JP6547552B2 - C-plane GaN wafer and C-plane GaN wafer manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、C面GaNウエハおよびC面GaNウエハ製造方法に関する。C面GaNウエハは、主に、窒化物半導体デバイス用の基板として用いられる。 The present invention relates to a C-plane GaN wafer and a C-plane GaN wafer manufacturing method. C-plane GaN wafers are mainly used as substrates for nitride semiconductor devices.
窒化物半導体は、窒化物系III−V族化合物半導体、III族窒化物系化合物半導体、GaN系半導体などとも呼ばれ、典型例としてGaNを含む他、AlN、InN、AlGaN、AlInN、GaInN、AlGaInNなどのように、GaNのGaの一部または全部が他の周期表13族元素(B、Al、In)に置換された化合物を含む。窒化物半導体は、六方晶系に属するウルツ鉱型の結晶構造を有する。
窒化物半導体デバイスは、デバイス構造の主要部を窒化物半導体で構成した半導体デバイスであり、LEDやLD(レーザーダイオード)のような発光デバイスと、HEMTやMOSFETのような電子デバイスがある。
The nitride semiconductor is also referred to as a nitride-based III-V compound semiconductor, a group III nitride-based compound semiconductor, a GaN-based semiconductor, etc. And the like, including compounds in which part or all of Ga of GaN is substituted with another
A nitride semiconductor device is a semiconductor device in which the main part of the device structure is formed of a nitride semiconductor, and includes a light emitting device such as an LED or LD (laser diode) and an electronic device such as a HEMT or a MOSFET.
C面GaNウエハは、GaNのみから構成された単結晶ウエハであり、その主表面はC面と平行またはC面から僅かに傾斜している。
GaNのC面には、ガリウム極性面である(0001)面と、窒素極性面である(000−1)面とがある。C面GaN基板の主表面は、一方側がガリウム極性面であり、反対側が窒素極性面である。窒化物半導体デバイスの製造においては、通常、C面GaNウエハのガリウム極性面上に窒化物半導体薄膜をエピタキシャル成長させることにより、デバイス構造が形成される
The C-plane GaN wafer is a single crystal wafer composed only of GaN, and its main surface is parallel to the C plane or slightly inclined from the C plane.
The C plane of GaN includes a (0001) plane which is a gallium polar plane and a (000-1) plane which is a nitrogen polar plane. The main surface of the C-plane GaN substrate has a gallium polar surface on one side and a nitrogen polar surface on the opposite side. In the manufacture of nitride semiconductor devices, a device structure is usually formed by epitaxially growing a nitride semiconductor thin film on the gallium polar surface of a C-plane GaN wafer.
特許文献1(特開2008−28259)には、単結晶GaNをスライスしてウエハを得た後、該ウエハの主面を研磨して平坦化する前に湿式エッチングすることでダメージ層やうねりを除去する、C面GaNウエハ製造方法が開示されている。
特許文献2(特開2007−153712)には、C面GaNウエハの窒素極性面を粗面仕上げする方法として、窒素極性面を研磨し平坦化した後に湿式エッチングする方法が開示されている。
特許文献3(特開2011−121803)には、C面GaNウエハの窒素極性面を研磨し平坦化した後、不揮発性有機物を付着させてから湿式エッチングすると、より均一に粗化し得ることが開示されている。
湿式エッチングで粗化されたC面GaNウエハの窒素極性面はマット面となる。ガリウム極性面を鏡面仕上げし、窒素極性面をマット仕上げすると、これら2つの主表面を目視で見分けることが可能となる(特許文献4)。
In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-28259), a single crystal GaN is sliced to obtain a wafer, and then a wet etching is performed by wet etching before polishing and planarizing the main surface of the wafer. A C-plane GaN wafer fabrication method is disclosed for removal.
Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-153712) discloses, as a method of roughening the nitrogen-polar surface of a C-plane GaN wafer, a method of wet-etching after polishing and planarizing the nitrogen-polar surface.
Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-121803) discloses that after the nitrogen polar surface of a C-plane GaN wafer is polished and planarized, the non-volatile organic matter can be attached and then wet etching can be more uniformly roughened. It is done.
The nitrogen polarity surface of the C-plane GaN wafer roughened by wet etching becomes a matte surface. When the gallium polar face is mirror finished and the nitrogen polar face is matted, these two main surfaces can be visually distinguished (Patent Document 4).
本発明者等は、窒素極性面をマット面としたC面GaNウエハをより効率よく製造しようと、アズスライスの窒素極性面に湿式エッチングを施してマット仕上げすることを試みた。しかし、その結果は芳しいものではなく、エッチング後の窒素極性面には外観ムラが明瞭に視認された。SEMで調べると、この窒素極性面には平滑部と粗部とが混在しており、その混在の比率が面内で一様でないことが外観ムラの原因であることが分かった。
更に、アズスライスの窒素極性面に不揮発性有機物を付着させてから湿式エッチングを行ってみたが、結果は同様であった。
The inventors of the present invention tried to wet-etch the as-sliced nitrogen polar surface to perform a matte finish in order to more efficiently manufacture a C-plane GaN wafer having the nitrogen polar surface as a matte surface. However, the result was not good and uneven appearance was clearly observed on the nitrogen polarity surface after etching. As a result of examination by SEM, it was found that smooth portions and rough portions are mixed in this nitrogen polar surface, and the ratio of the mixed portions is not uniform in the surface, which is the cause of the appearance unevenness.
Furthermore, wet organic etching was performed after depositing nonvolatile organic matter on the nitrogen-polar surface of as slice, and the results were similar.
本発明は上記問題を解決するために本発明者等が行った実験検討の過程で完成されたものであり、その主たる目的は、マット面とされる窒素極性面の外観ムラが抑制されたC面GaNウエハを提供すること、および、かかるC面GaNウエハの製造方法を提供することである。 The present invention has been completed in the course of experiments and studies conducted by the present inventors in order to solve the above problems, and its main purpose is to suppress the appearance unevenness of the nitrogen polar surface, which is considered to be a matte surface. It is an object of the present invention to provide a planar GaN wafer and a method of manufacturing such a C-plane GaN wafer.
本発明の実施形態には、以下が含まれる。
(1)窒素極性面がマット面であるC面GaNウエハであって、該窒素極性面における平滑領域の面積をAS、該窒素極性面における粗領域の面積をArとしたとき、平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)が3%未満であることを特徴とするC面GaNウエハ。
(2)前記粗領域には、形状とサイズが一様でない突起が不規則に配置されている、(1)に記載のC面GaNウエハ。
(3)前記窒素極性面にファセット成長領域およびC面成長領域を有する、前記(1)または(2)に記載のC面GaNウエハ。
(4)窒素極性面がマット面であるC面GaNウエハの製造方法であって、(i)[0001]側の主表面である第一主表面および[000−1]側の主表面である第二主表面を有するGaNウエハを準備する第一ステップと、(ii)該第一ステップで準備したGaNウエハの該第二主表面に、湿式エッチングによって粗領域および平滑領域を形成する第二ステップと、(iii)該第二ステップが実行された後の該第二主表面に、不揮発性有機物を付着させる処理をしたうえで湿式エッチングを施して、該第二ステップで形成された平滑領域を粗化する第三ステップと、を含むことを特徴とする製造方法。
(5)前記第一ステップで準備するGaNウエハの前記第二主表面がアズスライス面であり、前記第二ステップでは該アズスライス面に湿式エッチングを施す、前記(4)に記載の製造方法。
(6)前記C面GaNウエハのマット面である窒素極性面における平滑領域の面積をAS、該窒素極性面における粗領域の面積をArとしたとき、平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)が3%未満である、前記(4)または(5)に記載の製造方法。
(7)前記C面GaNウエハは、前記マット面である窒素極性面にファセット成長領域およびC面成長領域を有する、前記(6)に記載の製造方法。
(8)窒素極性面がマット面であるC面GaNウエハの製造方法であって、[0001]側の主表面である第一主表面および[000−1]側の主表面である第二主表面を有するGaNウエハを準備するウエハ準備ステップと、該準備したGaNウエハの該第二主表面を室温のアンモニア水溶液でエッチングすることを含む湿式エッチングステップとを有する、製造方法。
(9)前記C面GaNウエハのマット面である窒素極性面における平滑領域の面積をAS、該窒素極性面における粗領域の面積をArとしたとき、平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)が3%未満である、前記(8)に記載の製造方法。
Embodiments of the present invention include the following.
(1) A C-plane GaN wafer in which the nitrogen polar surface is a matte surface, and the area of the smooth region on the nitrogen polar surface is A S and the area of the rough region on the nitrogen polar surface is A r A C-plane GaN wafer characterized in that the area ratio A S / (A S + A r ) is less than 3%.
(2) The C-plane GaN wafer according to (1), in which projections uneven in shape and size are irregularly arranged in the rough region.
(3) The C-plane GaN wafer according to (1) or (2), which has a facet growth region and a C-plane growth region on the nitrogen polar surface.
(4) A method of manufacturing a C-plane GaN wafer in which the nitrogen polar surface is a matte surface, which is (i) the first main surface which is the main surface on the [0001] side and the main surface on the [000-1] side. A first step of preparing a GaN wafer having a second main surface; and (ii) forming a rough area and a smooth area by wet etching on the second main surface of the GaN wafer prepared in the first step. And (iii) the second main surface after the second step has been carried out, is subjected to a treatment to deposit non-volatile organic matter, and then is wet-etched to form the smooth region formed in the second step. A third step of roughening.
(5) The method according to (4), wherein the second main surface of the GaN wafer prepared in the first step is an as-sliced surface, and the second step includes wet etching the as-sliced surface.
(6) the C-plane area of A S of smooth regions in the N-polar surface is a matte surface of the GaN wafer, when the area of the crude region in the nitrogen-polar surface was A r, the area ratio of the smooth region A S / ( The production method according to (4) or (5) above, wherein A S + A r ) is less than 3%.
(7) The manufacturing method according to (6), wherein the C-plane GaN wafer has a facet growth region and a C-plane growth region on a nitrogen polar surface which is the mat surface.
(8) A method of manufacturing a C-plane GaN wafer in which the nitrogen polar surface is a matte surface, the first main surface being the main surface on the [0001] side and the second main surface being the main surface on the [000-1] side. A method of manufacturing, comprising: a wafer preparation step of preparing a GaN wafer having a surface; and a wet etching step including etching the second major surface of the prepared GaN wafer with an aqueous ammonia solution at room temperature.
(9) the C-plane area of A S of smooth regions in the N-polar surface is a matte surface of the GaN wafer, when the area of the crude region in the nitrogen-polar surface was A r, the area ratio of the smooth region A S / ( The production method according to the above (8), wherein A S + A r ) is less than 3%.
本発明によれば、マット面とされる窒素極性面の外観ムラが抑制されたC面GaNウエハ、および、かかるC面GaNウエハの製造方法が提供される。 According to the present invention, there are provided a C-plane GaN wafer in which the appearance unevenness of the nitrogen polar surface, which is a matte surface, is suppressed, and a method of manufacturing the C-plane GaN wafer.
本発明の好ましい実施形態を以下に詳しく説明する。
1.C面GaNウエハ
本発明に係るC面GaNウエハは、典型的には図1に示すように、円盤の形状を有する。図1(a)は斜視図であり、図1(b)は側面図である。
図1を参照すると、C面GaNウエハ10は、[0001]側の主表面であるガリウム極性面11と、[000−1]側の主表面である窒素極性面12と、側面13とを有している。
C面GaNウエハ10の直径は45mm以上であり、通常は305mm以下である。典型的な直径は、45〜55mm(約2インチ)、95〜105mm(約4インチ)、145〜155mm(約6インチ)、195〜205mm(約8インチ)等である。
Preferred embodiments of the present invention are described in detail below.
1. C-plane GaN Wafer The C-plane GaN wafer according to the present invention typically has a disk shape, as shown in FIG. 1 (a) is a perspective view, and FIG. 1 (b) is a side view.
Referring to FIG. 1, C-plane GaN
The diameter of the C-plane GaN wafer 10 is 45 mm or more, and usually 305 mm or less. Typical diameters are 45-55 mm (about 2 inches), 95-105 mm (about 4 inches), 145-155 mm (about 6 inches), 195-205 mm (about 8 inches), and so on.
C面GaNウエハには、ハンドリングに不都合が生じない程度の強度が求められるので、その厚さは好ましくは250μm以上、より好ましくは300μm以上である。直径に応じて、更に厚くすることもできる。
ガリウム極性面11と側面13との境界を滑らかにするための面取りは、必要に応じて適宜行うことができる。窒素極性面12と側面13との境界についても同じである。
C面GaNウエハ10には、更に、結晶の方位を表示するオリエンテーション・フラットを設けることができる。
The C-plane GaN wafer is required to have a strength that does not cause handling problems, so its thickness is preferably 250 μm or more, more preferably 300 μm or more. Depending on the diameter, it can also be thicker.
Chamfering for smoothing the boundary between the
The C-
C面GaNウエハ10の主表面は、GaN結晶のC面と平行であってもよいし、C面から僅かに傾斜していてもよい。この傾斜の角度をオフ角という。
ガリウム極性面をC面から傾斜させる場合の傾斜方向は、目的に応じて任意に定め得るが、好ましくは、<10−10>方向を中心とする±5度の範囲内の方向、または、<11−20>方向を中心とする±5度の範囲内の方向である。オフ角の絶対値は、通常0.1度以上、好ましくは0.2度以上であり、また、通常10度以下である。
The main surface of the C-
The inclination direction in the case of inclining the gallium polar face from the C face can be arbitrarily determined according to the purpose, but preferably, it is a direction within ± 5 degrees centered on the <10-10> direction, or 11-20> A direction within a range of ± 5 degrees centered on the direction. The absolute value of the off angle is usually 0.1 degrees or more, preferably 0.2 degrees or more, and usually 10 degrees or less.
C面GaNウエハ10のガリウム極性面11は、窒化物半導体のエピタキシャル成長に使用される主表面であり、鏡面に仕上げられている。例えば、AFMで測定したガリウム極性面11のRMS粗さは、測定範囲10μm×10μmにおいて通常5nm未満、好ましくは2nm未満、より好ましくは1nm未満である。
一方、窒素極性面12は、マット面である。窒素極性面12においては、Raが0.1μm以上5μm以下であることが好ましい。
The gallium
On the other hand, the
C面GaNウエハ10の窒素極性面12には、微細な突起が隙間なく集まった領域である粗領域が存在する。粗領域の突起は、湿式エッチングにより形成されるので、形状とサイズが一様ではなく、配置も不規則である。湿式エッチング法の利点のひとつは、一度に処理し得るウエハの枚数が比較的多いため、窒素極性面を仕上げる工程のコストを低く抑えられることである。
C面GaNウエハ10の窒素極性面12には、粗領域のみが存在することが望ましいが、僅かであれば、突起の無い平らな領域である平滑領域の存在が許容される。
窒素極性面における平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)[ここで、ASは平滑領域の面積であり、Arは粗領域の面積である]は3%未満であり、好ましくは2%未満、更には1%未満、更には0.5%未満、更には0.2%未満である(0%を含む)である。
On the
Although it is desirable that only the rough region is present on the nitrogen
The area ratio A S / (A S + A r ) of the smooth area in the nitrogen polar plane [where, A S is the area of the smooth area and A r is the area of the rough area] is less than 3%, preferably Is less than 2%, even less than 1%, even less than 0.5%, even less than 0.2% (including 0%).
窒素極性面における平滑領域の面積比は、例えば、(株)キーエンス製のデジタルマイクロスコープ(型番:VHX−900)を用いて求めることができる。
具体的には、窒素極性面の光学像を、1ピクセルのサイズが約3μm2(1.7μm角〜1.8mm角程度)という解像度で取得する。そして、各ピクセルが平滑領域と粗領域のいずれに属するかを決定する。そうすれば、全ピクセル数に対しての、平滑領域に属するピクセルの数の比率をもって、平滑領域の面積比とみなすことができる。
The area ratio of the smooth area in the nitrogen polarity plane can be determined, for example, using a digital microscope (model number: VHX-900) manufactured by Keyence Corporation.
Specifically, an optical image of a nitrogen polar surface is acquired with a resolution of about 3 μm 2 (about 1.7 μm square to about 1.8 mm square) in size of one pixel. Then, it is determined whether each pixel belongs to the smooth area or the rough area. Then, the ratio of the number of pixels belonging to the smooth area to the total number of pixels can be regarded as the area ratio of the smooth area.
各ピクセルの帰属は次のようにして決定することができる。
例えば、落射照明を用いて得られる光学像では、平滑領域が明るく輝いて見える一方、粗領域は相対的に暗くなる。これは、平滑領域が照明光を撮像素子の方向に反射するのに対し、粗領域は照明光を散乱させるためである。
そこで、判定基準として光学像のピクセルの輝度に閾値を設定し、全てのピクセルを、輝度が該閾値に達するピクセル(第一群;明るいピクセル)と、達しないピクセル(第二群;暗いピクセル)の2群に分ける。つまり、二値化である。次いで、第一群に属するピクセルの色を白に、第二群に属するピクセルの色を黒に、それぞれ表示し直すと、元の画像は二値化画像に変換される。
この二値化画像と元の画像とを見比べて、元の画像に認められる平滑領域が、二値化画像における白い部分に対応するように、前述の閾値の設定を調整する。そうすれば、全ピクセル数に対しての、第一群に属するピクセルの数の比率は、平滑領域の面積比と同じとなる。
落射照明を用いて得られる光学像において、平滑領域と粗領域の間の明暗差はかなり明確なので、設定する閾値の僅かな違いにより、測定結果が大きく変動することはない。それ故に、再現性よく平滑領域の面積比を求めることができる。
The attribution of each pixel can be determined as follows.
For example, in an optical image obtained using epi-illumination, smooth areas appear bright and bright, while coarse areas are relatively dark. This is because the smooth area reflects the illumination light in the direction of the imaging device, while the rough area scatters the illumination light.
Therefore, a threshold is set to the luminance of the pixel of the optical image as a criterion, and all the pixels are pixels whose luminance reaches the threshold (first group; bright pixels) and pixels which do not reach (second group; dark pixel) Divided into two groups. That is, it is binarization. Then, when the color of the pixels belonging to the first group is changed to white and the color of the pixels belonging to the second group is changed to black, the original image is converted to a binarized image.
By comparing the binarized image with the original image, the above-described setting of the threshold is adjusted so that the smooth area recognized in the original image corresponds to the white portion in the binarized image. Then, the ratio of the number of pixels belonging to the first group to the total number of pixels is the same as the area ratio of the smooth area.
In an optical image obtained using epi-illumination, the difference in brightness between the smooth area and the rough area is quite clear, so slight differences in the set threshold do not cause large fluctuations in measurement results. Therefore, the area ratio of the smooth area can be determined with good reproducibility.
C面GaNウエハ10は、酸素、ケイ素、ゲルマニウム等のn型不純物でドープすることにより、n型導電性とすることができる。
別の態様において、C面GaNウエハ10は、鉄でドープすることにより、絶縁体とすることができる。
更に別の態様において、C面GaNウエハ10は、マグネシウム、亜鉛等のp型不純物でドープすることにより、p型導電性とすることができる。
The C-
In another aspect, the C-
In still another aspect, the C-
一例において、C面GaNウエハ10のガリウム極性面11には、ファセット成長領域とC面成長領域が存在してもよい。窒素極性面12についても同様である。
ファセット成長領域およびC面成長領域は、成長面(成長途中にあるGaN結晶の表面)にピットが発生する成長モードでc軸成長させたGaN結晶から切り出されたC面GaNウエハに見られる構造である。
図2(a)は、c軸成長するGaN結晶の成長面にピットが発生した状態を示す。その後、図2(b)に示すように、ピットが存在する状態が維持されるように成長を続けると、ファセット成長部fgとC面成長部cgを含むGaN結晶が形成される。ファセット成長部fgは、傾斜ファセット上での成長によって形成された部分であり、C面成長部cgは、C面ファセット上での成長により形成された部分である。
In one example, a facet growth region and a C-plane growth region may exist in the gallium
The facet growth region and the C-plane growth region are structures found in a C-plane GaN wafer cut out of a c-axis grown GaN crystal in a growth mode in which pits are generated on the growth surface (the surface of the GaN crystal in the middle of growth). is there.
FIG. 2A shows a state in which a pit is generated on the growth surface of the c-axis-grown GaN crystal. Thereafter, as shown in FIG. 2 (b), when the growth is continued so as to maintain the presence of the pits, a GaN crystal including a facet growth portion fg and a C-plane growth portion cg is formed. The facet growth portion fg is a portion formed by growth on the inclined facet, and the C-plane growth portion cg is a portion formed by growth on the C-plane facet.
ファセット成長部fgとC面成長部cgを含むGaN結晶をスライスすると、図2(c)に示すように、主表面にファセット成長領域RfとC面成長領域Rcを有するC面基板が得られる。ファセット成長領域Rfはファセット成長部fgが露出した領域であり、C面成長領域RcはC面成長部cgが露出した領域である。ファセット成長部fgとC面成長部cgは、ガリウム極性面にも窒素極性面にも露出する。 When the GaN crystal including the facet growth portion fg and the C-plane growth portion cg is sliced, as shown in FIG. 2C, a C-plane substrate having a facet growth region Rf and a C-plane growth region Rc on the main surface is obtained. The facet growth region Rf is a region in which the facet growth portion fg is exposed, and the C-plane growth region Rc is a region in which the C-plane growth portion cg is exposed. The facet growth portion fg and the C-plane growth portion cg are exposed to the gallium polarity surface and the nitrogen polarity surface.
ファセット成長領域とC面成長領域とでは、不純物濃度とキャリア濃度が異なるのが普通である。
例えば、酸素はGaN結晶のC面成長部には殆ど取り込まれないので、ファセット成長領域における濃度の方がC面成長領域よりも高くなる。極端な場合には、ファセット成長領域における酸素濃度が1×1018cm-3を超える一方で、C面成長領域における酸素濃度が1×1017cm-3未満となることもある。
対照的に、ケイ素は、ファセット成長領域よりもC面成長領域の濃度の方が高くなる傾向がある。
不純物濃度とキャリア濃度の違いから、ファセット成長領域とC面成長領域とでは表面の性質が同じでない可能性がある。表面の性質には、有機物質の吸着性や、エッチングへの耐性が含まれる。
The impurity concentration and the carrier concentration are usually different between the facet growth region and the C-plane growth region.
For example, since oxygen is hardly taken into the C-plane growth portion of the GaN crystal, the concentration in the facet growth region is higher than that in the C-plane growth region. In an extreme case, the oxygen concentration in the facet growth region may exceed 1 × 10 18 cm −3 while the oxygen concentration in the C-plane growth region may be less than 1 × 10 17 cm −3 .
In contrast, silicon tends to have a higher concentration of C-plane growth regions than facet growth regions.
From the difference between the impurity concentration and the carrier concentration, the surface properties may not be the same between the facet growth region and the C-plane growth region. The properties of the surface include the adsorption of organic substances and the resistance to etching.
実施形態に係るC面GaNウエハは、各種の窒化物半導体デバイスを製造するための基板として使用することができる。デバイス構造の形成は、C面GaNウエハ上に一種以上の窒化物半導体を気相エピタキシャル成長させることにより行われる。好ましい気相エピタキシャル成長法として、薄膜の形成に適したMOCVD法、MBE法、パルス蒸着法などが例示される。
窒化物半導体デバイスの具体例としては、発光ダイオード、レーザダイオードなどの発光デバイス、整流器、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、HEMT(High Electron Mobility Transistor)などの電子デバイス、温度センサ、圧力センサ、放射線センサ、可視−紫外光検出器などの半導体センサ、SAW(Surface Acoustic Wave)デバイス、振動子、共振子、発振器、MEMS(Micro Electro Mechanical System)部品、電圧アクチュエータ、太陽電池などがある。
The C-plane GaN wafer according to the embodiment can be used as a substrate for manufacturing various nitride semiconductor devices. The device structure is formed by vapor phase epitaxial growth of one or more nitride semiconductors on a C-plane GaN wafer. As a preferable vapor phase epitaxial growth method, MOCVD method, MBE method, pulse vapor deposition method etc. suitable for thin film formation are exemplified.
Specific examples of nitride semiconductor devices include light emitting diodes, light emitting devices such as laser diodes, rectifiers, bipolar transistors, field effect transistors, electronic devices such as HEMTs (High Electron Mobility Transistors), temperature sensors, pressure sensors, radiation sensors, There are semiconductor sensors such as visible-ultraviolet light detectors, surface acoustic wave (SAW) devices, vibrators, resonators, oscillators, micro electro mechanical system (MEMS) parts, voltage actuators, solar cells, and the like.
2.C面GaNウエハ製造方法
本発明の別の側面はC面GaNウエハ製造方法、とりわけ、窒素極性面がマット面であるC面GaNウエハを製造する方法に関する。
実施形態に係るC面GaNウエハ製造方法は、下記(i)〜(iii)に示す第一から第三のステップを含む。
(i)第一ステップでは、[0001]側の主表面である第一主表面および[000−1]側の主表面である第二主表面を有するGaNウエハを準備する。
(ii)第二ステップでは、該第一ステップで準備したGaNウエハの該第二主表面に、湿式エッチングによって粗領域および平滑領域を形成する。
(iii)第三ステップでは、該第二ステップが実行された後の該第二主表面に、不揮発性有機物を付着させる処理をしたうえで湿式エッチングを施して、該第二ステップで形成された平滑領域を粗化する。
2. FIELD OF THE INVENTION Another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a C-plane GaN wafer, and more particularly to a method of manufacturing a C-plane GaN wafer in which the nitrogen polar surface is a matte surface.
The C-plane GaN wafer manufacturing method according to the embodiment includes first to third steps shown in the following (i) to (iii).
(I) In the first step, a GaN wafer having a first main surface which is a [0001] side main surface and a second main surface which is a [000-1] side main surface is prepared.
(Ii) In the second step, rough and smooth regions are formed by wet etching on the second main surface of the GaN wafer prepared in the first step.
(Iii) In the third step, the second main surface after the second step has been carried out is treated to adhere non-volatile organic matter and then subjected to wet etching to form in the second step Roughen the smooth area.
第一ステップでは、例えば、別途成長させたバルクGaN結晶を、C面と平行または略平行にスライスすることによって、GaNウエハを準備することができる。バルクGaN結晶の成長方法に限定はなく、HVPE法、Naフラックス法、アモノサーマル法、あるいはこれらの方法の任意の組み合わせ等であり得る。バルクGaN結晶は、HVPE法によって、成長面にピットが発生する成長モードでc軸成長された結晶であってもよい。
こうして準備されるGaNウエハは、[0001]側の主表面である第一主表面と、[000−1]側の主表面である第二主表面を有する。第一主表面はガリウム極性面、第二主表面は窒素極性面である。
In the first step, a GaN wafer can be prepared, for example, by slicing separately grown bulk GaN crystals parallel or substantially parallel to the C-plane. The growth method of the bulk GaN crystal is not limited, and may be HVPE method, Na flux method, ammonothermal method, or any combination of these methods. The bulk GaN crystal may be a crystal grown c-axis in a growth mode in which a pit is generated on the growth surface by the HVPE method.
The GaN wafer thus prepared has a first main surface which is a main surface on the [0001] side and a second main surface which is a main surface on the [000-1] side. The first major surface is a gallium polar surface, and the second major surface is a nitrogen polar surface.
第二ステップでは、前記第一ステップで準備したGaNウエハに湿式エッチングを施す。湿式エッチングで用いるエッチング液としては、NaOH水溶液、KOH水溶液等のアルカリ水溶液、あるいは、塩酸と過酸化水素水の混合液が好ましく例示される。
湿式エッチングによって、該GaNウエハの第二主表面、すなわち窒素極性面は粗化されるが、全面が粗領域となることはなく、粗領域および平滑領域が形成される。平滑領域の面積比を下げるには、第二ステップの前に、該第二主表面を鏡面加工し、更に、不揮発性有機物を付着させる処理を行えばよい。ただし、工程数が増加するという不都合がある。
In the second step, the GaN wafer prepared in the first step is subjected to wet etching. As an etching liquid used by wet etching, alkaline aqueous solutions, such as NaOH aqueous solution and KOH aqueous solution, or the mixed liquid of hydrochloric acid and a hydrogen-peroxide solution is illustrated preferably.
By wet etching, the second main surface of the GaN wafer, that is, the nitrogen polar surface is roughened, but the entire area is not rough, and rough and smooth areas are formed. In order to reduce the area ratio of the smooth region, the second main surface may be mirror-polished and a non-volatile organic material may be attached before the second step. However, there is a disadvantage that the number of steps increases.
第三ステップでは、前記第二ステップが実行された後の前記第二主表面に、不揮発性有機物を付着させる処理をしたうえで湿式エッチングを施す。それによって、前記第二ステップで前記第二主表面に形成された平滑領域を粗化する。
ここでいう不揮発性有機物は、好ましくは高分子化合物であり、具体例にはラテックスゴム、ポリスチレン、ポリカーボネートおよびワックスが含まれる。これらの不揮発性有機物をGaNウエハの第二主表面に付着させるには、不揮発性有機物を溶解または分散させた有機溶剤を該第二主表面に塗布し、乾燥させればよい。有機溶剤と不揮発性有機物の組み合わせとしては、イソプロピルアルコールとワックス、アセトンとワックス、アセトンとポリスチレン、アセトンとポリカーボネート、アセトンとラテックスゴム等が好ましく例示される。
In the third step, the second main surface after the second step has been performed is subjected to a process of depositing a non-volatile organic substance and then subjected to wet etching. Thereby, the smooth area formed on the second main surface in the second step is roughened.
The non-volatile organic substance mentioned here is preferably a polymer compound, and specific examples include latex rubber, polystyrene, polycarbonate and wax. In order to attach these non-volatile organic substances to the second main surface of the GaN wafer, an organic solvent in which the non-volatile organic substances are dissolved or dispersed may be applied to the second main surface and dried. Preferred examples of combinations of organic solvents and nonvolatile organic substances include isopropyl alcohol and wax, acetone and wax, acetone and polystyrene, acetone and polycarbonate, acetone and latex rubber and the like.
湿式エッチングで用いるエッチング液としては、アンモニア水溶液が好ましく例示される。
例えば、ワックスを付着させる処理をした後に、常温のアンモニア水溶液を用いて40時間以上エッチングすると、第二主表面に存在していた平滑領域の略全てを粗領域とすることが可能である。
An ammonia solution is preferably exemplified as an etching solution used in wet etching.
For example, after the process of depositing the wax, if etching is performed for 40 hours or more using an aqueous ammonia solution at normal temperature, it is possible to make substantially all of the smooth area present on the second main surface a rough area.
前記第一ステップで準備されるGaNウエハの、[0001]側の主表面である第一主表面(ガリウム極性面)の加工を行うタイミングは特に限定されるものではなく、前記第二ステップの前後いずれであってもよいし、前記第三ステップの前後いずれであってもよい。
該第一主表面に対して行い得る加工には、平坦化のための研削およびラッピング(いずれかまたは両方)、平坦化加工に伴い形成されるダメージ層を除去するためのCMPおよびエッチング(いずれかまたは両方)、平坦化加工後の平滑化のためのCMPおよびエッチング(いずれかまたは両方)等がある。
The timing to process the first main surface (gallium polar surface) which is the main surface on the [0001] side of the GaN wafer prepared in the first step is not particularly limited, and it is before and after the second step It may be any, and may be before or after the third step.
Examples of processing that can be performed on the first main surface include grinding and lapping (any one or both) for planarization, and CMP and etching (any one for removing damaged layers formed during planarization). Or both), CMP and etching (either or both) for planarization after planarization and the like.
一例では、前記第三ステップに含まれる、GaNウエハの第二主表面(窒素極性面)に不揮発性有機物を付着させる処理を、第一主表面(ガリウム極性面)の加工(研削、研磨、CMP等)の一部として行うことができる。
具体的には、第二ステップの後に、GaNウエハの第一主表面を加工する工程を配し、その第一主表面を加工する工程においては、第二主表面(窒素極性面)にワックスを塗布し、そのワックスを接着材に用いて、GaNウエハを平坦なプレート上に固定する。第一主表面の加工が完了したら、ワックスを軟化させてGaNウエハを該プレートから取り外し、その後、第二主表面を湿式エッチングする。必要に応じて、湿式エッチングの前に有機溶剤でGaNウエハを洗浄し、第二主表面に過剰に付着したワックスを除去することができる。
In one example, the process of attaching the non-volatile organic substance to the second main surface (nitrogen polar surface) of the GaN wafer included in the third step is processing (grinding, polishing, CMP of the first main surface (gallium polar surface) Etc.).
Specifically, after the second step, a step of processing the first main surface of the GaN wafer is arranged, and in the step of processing the first main surface, wax is applied to the second main surface (nitrogen polar surface) The wax is used as an adhesive to fix the GaN wafer on a flat plate. When processing of the first major surface is complete, the wax is softened to remove the GaN wafer from the plate and then the second major surface is wet etched. If necessary, the GaN wafer can be cleaned with an organic solvent prior to wet etching to remove excess wax deposited on the second major surface.
3.実験結果
以下には、本発明者等が行った実験の結果を記す。
3.1.実験1(比較例)
HVPE法によって成長面にピットが発生する成長モードでc軸成長されたバルクGaN結晶を、C面に略平行にスライスして、直径100mmの円盤形C面GaNウエハを得た。このC面GaNウエハの主表面には、ファセット成長領域とC面成長領域とが存在していた。
このアズスライスのC面GaNウエハに、超音波洗浄を含む洗浄処理を施した後、いったん乾燥させ、次いで、その窒素極性面に不揮発性有機物を付着させる処理を行った。不揮発性有機物を付着させる処理では、ラテックスゴムをアセトンに分散させた分散液にC面GaNウエハを浸漬し、乾燥させた。
次いで、C面GaNウエハを100℃の48wt%KOH水溶液に30分間浸漬し、その窒素極性面をエッチングした。
エッチング後、該C面GaNウエハを平坦なセラミックスプレートに貼り付けた。貼り付けの際は、ワックス[日化精工(株)製シフトワックス679]を用いて、該C面GaNウエハの窒素極性面と該セラミックスプレートの表面とを接着させた。
次いで、セラミックスプレートに貼り付けられた該C面GaNウエハのガリウム極性面に研削、ラッピングおよびCMPを順次施した。
3. Experimental Results The results of experiments conducted by the present inventors are described below.
3.1. Experiment 1 (comparative example)
The bulk GaN crystal c-axis grown in the growth mode in which pits are generated on the growth surface by the HVPE method is sliced approximately parallel to the C plane to obtain a disk-shaped C-plane GaN wafer having a diameter of 100 mm. A facet growth region and a C-plane growth region were present on the main surface of this C-plane GaN wafer.
The as-sliced C-plane GaN wafer was subjected to a cleaning process including ultrasonic cleaning, and then dried once, and then a process of depositing non-volatile organic matter on the nitrogen polar surface was performed. In the process of depositing the non-volatile organic matter, the C-plane GaN wafer was dipped in a dispersion of latex rubber dispersed in acetone and dried.
Next, the C-plane GaN wafer was immersed in a 48 wt% KOH aqueous solution at 100 ° C. for 30 minutes to etch the nitrogen polar surface.
After etching, the C-plane GaN wafer was attached to a flat ceramic plate. At the time of affixing, a nitrogen polarity surface of the C-plane GaN wafer was adhered to the surface of the ceramic plate using a wax [Shift Wax 679 manufactured by Nikshin Seiko Co., Ltd.].
Next, grinding, lapping and CMP were sequentially applied to the gallium polar surface of the C-plane GaN wafer attached to the ceramic plate.
CMP処理後、ワックスを軟化させてC面GaNウエハをセラミックスプレートから取り外し、イソプロパノールで洗浄した後、更にフッ酸水溶液で洗浄した。
こうして完成させたC面GaNウエハの窒素極性面をSEM観察したところ、図3に示すように、粗領域および平滑領域が観察された。粗領域は突起物が密集した部分であり、平滑領域は、突起物が観察されない、平坦な部分である(図3のSEM画像においては、色が濃く見える部分が平滑領域である)。
粗領域の突起物は、形状とサイズが一様でなく、その配置は不規則である。
平滑領域は、突起物より低い位置にあり、このことから、その表面はエッチングを受けて平滑になったものと考えられる。
After the CMP process, the wax was softened, the C-plane GaN wafer was removed from the ceramic plate, washed with isopropanol, and then washed with an aqueous solution of hydrofluoric acid.
As a result of SEM observation of the nitrogen polar surface of the C-plane GaN wafer completed in this way, a rough area and a smooth area were observed as shown in FIG. The rough region is a portion where protrusions are densely packed, and the smooth region is a flat portion where no protrusions are observed (in the SEM image of FIG. 3, a portion where dark color appears is a smooth region).
The projections in the rough area are not uniform in shape and size, and their arrangement is irregular.
The smooth area is at a lower position than the protrusions, which suggests that the surface is etched and smoothed.
次に、該窒素極性面上の、図4に示すP1〜P9のように選んだ9箇所(隣り合う測定箇所の間の距離は2cm)のそれぞれにおいて、平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)[ここで、ASは平滑領域の面積であり、Arは粗領域の面積である]を調べた。
平滑領域の面積比を求めるにあたっては、まず、(株)キーエンス製のデジタルマイクロスコープ(型番:VHX−900)を用いて、ピクセルサイズ1.8μm×1.6μmという解像度で光学像を取得した(総ピクセル数:192万。面積約6mm2に相当)。光学像の一例を図5に示す。
次いで、輝度を判定基準に用いて、光学像を構成する各ピクセルが平滑領域と粗領域のいずれに属するかを決定した。そして、平滑領域に属するピクセルの数の比率をもって、平滑領域の面積比とみなした。
結果は表1に示す通りであり、平滑領域の面積比が低い箇所では0.1%であったが、高い箇所では4.4%に達していた。また、ウエハの光透過性が面内で不均一であることによる外観ムラが観察された。
Next, on each of nine places (the distance between adjacent measurement points is 2 cm) selected as P 1 to P 9 shown in FIG. 4 on the nitrogen polar face, the area ratio A S / of the smooth area (A S + A r ) [where, A S is the area of the smooth region and A r is the area of the rough region] was examined.
In order to obtain the area ratio of the smooth area, first, an optical image was obtained with a resolution of a pixel size of 1.8 μm × 1.6 μm using a digital microscope (model number: VHX-900) manufactured by Keyence Corporation (model: Total number of pixels: 1.92 million, corresponding to about 6 mm 2 in area). An example of the optical image is shown in FIG.
Then, using the luminance as a determination criterion, it was determined whether each pixel constituting the optical image belongs to the smooth region or the rough region. Then, the ratio of the number of pixels belonging to the smooth area was regarded as the area ratio of the smooth area.
The results are as shown in Table 1. The area ratio of the smooth area was 0.1% at a low area ratio, but reached 4.4% at a high area ratio. In addition, unevenness in appearance was observed due to non-uniform light transmittance of the wafer in the plane.
3.2.実験2(比較例)
実験2では、次の2点を除き、実験1と同様にしてC面GaNウエハを作製した。
一点目は、KOH水溶液エッチング前のアズスライスC面GaNウエハを洗浄処理する際に、超音波洗浄で用いる洗浄液に界面活性剤を添加したことである。
二点目は、該洗浄処理後のC面GaNウエハの乾燥を、自然乾燥から強制乾燥に変更したことである。
完成したC面GaNウエハについて、実験1と同様にして、窒素極性面上の9箇所において平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)[ここで、ASは平滑領域の面積であり、Arは粗領域の面積である]を調べた。
結果は表1に示す通りであり、実験2で作製したC面GaNウエハでは、実験1で作製したものに比べ、窒素極性面における平滑領域の面積比が少し高かった。
3.2. Experiment 2 (comparative example)
In Experiment 2, a C-plane GaN wafer was manufactured in the same manner as Experiment 1 except for the following two points.
The first point is that a surfactant is added to the cleaning solution used in the ultrasonic cleaning when cleaning the as-sliced C-plane GaN wafer before the KOH aqueous solution etching.
The second point is that the drying of the C-plane GaN wafer after the cleaning process is changed from natural drying to forced drying.
For the completed C-plane GaN wafer, in the same manner as in Experiment 1, the area ratio A S / (A S + A r ) of the smooth area at nine locations on the nitrogen polar plane [where, A S is the area of the smooth area , Ar is the area of the rough region].
The results are as shown in Table 1. In the C-plane GaN wafer fabricated in Experiment 2, the area ratio of the smooth region in the nitrogen polarity plane was slightly higher than that prepared in Experiment 1.
3.3.実験3(実施例)
実験3では、CMP処理後、ワックスを軟化させてC面GaNウエハをセラミックスプレートから取り外し、イソプロパノールで洗浄するところまでは実験2と同様に行った後、フッ酸洗浄を行う前に、C面GaNウエハを30wt%のアンモニア水溶液に室温で41時間浸漬した。その後は、実験2と同様にフッ酸洗浄を行ってC面GaNウエハを完成させた。
作製したC面GaNウエハについて、実験1と同様にして、窒素極性面上の9箇所において平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)[ここで、ASは平滑領域の面積であり、Arは粗領域の面積である]を調べた。参考として、測定点のひとつにおける窒素極性面の光学像を図6に示す。
3.3. Experiment 3 (Example)
In Experiment 3, after the CMP process, the wax is softened, the C-plane GaN wafer is removed from the ceramic plate, and the procedure is the same as in Experiment 2 until the cleaning with isopropanol is performed. The wafer was immersed in a 30 wt% aqueous ammonia solution for 41 hours at room temperature. After that, hydrofluoric acid cleaning was performed in the same manner as in Experiment 2 to complete a C-plane GaN wafer.
The area ratio A S / (A S + A r ) of the smooth area at nine locations on the nitrogen polar plane of the C-plane GaN wafer produced in the same manner as in Experiment 1, where A S is the area of the smooth area , Ar is the area of the rough region]. As a reference, an optical image of the nitrogen polar surface at one of the measurement points is shown in FIG.
結果は表1に示す通りであり、実験3で作製したC面GaNウエハでは、9箇所全てにおいて平滑領域の面積比が0.0%であった。更に、追加で上記9箇所以外の箇所においても測定したが、いずれの箇所においても平滑領域の面積比は0.0%であった。
このことは、先のKOHエッチングにより形成された平滑領域が、後のアンモニアエッチングによって粗化されたことを示している。実験3で作製したC面GaNウエハの窒素極性面のSEM像を図7に示す。
実験3で作製したC面GaNウエハは、実験1で作製したC面GaNウエハおよび実験2で作製したC面GaNウエハよりも外観ムラが小さかった。
The results are as shown in Table 1. In the C-plane GaN wafer fabricated in Experiment 3, the area ratio of the smooth region was 0.0% at all nine locations. Furthermore, although it measured additionally in places other than said 9 places, the area ratio of the smooth area was 0.0% also in any place.
This indicates that the smooth region formed by the previous KOH etching was roughened by the later ammonia etching. An SEM image of the nitrogen polarity surface of the C-plane GaN wafer manufactured in Experiment 3 is shown in FIG.
The C-plane GaN wafer produced in Experiment 3 had smaller unevenness in appearance than the C-plane GaN wafer produced in Experiment 1 and the C-plane GaN wafer produced in Experiment 2.
実験3で作製したC面GaNウエハの窒素極性面の算術平均粗さRaを、JIS0601(1994年版)に従って、触針式粗さ試験機[(株)東京精密のSURFCOM130A、及びピックアップE−DT−SE19A]を用いて測定したところ、0.9μmであった。測定条件は、測定長さ10mm、測定速度0.6mm/秒、カットオフ値0.8mmであった。 Arithmetic mean roughness Ra of the nitrogen polarity surface of the C-plane GaN wafer manufactured in Experiment 3 was measured using a stylus type roughness tester [SURFCOM 130A manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., and pickup E-DT- according to JIS 0601 (1994 edition)]. It was 0.9 micrometer when it measured using SE19A. The measurement conditions were a measurement length of 10 mm, a measurement speed of 0.6 mm / sec, and a cutoff value of 0.8 mm.
3.4.実験4(比較例)
前述の実験1では、アズスライスの窒素極性面に不揮発性有機物を付着させる処理を行った。それに対し、実験4では、不揮発性有機物を付着させる処理を行う前に、窒素極性面を研削して平坦化した。このことを除き、実験1と同様にしてC面GaNウエハを作製した。
完成したC面GaNウエハについて、実験1と同様にして、窒素極性面上の9箇所において平滑領域の面積比AS/(AS+Ar)[ここで、ASは平滑領域の面積であり、Arは粗領域の面積である]を調べた。
結果は表1に示す通りであり、実験4で作製したC面GaNウエハでは、平滑領域の面積比が3%台となった箇所が多く、外観ムラは実験3で作製したC面GaNウエハよりも大きかった。
3.4. Experiment 4 (comparative example)
In the above-mentioned Experiment 1, the process of attaching the non-volatile organic matter to the nitrogen-polar surface of the as-slice was performed. On the other hand, in Experiment 4, the nitrogen polar surface was ground and flattened before the process of depositing the non-volatile organic matter. A C-plane GaN wafer was fabricated in the same manner as in Experiment 1 except for this.
For the completed C-plane GaN wafer, in the same manner as in Experiment 1, the area ratio A S / (A S + A r ) of the smooth area at nine locations on the nitrogen polar plane [where, A S is the area of the smooth area , Ar is the area of the rough region].
The results are as shown in Table 1. In the C-plane GaN wafer manufactured in Experiment 4, the area ratio of the smooth region is in the order of 3% in many places, and the appearance unevenness is higher than the C-plane GaN wafer manufactured in Experiment 3. It was big too.
以上、本発明を実施形態に即して具体的に説明したが、各実施形態は例として提示されたものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書に記載された各実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で様々に変形することができ、かつ、実施可能な範囲内で、他の実施形態により説明された特徴と組み合わせることができる。 As mentioned above, although this invention was concretely explained according to the embodiment, each embodiment is shown as an example and does not limit the range of the present invention. Each embodiment described in the present specification can be variously modified without departing from the spirit of the invention, and is combined with the features described by the other embodiments within the feasible range. Can.
10 C面GaNウエハ
11 ガリウム極性面
12 窒素極性面
13 側面
10 C-
Claims (10)
前記窒素極性面には粗領域のみが存在しており、
該粗領域は、微細な突起が隙間なく集まった領域であり、
該粗領域には、形状とサイズが一様でない突起が不規則に配置されていることを特徴と
するC面GaNウエハ。 A C-plane GaN wafer in which the nitrogen polarity surface is a matte surface,
Only the rough region exists on the nitrogen polar surface,
The rough area is an area in which fine protrusions gather without gaps.
The crude region, C-plane GaN wafer, wherein Rukoto protrusion shape and size is not uniform is not arranged irregularly.
(i)[0001]側の主表面である第一主表面および[000−1]側の主表面であ
る第二主表面を有するGaNウエハを準備する第一ステップと、
(ii)該第一ステップで準備したGaNウエハの該第二主表面に、湿式エッチングによ
って粗領域および平滑領域を形成する第二ステップと、
(iii)該第二ステップが実行された後の該第二主表面に、不揮発性有機物を付着させ
る処理をしたうえで湿式エッチングを施して、該第二ステップで形成された平滑領域を粗
化する第三ステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。 A method of manufacturing a C-plane GaN wafer, wherein the nitrogen polar surface is a matte surface,
(I) a first step of preparing a GaN wafer having a first main surface which is a main surface on the [0001] side and a second main surface which is a main surface on the [000-1] side;
(Ii) forming a rough area and a smooth area by wet etching on the second main surface of the GaN wafer prepared in the first step;
(Iii) The second main surface after the second step has been carried out is subjected to treatment for depositing nonvolatile organic matter, and then wet etching is carried out to roughen the smooth region formed in the second step The third step to
A manufacturing method characterized by including.
前記第二ステップでは該アズスライス面に湿式エッチングを施す、請求項2に記載の製造
方法。 The second major surface of the GaN wafer prepared in the first step is an as-sliced surface,
The manufacturing method according to claim 2 , wherein the as-sliced surface is subjected to wet etching in the second step.
像度で取得し、輝度を判定基準に用いて各ピクセルが前記窒素極性面の平滑領域と粗領域
のいずれに属するかを決定したときに、該光学像を構成する全ピクセル数に対して平滑領
域に属するピクセルの数の比率が1%未満である、請求項2または3に記載の製造方法。 An epi-illumination is used to acquire an optical image of the nitrogen polar surface with a resolution of about 3 μm 2 for one pixel size, and luminance is used as a criterion for each pixel in either the smooth or rough region of the nitrogen polar surface. The manufacturing method according to claim 2 or 3 , wherein the ratio of the number of pixels belonging to the smooth area to the total number of pixels constituting the optical image is less than 1% when it is determined to belong.
C面成長領域を有する、請求項4に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 4 , wherein the C-plane GaN wafer has a facet growth region and a C-plane growth region on a nitrogen polar surface which is the matte surface.
。.
主表面である第一主表面および[000−1]側の主表面である第二主表面を有するGa
Nウエハを準備するウエハ準備ステップと、該準備したGaNウエハの該第二主表面を、
不揮発性有機物を付着させる処理をしたうえで、室温のアンモニア水溶液でエッチングす
ることを含む湿式エッチングステップとを有する、製造方法。 A method of manufacturing a C-plane GaN wafer in which the nitrogen polar surface is a matte surface, having a first main surface which is a main surface on the [0001] side and a second main surface which is a main surface on the [000-1] side. Ga
Preparing a N wafer, and the second major surface of the prepared GaN wafer,
And D. a wet etching step including a process of depositing non-volatile organic matter and then etching with an aqueous ammonia solution at room temperature.
像度で取得し、輝度を判定基準に用いて各ピクセルが前記窒素極性面の平滑領域と粗領域
のいずれに属するかを決定したときに、該光学像を構成する全ピクセル数に対して平滑領
域に属するピクセルの数の比率が1%未満である、請求項7に記載の製造方法。 An epi-illumination is used to acquire an optical image of the nitrogen polar surface with a resolution of about 3 μm 2 for one pixel size, and luminance is used as a criterion for each pixel in either the smooth or rough region of the nitrogen polar surface. The manufacturing method according to claim 7 , wherein the ratio of the number of pixels belonging to the smooth area to the total number of pixels constituting the optical image is less than 1% when it is determined to belong.
有する、請求項7または8に記載の製造方法。 Wherein the GaN wafer to prepare a wafer preparation step has a smooth region on said second main surface, the manufacturing method according to claim 7 or 8.
。.
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