JP7614602B2 - LAMINATED FILM STRUCTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME - Google Patents
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Description
本発明は積層膜構造体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a laminated film structure and a method for manufacturing the same.
窒化物系材料は優れた半導体特性を示す。例えば窒化ガリウム(GaN)は、青色発光ダイオード(LED)や青色レーザーダイオード(LD)の材料として実装されている。また高い耐圧性能を有することから、パワーデバイスなどの用途に好適である。そのため窒化物系薄膜を基板上に設けた積層膜構造体は電子デバイスの分野において有用である。このような窒化物系薄膜は、一般には有機金属化学気相成長(MOCVD)法によって製造される。またMOCVD法以外にスパッタリング法で窒化物系薄膜を製造することが提案されている。窒化物系薄膜の製造に関する技術を開示する文献として、特許文献1~3が挙げられる。 Nitride-based materials exhibit excellent semiconductor properties. For example, gallium nitride (GaN) is implemented as a material for blue light-emitting diodes (LEDs) and blue laser diodes (LDs). In addition, because it has high voltage resistance, it is suitable for applications such as power devices. Therefore, a laminated film structure in which a nitride-based thin film is provided on a substrate is useful in the field of electronic devices. Such nitride-based thin films are generally manufactured by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). In addition to the MOCVD method, it has also been proposed to manufacture nitride-based thin films by sputtering. Patent documents 1 to 3 disclose technologies related to the manufacture of nitride-based thin films.
特許文献1には、基板の表面に反応ガスを噴射して、加熱された基板表面に半導体結晶膜を成長させる方法において、基板表面に、平行ないし傾斜して反応ガスを噴射すると共に、基板に向かった押圧拡散ガスを噴射することを特長とする半導体結晶膜の成長方法が開示されている(特許文献1の特許請求の範囲)。そして実施例において、アンモニア、水素ガス及びTMG(トリメチルガリウム)ガスを用いてサファイア基板上にGaNを成長させる旨が記載されている(特許文献1の実施例)。 Patent Document 1 discloses a method for growing a semiconductor crystal film on a heated substrate surface by injecting a reactive gas onto the substrate surface, characterized in that the reactive gas is injected parallel or at an angle onto the substrate surface, and a pressure diffusion gas is injected toward the substrate (Patent Document 1 claims). In the examples, it is described that GaN is grown on a sapphire substrate using ammonia, hydrogen gas, and TMG (trimethylgallium) gas (Patent Document 1 examples).
特許文献2には、窒化ガリウムと金属ガリウムが成形物中で別の相として存在しており、かつ前記成形物全体におけるGa/(Ga+N)のモル比が55%以上80%以下であることを特徴とする金属ガリウム浸透窒化ガリウム成形物が開示されている(特許文献2の請求項1)。そして実施例において、得られた金属ガリウム浸透窒化ガリウム成形物をボンディングして窒化ガリウム系スパッタリングターゲットを作製する旨、得られたターゲットのスパッタを行ったところ、RFスパッタ、DCスパッタともに割れがなく、成膜可能である旨が記載されている(特許文献2の[0102])。
特許文献3には、アルミニウムターゲットを窒素含有ガスと希ガスとの混合ガスから生成したプラズマを用いてスパッタして、シリコン基板上に窒化アルミニウム膜を形成する工程と、前記窒化アルミニウム膜上に窒化ガリウム膜を形成する工程とを備える窒化ガリウム膜の形成方法であって、前記窒化アルミニウム膜を形成する前に、アルミニウムターゲットを希ガスから生成したプラズマを用いてスパッタして、前記シリコン基板上にアルミニウム膜を形成する工程を備えることを特徴とする窒化ガリウム膜の形成方法が開示されている(特許文献3の請求項1)。
従来の手法で製造された窒化物系薄膜には課題がある。デバイスの特性を良好にするには、デバイスを構成する窒化物系薄膜の結晶性の高いことが望ましい。ここで結晶性が高いとは、薄膜内での結晶配向が高度に揃った状態のことをいう。また窒化物系薄膜をパワーデバイス等の用途に用いる場合には、大口径化が可能で低コストのSi基板が最も有効な基板である。 Nitride-based thin films manufactured by conventional methods have problems. To improve device characteristics, it is desirable for the nitride-based thin films that compose the device to have high crystallinity. Here, high crystallinity refers to a state in which the crystal orientation within the thin film is highly aligned. Furthermore, when using nitride-based thin films for applications such as power devices, the most effective substrate is a low-cost Si substrate, which can be made large in diameter.
しかしながらMOCVD法ではSi基板上に高結晶性の窒化物系薄膜(例えば窒化ガリウム薄膜)を成膜することが困難である。すなわち、MOCVD法で高結晶性の薄膜を成長させるには、基板温度を1000℃程度にまで上げ、その温度で成膜することが必要である。そのため成膜時に薄膜中の金属成分(例えばガリウム)がSi基板と反応する現象、すなわちメルトバックエッチングが起こるとの問題がある。また、窒化ガリウムは、その熱膨張率がSi基板とは大きく異なる。そのため成膜後の降温過程で窒化ガリウム薄膜にクラックが入りやすいとの問題がある。このような問題があるため、MOCVD法ではSi基板を用いることができず、サファイア基板や窒化ガリウム単結晶基板などの高価な基板を使う必要がある。 However, it is difficult to form a highly crystalline nitride thin film (e.g., a gallium nitride thin film) on a Si substrate using the MOCVD method. In other words, to grow a highly crystalline thin film using the MOCVD method, it is necessary to raise the substrate temperature to about 1000°C and form the film at that temperature. This causes a problem that the metal components in the thin film (e.g., gallium) react with the Si substrate during film formation, i.e., melt-back etching occurs. In addition, the thermal expansion coefficient of gallium nitride is significantly different from that of the Si substrate. This causes a problem that the gallium nitride thin film is prone to cracking during the cooling process after film formation. Due to these problems, the MOCVD method cannot use a Si substrate, and requires the use of expensive substrates such as sapphire substrates and gallium nitride single crystal substrates.
一方でスパッタリング法を用いた場合には、1000℃未満の低温での成膜が可能である。そのためメルトバックエッチングやクラックの問題を引き起こさずに、Si基板上に薄膜を成膜することが可能である。しかしながらスパッタリング法で成膜された従来の窒化物系薄膜は、その結晶性に改善の余地がある。そのため高結晶性の窒化物系薄膜をSi基板上に備えた積層膜構造体を作製するには、薄膜の成膜条件や積層膜構造体の界面構造の更なる検討が望まれる。 On the other hand, when sputtering is used, it is possible to form a film at a low temperature of less than 1000°C. Therefore, it is possible to form a thin film on a Si substrate without causing problems such as meltback etching or cracks. However, there is room for improvement in the crystallinity of conventional nitride-based thin films formed by sputtering. Therefore, in order to fabricate a layered film structure with a highly crystalline nitride-based thin film on a Si substrate, further study of the thin film formation conditions and the interface structure of the layered film structure is required.
このような問題点に鑑みて本発明者らが検討を行ったところ、窒化物系材料及び/又はアルミニウムからなる薄膜をSi基板上に設けた積層膜構造体において、Si基板表面近傍の状態が薄膜の結晶性に重要な役割を果たしており、これを制御することが高結晶性窒化物系薄膜を得る上で重要であるとの知見を得た。 In light of these problems, the inventors conducted research and discovered that in a laminated film structure in which a thin film made of a nitride-based material and/or aluminum is provided on a Si substrate, the state near the surface of the Si substrate plays an important role in the crystallinity of the thin film, and that controlling this state is important in obtaining a highly crystalline nitride-based thin film.
本発明は、このような知見に基づき完成されたものであり、高い結晶性及び平坦性を有する積層膜構造体及びその製造方法の提供を目的とする。 The present invention was completed based on these findings, and aims to provide a laminated film structure with high crystallinity and flatness, and a method for manufacturing the same.
本発明は下記(1)~(15)の態様を包含する。なお、本明細書において「~」なる表現は、その両端の数値を含む。すなわち、「X~Y」は「X以上Y以下」と同義である。また「X及び/又はY」は「X及びYの少なくとも一方(X及びYの一方又は両方)」と同義である。 The present invention encompasses the following aspects (1) to (15). In this specification, the expression "to" includes both ends of the expression. In other words, "X to Y" is synonymous with "X or more and Y or less." Furthermore, "X and/or Y" is synonymous with "at least one of X and Y (one or both of X and Y)."
(1)Si(111)基板と、
前記Si(111)基板の上に設けられた、窒化物系材料及び/又はアルミニウムからなる第1の薄膜と、
前記第1の薄膜の上に設けられた、窒化物系材料からなる第2の薄膜と、
を備える積層膜構造体であって、
前記Si(111)基板上に厚さが0nm以上1.0nm未満の非晶質層が存在し、前記積層膜構造体の表面の(0002)面のロッキングカーブの半値幅(FWHM)が1.50°以下である、積層膜構造体。
(1) a Si(111) substrate;
a first thin film made of a nitride-based material and/or aluminum provided on the Si(111) substrate;
a second thin film made of a nitride-based material provided on the first thin film;
A laminated film structure comprising:
A laminated film structure, comprising an amorphous layer having a thickness of 0 nm or more and less than 1.0 nm on the Si(111) substrate, and a full width at half maximum (FWHM) of a rocking curve of a (0002) plane on the surface of the laminated film structure is 1.50° or less.
(2)前記非晶質層の厚さが0nmであり、前記第1の薄膜が他の層を介さずに前記Si(111)基板と直に接している、上記(1)の積層膜構造体。 (2) The laminated film structure of (1) above, in which the amorphous layer has a thickness of 0 nm and the first thin film is in direct contact with the Si(111) substrate without any other layer therebetween.
(3)前記Si(111)基板表面から10nm以内における酸素含有量が5at%以下である、上記(2)の積層膜構造体。 (3) The laminated film structure of (2) above, in which the oxygen content within 10 nm from the surface of the Si(111) substrate is 5 at% or less.
(4)前記Si(111)基板表面から10nm以内における窒化ケイ素含有量が5at%以下である、上記(2)又は(3)の積層膜構造体。 (4) The laminated film structure of (2) or (3) above, in which the silicon nitride content within 10 nm from the surface of the Si(111) substrate is 5 at% or less.
(5)前記非晶質層の厚さが0nm超1.0nm未満である、上記(1)の積層膜構造体。 (5) The laminated film structure of (1) above, in which the thickness of the amorphous layer is greater than 0 nm and less than 1.0 nm.
(6)Si(111)基板表面から10nm以内の窒化ケイ素含有量が5at%以下である、上記(5)の積層膜構造体。 (6) The laminated film structure of (5) above, in which the silicon nitride content within 10 nm from the Si(111) substrate surface is 5 at% or less.
(7)前記積層膜構造体の表面の算術平均粗さ(Ra)が10.0nm以下である、上記(1)~(6)のいずれかの積層膜構造体。 (7) A laminated film structure according to any one of (1) to (6) above, in which the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the laminated film structure is 10.0 nm or less.
(8)前記第1の薄膜が窒化アルミニウム薄膜であり、前記第2の薄膜が窒化ガリウム薄膜である、上記(1)~(7)のいずれかの積層膜構造体。 (8) A laminated film structure according to any one of (1) to (7) above, in which the first thin film is an aluminum nitride thin film and the second thin film is a gallium nitride thin film.
(9)前記構造体は、その最表面が六方晶窒化ガリウム層で構成され、前記窒化ガリウム層の表面がガリウム(Ga)極性である、上記(1)~(8)のいずれかの積層膜構造体。 (9) A laminated film structure according to any one of (1) to (8) above, in which the outermost surface of the structure is composed of a hexagonal gallium nitride layer, and the surface of the gallium nitride layer is gallium (Ga) polar.
(10)上記(1)~(9)のいずれかの積層膜構造体を備えた半導体素子。 (10) A semiconductor device having any one of the laminated film structures (1) to (9) above.
(11)上記(10)の半導体素子を含む電子機器。 (11) An electronic device including the semiconductor element of (10) above.
(12)上記(1)~(9)のいずれかの積層膜構造体の製造方法であって、以下の工程:
Si(111)基板を準備する工程と、
前記Si(111)基板を洗浄液に浸漬する工程と、
浸漬後の前記Si(111)基板の上に、スパッタリング法により第1の薄膜を成膜する工程と、
前記第1の薄膜の上に、スパッタリング法により第2の薄膜を成膜する工程と、を含み、
前記第1の薄膜を成膜する際、式:Es=[投入電力(単位:W/cm2)]/[導入ガス圧力(単位:Pa)]2で表されるスパッタエネルギー(Es)を0.1W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下とし、
前記第2の薄膜を成膜する際、式:Es=[投入電力(単位:W/cm2)]/[導入ガス圧力(単位:Pa)]2で表されるスパッタエネルギー(Es)を0.04W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下とする、方法。
(12) A method for producing a laminated film structure according to any one of (1) to (9) above, comprising the following steps:
providing a Si(111) substrate;
immersing the Si(111) substrate in a cleaning solution;
forming a first thin film on the Si(111) substrate by a sputtering method after immersion;
forming a second thin film on the first thin film by a sputtering method;
When forming the first thin film, the sputtering energy (Es) expressed by the formula: Es = [input power (unit: W/ cm2 )] / [introduced gas pressure (unit: Pa)] 2 is set to 0.1 W/ cm2 Pa2 or more and 150 W/cm2 Pa2 or less ;
When forming the second thin film, the sputtering energy (Es) represented by the formula: Es = [input power (unit: W/ cm2 )] / [introduced gas pressure (unit: Pa)] 2 is set to 0.04 W/ cm2 Pa2 or more and 150 W/cm2 Pa2 or less .
(13)前記第1の薄膜を成膜する際、成膜直前の成膜装置内の真空度を1×10-4Pa以下とする、上記(12)の方法。 (13) The method according to (12) above, wherein when forming the first thin film, the degree of vacuum within a film forming apparatus immediately before the film formation is set to 1×10 −4 Pa or less.
(14)前記第1の薄膜を成膜する際、成膜室内にアルゴンガスのみを導入して膜厚1~10nmの薄膜を成膜し、その後、成膜室内に窒素を含んだガスを導入して成膜を続行する、上記(12)又は(13)の方法。 (14) The method according to (12) or (13) above, in which, when forming the first thin film, only argon gas is introduced into the film formation chamber to form a thin film having a thickness of 1 to 10 nm, and then a gas containing nitrogen is introduced into the film formation chamber to continue film formation.
(15)前記第1の薄膜の膜厚が20nm以上である、上記(12)~(14)のいずれかの方法。 (15) Any of the methods (12) to (14) above, wherein the thickness of the first thin film is 20 nm or more.
本発明によれば、高い結晶性及び平坦性を有する積層膜構造体及びその製造方法が提供される。 The present invention provides a laminated film structure with high crystallinity and flatness, and a method for manufacturing the same.
本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施形態」という)について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変更が可能である。 A specific embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as "the present embodiment") will be described. Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications are possible within the scope that does not change the gist of the present invention.
[積層膜構造体]
本実施形態の積層膜構造体は、Si(111)基板と、このSi(111)基板の上に設けられた、窒化物系材料及び/又はアルミニウムからなる第1の薄膜と、この第1の薄膜の上に設けられた、窒化物系材料からなる第2の薄膜と、を備える。またSi(111)基板上に厚さが0nm以上1.0nm未満の非晶質層が存在する。さらに積層膜構造体の表面の(0002)面のロッキングカーブの半値幅(FWHM)が1.50°以下である。 [Laminated Film Structure]
The laminated film structure of this embodiment includes a Si(111) substrate, a first thin film made of a nitride-based material and/or aluminum provided on the Si(111) substrate, and a second thin film made of a nitride-based material provided on the first thin film. An amorphous layer having a thickness of 0 nm or more and less than 1.0 nm is present on the Si(111) substrate. Furthermore, the full width at half maximum (FWHM) of the rocking curve of the (0002) plane on the surface of the laminated film structure is 1.50° or less.
本実施形態の積層膜構造体は、高平坦な表面を有し、且つ第1の薄膜及び第2の薄膜の結晶性が高い。例えば第1の薄膜及び第2の薄膜の結晶性をX線回折法で評価すると、(0002)面のロッキングカーブ半値幅(FWHM)が1.50°以下であり、好ましくは1.00°以下、さらに好ましくは0.95°以下、特に好ましくは0.50°以下、最も好ましくは0.10°以下である。そのため積層膜構造体を、LED等の発光素子やパワーデバイス用素子をSi基板上に作製する際の下地層に好適に用いることができる。また積層膜構造体を高結晶性窒化ガリウム薄膜成長用のテンプレート基板として好適に用いることができる。 The laminated film structure of this embodiment has a highly flat surface, and the first thin film and the second thin film have high crystallinity. For example, when the crystallinity of the first thin film and the second thin film is evaluated by X-ray diffraction, the rocking curve full width at half maximum (FWHM) of the (0002) plane is 1.50° or less, preferably 1.00° or less, more preferably 0.95° or less, particularly preferably 0.50° or less, and most preferably 0.10° or less. Therefore, the laminated film structure can be suitably used as an underlayer when fabricating light-emitting elements such as LEDs and elements for power devices on a Si substrate. The laminated film structure can also be suitably used as a template substrate for growing a highly crystalline gallium nitride thin film.
本発明者らの知る限り、このような高平坦且つ高結晶性の窒化物系薄膜をSi基板上に備えた積層膜構造体の報告はない。例えば特許文献1はMOCVD法により窒化ガリウム(GaN)をサファイア基板上に成長させることを開示するが、用いられる基板はSi基板ではない。特許文献2は低酸素含有量のスパッタリングターゲット用窒化ガリウム焼結体を提案しているが、Si基板上窒化ガリウムの結晶性に関する記載はない。特許文献3はSi基板上に窒化ガリウムを成長させるにあたり、窒化ガリウムをバッファ層として装入する方法を開示するが、Si基板と窒化アルミニウムバッファ層との間の構造に関する詳細な記載はない。
To the best of the inventors' knowledge, there have been no reports of a laminated film structure having such a highly flat and highly crystalline nitride-based thin film on a Si substrate. For example, Patent Document 1 discloses growing gallium nitride (GaN) on a sapphire substrate by MOCVD, but the substrate used is not a Si substrate.
Si(111)基板は、その主面の結晶面方位が(111)面であるSi基板である。Si(111)基板の製法は限定されず、チョクラルスキー(CZ)法やフローティングゾーン(FZ)法により製造されたものであってもよく、あるいはこれらの方法で製造されたSi単結晶基板上に、Si単結晶層をエピタキシャル成長させたSiエピ基板であってもよい。またSi(111)基板はその表面及び/又は内部にドナーやアクセプター等のドーパント元素を含んでいてもよく、あるいは含まなくともよい。 The Si(111) substrate is a Si substrate whose main surface has a crystal plane orientation of (111). The manufacturing method of the Si(111) substrate is not limited, and it may be manufactured by the Czochralski (CZ) method or the floating zone (FZ) method, or it may be a Si epitaxial substrate in which a Si single crystal layer is epitaxially grown on a Si single crystal substrate manufactured by these methods. In addition, the Si(111) substrate may or may not contain dopant elements such as donors and acceptors on its surface and/or inside.
Si(111)基板の上には第1の薄膜が設けられる。第1の薄膜は窒化物系材料及び/又はアルミニウムからなる。窒化物系材料は、窒化物系化合物である限り限定されない。窒化物系材料及び/又はアルミニウムは、ドーパント元素を含んでいてもよく、あるいは含まなくともよい。第1の薄膜として、例えば窒化ガリウム薄膜、窒化アルミニウム薄膜、窒化チタン薄膜、窒化インジウム薄膜、窒化アルミニウムガリウム薄膜、窒化インジウムガリウム薄膜が挙げられる。なお窒化物系化合物は化学量論組成のものに限定されない。例えば窒化ガリウム(GaN)は、化学量論組成ではガリウム(Ga)と窒素(N)の比が1:1であるが、窒化ガリウムの結晶構造を維持している限り、化学量論組成からのずれは許容される。また第1の薄膜は、窒化物系材料及び/又はアルミニウムからなる限り、その態様は限定されない。窒化物系材料のみからなってもよく、アルミニウムのみからなっていてもよい。あるいは窒化物系材料とアルミニウムとの混相からなってもよく、窒化物系材料からなる層とアルミニウムからなる層との積層膜であってもよい。 A first thin film is provided on the Si (111) substrate. The first thin film is made of a nitride-based material and/or aluminum. The nitride-based material is not limited as long as it is a nitride-based compound. The nitride-based material and/or aluminum may or may not contain a dopant element. Examples of the first thin film include a gallium nitride thin film, an aluminum nitride thin film, a titanium nitride thin film, an indium nitride thin film, an aluminum gallium nitride thin film, and an indium gallium nitride thin film. The nitride compound is not limited to those having a stoichiometric composition. For example, the stoichiometric composition of gallium nitride (GaN) is 1:1 in the gallium (Ga) to nitrogen (N) ratio, but deviation from the stoichiometric composition is allowed as long as the crystal structure of gallium nitride is maintained. The first thin film is not limited in its form as long as it is made of a nitride-based material and/or aluminum. It may be made of only a nitride-based material or only aluminum. Alternatively, it may be made of a mixed phase of a nitride-based material and aluminum, or it may be a laminated film of a layer made of a nitride-based material and a layer made of aluminum.
第1の薄膜は、薄膜と見なすことができる限り、その厚さは限定されない。しかしながら、膜厚が過度に薄いと、第1の薄膜及び第2の薄膜の結晶性や積層膜構造体の表面平坦性が劣ることがある。したがって膜厚は20nm以上が好ましく、30nm以上がより好ましく、40nm以上がさらに好ましい。膜厚の上限は限定されない。膜厚は1000nm以下であってよく、500nm以下であってよく、250nm以下であってよい。膜厚は、同条件でスパッタした膜を複数用意し、接触式膜厚測定機や光学式膜厚測定機で膜厚を求め、それらから求めた成膜レートを用いて算出してもよい。 The thickness of the first thin film is not limited as long as it can be considered a thin film. However, if the film thickness is too thin, the crystallinity of the first thin film and the second thin film and the surface flatness of the laminated film structure may be deteriorated. Therefore, the film thickness is preferably 20 nm or more, more preferably 30 nm or more, and even more preferably 40 nm or more. There is no upper limit to the film thickness. The film thickness may be 1000 nm or less, 500 nm or less, or 250 nm or less. The film thickness may be calculated by preparing multiple films sputtered under the same conditions, measuring the film thickness with a contact film thickness measuring device or an optical film thickness measuring device, and using the film formation rate obtained from the film thickness.
第1の薄膜の上には、窒化物系材料からなる第2の薄膜が設けられる。第2の薄膜を構成する材料は、窒化物系化合物である限り限定されない。窒化物系化合物はドーパント元素を含んでいてもよく、あるいは含まなくともよい。第2の薄膜として、例えば窒化ガリウム薄膜、窒化アルミニウム薄膜、窒化チタン薄膜、窒化インジウム薄膜、窒化アルミニウムガリウム薄膜、窒化インジウムガリウム薄膜が挙げられる。また第2の薄膜は、薄膜と見なすことができる限り、その厚さは限定されない。しかしながら、膜厚は10nm以上が好ましく、20nm以上がさらに好ましく、30nm以上がより好ましい。膜厚の上限は限定されない。膜厚は1000nm以下であってよく、500nm以下であってよく、300nm以下であってよい。膜厚は、同条件でスパッタした膜を複数用意し、接触式膜厚測定機や光学式膜厚測定機で膜厚を求め、それらから求めた成膜レートを用いて算出してもよい。 A second thin film made of a nitride-based material is provided on the first thin film. The material constituting the second thin film is not limited as long as it is a nitride-based compound. The nitride-based compound may or may not contain a dopant element. Examples of the second thin film include a gallium nitride thin film, an aluminum nitride thin film, a titanium nitride thin film, an indium nitride thin film, an aluminum gallium nitride thin film, and an indium gallium nitride thin film. The thickness of the second thin film is not limited as long as it can be considered a thin film. However, the film thickness is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and even more preferably 30 nm or more. There is no upper limit to the film thickness. The film thickness may be 1000 nm or less, 500 nm or less, or 300 nm or less. The film thickness may be calculated by preparing multiple films sputtered under the same conditions, measuring the film thickness with a contact film thickness measuring device or an optical film thickness measuring device, and using the film formation rate obtained from them.
本実施形態の積層膜構造体は、その表面、例えば第2の薄膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が10.0nm以下であることが好ましい。このように表面粗さを小さくすることで、第1の薄膜及び第2の薄膜の結晶性及び平坦性を高くすることができる。また第2の薄膜の表面粗さを小さくすることで、その上にさらに薄膜をエピタキシャル成長させて、良好な特性を有する半導体素子等のデバイスを作製することが可能となる。算術平均粗さ(Ra)は8.0nm以下が好ましく、5.0nm以下がより好ましく、1.0nm以下がさらに好ましい。算術平均粗さ(Ra)の下限は限定されない。算術平均粗さ(Ra)は0.1nm以上であってよく、0.3nm以上であってよく、0.5nm以上であってよい。 In the laminated film structure of this embodiment, the surface, for example, the surface of the second thin film, preferably has an arithmetic mean roughness (Ra) of 10.0 nm or less. By reducing the surface roughness in this way, the crystallinity and flatness of the first thin film and the second thin film can be increased. In addition, by reducing the surface roughness of the second thin film, it is possible to epitaxially grow a thin film on the second thin film and fabricate a device such as a semiconductor element having good characteristics. The arithmetic mean roughness (Ra) is preferably 8.0 nm or less, more preferably 5.0 nm or less, and even more preferably 1.0 nm or less. There is no lower limit for the arithmetic mean roughness (Ra). The arithmetic mean roughness (Ra) may be 0.1 nm or more, 0.3 nm or more, or 0.5 nm or more.
本実施形態の積層膜構造体は、Si(111)基板上の非晶質層の厚さが0nm以上1.0nm未満である。すなわちSi(111)基板上に非晶質層を備えてもよく、あるいは備えなくともよい。ただし非晶質層を備える場合には、その厚さが1.0nm未満である。非晶質層を備えない場合(第1の態様)と備える場合(第2の態様)のそれぞれについて、以下に説明する。 In the laminated film structure of this embodiment, the thickness of the amorphous layer on the Si (111) substrate is 0 nm or more and less than 1.0 nm. In other words, the Si (111) substrate may or may not have an amorphous layer. However, if an amorphous layer is provided, its thickness is less than 1.0 nm. The case where an amorphous layer is not provided (first embodiment) and the case where an amorphous layer is provided (second embodiment) are described below.
まず、第1の態様を、図1を用いて説明する。図1は第1の態様における積層膜構造体の断面模式図である。この積層膜構造体(1)は、Si(111)基板(2)と、Si(111)基板(2)の上に設けられた第1の薄膜(3)と、第1の薄膜(3)の上に設けられた第2の薄膜(4)とを備える。第1の態様では非晶質層は存在しない。すなわち非晶質層の厚さが0nmであり、第1の薄膜(3)が他の層を介さずにSi(111)基板(2)と直に接している。 First, the first embodiment will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a laminated film structure in the first embodiment. This laminated film structure (1) comprises a Si (111) substrate (2), a first thin film (3) provided on the Si (111) substrate (2), and a second thin film (4) provided on the first thin film (3). In the first embodiment, there is no amorphous layer. That is, the thickness of the amorphous layer is 0 nm, and the first thin film (3) is in direct contact with the Si (111) substrate (2) without any other layers in between.
第1の薄膜(3)がSi(111)基板(2)と直に接していることで、第1の薄膜(3)及び第2の薄膜(4)の結晶性を高くすることができる。すなわちSi(111)基板(2)は結晶性が高い。第1の薄膜(3)が高結晶性のSi(111)基板(2)と直に接触していることで、その結晶性が第1の薄膜(3)に引き継がれる。そして第1の薄膜(3)の結晶性が第2の薄膜(4)に引き継がれる。製法由来の表現をすれば、第1の薄膜(3)及び第2の薄膜(4)が良好にエピタキシャル成長している。これに対して、Si(111)基板(2)の上に過度に厚い非晶質層が存在すると、第1の薄膜(3)のエピタキシャル成長が阻害され、第1の薄膜(3)及び第2の薄膜(4)の結晶性が低くなる。 The first thin film (3) is in direct contact with the Si (111) substrate (2), which allows the crystallinity of the first thin film (3) and the second thin film (4) to be high. That is, the Si (111) substrate (2) has high crystallinity. The first thin film (3) is in direct contact with the highly crystalline Si (111) substrate (2), which allows the crystallinity to be passed on to the first thin film (3). The crystallinity of the first thin film (3) is then passed on to the second thin film (4). In terms of the manufacturing process, the first thin film (3) and the second thin film (4) are epitaxially grown well. On the other hand, if an excessively thick amorphous layer is present on the Si (111) substrate (2), the epitaxial growth of the first thin film (3) is hindered, and the crystallinity of the first thin film (3) and the second thin film (4) is reduced.
第1の態様では、第2の薄膜(4)の高結晶性が維持される限り、第1の薄膜(3)と第2の薄膜との間に他の層が存在していてもよい。しかしながら、結晶性の観点から、他の層が存在せず、第2の薄膜(4)が第1の薄膜(3)と直に接していることが好ましい。 In the first embodiment, other layers may be present between the first thin film (3) and the second thin film, so long as the high crystallinity of the second thin film (4) is maintained. However, from the viewpoint of crystallinity, it is preferable that no other layers are present and that the second thin film (4) is in direct contact with the first thin film (3).
第1の態様では、好ましくはSi(111)基板表面から10nm以内における酸素含有量が5at%(原子%)以下である。ここで酸素含有量は、ケイ素と酸素と窒素の合計量に対する酸素量である。また基板表面から10nm以内の酸素含有量とは、基板表面から高さ方向で10nm以内の領域における酸素含有量である。また高さ方向とは、基板表面に垂直で且つ基板から離れる方向のことである。また基板の中央から、基板半径の10%以内の範囲における任意の位置で測定する。この含有酸素は、積層膜構造体製造に用いるSi(111)基板表面の自然酸化膜に由来する。すなわちSi基板は、一般には入手したばかりの状態では、その表面を自然酸化膜が覆っている。この自然酸化膜は非晶質であり、その厚さが1~3nm程度である。自然酸化膜が残存するSi基板をそのまま用いると、基板表面から10nm以内における酸素量が過度に増大し、第1の薄膜と第2の薄膜の結晶性が低下する恐れがある。これに対して、自然酸化膜をより完全に近い状態で除去したSi基板を用いると、基板表面から10nm以内における酸素量が抑えられ、第1の薄膜と第2の薄膜の結晶性をより一層に高めることが可能となる。結晶性の観点から、酸素量は少ない方が好ましい。したがって酸素量含有量は4at%以下がより好ましく、3at%以下がさらに好ましい。酸素含有量は、その下限が0at%であってもよいが、典型的には1at%以上である。 In the first embodiment, the oxygen content within 10 nm from the surface of the Si (111) substrate is preferably 5 at% (atomic %) or less. Here, the oxygen content is the amount of oxygen relative to the total amount of silicon, oxygen, and nitrogen. The oxygen content within 10 nm from the substrate surface is the oxygen content in a region within 10 nm in the height direction from the substrate surface. The height direction is the direction perpendicular to the substrate surface and away from the substrate. The measurement is performed at any position within 10% of the substrate radius from the center of the substrate. This oxygen content is derived from the natural oxide film on the surface of the Si (111) substrate used to manufacture the laminated film structure. That is, when the Si substrate is obtained, the surface is generally covered with a natural oxide film. This natural oxide film is amorphous and has a thickness of about 1 to 3 nm. If the Si substrate with the remaining natural oxide film is used as it is, the amount of oxygen within 10 nm from the substrate surface will increase excessively, and the crystallinity of the first thin film and the second thin film may decrease. In contrast, if a Si substrate from which the native oxide film has been more nearly completely removed is used, the amount of oxygen within 10 nm from the substrate surface is reduced, making it possible to further improve the crystallinity of the first thin film and the second thin film. From the viewpoint of crystallinity, a smaller amount of oxygen is preferable. Therefore, the oxygen content is more preferably 4 at% or less, and even more preferably 3 at% or less. The lower limit of the oxygen content may be 0 at%, but is typically 1 at% or more.
第1の態様では、好ましくはSi(111)基板表面から10nm以内における窒化ケイ素含有量が5at%(原子%)以下である。ここで窒化ケイ素含有量は、ケイ素と酸素と窒素の合計量に対する窒化ケイ素量である。この窒化ケイ素は、積層膜構造体製造時の第1の薄膜成膜工程で用いる雰囲気ガス(導入ガス)に由来する。すなわちSi(111)基板上に第1の薄膜を成膜する際に、成膜初期の段階で雰囲気ガスに窒素が含まれていると、Si基板表面で窒化反応が起こり、非晶質の窒化ケイ素が形成されてしまう場合がある。このような窒化ケイ素がSi基板表面に多量に存在すると、第1の薄膜と第2の薄膜の結晶性が低下する恐れがある。これに対して、第1の薄膜を成膜する際の雰囲気ガスを制御することで、Si基板表面に形成される窒化ケイ素の量を抑制することができる。結晶性の観点から、基板表面から10nm以内における窒化ケイ素量は少ない方が好ましい。したがって、窒化ケイ素含有量は4at%以下がより好ましく、3at%以下がさらに好ましく、2at%以下が特に好ましい。窒化ケイ素含有量は、その下限が0at%であってもよいが、典型的には1at%以上である。 In the first aspect, the silicon nitride content within 10 nm from the Si (111) substrate surface is preferably 5 at% (atomic %) or less. Here, the silicon nitride content is the amount of silicon nitride relative to the total amount of silicon, oxygen, and nitrogen. This silicon nitride is derived from the atmosphere gas (introduced gas) used in the first thin film deposition process during the manufacture of the laminated film structure. That is, when the first thin film is deposited on the Si (111) substrate, if the atmosphere gas contains nitrogen at the initial stage of deposition, a nitriding reaction may occur on the Si substrate surface, resulting in the formation of amorphous silicon nitride. If such silicon nitride is present in large amounts on the Si substrate surface, the crystallinity of the first thin film and the second thin film may be reduced. In contrast, the amount of silicon nitride formed on the Si substrate surface can be suppressed by controlling the atmosphere gas when depositing the first thin film. From the viewpoint of crystallinity, it is preferable that the amount of silicon nitride formed within 10 nm from the substrate surface is small. Therefore, the silicon nitride content is more preferably 4 at% or less, even more preferably 3 at% or less, and particularly preferably 2 at% or less. The silicon nitride content may have a lower limit of 0 at% but is typically 1 at% or more.
次に、第2の態様を、図2を用いて説明する。図2は第2の態様における積層膜構造体の断面模式図である。この積層膜構造体(1)は、Si(111)基板(2)と、Si(111)基板(2)の上に設けられた第1の薄膜(3)と、第1の薄膜(3)の上に設けられた第2の薄膜(4)とを備える。また第2の態様ではSi(111)基板(2)と第1の薄膜(3)との間に非晶質層(5)が存在している。しかしながらその厚さは1.0nm未満である。すなわち非晶質層(5)の厚さが0nm超1.0nm未満である。 Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a laminated film structure in the second embodiment. This laminated film structure (1) comprises a Si (111) substrate (2), a first thin film (3) provided on the Si (111) substrate (2), and a second thin film (4) provided on the first thin film (3). In addition, in the second embodiment, an amorphous layer (5) exists between the Si (111) substrate (2) and the first thin film (3). However, the thickness of the amorphous layer (5) is less than 1.0 nm. In other words, the thickness of the amorphous layer (5) is greater than 0 nm and less than 1.0 nm.
このように非晶質層(5)の厚さを限定することで、非晶質層(5)が存在したとしても、第1の薄膜(3)及び第2の薄膜(4)の結晶性を高くすることができる。これに対して、非晶質層(5)が過度に厚いと、第1の薄膜(3)の結晶配向が揃わず、多結晶状の薄膜になってしまう。なお非晶質層は、その材質が特に限定されない。しかしながら典型的には二酸化ケイ素、窒化ケイ素及び/又は酸化マグネシウムからなり、より典型的には二酸化ケイ素からなる。また非晶質層(5)の厚さは、0.5nm以上1.0nm未満であってもよい。 By limiting the thickness of the amorphous layer (5) in this way, the crystallinity of the first thin film (3) and the second thin film (4) can be increased even if the amorphous layer (5) is present. On the other hand, if the amorphous layer (5) is excessively thick, the crystal orientation of the first thin film (3) will not be uniform, resulting in a polycrystalline thin film. The material of the amorphous layer is not particularly limited. However, it is typically made of silicon dioxide, silicon nitride and/or magnesium oxide, and more typically made of silicon dioxide. The thickness of the amorphous layer (5) may be 0.5 nm or more and less than 1.0 nm.
第2の態様では、第1の薄膜(3)の高結晶性が維持される限り、Si(111)基板(2)と第1の薄膜(3)との間に非晶質層(5)以外の他の層が存在してもよい。しかしながら非晶質層(5)以外の他の層が存在しないことが好ましい。また第2の薄膜(4)の高結晶性が維持される限り、第1の薄膜(3)と第2の薄膜の間に他の層が存在していてもよい。しかしながら他の層が存在せず、第2の薄膜(4)が第1の薄膜(3)と直に接していることが好ましい。 In the second embodiment, other layers besides the amorphous layer (5) may be present between the Si(111) substrate (2) and the first thin film (3) as long as the high crystallinity of the first thin film (3) is maintained. However, it is preferable that no other layers exist besides the amorphous layer (5). Also, other layers may exist between the first thin film (3) and the second thin film as long as the high crystallinity of the second thin film (4) is maintained. However, it is preferable that no other layers exist and that the second thin film (4) is in direct contact with the first thin film (3).
第2の態様では、好ましくは基板表面から10nm以内の酸素含有量が5at%(原子%)以下である。ここで酸素含有量は、ケイ素と酸素と窒素の合計量に対する酸素量である。また基板表面から10nm以内の酸素含有量とは、基板表面から10nm以内の領域であって非晶質層を含めた部分における酸素含有量である。この含有酸素は、第1の態様の場合と同様に、Si(111)基板表面の自然酸化膜に由来するものである。自然酸化膜をより完全に近い状態で除去したSi(111)基板を用いると、基板表面から10nm以内に含まれる酸素量が抑えられ、第1の薄膜と第2の薄膜の結晶性をより一層に高めることが可能となる。酸素量含有量は4at%以下がより好ましく、3at%以下がさらに好ましい。酸素含有量は、その下限が0at%であってもよいが、典型的には1at%以上である。 In the second embodiment, the oxygen content within 10 nm from the substrate surface is preferably 5 at% (atomic %) or less. Here, the oxygen content is the amount of oxygen relative to the total amount of silicon, oxygen, and nitrogen. The oxygen content within 10 nm from the substrate surface is the oxygen content in the region within 10 nm from the substrate surface, including the amorphous layer. As in the first embodiment, this oxygen content is derived from the natural oxide film on the surface of the Si(111) substrate. If a Si(111) substrate from which the natural oxide film has been more completely removed is used, the amount of oxygen contained within 10 nm from the substrate surface is reduced, and the crystallinity of the first thin film and the second thin film can be further improved. The oxygen content is more preferably 4 at% or less, and even more preferably 3 at% or less. The lower limit of the oxygen content may be 0 at%, but is typically 1 at% or more.
第2の態様では、好ましくは基板表面から10nm以内の窒化ケイ素含有量が5at%(原子%)以下である。この窒化ケイ素は、第1の態様の場合と同様に、第1の薄膜成膜工程で用いる雰囲気ガスに由来する。基板表面から10nm以内の窒化ケイ素量を抑えることで、第1の薄膜と第2の薄膜の結晶性をより一層に高めることが可能となる。結晶性の観点から、窒化ケイ素量は少ない方が好ましい。したがって、窒化ケイ素含有量は4at%以下がより好ましく、3at%以下がさらに好ましく、2at%以下が特に好ましい。窒化ケイ素含有量は、その下限が0at%であってもよいが、典型的には1at%以上である。 In the second embodiment, the silicon nitride content within 10 nm from the substrate surface is preferably 5 at% (atomic %) or less. This silicon nitride is derived from the atmospheric gas used in the first thin film deposition process, as in the first embodiment. By suppressing the amount of silicon nitride within 10 nm from the substrate surface, it is possible to further improve the crystallinity of the first thin film and the second thin film. From the viewpoint of crystallinity, it is preferable that the amount of silicon nitride is small. Therefore, the silicon nitride content is more preferably 4 at% or less, even more preferably 3 at% or less, and particularly preferably 2 at% or less. The silicon nitride content may have a lower limit of 0 at%, but is typically 1 at% or more.
第1の態様及び第2の態様のいずれも、第1の薄膜並びに第2の薄膜を構成する材料の組み合わせは限定されない。第1の薄膜と第2の薄膜を構成する材料が同一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。また第1の薄膜及び/又は第2の薄膜は、単層であってよく、あるいは複数の層から構成されていてもよい。第1の薄膜/第2の薄膜の組み合わせとして、窒化アルミニウム薄膜/窒化ガリウム薄膜、窒化チタン薄膜/窒化ガリウム薄膜、窒化アルミニウム薄膜/窒化インジウムガリウム薄膜、窒化アルミニウムガリウム薄膜/窒化アルミニウム薄膜、窒化アルミニウムガリウム薄膜/窒化ガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化ガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化インジウムガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化アルミニウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化アルミニウム薄膜/窒化ガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化チタン薄膜/窒化ガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化アルミニウム薄膜/窒化インジウムガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化アルミニウムガリウム薄膜/窒化アルミニウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化アルミニウムガリウム薄膜/窒化ガリウム薄膜が挙げられ、この中でも窒化アルミニウム薄膜/窒化ガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化ガリウム薄膜、アルミニウム薄膜/窒化アルミニウム薄膜/窒化ガリウム薄膜の組み合わせが好ましく、特に窒化アルミニウム薄膜/窒化ガリウム薄膜の組み合わせが好ましい。 In both the first and second aspects, the combination of materials constituting the first and second thin films is not limited. The materials constituting the first and second thin films may be the same or different. Furthermore, the first and/or second thin films may be a single layer or may be composed of multiple layers. Examples of combinations of the first thin film/second thin film include aluminum nitride thin film/gallium nitride thin film, titanium nitride thin film/gallium nitride thin film, aluminum nitride thin film/indium gallium nitride thin film, aluminum gallium nitride thin film/aluminum nitride thin film, aluminum gallium nitride thin film/gallium nitride thin film, aluminum thin film/gallium nitride thin film, aluminum thin film/indium gallium nitride thin film, aluminum thin film/aluminum nitride thin film, aluminum thin film/aluminum nitride thin film/gallium nitride thin film, aluminum thin film/titanium nitride thin film/gallium nitride thin film, aluminum thin film/aluminum nitride thin film/indium gallium nitride thin film, aluminum thin film/aluminum gallium nitride thin film/aluminum nitride thin film, and aluminum thin film/aluminum gallium nitride thin film/gallium nitride thin film. Among these, combinations of aluminum nitride thin film/gallium nitride thin film, aluminum thin film/gallium nitride thin film, and aluminum thin film/aluminum nitride thin film/gallium nitride thin film are preferred, and the combination of aluminum nitride thin film/gallium nitride thin film is particularly preferred.
特に、第1の薄膜が窒化アルミニウム(AlN)薄膜であり、第2の薄膜が窒化ガリウム(GaN)薄膜であることが好ましい。窒化ガリウム(GaN)は、青色発光ダイオード(LED)や青色レーザーダイオード(LD)といった発光素子や、パワーデバイスといった半導体素子の材料として有用である。第2の薄膜を窒化ガリウム(GaN)で構成することで、積層膜構造体自体を発光素子や半導体素子といった電子デバイスに適用することができる。また積層膜構造体を下地基板とし、その上にさらに窒化ガリウム(GaN)を形成することも可能である。積層膜構造体上に形成された窒化(GaN)はエピタキシャル成長しているため、良好な特性を有するデバイスとすることが可能である。 In particular, it is preferable that the first thin film is an aluminum nitride (AlN) thin film and the second thin film is a gallium nitride (GaN) thin film. Gallium nitride (GaN) is useful as a material for light-emitting elements such as blue light-emitting diodes (LEDs) and blue laser diodes (LDs), and semiconductor elements such as power devices. By forming the second thin film from gallium nitride (GaN), the laminated film structure itself can be applied to electronic devices such as light-emitting elements and semiconductor elements. It is also possible to use the laminated film structure as a base substrate and further form gallium nitride (GaN) on it. The nitride (GaN) formed on the laminated film structure is epitaxially grown, so it is possible to make it into a device with good characteristics.
さらに第1の薄膜を窒化アルミニウム(AlN)で構成することで、第2の薄膜を構成する窒化ガリウム(GaN)の結晶性をより一層に高めることが可能となる。すなわち、Si(111)基板上に窒化ガリウム(GaN)を直に成膜すると、成膜条件によっては、ケイ素(Si)とガリウム(Ga)とが反応する現象、すなわちメルトバックエッチングが起こることがある。これに対して、Si(111)基板上に窒化アルミニウム(AlN)を設けることで、メルトバックエッチングの抑制をより一層顕著にすることが可能となる。 Furthermore, by constructing the first thin film from aluminum nitride (AlN), it is possible to further improve the crystallinity of the gallium nitride (GaN) that constitutes the second thin film. That is, when gallium nitride (GaN) is directly formed on a Si (111) substrate, depending on the film formation conditions, a phenomenon in which silicon (Si) reacts with gallium (Ga), that is, melt-back etching, may occur. In contrast, by providing aluminum nitride (AlN) on a Si (111) substrate, it is possible to suppress melt-back etching even more significantly.
積層膜構造体は、その最表面、例えば第2の薄膜の表面が六方晶窒化ガリウム層で構成され、この窒化ガリウム層の表面がガリウム(Ga)極性であることが好ましい。最表面をガリウム(Ga)極性とすることで、積層膜構造体の上にさらに窒化ガリウム(GaN)を形成した際に、デバイス作製を困難にする六角形ファセットの形成を抑制することができる。 The top surface of the laminated film structure, for example the surface of the second thin film, is preferably composed of a hexagonal gallium nitride layer, and the surface of this gallium nitride layer is preferably gallium (Ga) polar. By making the top surface gallium (Ga) polar, it is possible to suppress the formation of hexagonal facets that make device fabrication difficult when further gallium nitride (GaN) is formed on the laminated film structure.
[半導体素子及び電子機器]
本実施形態の半導体素子は上記積層膜構造体を備える。また本実施形態の電子機器は 上記半導体素子を含む。半導体素子として、例えば、青色発光ダイオード(LED)や青色レーザーダイオード(LD)等の発光素子や、ダイオードやトランジスタ等のパワーデバイス等が例示される。半導体素子は、本実施形態の積層膜構造体を下地層とし、その上に設けた窒化ガリウム(GaN)等の窒化物系材料からなる薄膜及び/又は厚膜を備えてよい。また半導体素子や電子機器は、積層膜構造体以外の他の機能部品を含んでもよい。積層膜構造体を構成する窒化物系薄膜の高結晶性に由来して、この半導体素子や電子機器は良好な特性を示す。
[Semiconductor elements and electronic devices]
The semiconductor element of this embodiment includes the laminated film structure. The electronic device of this embodiment includes the semiconductor element. Examples of the semiconductor element include light-emitting elements such as blue light-emitting diodes (LEDs) and blue laser diodes (LDs), and power devices such as diodes and transistors. The semiconductor element may include a thin film and/or a thick film made of a nitride-based material such as gallium nitride (GaN) provided on the laminated film structure of this embodiment as a base layer. The semiconductor element and the electronic device may include other functional parts other than the laminated film structure. Due to the high crystallinity of the nitride-based thin film constituting the laminated film structure, the semiconductor element and the electronic device exhibit good characteristics.
[積層膜構造体の製造方法]
本実施形態の積層膜構造体は、その製造方法が限定されない。しかしながら、以下の方法にしたがって好適に製造することができる。
[Method of manufacturing laminated film structure]
The laminated film structure of the present embodiment is not limited in its manufacturing method, but can be suitably manufactured according to the following method.
本実施形態の積層膜構造体の製造方法は、以下の工程:Si(111)基板を準備する工程(基板準備工程)と、前記Si(111)基板を洗浄液に浸漬する工程(ウェットエッチング工程)と、浸漬後のSi(111)基板の上に、スパッタリング法により第1の薄膜を成膜する工程(第1の薄膜成膜工程)と、この第1の薄膜の上に、スパッタリング法により第2の薄膜を成膜する工程(第2の薄膜成膜工程)と、を含む。また第1の薄膜を成膜する際、式:Es=[投入電力密度(単位:W/cm2)]/[導入ガス圧力(単位:Pa)]2で表されるスパッタエネルギー(Es)を0.1W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下とし、第2の薄膜を成膜する際、式:Es=[投入電力密度(単位:W/cm2)]/[導入ガス圧力(単位:Pa)]2で表されるスパッタエネルギー(Es)を0.04W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下とする。各工程の詳細について以下に説明する。 The method for manufacturing the laminated film structure of this embodiment includes the following steps: a step of preparing a Si(111) substrate (substrate preparation step), a step of immersing the Si(111) substrate in a cleaning solution (wet etching step), a step of forming a first thin film on the Si(111) substrate after immersion by a sputtering method (first thin film formation step), and a step of forming a second thin film on the first thin film by a sputtering method (second thin film formation step). When forming the first thin film, the sputtering energy (Es) expressed by the formula: Es = [input power density (unit: W/ cm2 )] / [introduced gas pressure (unit: Pa)] 2 is set to 0.1 W/ cm2 Pa2 or more and 150 W/ cm2 Pa2 or less, and when forming the second thin film, the sputtering energy (Es) expressed by the formula: Es = [input power density (unit: W/ cm2 )] / [introduced gas pressure (unit: Pa)] 2 is set to 0.04 W/ cm2 Pa2 or more and 150 W/cm2 Pa2 or less. Details of each process are described below.
<基板準備工程>
基板準備工程では、Si(111)基板を準備する。Si(111)基板の製法は限定されず、チョクラルスキー(CZ)法やフローティングゾーン(FZ)法により製造されたものであってもよく、あるいはこれらの方法で製造されたSi単結晶基板上に、Si単結晶層をエピタキシャル成長させたSiエピ基板であってもよい。またSi(111)基板は、その表面及び/又は内部にドナーやアクセプター等のドーパント元素を含んでいてもよく、あるいは含まなくともよい。
<Substrate preparation process>
In the substrate preparation step, a Si (111) substrate is prepared. The manufacturing method of the Si (111) substrate is not limited, and it may be manufactured by the Czochralski (CZ) method or the floating zone (FZ) method, or it may be a Si epitaxial substrate in which a Si single crystal layer is epitaxially grown on a Si single crystal substrate manufactured by these methods. The Si (111) substrate may or may not contain a dopant element such as a donor or acceptor on its surface and/or inside.
<ウェットエッチング工程>
ウェットエッチング工程では、準備したSi(111)基板を洗浄液に浸漬する。浸漬する際に用いる洗浄液としては、フッ化水素酸水溶液、硫酸、塩酸、過酸化水素、水酸化アンモニウム、トリクロロエチレン、アセトン、メタノール、イソプロパノール等が挙げられ、その中でもフッ化水素酸水溶液が好ましい。また洗浄液に浸漬させる際には超音波洗浄機を併用してもよい。Si(111)基板は、一般には入手したばかりの状態では、その表面を汚染物質や自然酸化膜が覆っている。この自然酸化膜は非晶質であり、その厚さが1~3nm程度である。汚染物質や自然酸化膜が残存するSi(111)基板をそのまま用いると、基板表面から10nm以内における酸素含有量が過度に増大し、第1の薄膜と第2の薄膜の結晶性が低下する恐れがある。したがって、ウェットエッチング工程を設けて、Si(111)基板表面の酸化膜の除去処理(洗浄処理)を行う。洗浄液としてフッ化水素酸水溶液を用いる場合にはフッ化水素酸濃度は5~10質量%が好ましい。フッ化水素酸濃度を5質量%以上とすることで、水素を表面に修飾することが可能となる。また10質量%を超える高濃度では表面粗さが増大する可能性がある。
<Wet Etching Process>
In the wet etching process, the prepared Si(111) substrate is immersed in a cleaning solution. Examples of the cleaning solution used for immersion include hydrofluoric acid aqueous solution, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, trichloroethylene, acetone, methanol, isopropanol, etc., among which hydrofluoric acid aqueous solution is preferable. An ultrasonic cleaner may also be used when immersing in the cleaning solution. Generally, when a Si(111) substrate is just obtained, its surface is covered with contaminants and a natural oxide film. This natural oxide film is amorphous and has a thickness of about 1 to 3 nm. If a Si(111) substrate with remaining contaminants and natural oxide film is used as it is, the oxygen content within 10 nm from the substrate surface will be excessively increased, and the crystallinity of the first thin film and the second thin film may be reduced. Therefore, a wet etching process is provided to remove (clean) the oxide film on the Si(111) substrate surface. When using a hydrofluoric acid aqueous solution as the cleaning solution, the hydrofluoric acid concentration is preferably 5 to 10 mass %. By setting the hydrofluoric acid concentration to 5 mass % or more, it becomes possible to modify the surface with hydrogen. Furthermore, a high concentration exceeding 10 mass % may increase the surface roughness.
Si(111)基板の浸漬時間は5~100秒が好ましい。浸漬時間を5秒以上とすることで、酸化膜の除去が十分となり、製造後の積層膜構造体において非晶質層の厚さを小さくすることが可能となる。また浸漬時間を100秒以下とすることで、エッチングする際の表面粗さの低下を抑制することが可能となる。浸漬時間は20秒以上100秒以下であってもよい。これにより非晶質層の厚さ0nm(非晶質が存在しない)の第1の態様の積層膜構造体を作製することができる。浸漬時間は5秒以上20秒未満であってもよい。これにより非晶質層の厚さ0nm超1.0nm未満の第2の態様の積層膜構造体を作製することができる。
The immersion time of the Si (111) substrate is preferably 5 to 100 seconds. By making the
洗浄液に浸漬した後に、基板表面の残留液滴を除去する。残留液滴の除去は、窒素ガスを用いた表面ブローなどの手法で行うことができる。ウェットエチング処理後のSi(111)基板は、かなりの程度に酸化膜が除去されており且つその表面が平坦である。処理後のSi(111)は、その算術平均粗さ(Ra)が0.5nm以下、好ましくは0.3nm以下である。残留液滴除去後に雰囲気中の不純物により基板表面が汚染されやすいため、24時間以上時間をあけず、第1の薄膜成膜工程へ進むことが好ましい。ウェットエッチング工程終了後、5時間以内に第1の薄膜成膜工程に移ってもよく、1時間以内に移ってもよい。 After immersion in the cleaning solution, the remaining droplets on the substrate surface are removed. The remaining droplets can be removed by a method such as surface blowing using nitrogen gas. The Si(111) substrate after wet etching has a flat surface with the oxide film removed to a large extent. The arithmetic mean roughness (Ra) of the processed Si(111) is 0.5 nm or less, preferably 0.3 nm or less. Since the substrate surface is easily contaminated by impurities in the atmosphere after the remaining droplets are removed, it is preferable to proceed to the first thin film deposition process within 24 hours or less. After the wet etching process is completed, the first thin film deposition process may be started within 5 hours or within 1 hour.
<第1の薄膜成膜工程>
第1の薄膜成膜工程では、浸漬後のSi(111)基板の上に、スパッタリング法により第1の薄膜を成膜する。スパッタリング法としては公知の手法を採用すればよい。このような公知の手法として、DCスパッタリング法、RFスパッタリング法、ACスパッタリング法、DCマグネトロンスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法、パルススパッタ法、及びイオンビームスパッタリング法が挙げられる。しかしながら、大面積に均一且つ高速で成膜が可能なDCマグネトロンスパッタリング法又はRFマグネトロンスパッタリング法が好ましい。
<First thin film formation process>
In the first thin film deposition step, the first thin film is deposited on the Si (111) substrate after immersion by a sputtering method. A known method may be used as the sputtering method. Examples of such known methods include DC sputtering, RF sputtering, AC sputtering, DC magnetron sputtering, RF magnetron sputtering, pulse sputtering, and ion beam sputtering. However, DC magnetron sputtering or RF magnetron sputtering is preferred because it allows for uniform and high-speed deposition over a large area.
スパッタリングターゲットとして、窒化物系薄膜やアルミニウム薄膜の成膜に使用される公知のターゲットを用いることができる。このようなターゲットとして、金属ターゲットや窒化物系ターゲットが挙げられる。また、膜全体の結晶性を高める観点から、スパッタリングターゲットの酸素量は低いほど好ましい。酸素含有量は3at%(原子%)以下が好ましく、1at%以下がさらに好ましい。さらにターゲット面積が大きいほど、大面積基板への成膜が可能になるとともに、膜厚や膜質の均一性が向上する。したがって、ターゲット面積は18cm2以上が好ましく、100cm2以上がより好ましい。なおターゲット面積とは、ターゲットの主面の一方の面積のことである。 As the sputtering target, a known target used for forming a nitride thin film or an aluminum thin film can be used. Examples of such targets include metal targets and nitride targets. In addition, from the viewpoint of improving the crystallinity of the entire film, the lower the oxygen content of the sputtering target, the more preferable it is. The oxygen content is preferably 3 at% (atomic%) or less, and more preferably 1 at% or less. Furthermore, the larger the target area, the more it becomes possible to form a film on a large-area substrate, and the more uniform the film thickness and quality are improved. Therefore, the target area is preferably 18 cm2 or more, and more preferably 100 cm2 or more. The target area refers to the area of one of the main surfaces of the target.
第1の薄膜の成膜に際し、成膜直前の成膜装置内の到達真空度を1×10-4以下とすることが好ましく、7×10-5Pa以下とすることがより好ましく、2×10-5Pa以下とすることがより好ましく、9×10-6Pa以下とすることがさらに好ましく、5×10-6Pa以下とすることが特に好ましい。成膜前の装置内の真空度を高めることで、成膜時に残留気体が不純物になって堆積膜(窒化物系薄膜)中に混入することが抑制され、その結果、堆積膜の結晶性がより一層に向上する。残留気体を除去する目的で、成膜前の装置にベーキング処理を施してもよい。またスパッタリング成膜は、基板を加熱した状態で行うことが好ましい。これにより、基板上に堆積した粒子のマイグレーションを促進し、安定な結晶状態の堆積膜を形成することができる。基板加熱温度(成膜温度)は100~800℃が好ましく、200~600℃がより好ましい。成膜温度は低温から段階的にかけることが好ましい。また成膜初期の成膜温度は200~500℃が好ましい。これにより過度なマイグレーションを抑制し平坦な膜を得ることができる。更に300~600℃で成膜し、更に500~800℃と段階的に成膜することで、平坦性と結晶性を両立することが可能となる。 When forming the first thin film, the ultimate vacuum in the film forming apparatus immediately before film formation is preferably 1×10 −4 or less, more preferably 7×10 −5 Pa or less, more preferably 2×10 −5 Pa or less, even more preferably 9×10 −6 Pa or less, and particularly preferably 5×10 −6 Pa or less. By increasing the vacuum in the apparatus before film formation, the residual gas during film formation is prevented from becoming an impurity and being mixed into the deposited film (nitride-based thin film), and as a result, the crystallinity of the deposited film is further improved. In order to remove the residual gas, a baking process may be performed on the apparatus before film formation. In addition, it is preferable to perform sputtering film formation in a heated state of the substrate. This promotes the migration of particles deposited on the substrate, and a deposited film in a stable crystalline state can be formed. The substrate heating temperature (film formation temperature) is preferably 100 to 800° C., more preferably 200 to 600° C. It is preferable to apply the film formation temperature in stages from a low temperature. The film formation temperature in the initial stage of film formation is preferably 200 to 500°C. This makes it possible to suppress excessive migration and obtain a flat film. Furthermore, by forming the film at 300 to 600°C and then at 500 to 800°C in stages, it becomes possible to achieve both flatness and crystallinity.
スパッタリング時の導入ガスとして、窒化物系薄膜成膜に用いられる公知のガスを用いることができる。このようなガスとしてアルゴン(Ar)及び窒素(N2)の混合ガスが挙げられる。また必要に応じてアンモニアなどの他のガスを導入してよい。しかしながら、第1の薄膜を成膜する際は、成膜室内にアルゴン(Ar)ガスのみを導入して膜厚3~10nmの薄膜を成膜し、その後、成膜室内に窒素(N2)を含んだガスを導入して成膜を続行することが好ましい。例えば金属ターゲット(金属アルミニウムターゲット等)を用いて成膜する場合には、成膜初期にアルゴン(Ar)ガスのみを導入して、厚さ1~10nmの金属膜(アルミニウム膜等)を成膜する。その後、窒素(N2)含有ガス(例えば窒素とアルゴンの混合ガス)を導入して逐次成膜を行うと、金属膜が窒化されて窒化物膜(窒化アルミニウム膜等)に変換されるとともに、その上にさらに窒化物が堆積される。これにより結晶性が高く且つ窒素欠陥の少ない窒化物系薄膜(窒化アルミニウム薄膜等)を得ることができる。これに対して、成膜初期に窒素(N2)含有ガスを導入すると、Si基板表面が窒化され、非晶質の窒化ケイ素が形成される場合がある。またアルゴン(Ar)ガスのみを導入した場合であっても、成膜初期の金属膜の膜厚が1nm未満であると、逐次成膜時に導入した窒素(N2)により、Si基板表面に窒化ケイ素が形成されてしてしまうことがある。窒化ケイ素が基板表面に形成されてしまうと、第1の薄膜のヘテロエピタキシャル成長が阻害されることがある。一方で、成膜初期の金属膜の膜厚が10nm超であると、逐次成膜時に金属膜を十分に窒化することが困難になる場合がある。したがって窒素含有ガス導入前の成膜初期の膜厚は1~10nmが好ましい。成膜初期の膜厚は1~5nmであってもよい。 As the gas introduced during sputtering, a known gas used in nitride thin film deposition can be used. Such a gas includes a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ). If necessary, other gases such as ammonia may be introduced. However, when forming the first thin film, it is preferable to introduce only argon (Ar) gas into the deposition chamber to deposit a thin film with a thickness of 3 to 10 nm, and then introduce a gas containing nitrogen (N 2 ) into the deposition chamber to continue deposition. For example, when depositing a film using a metal target (metal aluminum target, etc.), only argon (Ar) gas is introduced at the beginning of deposition to deposit a metal film (aluminum film, etc.) with a thickness of 1 to 10 nm. Thereafter, when a nitrogen (N 2 )-containing gas (e.g. a mixed gas of nitrogen and argon) is introduced to perform successive deposition, the metal film is nitrided and converted into a nitride film (aluminum nitride film, etc.), and further nitride is deposited on it. This makes it possible to obtain a nitride thin film (aluminum nitride thin film, etc.) with high crystallinity and few nitrogen defects. On the other hand, when nitrogen (N 2 )-containing gas is introduced at the beginning of film formation, the surface of the Si substrate may be nitrided, and amorphous silicon nitride may be formed. Even when only argon (Ar) gas is introduced, if the thickness of the metal film at the beginning of film formation is less than 1 nm, silicon nitride may be formed on the surface of the Si substrate by the nitrogen (N 2 ) introduced during the successive film formation. If silicon nitride is formed on the substrate surface, the heteroepitaxial growth of the first thin film may be hindered. On the other hand, if the thickness of the metal film at the beginning of film formation is more than 10 nm, it may be difficult to sufficiently nitride the metal film during the successive film formation. Therefore, the film thickness at the beginning of film formation before the introduction of nitrogen-containing gas is preferably 1 to 10 nm. The film thickness at the beginning of film formation may be 1 to 5 nm.
第1の薄膜を成膜する際のスパッタエネルギー(Es)は0.1W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下である。ここでスパッタエネルギー(Es)は、スパッタ成膜時におけるスパッタ粒子のエネルギーであり、式:Es=[投入電力密度(単位:W/cm2)]/[導入ガス圧力(単位:Pa)]2で定義される。投入電力密度とは、実際の投入電力をスパッタリングターゲットの面積で除したときの単位面積あたりの投入エネルギーのことである。これにより結晶性の高い第1の薄膜を成膜することが可能となる。その詳細な理由は確かではないが、スパッタエネルギー(Es)の大小により、基板に到達したスパッタ粒子の付着力や、スパッタ粒子が基板上でマイグレーションする際の拡散長及び/又はすでに堆積している膜中への侵入深さといったスパッタ粒子の特性が変化し、それにより窒化物系薄膜の結晶性に影響が及ぶと推察される。Esは0.5W/cm2Pa2以上であってよく、1W/cm2Pa2以上であってよく、2W/cm2Pa2以上であってよく、5W/cm2Pa2以上であってよく、10W/cm2Pa2以上であってよく、15W/cm2Pa2以上であってよく、20W/cm2Pa2以上であってよく、25W/cm2Pa2以上であってもよい。またEsは100W/cm2Pa2以下であってよく、60W/cm2Pa2以下であってよく、30W/cm2Pa2以下であってよく、25W/cm2Pa2以下であってよく、20W/cm2Pa2以下であってよく、15W/cm2Pa2以下であってよく、10W/cm2Pa2以下であってもよい。 The sputtering energy (Es) when forming the first thin film is 0.1 W/cm 2 Pa 2 or more and 150 W/cm 2 Pa 2 or less. Here, the sputtering energy (Es) is the energy of the sputtered particles during sputtering film formation, and is defined by the formula: Es = [input power density (unit: W/cm 2 )] / [introduced gas pressure (unit: Pa)] 2. The input power density is the input energy per unit area when the actual input power is divided by the area of the sputtering target. This makes it possible to form a first thin film with high crystallinity. Although the detailed reason is not clear, it is presumed that the sputtering energy (Es) changes the characteristics of the sputtered particles, such as the adhesion of the sputtered particles that reach the substrate, the diffusion length when the sputtered particles migrate on the substrate, and/or the penetration depth into the film that has already been deposited, and this affects the crystallinity of the nitride-based thin film. Es may be 0.5 W/cm 2 Pa 2 or more, 1 W/cm 2 Pa 2 or more, 2 W/cm 2 Pa 2 or more, 5 W/cm 2 Pa 2 or more, 10 W/cm 2 Pa 2 or more, 15 W/cm 2 Pa 2 or more, 20 W/cm 2 Pa 2 or more, or 25 W/cm 2 Pa 2 or more. Es may be 100 W/cm 2 Pa 2 or less, 60 W/cm 2 Pa 2 or less, 30 W/cm 2 Pa 2 or less, 25 W/cm 2 Pa 2 or less, 20 W/cm 2 Pa 2 or less, 15 W/cm 2 Pa 2 or less, or 10 W/cm 2 Pa 2 or less.
なお成膜初期にアルゴン(Ar)ガスのみを導入して、逐次成膜時に窒素(N2)含有ガスを導入して成膜を行う場合には、成膜初期と逐次成膜時のスパッタエネルギー(Es)を同一にしてもよく、あるいは異ならせてもよい。 In addition, when only argon (Ar) gas is introduced at the beginning of film formation and nitrogen ( N2 )-containing gas is introduced during successive film formation, the sputtering energy (Es) at the beginning of film formation and during successive film formation may be the same or different.
第1の薄膜の膜厚は20nm以上が好ましい。第1の薄膜の膜厚が過度に薄い場合には、第1の薄膜及び第2の薄膜の結晶性や積層膜構造体の表面平坦性が劣ることがある。そのため、第1の薄膜の膜厚は程度に厚いことが望ましい。第1の薄膜の膜厚は30nm以上であってよく、40nm以上であってよく、50nm以上であってよく、60nm以上であってよく、70nm以上であってよく、80nm以上であってもよい。膜厚は90nm以下であってよく、80nm以下であってよく、70nm以下であってよく、60nm以下であってよく、50nm以下であってもよい。 The thickness of the first thin film is preferably 20 nm or more. If the thickness of the first thin film is too thin, the crystallinity of the first thin film and the second thin film and the surface flatness of the laminated film structure may be poor. Therefore, it is desirable that the thickness of the first thin film is relatively thick. The thickness of the first thin film may be 30 nm or more, 40 nm or more, 50 nm or more, 60 nm or more, 70 nm or more, or 80 nm or more. The thickness may be 90 nm or less, 80 nm or less, 70 nm or less, 60 nm or less, or 50 nm or less.
<第2の薄膜成膜工程>
第2の薄膜成膜工程では、第1の薄膜の上に、スパッタリング法により第2の薄膜を成膜する。スパッタリング法として、大面積に均一且つ高速で成膜が可能なDCマグネトロンスパッタリング法、パルススパッタリング法、又はRFマグネトロンスパッタリング法が好ましい。またスパッタリングターゲットとして、窒化物系薄膜の成膜に使用される公知のターゲットを用いることができる。しかしながら窒化物系ターゲット(例えば窒化ガリウムターゲット)を用いることが好ましい。またスパッタリングターゲットの酸素含有量は3at%(原子%)以下が好ましく、1at%以下がさらに好ましい。さらにターゲット面積は18cm2以上が好ましく、100cm2以上がより好ましい。
<Second Thin Film Forming Step>
In the second thin film deposition step, the second thin film is deposited on the first thin film by sputtering. As the sputtering method, a DC magnetron sputtering method, a pulse sputtering method, or an RF magnetron sputtering method, which can deposit a film uniformly and quickly over a large area, is preferable. In addition, as the sputtering target, a known target used for depositing a nitride-based thin film can be used. However, it is preferable to use a nitride-based target (e.g., a gallium nitride target). In addition, the oxygen content of the sputtering target is preferably 3 at% (atomic%) or less, more preferably 1 at% or less. Furthermore, the target area is preferably 18 cm2 or more , more preferably 100 cm2 or more.
スパッタリング成膜は、第1の薄膜の成膜と同様に、基板を加熱した状態で行うことが好ましい。基板加熱温度(成膜温度)は、100~800℃が好ましく、300~800℃がより好ましい。またスパッタリング時の導入ガスとして、窒化物系薄膜成膜に用いられる公知のガスを用いることができる。このようなガスとして、アルゴン(Ar)及び窒素(N2)の混合ガスが挙げられる。また必要に応じてアンモニアなどの他のガスを導入してよい。 The sputtering deposition is preferably performed in a state where the substrate is heated, as in the deposition of the first thin film. The substrate heating temperature (deposition temperature) is preferably 100 to 800° C., more preferably 300 to 800° C. In addition, as the gas introduced during sputtering, a known gas used in the deposition of a nitride-based thin film can be used. Such a gas can be a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ). If necessary, other gases such as ammonia may be introduced.
第2の薄膜を成膜する際にはスパッタエネルギー(Es)を0.04W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下にする。これにより結晶性の高い第2の薄膜を成膜することが可能となる。Esは0.1W/cm2Pa2以上であってよく、0.5W/cm2Pa2以上であってよく、1W/cm2Pa2以上であってよく、5W/cm2Pa2以上であってよく、10W/cm2Pa2以上であってよく、20W/cm2Pa2以上であってもよく、25W/cm2Pa2以上であってよく、30W/cm2Pa2以上であってもよい。またEsは100W/cm2Pa2以下であってよく、70W/cm2Pa2以下であってよく、35W/cm2Pa2以下であってよく、30W/cm2Pa2以下であってよく、25W/cm2Pa2以下であってもよい。 When forming the second thin film, the sputtering energy (Es) is set to 0.04 W/cm 2 Pa 2 or more and 150 W/cm 2 Pa 2 or less. This makes it possible to form a second thin film with high crystallinity. Es may be 0.1 W/cm 2 Pa 2 or more, 0.5 W/cm 2 Pa 2 or more, 1 W/cm 2 Pa 2 or more, 5 W/cm 2 Pa 2 or more, 10 W/cm 2 Pa 2 or more, 20 W/cm 2 Pa 2 or more, 25 W/cm 2 Pa 2 or more, or 30 W/cm 2 Pa 2 or more. Furthermore, Es may be 100 W/cm 2 Pa 2 or less, 70 W/cm 2 Pa 2 or less, 35 W/cm 2 Pa 2 or less, 30 W/cm 2 Pa 2 or less, or 25 W/cm 2 Pa 2 or less.
必要に応じて、第2の薄膜の上に、他の窒化物系薄膜をさらに積層する工程を設けてもよい。例えば第2の薄膜として窒化ガリウム系薄膜をスパッタリング法で成膜した後に、さらにその上に窒化ガリウム系薄膜をMOCVD法で成膜してもよい。 If necessary, a process for further laminating another nitride-based thin film on the second thin film may be provided. For example, a gallium nitride-based thin film may be formed as the second thin film by sputtering, and then another gallium nitride-based thin film may be formed on top of that by MOCVD.
このようにして、本実施形態の積層膜構造体が製造される。 In this manner, the laminated film structure of this embodiment is manufactured.
本発明を以下の実施例及び比較例を用いて更に説明する。しかしながら本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be further described using the following examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[例1]
例1の積層膜構造体の作製と評価を以下のようにして行った。
[Example 1]
The laminated film structure of Example 1 was produced and evaluated as follows.
(1)積層膜構造体の作製
<準備工程>
Si基板としてn型Si(111)基板(株式会社松崎製作所、オフ角:無)を準備した。この基板は、その直径が50±0.5mmφ、厚さが425±25μmであり、抵抗率1000Ω・cm以上であった。
(1) Preparation of laminated film structure <Preparation step>
An n-type Si (111) substrate (Matsuzaki Manufacturing Co., Ltd., off-angle: none) was prepared as a Si substrate. This substrate had a diameter of 50±0.5 mmφ, a thickness of 425±25 μm, and a resistivity of 1000 Ω·cm or more.
<ウェットエッチング工程>
準備したSi基板にウェットエッチング処理(洗浄処理)を施した。まずフッ化水素酸(関東化学株式会社、Ultrapureグレード)を超純水(関東化学株式会社、Ultrapureグレード)で希釈して、濃度5質量%の希釈フッ化水素酸水溶液を調整した。次に、調整した希釈フッ化水素酸水溶液にSi基板を30秒間浸漬し、この基板をフッ化水素酸水溶液から引き上げた。その後、窒素ガスをブローして基板表面に残存する液滴を除去した。これにより洗浄処理を施したSi基板を得た(Ra:0.15nm)。その後、時間をあけずに、第1の薄膜の成膜工程へ進んだ。
<Wet Etching Process>
The prepared Si substrate was subjected to a wet etching process (cleaning process). First, hydrofluoric acid (Kanto Chemical Co., Ltd., Ultrapure grade) was diluted with ultrapure water (Kanto Chemical Co., Ltd., Ultrapure grade) to prepare a diluted hydrofluoric acid aqueous solution with a concentration of 5% by mass. Next, the Si substrate was immersed in the prepared diluted hydrofluoric acid aqueous solution for 30 seconds, and the substrate was pulled out of the hydrofluoric acid aqueous solution. Nitrogen gas was then blown to remove the droplets remaining on the substrate surface. This resulted in a Si substrate that had been subjected to a cleaning process (Ra: 0.15 nm). Then, without any time in between, the process proceeded to the deposition process of the first thin film.
<第1の薄膜の成膜工程>
マグネトロンスパッタ装置を用いて、ウェットエッチング処理を施したSi基板の上に第1の薄膜を成膜した。まずスパッタリングターゲットとして金属アルミニウム(Al)ターゲット(純度99.99質量%)を用意した。Si基板をこのターゲットとともにスパッタリング装置の成膜室内に配置し、成膜室内の真空引きを行った。成膜室内の真空度(成膜前到達真空度)が1.9×10-6Paになった後に、成膜を開始した。
<First thin film formation process>
A magnetron sputtering apparatus was used to deposit a first thin film on a wet-etched Si substrate. First, a metal aluminum (Al) target (99.99% by mass purity) was prepared as a sputtering target. The Si substrate was placed in a deposition chamber of the sputtering apparatus together with the target, and the deposition chamber was evacuated. After the degree of vacuum in the deposition chamber (the degree of vacuum achieved before deposition) reached 1.9×10 −6 Pa, deposition was started.
第1の薄膜の成膜は次のようにして行った。まず成膜室内への導入ガスをアルゴン(流量:20sccm)のみとして膜厚3nmの薄膜を成膜した。この際、基板温度を300℃、スパッタエネルギー(Es)を20W/cm2Pa2とした。次に導入ガスを窒素(流量:3sccm)とアルゴン(流量:17sccm)の混合ガスに切り替えて膜厚47nmの薄膜を成膜した。この際、基板温度を750℃、スパッタエネルギー(Es)を5W/cm2Pa2とした。これにより膜厚50nmの窒化アルミニウム薄膜を成膜した。 The first thin film was formed as follows. First, the gas introduced into the film-forming chamber was argon (flow rate: 20 sccm) alone, and a thin film with a thickness of 3 nm was formed. At this time, the substrate temperature was 300° C., and the sputtering energy (Es) was 20 W/cm 2 Pa 2. Next, the introduced gas was switched to a mixed gas of nitrogen (flow rate: 3 sccm) and argon (flow rate: 17 sccm), and a thin film with a thickness of 47 nm was formed. At this time, the substrate temperature was 750° C., and the sputtering energy (Es) was 5 W/cm 2 Pa 2. As a result, an aluminum nitride thin film with a thickness of 50 nm was formed.
<第2の薄膜の成膜工程>
マグネトロンスパッタ装置を用いて、成膜した第1の薄膜(窒化アルミニウム薄膜)の上に第2の薄膜を成膜した。まずスパッタリングターゲットとして窒化ガリウム(GaN)ターゲット(純度99.99質量%)を用意した。第1の薄膜を成膜したSi基板をこのターゲットとともに成膜室内に配置した。成膜室内への導入ガスを窒素(流量:10sccm)とアルゴン(流量:10sccm)の混合ガスとし、基板温度750℃、スパッタエネルギー20W/cm2Pa2の条件で成膜を行った。これにより膜厚50nmの窒化ガリウム(GaN)薄膜を成膜した。
<Step of forming second thin film>
A magnetron sputtering device was used to deposit a second thin film on the deposited first thin film (aluminum nitride thin film). First, a gallium nitride (GaN) target (purity 99.99% by mass) was prepared as a sputtering target. The Si substrate on which the first thin film was deposited was placed in a deposition chamber together with this target. The gas introduced into the deposition chamber was a mixed gas of nitrogen (flow rate: 10 sccm) and argon (flow rate: 10 sccm), and deposition was performed under the conditions of a substrate temperature of 750° C. and a sputtering energy of 20 W/cm 2 Pa 2. As a result, a gallium nitride (GaN) thin film with a thickness of 50 nm was deposited.
このようにしてSi基板上に窒化アルミニウム薄膜(第1の薄膜)と窒化ガリウム薄膜(第2の薄膜)を設けた積層膜構造体を作製した。なお第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件のそれぞれを表1~表3にも示す。 In this way, a laminated film structure was produced in which an aluminum nitride thin film (first thin film) and a gallium nitride thin film (second thin film) were provided on a Si substrate. The film formation conditions for the first thin film and the second thin film are also shown in Tables 1 to 3.
(2)評価
得られた積層膜構造体の評価を次のようにして行った。
(2) Evaluation The obtained laminated film structure was evaluated as follows.
<構造解析>
Si基板と第1の薄膜との間の解析を行い、これにより非晶質層の有無やその厚さを調べた。解析は次のようにして行った。まず積層膜構造体の表面に保護膜としてカーボンコートを設けた後に、収束イオンビーム(FIB)加工を施して観察用試料を作製した。次に電界放出形透過電子顕微鏡(FE-TEM;日本電子株式会社製JEM-2100F)を用いて試料の断面観察を行った。この際、電子線加速電圧は200kVとした。
<Structural analysis>
The gap between the Si substrate and the first thin film was analyzed to determine the presence or absence of an amorphous layer and its thickness. The analysis was performed as follows. First, a carbon coat was provided as a protective film on the surface of the laminated film structure, and then a specimen for observation was prepared by performing focused ion beam (FIB) processing. Next, a cross-section of the specimen was observed using a field emission transmission electron microscope (FE-TEM; JEM-2100F manufactured by JEOL Ltd.). The electron beam acceleration voltage was set to 200 kV.
<酸素量及び窒化ケイ素量>
X線光電子分光法(ESCA;Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)により、非晶質層を含むSi基板から10nm以内における酸素含有量と窒化ケイ素含有量を測定した。深さ方向の分析を行うにあたり、アルゴン(Ar)モノマーイオンにより膜試料をイオンミリングして測定した。測定では、O1s、N1s及びSi2pのピーク面積を用いて各元素(O、N、Si)の含有量を算出し、ケイ素(Si)、酸素(O)及び窒素(N)の合計濃度に対する原子濃度として酸素量及び窒化ケイ素量を定量した。なお測定条件の詳細は以下に示すとおりにした。
<Oxygen Content and Silicon Nitride Content>
The oxygen content and silicon nitride content within 10 nm from the Si substrate including the amorphous layer were measured by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA; Electron Spectroscopy for Chemical Analysis). In performing the analysis in the depth direction, the film sample was subjected to ion milling with argon (Ar) monomer ions and measured. In the measurement, the content of each element (O, N, Si) was calculated using the peak areas of O1s, N1s, and Si2p, and the amount of oxygen and the amount of silicon nitride were quantified as atomic concentrations relative to the total concentration of silicon (Si), oxygen (O), and nitrogen (N). The details of the measurement conditions were as shown below.
‐X線源 :モノクロAl-Kα線(25W、15kW)
‐照射X線径 :100μmφ
‐Pass Energy :93.9eV(O1s、N1s)
11.75eV(Si2p)
‐Step Size :0.1eV
-X-ray source: Monochrome Al-Kα ray (25W, 15kW)
- Radiation X-ray diameter: 100 μm φ
-Pass Energy: 93.9eV (O1s, N1s)
11.75eV (Si2p)
-Step Size: 0.1eV
<薄膜の結晶性>
X線回折装置(Bruker AXS製、D8 DISCOVER)を用いて、第1の薄膜及び第2の薄膜の結晶性を評価した。分析は40kV、40mAの条件で、HIGH RESOLUTIONモードにて行った。またCuKα2を除去するためにモノクロメーターを使用し、ωスキャンを実行した。(0002)面のロッキングカーブを測定して、半値幅(FWHM)を求め、これを薄膜の結晶性の指標とした。なお分析条件の詳細は以下に示すとおりにした。
<Crystalline nature of thin films>
The crystallinity of the first thin film and the second thin film was evaluated using an X-ray diffractometer (D8 DISCOVER, manufactured by Bruker AXS). The analysis was performed in HIGH RESOLUTION mode under conditions of 40 kV and 40 mA. In addition, a monochromator was used to remove CuKα2, and ω-scan was performed. The rocking curve of the (0002) plane was measured to determine the full width at half maximum (FWHM), which was used as an index of the crystallinity of the thin film. The details of the analysis conditions were as follows:
‐線源 :CuKα線(λ=0.15418nm)
‐モノクロメーター :Ge(220)
‐パスファインダー :Crystal3B
‐測定モード :ωスキャン
‐測定間隔 :0.01°
(半価幅0.1°以下の場合は0.0005°)
‐計測時間 :0.5秒
‐測定範囲 :ω=0°~35°
-Radiation source: CuKα radiation (λ=0.15418nm)
- Monochrometer: Ge(220)
-Pathfinder: Crystal3B
- Measurement mode: ω scan - Measurement interval: 0.01°
(0.0005° if half-width is 0.1° or less)
- Measurement time: 0.5 seconds - Measurement range: ω = 0° to 35°
<窒化ガリウム薄膜の極性及び結晶性>
飛行時間型原子散乱表面分析装置(株式会社パスカル、TOFLAS-3000)を用いて、窒化ガリウム薄膜の極性及び結晶相を評価した。積層膜構造体をその成膜面が上面となるように装置にセットして、測定を行った。測定により得られた極点図を、シミュレーションにより得られた表層4層までの各結晶相及び極性の極点図と比較することで、窒化ガリウム薄膜の極性及び結晶相を判断した。なお測定条件の詳細は以下に示すとおりにした。
<Polarity and crystallinity of gallium nitride thin films>
The polarity and crystalline phase of the gallium nitride thin film were evaluated using a time-of-flight atom scattering surface analyzer (TOFLAS-3000, Pascal Corporation). The laminated film structure was set in the device so that its film-formed surface was the upper surface, and measurements were performed. The polarity and crystalline phase of the gallium nitride thin film were determined by comparing the pole figures obtained by measurement with the pole figures of each crystalline phase and polarity of the first four outer layers obtained by simulation. The details of the measurement conditions are as shown below.
‐プローブ :He(原子散乱)
‐エネルギー :3keV
‐ビーム源-ターゲット間距離:805mm
‐ターゲット-検出器間距離 :395mm
‐分析室真空度 :2×10-3Pa以下
- Probe: He (atomic scattering)
-Energy: 3 keV
-Beam source-target distance: 805 mm
- Target-detector distance: 395 mm
-Analysis chamber vacuum level: 2× 10-3 Pa or less
<積層膜構造体の表面粗さ>
積層膜構造体表面の算術平均粗さ(Ra)を測定した。測定は、走査型プローブ顕微鏡(Bruker AXS、NanoScopeIIIa)を用い、タッピングモードAFMにて2μm×2μmの視野にて行った。
<Surface roughness of laminated film structure>
The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the laminated film structure was measured using a scanning probe microscope (Bruker AXS, NanoScope IIIa) in tapping mode AFM with a visual field of 2 μm×2 μm.
[例2及び例3]
第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件を表1~表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Examples 2 and 3]
The film formation conditions for the first thin film and the second thin film were as shown in Tables 1 to 3. Except for that, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[例4]
ウェットエッチング処理の際にSi基板の浸漬時間を5秒間とし、第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件を表1~表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Example 4]
In the wet etching process, the Si substrate was immersed for 5 seconds, and the film formation conditions for the first thin film and the second thin film were as shown in Tables 1 to 3. Except for this, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[例5]
第1の窒化物系薄膜の成膜時に初期以降の成膜を500℃で3nm、750℃で44nmとし、第2の窒化物系薄膜の成膜条件を表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Example 5]
When the first nitride-based thin film was formed, the initial and subsequent film thicknesses were 3 nm at 500° C. and 44 nm at 750° C., and the film formation conditions for the second nitride-based thin film were as shown in Table 3. Except for this, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[例6~例17]
第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件を表1~表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Examples 6 to 17]
The film formation conditions for the first thin film and the second thin film were as shown in Tables 1 to 3. Except for that, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[例18(比較)]
ウェットエッチング処理の際にSi基板の浸漬時間を2秒間とし、第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件を表1~表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Example 18 (Comparative)]
In the wet etching process, the immersion time of the Si substrate was set to 2 seconds, and the film formation conditions of the first thin film and the second thin film were set as shown in Tables 1 to 3. Except for that, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[例19(比較)]
第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件を表1~表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Example 19 (Comparative)]
The film formation conditions for the first thin film and the second thin film were as shown in Tables 1 to 3. Except for that, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[例20(比較)]
ウェットエッチング処理後、大気雰囲気下で1日保管し、さらに第1の薄膜と第2の薄膜の成膜を行った。第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件は表1~表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Example 20 (Comparative)]
After the wet etching process, the substrate was stored in the air for one day, and then the first thin film and the second thin film were formed. The film formation conditions for the first thin film and the second thin film were as shown in Tables 1 to 3. Otherwise, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[例21~例25(比較)]
第1の薄膜と第2の薄膜の成膜条件を表1~表3に示すとおりにした。それ以外は例1と同様にして積層膜構造体の作製及び評価を行った。
[Examples 21 to 25 (Comparative)]
The film formation conditions for the first thin film and the second thin film were as shown in Tables 1 to 3. Except for that, the laminated film structure was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
(3)結果
例1~例25について得られた評価結果を表4に示す。なお例1~例17は実施例であり、例18~例25は比較例である。
(3) Results The evaluation results obtained for Examples 1 to 25 are shown in Table 4. Examples 1 to 17 are working examples, and Examples 18 to 25 are comparative examples.
表4に示されるように、実施例たる例1~例17のサンプルは、非晶質層の厚さが0.9nm以下と小さかった。また半値全幅(FWHM)が0.98°以下と小さく、算術平均粗さ(Ra)が8.1nm以下と小さかった。これより例1~例17では、高平坦・結晶性であり且つ六方晶を有するGa極性の窒化ガリウム薄膜(窒化物系薄膜)の作製に成功した。 As shown in Table 4, the samples of Examples 1 to 17, which are working examples, had a small amorphous layer thickness of 0.9 nm or less. In addition, the full width at half maximum (FWHM) was small, at 0.98° or less, and the arithmetic mean roughness (Ra) was small, at 8.1 nm or less. Thus, in Examples 1 to 17, it was possible to successfully fabricate a Ga-polar gallium nitride thin film (nitride-based thin film) that was highly flat and crystalline and had a hexagonal crystal structure.
これに対して、比較例たる例18~例20のサンプルは、非晶質層の厚さが2.0nmと大きかった。そのため半値全幅(FWHM)及び算術平均粗さ(Ra)が大きく、結晶性及び表面平坦性に劣っていた。例えばSi基板の浸漬時間が2秒間であった例18では、Si基板と第1の薄膜との間に自然酸化膜と考えられる非結晶質が2.0nm残存し、求める特性の膜を得ることができなかった。アルゴン及び窒素で10秒間の成膜を行った例19では、Si基板と第1の薄膜との間にガス中不純物に起因する酸化膜と考えられる非結晶質が2.0nm残存し、求める特性の膜を得ることができなかった。第1の薄膜の成膜前に1日大気雰囲気下で保管した例20も同様に、大気中不純物に起因する自然酸化膜と考えられる非結晶質が2.0nm残存し、求める特性の膜を得ることができなかった。第1の薄膜、及び第2の薄膜を成膜する際のスパッタエネルギー(Es)を200W/cm2Pa2とした例21や、第1の薄膜の膜厚を10nmとした例22では、求める特性の膜を得ることができなかった。第1の薄膜の成膜前の到達真空度を2.3×10-4Paとした例23では、Si表面から10nm以内における酸素量が多く、求める特性の膜を得ることができなかった。第1の薄膜のスパッタエネルギー(Es)を0.05W/cm2Pa2とした例24や、第2の薄膜のスパッタエネルギー(Es)を0.03W/cm2Pa2とした例25では、求める特性の膜を得ることができなかった。 In contrast, the samples of Examples 18 to 20, which are comparative examples, had a large amorphous layer thickness of 2.0 nm. Therefore, the full width at half maximum (FWHM) and arithmetic mean roughness (Ra) were large, and the crystallinity and surface flatness were poor. For example, in Example 18, in which the Si substrate was immersed for 2 seconds, 2.0 nm of amorphous material thought to be a natural oxide film remained between the Si substrate and the first thin film, and a film with the desired characteristics could not be obtained. In Example 19, in which film formation was performed for 10 seconds using argon and nitrogen, 2.0 nm of amorphous material thought to be an oxide film caused by impurities in the gas remained between the Si substrate and the first thin film, and a film with the desired characteristics could not be obtained. Similarly, in Example 20, which was stored in the air for one day before the formation of the first thin film, 2.0 nm of amorphous material thought to be a natural oxide film caused by impurities in the air remained, and a film with the desired characteristics could not be obtained. In Example 21, in which the sputtering energy (Es) when forming the first thin film and the second thin film was 200 W/cm 2 Pa 2 , and in Example 22, in which the thickness of the first thin film was 10 nm, a film with the desired characteristics could not be obtained. In Example 23, in which the ultimate vacuum before the formation of the first thin film was 2.3×10 −4 Pa, the amount of oxygen was large within 10 nm from the Si surface, and a film with the desired characteristics could not be obtained. In Example 24, in which the sputtering energy (Es) of the first thin film was 0.05 W/cm 2 Pa 2 , and in Example 25, in which the sputtering energy (Es) of the second thin film was 0.03 W/cm 2 Pa 2 , a film with the desired characteristics could not be obtained.
1 積層膜構造体
2 Si(111)基板
3 第1の薄膜
4 第2の薄膜
5 非晶質層
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (15)
前記Si(111)基板の上に設けられた、窒化物系材料及び/又はアルミニウムからなる第1の薄膜と、
前記第1の薄膜の上に設けられた、窒化物系材料からなる第2の薄膜と、
を備える積層膜構造体であって、
前記Si(111)基板上に厚さが0nm以上1.0nm未満の非晶質層が存在し、前記積層膜構造体の表面の(0002)面のロッキングカーブの半値幅(FWHM)が1.50°以下であり、なおかつ、前記積層膜構造体の表面の算術平均粗さ(Ra)が10.0nm以下である、積層膜構造体。 A Si(111) substrate;
a first thin film made of a nitride-based material and/or aluminum provided on the Si(111) substrate;
a second thin film made of a nitride-based material provided on the first thin film;
A laminated film structure comprising:
A laminated film structure, comprising: an amorphous layer having a thickness of 0 nm or more and less than 1.0 nm on the Si(111) substrate; a full width at half maximum (FWHM) of a rocking curve of a (0002) plane on the surface of the laminated film structure is 1.50° or less; and an arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the laminated film structure is 10.0 nm or less.
Si(111)基板を準備する工程と、
前記Si(111)基板を洗浄液に浸漬する工程と、
浸漬後の前記Si(111)基板の上に、スパッタリング法により第1の薄膜を成膜する工程と、
前記第1の薄膜の上に、スパッタリング法により第2の薄膜を成膜する工程と、を含み、
前記第1の薄膜を成膜する際、式:Es=[投入電力密度(単位:W/cm2)]/[導入ガス圧力(単位:Pa)]2で表されるスパッタエネルギー(Es)を0.1W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下とし、
前記第2の薄膜を成膜する際、式:Es=[投入電力密度(単位:W/cm2)]/[導入ガス圧力(単位:Pa)]2で表されるスパッタエネルギー(Es)を0.04W/cm2Pa2以上150W/cm2Pa2以下とする、方法。 A method for producing the laminated film structure according to any one of claims 1 to 9, comprising the following steps:
providing a Si(111) substrate;
immersing the Si(111) substrate in a cleaning solution;
forming a first thin film on the Si(111) substrate by a sputtering method after immersion;
forming a second thin film on the first thin film by a sputtering method;
When forming the first thin film, the sputtering energy (Es) expressed by the formula: Es = [input power density (unit: W/ cm2 )] / [introduced gas pressure (unit: Pa)] 2 is set to 0.1 W/ cm2 Pa2 or more and 150 W/cm2 Pa2 or less ;
When forming the second thin film, the sputtering energy (Es) represented by the formula: Es = [input power density (unit: W/ cm2 )] / [introduced gas pressure (unit: Pa)] 2 is set to 0.04 W/ cm2 Pa2 or more and 150 W/cm2 Pa2 or less.
The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the first thin film has a thickness of 20 nm or more.
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| 立島滉大、外7名, GaNテンプレート基板のための反応性スパッタ法を用いたAlNバッファー層作製条件の検討,日本電子材料技術協会秋期講演大会講演概要集, Vol.54, p.14(発行日:平成29年11月2日/2017.11.02) |
| 立島滉大、外7名, Si基板上GaN成長のための反応性スパッタ法を用いたAlNバッファー層作製条件の検討, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集, Vol.78, p.12-209(発行日:2017.09.05) |
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|---|---|
| TWI875852B (en) | 2025-03-11 |
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