内部集光レーザを用いた窒化物半導体デバイス用基板のそり制御－シリコン基板への応用

摘要

シリコン基板上への窒化物半導体のヘテロエピタキシャル成長においては、成膜中および成膜後に基板のそりが生じるため、基板のそり制御技術が必要とされている。我々は、内部集光レーザで形成した改質層によって基板内部に応力が発生することを利用して、シリコン基板およびGaN on silicon基板のそりを制御する技術の検討を行った。まず、シリコン基板に対して様々な条件で内部改質層を形成し、そり制御技術を検証した。その結果、基板厚みに対する改質層の形成位置および改質層の形成パターンのピッチにより、基板のそり量を制御できることが分かった。また、改質層形成によりそりを与えたシリコン基板上にGaN膜を成膜することにより、成膜中のそりを制御できる可能性が示唆された。さらに、GaN on silicon基板において、GaN膜により発生したの応力を相殺するように内部改質層の形成条件を最適化した。GaN on silicon基板のそりは改質層の形成パターンのピッチにより制御できることを確認した。