
３
、κ－（Ａｌ
１－ｙ
Ｇａ
ｙ
）
２
Ｏ
２
（０＜ｙ＜１）およびκ－（Ｉｎ
１－ｚ
Ｇａ
ｚ
）
２
Ｏ
３
（０＜ｚ＜１）のうちのいずれかから形成された薄膜を成長させる工程と、を含み、
前記基板のｃ軸方向は、前記基板の厚さ方向に対して０．１度以上２．０度未満だけ傾斜している、
複合基板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合基板、半導体装置および複合基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ミストＣＶＤ法によって、Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）により構成された第１層上に、直方晶系であるκ型のＧａ
２
Ｏ
３
により構成された第２層を成長させる半導体装置の製造方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１２７２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載された半導体装置の製造方法では、第２層の表面の平坦性を向上させることが要請されている。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、表面の平坦性が高い薄膜を備える複合基板、半導体装置および複合基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る複合基板は、
Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）から形成された基板と、
κ－Ｇａ
２
Ｏ
３
、κ－（Ａｌ
１－ｙ
Ｇａ
ｙ
）
２
Ｏ
２
（０＜ｙ＜１）およびκ－（Ｉｎ
１－ｚ
Ｇａ
ｚ
）
２
Ｏ
３
（０＜ｚ＜１）のうちのいずれかから前記基板上に形成された薄膜と、を備え、
前記基板のｃ軸方向は、前記基板の厚さ方向に対して０．１度以上２．０度未満だけ傾斜している。
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、
Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）から形成された第１層と、
κ－Ｇａ
２
Ｏ
３
、κ－（Ａｌ
１－ｙ
Ｇａ
ｙ
）
２
Ｏ
２
（０＜ｙ＜１）およびκ－（Ｉｎ
１－ｚ
Ｇａ
ｚ
）
２
Ｏ
３
（０＜ｚ＜１）のうちのいずれかから前記第１層上に形成された第２層と、を備え、
前記第１層のｃ軸方向は、前記第１層の厚さ方向に対して０．１度以上２．０度未満だけ傾斜している。
【０００８】
本発明に係る複合基板の製造方法は、
Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）から形成された基板を準備する工程と、
ミストＣＶＤ法により、前記基板上に、κ－Ｇａ
２
Ｏ
３
、κ－（Ａｌ
１－ｙ
Ｇａ
ｙ
）
２
Ｏ
２
（０＜ｙ＜１）およびκ－（Ｉｎ
１－ｚ
Ｇａ
ｚ
）
２
Ｏ
３
（０＜ｚ＜１）のうちのいずれかから形成された薄膜を成長させる工程と、を含み、
前記基板のｃ軸方向は、前記基板の厚さ方向に対して０．１度以上２．０度未満だけ傾斜している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｇａ
２－ｘ
Ｆｅ
ｘ
Ｏ
３
（０＜ｘ＜２）から形成された基板と、κ－Ｇａ
２
Ｏ
３
、κ－（Ａｌ
１－ｙ
Ｇａ
ｙ
）
２
Ｏ
２
（０＜ｙ＜１）およびκ－（Ｉｎ
１－ｚ
Ｇａ
ｚ
）
２
Ｏ
３
（０＜ｚ＜１）のうちのいずれかから前記基板上に形成された薄膜と、を備え、基板のｃ軸方向が、基板の厚さ方向に対して０．１度以上２．０度未満だけ傾斜している。これにより、基板側とは反対側の表面の平坦性が良く且つ結晶性のよい薄膜を形成することができるので、例えばこの複合基板上に半導体装置を作製した場合、当該半導体装置の特性および信頼性を向上させることができる。つまり、特性が良好であり信頼性も高い半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１に係る複合基板の断面図である。
実施形態１に係るミストＣＶＤ装置の概略構成図である。
実施形態２に係る半導体装置の断面図である。
（Ａ）は比較例１についてのＸＲＤの結果を示す図であり、（Ｂ）は実施例２についてのＸＲＤの結果を示す図である。
（Ａ）は実施例３についてのＸＲＤの結果を示す図であり、（Ｂ）は比較例２についてのＸＲＤの結果を示す図である。
（Ａ）は実施例５についてのＸＲＤの結果を示す図であり、（Ｂ）は実施例６についてのＸＲＤの結果を示す図である。
比較例３についてのＸＲＤの結果を示す図である。
比較例１乃至３並びに実施例１乃至６に係る複合基板の（００４）面に対応するＸＲＤのピークの半値全幅を示す図である。
（Ａ）は比較例１についてのＡＦＭの測定結果を示す図であり、（Ｂ）は実施例２についてのＡＦＭの測定結果を示す図である。
（Ａ）は実施例３についてのＡＦＭの測定結果を示す図であり、（Ｂ）は比較例２についてのＡＦＭの測定結果を示す図である。
（Ａ）は実施例５についてのＡＦＭの測定結果を示す図であり、（Ｂ）は実施例６についてのＡＦＭの測定結果を示す図である。
比較例３についてのＡＦＭの測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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