| 主权项 |
1.一种GaN单结晶基板,其特征在于:具有20mm以上述 直径、且具有0.07mm以上之厚度,并各自独立。2.根 据申请专利范围第1项之GaN单结晶基板,其中, 无色 透明。3.根据申请专利范围第1项之GaN单结晶基板, 其中, 透明,但带有黄色、淡茶色、暗灰色。4.根 据申请专利范围第1项之GaN单结晶基板,其中, 透过 之吸收系数从波长400nm-600nm为120cm-1。5.根据申请 专利范围第1项之GaN单结晶基板,其中,固有内部应 力为7MPa以下。6.根据申请专利范围第1项之GaN单结 晶基板,其中,基板之翘曲的曲率半径为600mm以上。 7.根据申请专利范围第1项之GaN单结晶基板,其中, 基板之弯曲量对于长度2英寸为0.55mm以下。8.根据 申请专利范围第1项之GaN单结晶基板,其中,含有As 1017个cm-3以下。9.根据申请专利范围第1项之GaN单 结晶基板,其中,实质上不含碳。10.根据申请专利 范围第1项之GaN单结晶基板,其中, 里面、表面均被 研磨。11.根据申请专利范围第10项之GaN单结晶基 板,其中,基板表面之法线、与、与基板表面平行 度最高之低面指数的结晶面法线构成的角度在基 板内为3以下。12.根据申请专利范围第10项之GaN单 结晶基板,其中,与基板表面平行度最高之低面指 数的结晶面法线之参差不齐在基板内为4以下。13 .根据申请专利范围第10项之GaN单结晶基板,其中, 研磨后之基板的翘曲换算成径2英寸为200m以下 。14.根据申请专利范围第10项之GaN单结晶基板,其 中,基板表面为CaN(0001)面。15.一种GaN单结晶基板之 制造方法,其特征在于:在;(111)GaAs基板之上形成光 罩,设有GaN缓冲层,再藉HVPE法使GaN外延成长,并除去 GaAs基板;而该光罩系朝[11-2]方向以一定间隔以及 朝[-110]方向具有半节距偏位之点状窗口、或、具 有朝[11-2]方向延伸之条纹状窗口的光罩、或、具 有朝[-110]方向延伸之条纹状窗口。16.一种GaN单结 晶基板之制造方法,其特征在于:在(111)GaAs基板之 上形成光罩,并设有GaN缓冲层,藉HVPEi法而使GaN外 延成长,除去GaAs基板而得到GaN基板,在此GaN基板上 藉HVPE法而使GaN单结晶外延成长,从外延成长之GaN 锭,以切断或劈开进行分割,而该光罩系朝[11-2];方 向以一定间隔以及朝[-110]方向具有半节距偏位之 点状窗口、或、具有朝[11-2]方向延伸之条纹状窗 口、或、具有朝[-110]方向延伸之条纹状窗口。17. 一种GaN单结晶基板之制造方法,其特征在于:在(111) GaAs基板上形成光罩,设有GaN缓冲层,藉HVPE法使GaN外 延成长,除去GaAs基板,成为GaN个别独立膜再研磨至 少一面;而该光罩系朝[11-2]方向以一定间隔以及朝 [-110]方向具有半节距偏位之点状窗口、或、具有 朝[11-2]方向延伸之条纹状窗口、或、具有朝[-110] 方向伸之条纹状窗口。18.一种GaN单结晶基板之制 造方法,其特征在于:在(111)GaAs基板上形成光罩,设 有GaN缓冲层,藉HVPE法使GaN外延成长,除去GaAs基板而 得到GaN基板,在此GaN基板之上藉HVPE法而使GaN单结 晶外延成长,从外延成长GaN锭,以切断或劈开进行 分割而成为复数个自独立晶圆,研磨晶圆之至少一 面。图式简单说明: 第一图将用以使GaN结晶成长之基板材料、与GaN之 热膨胀系数,格子定数之差表示于X、Y座标。 第二图表示于蓝宝石基板上使GaN外延成长时,随着 GaN膜厚变化而格子定数会平滑地变化。 第三图将锯齿型点状窗口固定于GaAs(11l)A面者之平 面图。 第四图系在从光罩窗口露出之部分使GaN缓冲层外 延成长之状态的平面图。 第五图在光罩、缓冲层之上进一步使GaN外延成长, 从邻接窗口之结晶相遇时,其状态之平面图。 第六图(1)在GaAs基板上载置光罩而使GaN缓冲层、GaN 外延层成长,以蚀刻除去GaAs基板之步骤的步骤图; 在GaAs(111)基板上形成光罩之步骤图。 第六图(2)于GaAs基板之上载置光罩而使GaN缓冲层、 GaN外延层成长,蚀刻GaAs基板步骤之步骤图,并在未 被光罩覆盖之部分使缓冲层成长之步骤图。 第六图(3)在GaAs基板上载置光罩而使GaN缓冲层、GaN 外延层成长,蚀刻除去GaAs基板步骤之步骤图,并于 缓冲层、光罩上使GaN外延层成长之步骤图。 第六图(4)在GaAs基板上载置光罩而使GaN缓冲层、GaN 外延层成长,蚀刻除去GaAs基板之步骤图;并除去GaAs 基板,形成GaN一个自独立膜的状态图。 第七图(1)在GaAs基板上进一步使GaN厚厚地成长而制 作GaN锭,再切断面进行晶圆之步骤图;于GaN基板上 经增厚之GaN锭的图。 第七图(2)于GaAs基板上进一步使GaN厚厚地成长而制 作GaN锭,再切断面进行晶圆之步骤图;以内周刃切 刀将锭切成初切(AS OUT)晶圆之状况图。 第七图(3)于GaAs基板上进一步使GaN厚厚地成长而制 作GaN锭,再切断面进行晶圆之步骤图;所切由之晶 圆圈。 第八图HVPE装置之概略断面图。 第九图因热应力,在GaAs基板上使GaN成长之复合基 板进行翘曲的状态图。 第十图若内部应力为0,除去GaAs后之GaN会变得平坦, 其剖面图。 第十一图若GaN本身之中有内部应力存在,即使除去 GaAs亦尚有歪斜残留,其剖面图。 第十二图表示GaN晶圆翘曲之定义,50mm直径之晶圆 中央部的凸 藉H来表现翘曲。 第十三图对于(A)气体流量1800sccm-900sccm、Ga分压1 kPa之一群、与、(B)气体流量900sccm、Ga分压2kPa之一 群,表示膜厚与内部应力之测定値的分布图;黑色 圆圈表面粗糙且为B群,白色圆圈表面平滑且为A群 。 第十四图对于相同之A群试料(6片)与B群试料(5片), 表示膜厚与曲率半径之分布图;黑色圆圈为B群,白 色圆圈为A群。 第十五图(a)在具翘曲之GaN晶圆中,表示基板面法线 与结晶圆法线之定义的图;在具翘曲之状态下的基 板面法线与结晶面法线乃一致。 第十五图(b)在具翘曲之GaN晶圆中,表示基板面法线 与结晶面法线之定义的图;凸面研磨成平坦,故基 板面法线呈平行,但结晶面法线为原本的扇型。 第十五图(c)在具翘曲之GaN晶圆中,表示基板面法线 与结晶面法线之定义的图;在基板面内结晶面法线 之摇晃的定义图。 第十六图表示具翘曲之2英寸径晶圆的端部翘曲之 角度与翘曲之曲率半径的关系图;横轴为曲率半 径(mm)、纵轴为端部之翘曲的角度。 第十七图表示测定条纹光罩与点光罩使用时之内 部应力的异方性结果。 |
