JP2002246322A

JP2002246322A - 窒化物半導体基板及びその成長方法

Info

Publication number: JP2002246322A
Application number: JP2001045525A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Maekawa; 仁志前川; Toru Takasone; 徹高曽根; Teruhito Miki; 照仁三木
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-30
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP3698061B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板上への窒化物半導体の成長であって、低欠
陥であり、反りを緩和した窒化物半導体基板の成長方法
を提供する。【解決手段】基板上に窒化物半導体を成長させる方法で
あって、基板上に第１の窒化物半導体を成長後、凹凸を
形成し、熱処理、又は電磁波照射により分解面を形成
し、第２の窒化物半導体を成長させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は窒化物半導体（Ｉｎ
_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦
１）の成長方法に係り、特に発光素子及び受光素子、電
子デバイス等へ利用できる窒化物半導体基板の成長方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、サファイア、スピネル、炭化ケイ
素のような窒化物半導体と異なる異種基板上に、窒化物
半導体を成長させる研究が種々検討されている。これは
発光素子等に利用可能な結晶性のよい窒化物半導体のバ
ルク単結晶を現段階の技術で形成させるのが困難なため
であり、窒化物半導体と異なる異種基板上に窒化物半導
体を成長させる方法が検討されている。しかしながら、
格子定数や熱膨張係数が窒化ガリウム等と一致する異種
基板が存在しないため異種基板上に直接に窒化物半導体
を成長させると窒化物半導体に結晶欠陥が多く発生して
しまう実状があった。そこで、この問題を解決すべく以
下に示す方法が報告されている。、

【０００３】例えば、窒化ガリウム基板を形成する方法
としては、特開平７−２０２２６５号、特開平７−１６
５４９８号に、サファイア基板の上にＺｎＯよりなるバ
ッファ層を形成して、そのバッファ層の上に窒化物半導
体を成長させた後、バッファ層を溶解除去する技術が記
載されている。しかしながらサファイア基板の上に成長
されるＺｎＯバッファ層の結晶性は悪く、そのバッファ
層の上に窒化物半導体を成長させても良質の窒化物半導
体基板とすることは難しい。また、ＪＰＮ．Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３７（１９９８）ｐｐ．Ｌ３０
９−Ｌ３１２にはＥＬＯＧ（Epitaxial lateral overgr
owth GaN）の成長方法として、サファイアのＣ面上に成
長させた窒化物半導体上にＳｉＯ_２等の保護膜を部分的
に形成し、この上に、１００Ｔｏｒｒの減圧で、窒化物
半導体を成長させることにより、転位の少ない窒化物半
導体を得ることを開示している。このようなＥＬＯＧ成
長は、保護膜を形成し意図的に窒化物半導体を横方向に
成長させることにより、転位が窒化物半導体の成長と共
に進行すると、転位は保護膜を有しない部分上にのみ発
生するため、保護膜上には転位欠陥の少ない窒化物半導
体を形成することができる。しかしながら、上記に示す
成長方法では、保護膜上に低欠陥領域を形成できるもの
の保護膜上への窒化物半導体の横方向成長時、及び窒化
物半導体素子の成長時に保護膜の分解による汚染が発生
していた。そのため、半導体素子の特性劣化が問題とな
っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＬＥＤ素子、ＬＤ素
子、受光素子等の電子デバイスに使用される窒化物半導
体素子を形成する際、結晶欠陥が少なく結晶純度の高い
窒化物半導体よりなる基板を形成することができれば、
その基板上に成長させた窒化物半導体素子の結晶性が飛
躍的によくなる。そこで、本発明の目的は、上記課題を
解決した結晶性の良い窒化物半導体基板の成長方法を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の目的は、
以下（１）〜（５）に示す本発明の構成によって達成す
ることができる。（１）基板上に、段差を有し凹部端面及び底面に分解
面を有する第１の窒化物半導体と、前記第１の窒化物半
導体の凸部上面から成長した第２の窒化物半導体とを有
する窒化物半導体基板。（２）前記第１の窒化物半導体に形成された凹部端面
及び底面の分解面は熱処理、又は電磁波照射により形成
されることを特徴とする（１）に記載の窒化物半導体基
板（３）前記熱処理はアニーリングであることを特徴と
する（２）に記載の窒化物半導体基板（４）基板上に、第１の窒化物半導体を成長させ、該
第１の窒化物半導体に開口部を有する保護膜を形成させ
る第１の工程と、第１の工程後、前記保護膜の開口部に
凹部を形成し、第１の窒化物半導体に段差形状を形成す
る第２の工程と、第２の工程後、前記第１の窒化物半導
体の露出部を熱処理、又は電磁波照射する第３の工程
と、第３の工程後、前記基板上の保護膜を取り除き、第
１の窒化物半導体上に第２の窒化物半導体を成長させる
第４の工程とを有することを特徴とする窒化物半導体基
板の成長方法。（５）前記第２の工程で、熱処理する温度は４００℃
以上であることを特徴とする（４）に記載の窒化物半導
体基板の成長方法。

【０００６】つまり、本発明の成長方法により形成され
た窒化物半導体基板は、基板上に成長させた段差を有す
る第１の窒化物半導体の凸部上面より選択的に第２の窒
化物半導体を成長させるため、窒化物半導体の縦方向か
つ横方向成長を利用したものであるが、第２の窒化物半
導体の成長時に保護膜を有しないため、保護膜上への横
方向成長とは異なり保護膜が分解することにより結晶特
性が劣化する心配はない。さらに、ＥＬＯＧ成長では窒
化物半導体を保護膜上に横方向成長させた場合に応力が
発生し、さらに、窒化物半導体同士が接合することによ
り形成された接合部には結晶欠陥が収束するとともに、
段差が形成されていた。しかしながら、本発明における
成長方法では、窒化物半導体の成長を強引に横方向成長
させるのではなく、第１の窒化物半導体上面よりストレ
スを有さず横方向成長させることにより縦方向及び横方
向に第２の窒化物半導体が成長し、さらに成長が進むこ
とによりストレスを有しない第２の窒化物半導体同士が
接合し接合部を形成するため、上記のような問題は起こ
らず、平坦かつミラー形状であり、結晶欠陥の少ない窒
化物半導体基板を提供することができる。

【０００７】また、第１の窒化物半導体に凹凸を形成
後、凸部の上面に保護膜を残した状態で熱処理、又は電
磁波照射をすることにより凹部の側面及び底面には荒れ
が形成される。これにより第１の窒化物半導体に形成さ
れた凹部側面及び底面から窒化物半導体が成長すること
はないため、第２の窒化物半導体を成長させる時には保
護膜を除去後、選択的に第１の窒化物半導体の凸部上面
より第２の窒化物半導体を成長させることができる。

【０００８】また、本発明において熱処理の温度は特に
限定されないが上限としては窒化物半導体の成長温度以
下であり、４００℃以上１０５０℃以下の温度範囲であ
れば保護膜下にある第１の窒化物半導体の表面部分領域
にある窒化物半導体は熱処理による影響を受けず荒れ等
を発生しないため好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明を更に詳
細に説明する。図１〜図５は、本発明の窒化物半導体基
板及びその成長方法について一実施の形態を段階的に示
した模式図である。

【００１０】本発明における窒化物半導体基板の成長方
法の一実施形態として、まず、図１に示す第１の工程に
おいて、基板１上に第１の窒化物半導体２を成長させ、
その上に開口部を有する保護膜３を形成し、図２に示す
第２の工程において、保護膜３の開口部に凹部を形成
し、第１の窒化物半導体２に段差形状を形成し、図３に
示す第３の工程では、基板の露出部分を熱処理、又は電
磁波照射することにより分解面を作製し、その後、図４
及び図５に示す第４の工程では、第１の窒化物半導体凸
部上にある保護膜を取り除き、続いて図５に示すように
第１の窒化物半導体上に第２の窒化物半導体４を成長さ
せる。

【００１１】以下に上記各工程ごとに図を用いて更に詳
細に説明する。図１は基板１上に、第１の窒化物半導体
２を成長させ、さらに開口部を有する保護膜３を形成さ
せる工程を行った模式的断面図である。この基板１とし
ては、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ面のいずれかを主面とするサ
ファイア、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）のような絶縁性
基板、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）、ＺｎＳ、ＺｎＯ、
ＧａＡｓ、Ｓｉ、及び窒化物半導体と格子接合する酸化
物基板等を用いることができる。また、同種基板である
窒化物半導体を用いることもできる。

【００１２】また、基板１上にバッファ層（図示されて
いない）を介して、第１の窒化物半導体２を成長させて
もよい。バッファ層としては、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧ
ａＮ、ＩｎＧａＮ等が用いられる。バッファ層は、３０
０℃以上９００℃以下の温度で、膜厚１０オングストロ
ーム以上０．５μｍ以下で成長される。これは基板１と
第１の窒化物半導体２との格子定数不整を緩和するため
であり、結晶欠陥を低減させる点で好ましい。

【００１３】さらに、基板１上に形成される第１の窒化
物半導体２としては、アンドープのＧａＮ、及びＳｉ、
Ｇｅ、ＳｎおよびＳ等のｎ型不純物をドープしたＧａＮ
を用いることができ、第１の窒化物半導体２は、９００
℃〜１１００℃で異種基板上に成長され、第１の窒化物
半導体２の膜厚は、１．５μｍ以上であると結晶表面に
ピットの少ない、鏡面を形成することができる。

【００１４】次に、第１の窒化物半導体２の表面上に部
分的に形成される保護膜３としては、アニールや電磁波
照射による工程後、保護膜下にある窒化物半導体が分解
面を発生しにくい性質を有する材料を選択する。熱処理
工程においては、好ましくは、酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ_ｘ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_ｘＮ_ｙ）、窒化酸化ケイ素
（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）、酸化チタン（ＴｉＯ_ｘ）、酸化ジル
コニウム（ＺｒＯ_ｘ）等の酸化物、窒化物、またはこれ
らの多層膜や１２００℃以上の融点を有する金属などの
材料も用いることができる。電磁波照射工程において
も、上記材料を保護膜材料に用いることができる。

【００１５】前記保護膜３の形状としては、保護膜の開
口部より窒化物半導体を除去できる形状であり、ストラ
イプ形状や格子状、又は島状、円形、又は多角形の開口
部を有するものがある。多角形の開口部を有する具体的
なパターン形状としては六角抜き型やその逆パターンの
六角柱型が挙げられる。

【００１６】保護膜３の開口部の幅及び平面形状として
は、第１の窒化物半導体層２の凹部抜き取り幅及び凹部
平面形状に等しく、保護膜３の開口部の大きさとして
は、例えばストライプ形状である場合、１〜１００μｍ
であり、形状を円形とした場合、保護膜の抜き取り型の
直径幅は２〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍで
ある。

【００１７】また、保護膜３をストライプ状に形成する
場合に、オリフラ面をサファイアのＡ面とし、このオリ
フラ面の垂直軸に対して左右どちらかにずらして形成し
てもよく、成長面が平坦で良好な結晶が得られる。具体
的には、この垂直軸に対してθ＝０°〜５°の範囲であ
ればよい。

【００１８】この保護膜３の成膜方法としては、例え
ば、ＣＶＤ、スパッタリング及び、蒸着法等を用い成膜
させることにより、保護膜３を形成し、さらに、レジス
トを塗布して、フォトリソグラフィにより保護膜を所定
の形状であるストライプ状又は格子状等にエッチングす
る。また、所定形状を有する保護膜のストライプ幅及
び、格子幅としては、特に限定されないが、ストライプ
で形成した場合、保護膜のストライプ幅は５〜５０μｍ
とし、好ましくは５〜２０μｍとする。また、保護膜３
が形成されていない窓部は、ストライプ幅よりも狭くす
ることが望ましい。保護膜を格子状に形成した場合の格
子幅は５〜５０μｍであり、好ましくは１０〜２０μｍ
である。次に、保護膜の膜厚としては、熱処理工程にお
いて、保護膜下にある第１の窒化物半導体部分に荒れ等
を生じなければよく、特に限定する必要はないが０．２
〜５μｍの範囲で形成することができる。

【００１９】次に、図２に示すように、第１の工程で第
１の窒化物半導体２上に開口部を有する保護膜３を形成
後、第２の工程において第１の窒化物半導体に段差を形
成させるため、保護膜の開口部よりエッチングを行うこ
とにより凹部を形成する。

【００２０】ここで、凹部の深さは特に限定されず、
０．１〜２０μｍであり、凹部底面は第１の窒化物半導
体とするが、基板を露出させてもよい。第１の工程にお
いて、保護膜３の形状としては、ストライプ形状や格子
状、又は島状、円形、又は多角形の開口部を有するもの
がある。多角形の開口部を有する具体的なパターン形状
としては六角抜きやその逆パターンの六角柱が挙げられ
る。このような多角形等の平面形状で凹部を形成する
と、縦方向と同時に横方向に成長させることにより形成
された接合部に生じる応力歪みを一点に集中させ、その
接合点を基板全体に分散させることにより反りを緩和さ
せた結晶性のよい窒化物半導体基板を提供することがで
きる。

【００２１】凹部の平面形状が円形又は多角形などで、
正円形か正多角形であるのが好ましく、第１の窒化物半
導体の凹部上面からの成長がほぼ均等であり接合部を凹
部中央の一点にすることができ貫通転位を集束し減少さ
せれるため好ましい。さらに、上記抜き取り型の平面形
状が六角形、より好ましくは正六角形であれば、側面か
ら凹部中央までの距離が均一になることから、集束させ
る欠陥が一点にし易くなる。

【００２２】また、凹部形成後の底面は、第１の窒化物
半導体面又は基板面であってもよく、円形、又は多角形
であり、好ましくは正三角形型、又は正六角形型、正円
型が挙げられる。これより、反りを抑制した窒化物半導
体基板であり、低欠陥かつ平坦な表面モフォロジーを容
易に形成できる。

【００２３】ここで、凹部は、後の工程で第２の窒化物
半導体層を成長させた後に凹部内に空洞を有するものが
好ましく、第１の窒化物半導体層のエッチング深さは１
μｍ以上であり、基板を露出させてもよい。

【００２４】また、抜き取り型が円形である場合、直径
ａを２〜１００μｍ、より好ましくは１０〜５０μｍと
することができ、抜き取り型間の距離ｂを１〜２０μ
ｍ、より好ましくは２〜５μｍとすることができる。こ
の場合、ａとｂについての比（ａ／ｂ）を２≦ａ／ｂ≦
２５とすることができる。

【００２５】また、抜き取り型が多角形である場合にお
いては、対角線ａ、抜き取り型間の距離ｂとして、対角
線ａを２〜１００ｍ、より好ましくは１０〜５０μｍと
し、抜き取り型の距離ｂを１〜２０μｍ、より好ましく
は２〜５μｍとすることができる。この時、ａとｂにつ
いての比（ａ／ｂ）を２≦ａ／ｂ≦２５とすることがで
きる。

【００２６】第２の窒化物半導体は第１の窒化物半導体
の上面より選択的に成長させることにより、凹部中央で
接合させ接合部を一点に集中させることにより欠陥も同
様に一点に集中させることができる。上記の工程により
得られた第２の窒化物半導体４は、最上面が鏡面であ
り、且つ基板の応力を抑制した低欠陥である窒化物半導
体基板が得られる。また、最上面は第２の窒化物半導体
層同士の接合部である凹部中央のみ結晶欠陥として残る
もののウェハー全体に応力を散らすことができるため、
平坦な表面モフォロジーを容易に形成することができ、
エッチングにより得られる凹部には、空洞ができるた
め、凹部底面からの結晶欠陥の伝播を防ぐことができ、
基板の反り緩和の効果も有することができる。本発明に
おける窒化物半導体基板の成長方法は、前記成長工程を
繰り返し行うことにより更に結晶欠陥を低減させること
もできる。さらに、窒化物半導体層を円柱、多角柱とし
て窒化物半導体を形成した窒化物半導体層や上記工程を
数回繰り返した横方向成長層との組み合わせによる基板
も成長させることができる。

【００２７】上記に示すような多角形や円形の凹部抜き
取り形状であれば、第２の窒化物半導体は第１の窒化物
半導体を核として成長し、凹部中央の一点で接合させる
ことができる。また、第１の窒化物半導体層の凹部形成
方法としては、エッチング法の他、ブラスト加工法を用
いることができる。

【００２８】次に第２の工程後、図３に示すように、第
３の工程としてエッチングにより段差形状にパターン形
成された基板の凸部上に保護膜を有する状態で熱処理、
又は電磁波照射をすることにより凹部側面及び底面の形
状を分解面とする。

【００２９】ここで、熱処理とは凹凸を形成した基板に
保護膜を有する状態で昇温させ第１の窒化物半導体の表
面に分解面を形成させるものである。この分解面とは後
の工程において、第２の窒化物半導体の成長速度が保護
膜下にある領域と分解面との間に成長速度差を有するも
のであり、選択的に第１の窒化物半導体の凸部上面から
成長するものとする。熱処理としては、アニールが挙げ
られ、アニール温度を４００℃以上とし好ましくは６０
０℃以上とする。アニール時間は１〜６０分とする。

【００３０】また、電磁波照射とは、ＣＶＤ法やＲＩＥ
法、スパッタ法等が挙げられる。

【００３１】次に図４に示すように、第４の工程とし
て、第３の工程後に保護膜を除去させ、さらに図５に示
すように第２の窒化物半導体を成長させる。保護膜を除
去する方法には、ドライエッチング又はウェットエッチ
ングを用いることができ、どちらの方法も窒化物半導体
の結晶性を低下させることなく保護膜を除去することが
できる。さらに、ドライエッチングは、保護膜を除去す
る深さを簡単に制御することができるため、薄膜形成
や、窒化物半導体の表面加工にも利用可能である。

【００３２】この保護膜を除去させることにより、Ｓｉ
Ｏ_２等の保護膜が保護膜上に成長する窒化物半導体の成
長時に分解拡散することによる窒化物半導体の異常成長
や結晶性の低下等の問題を抑制することができる。

【００３３】その後、保護膜を除去することにより第１
の窒化物半導体凸部から第２の窒化物半導体４を成長さ
せることにより第２の窒化物半導体同士が接合し平坦な
鏡面を有する窒化物半導体基板を形成することができ
る。また、凹部端面及び底面からは窒化物半導体が成長
しないか若しくは成長しにくいため、横方向に成長した
結晶欠陥の少ない部分の下部である凹部には空間を形成
することができる。この空間により、第１の窒化物半導
体２上に成長させる第２の窒化物半導体４を横方向成長
させる成長時に発生する応力を抑制させることができ
る。

【００３４】第２の窒化物半導体４としては、アンドー
プのＧａＮ、およびＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ等のｎ型不純
物をドープしたＧａＮ、またはＭｇ、Ｚｎ等のｐ型不純
物をドープしたＧａＮを用いることができ、第２の窒化
物半導体４は、９００〜１１００℃で成長される。ま
た、この第２の窒化物半導体４の膜厚としては、５〜３
０μｍとする。

【００３５】本発明において、第１の窒化物半導体２、
第２の窒化物半導体４は、いずれも一般式Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙ
Ｇａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）によ
って表される組成を有する。但し、これらは互いに異な
る組成であってもよい。また、本発明の窒化物半導体の
成長方法において、第１の窒化物半導体２、第２の窒化
物半導体４等の窒化物半導体を成長させる方法として
は、特に限定されないが、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成
長法）、ＨＶＰＥ（ハライド気相成長法）、ＭＢＥ（分
子線エピタキシー法）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相
成長法）等の方法を適用できる。

【００３６】また、窒化物半導体に凹凸を形成する場合
のエッチング方法としては、ウェットエッチング、ドラ
イエッチング等の方法があり、平滑な面を形成するに
は、好ましくはドライエッチングを用いる。ドライエッ
チングには、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）、電
子サイクロトロンエッチング（ＥＣＲ）等の装置があ
り、いずれもエッチングガスを適宜選択することによ
り、窒化物半導体をエッチングすることができる。

【００３７】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが本発明はこれ
に限定されない。［実施例１］Ｃ面を主面とし、オリフラ面をＡ面とする
サファイア基板１を用い、ＭＯＣＶＤ装置を用い、温度
を５００℃、キャリアガスに水素、原料ガスにアンモニ
アとＴＭＧ（トリメチルガリウム）とを用い、サファイ
ア基板１上にＧａＮよりなるバッファ層を２００オング
ストロームの膜厚で成長させる。

【００３８】次に、基板をＭＯＣＶＤ装置において、常
圧条件で温度を１０５０℃にして、原料ガスにＴＭＧ
（トリメチルガリウム）を２３０μｍｏｌ／ｍｉｎ（V
／III比＝９００）、アンモニアを０．２ｍｏｌ／ｍｉ
ｎを用い、アンドープＧａＮよりなる第１の窒化物半導
体２を２．５μｍの膜厚で成長させる。

【００３９】その第１の窒化物半導体２の上にＣＶＤ法
によりＳｉＯ_２よりなる保護膜を０．５μｍの膜厚で成
膜し、ストライプ状のフォトマスクを形成し、エッチン
グによりストライプ幅６μｍ、窓部１４μｍのＳｉＯ_２
よりなる保護膜３を形成する。なお、この保護膜３のス
トライプ方向はサファイアＡ面に対して垂直な方向と
し、その後、露出部である第１の窒化物半導体２を１μ
ｍ研削することにより凹凸を形成する。

【００４０】次に、アニールを９００℃で２０分間行
い、その後、第１の窒化物半導体の凸部上面に残ったＳ
ｉＯ_２保護膜をバッファーフッ酸で完全に取り除く。

【００４１】その後、ＭＯＣＶＤ装置において、第２の
窒化物半導体４を第１の窒化物半導体２の凸部上面より
選択的に縦方向及び横方向に成長させる。成長条件とし
ては、原料ガスにＴＭＧ２３０μｍｏｌ／ｍｉｎ（V／I
II比＝９００）、アンモニアを０．２ｍｏｌ／ｍｉｎを
用い、アンドープＧａＮを常圧で、温度を１０５０℃に
し、膜厚を１５μｍの膜厚で成長させる。

【００４２】以上より得られた第２の窒化物半導体４の
表面は低欠陥かつ平坦である窒化物半導体基板であり、
本発明の目的である基板にかかる応力を基板全体に散ら
した反りの少ない基板とすることができる。

【００４３】［実施例２］実施例１において、保護膜の
開口部である第１の窒化物半導体２をサファイア基板が
露出するまでエッチングする他は同様にして第２の窒化
物半導体４を成長させる。その結果、実施例１と同様に
良好な結果を得ることができる。

【００４４】［実施例３］実施例１において、保護膜の
幅を１０μｍとし、開口部の幅を１０μｍとする他は同
様にして第２の窒化物半導体４を成長させる。その結
果、実施例１と同様に良好な結果を得ることができる。

【００４５】［実施例４］実施例１において、第１の窒
化物半導体の膜厚を５μｍとし、保護膜のパターン形成
を円形の開口部を有するものとし、円形の抜き取り型凹
部した他は同様にして窒化物半導体を成長させる。この
円形型は直径２０μｍとし、窓部間の距離を５μｍとす
る。得られた第２の窒化物半導体４は、基板の反りを抑
制した低欠陥且つ欠陥均一である窒化物半導体とするこ
とができる。

【００４６】［実施例５］実施例１において、第１の窒
化物半導体の膜厚を５μｍとし、保護膜のパターン形成
を正六角形の開口部とし、正六角形の対角線を２０μ
ｍ、開口部間の距離を５μｍとする。正六角形の開口部
を有する保護膜３のパターン形成後、エッチングによる
凹部を深さ３μｍで形成する他は同様にして窒化物半導
体を成長させる。第２の窒化物半導体４は、基板の反り
を抑制した低欠陥且つ欠陥均一である窒化物半導体とす
ることができる。

【００４７】［実施例６］実施例１において、保護膜を
除去後、温度１０５０℃で、原料ガスにＴＭＧ、アンモ
ニア、シランガスを用い、第２の窒化物半導体を成長さ
せる。得られた窒化物半導体基板はＳｉドープのｎ型窒
化物半導体を得ることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の窒化物半導体の成長方法によれ
ば、応力を有する状態で窒化物半導体を成長させるので
はなく、第１の窒化物半導体上面より成長させることに
より縦方向及び横方向に第２の窒化物半導体が成長し、
さらに成長が進むことにより第２の窒化物半導体同士が
接合し接合部を形成するため、平坦かつミラー形状であ
り結晶欠陥の少ない窒化物半導体基板を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における各工程において得られる窒化物
半導体基板の構造を示す模式的断面図である。

【図２】本発明における各工程において得られる窒化物
半導体基板の構造を示す模式的断面図である。

【図３】本発明における各工程において得られる窒化物
半導体基板の構造を示す模式的断面図である。

【図４】本発明における各工程において得られる窒化物
半導体基板の構造を示す模式的断面図である。

【図５】本発明における各工程において得られる窒化物
半導体基板の構造を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１・・・基板２・・・第１の窒化物半導体３・・・保護膜４・・・第２の窒化物半導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F041 AA40 CA33 CA34 CA35 CA40 CA41 CA42 CA46 CA73 CA74 CA75 CA77 5F045 AB14 AB18 AF09 BB12 DA67 DB02 DB04 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、段差を有し凹部端面及び底面
に分解面を有する第１の窒化物半導体と、前記第１の窒
化物半導体の凸部上面から成長した第２の窒化物半導体
とを有する窒化物半導体基板。
【請求項２】前記第１の窒化物半導体に形成された凹
部端面及び底面の分解面は熱処理、又は電磁波照射によ
り形成されることを特徴とする請求項１に記載の窒化物
半導体基板
【請求項３】前記熱処理はアニーリングであることを
特徴とする請求項２に記載の窒化物半導体基板
【請求項４】基板上に窒化物半導体を有する窒化物半
導体基板の成長方法であって、基板上に、第１の窒化物半導体を成長させ、該第１の窒
化物半導体に開口部を有する保護膜を形成させる第１の
工程と、第１の工程後、前記保護膜の開口部に凹部を形成し、第
１の窒化物半導体に段差形状を形成する第２の工程と、第２の工程後、前記第１の窒化物半導体の露出部を熱処
理、又は電磁波照射する第３の工程と、第３の工程後、前記基板上の保護膜を取り除き、第１の
窒化物半導体上に第２の窒化物半導体を成長させる第４
の工程とを有することを特徴とする窒化物半導体基板の
成長方法。
【請求項５】前記第２の工程で、熱処理する温度は４
００℃以上であることを特徴とする請求項４に記載の窒
化物半導体基板の成長方法。