JP2002367909A - Nitride semiconductor film and method of manufacturing the same - Google Patents

Nitride semiconductor film and method of manufacturing the same

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JP2002367909A
JP2002367909A JP2001169442A JP2001169442A JP2002367909A JP 2002367909 A JP2002367909 A JP 2002367909A JP 2001169442 A JP2001169442 A JP 2001169442A JP 2001169442 A JP2001169442 A JP 2001169442A JP 2002367909 A JP2002367909 A JP 2002367909A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride semiconductor film where crystal defects existing in the nitride semiconductor layer as a lower layer is controlled to be extended to the nitride semiconductor layer as an upper layer, and a method of manufacturing the same film. SOLUTION: There are provided a method of manufacturing a nitride semiconductor film. In the method, etch pit is formed by selective etching of crystal defects existing on the upper surface of a nitride semiconductor layer, and a new nitride semiconductor layer is grown on the nitride semiconductor layer in the manner that the etch pits are not filled perfectly. Two layers of nitride semiconductor layers are laminated wherein the etch pits are formed in the side of the nitride semiconductor layer as the lower layer at the interface of two layers, and density of crystal defects of the nitride semiconductor layer as the upper layer is lower than that of the nitride semiconductor layer as the lower layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、窒化物半導体膜お
よびその製造方法、さらには該窒化物半導体膜を含む半
導体装置に関する。
The present invention relates to a nitride semiconductor film and a method for manufacturing the same, and further relates to a semiconductor device including the nitride semiconductor film.

【0002】[0002]

【従来の技術】禁制帯幅が1.9eVから6.2eVに
わたる直接遷移半導体であるGaN系III−V族化合物
半導体(以下、GaN系半導体という)は、可視領域か
ら紫外領域までの発光を得ることができる半導体レーザ
ダイオード(LD)や発光ダイオード(LED)などの
半導体発光素子の実現を可能にすることから、近年、そ
の開発が活発に行われている。その中でも特に、光記録
の分野では、光ディスクなどの記録密度を向上させるた
め、発光波長400nm程度の光が得られる青紫色半導
体LDの実用化が求められている。また、発光波長46
0nm程度の青色半導体LDはレーザディスプレーへの
応用が期待されており、さらに、発光波長380nm以
下の紫外光半導体LDは蛍光体励起用光源への応用が期
待されている。
2. Description of the Related Art A GaN-based III-V compound semiconductor (hereinafter, referred to as a GaN-based semiconductor), which is a direct transition semiconductor having a band gap of 1.9 eV to 6.2 eV, emits light in a visible region to an ultraviolet region. In recent years, the development of semiconductor laser diodes (LDs) and light-emitting diodes (LEDs) has been actively carried out to enable the realization of semiconductor light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs). In particular, in the field of optical recording, in order to improve the recording density of an optical disc or the like, practical use of a blue-violet semiconductor LD capable of obtaining light having a light emission wavelength of about 400 nm is required. In addition, the emission wavelength 46
A blue semiconductor LD of about 0 nm is expected to be applied to a laser display, and an ultraviolet semiconductor LD having an emission wavelength of 380 nm or less is expected to be applied to a phosphor excitation light source.

【0003】上記のようなGaN系半導体発光素子にお
いては、結晶欠陥、特に膜の厚さ方向に伝搬する貫通転
位が、膜表面近傍に作製されるデバイス活性層にとって
有害で、電流リーク箇所や非発光中心などとして働き、
デバイスの電気的・光学的特性を損なうものとして知ら
れている。従って、GaN系半導体発光素子を製作する
ためには、結晶欠陥、特に貫通転位を極力低減しなけれ
ばならない。近年、結晶欠陥、特に貫通転位を低減する
方法として、ELO(Epitaxial Latera1 0vergrowth)
法に代表されるエピタキシャルに横方向成長を用いる方
法が採用されている。具体的には、「特公平6-105797号
公報」、「特開平10-312971号公報」 、「T.S. Zheleva et
a1., MRS Internet J. Nitride Semicond.Res.4Gl,G3.3
8(1999)」等に、この技術を使った結晶欠陥密度低減技術
が開示されている。
In the GaN-based semiconductor light emitting device described above, crystal defects, particularly threading dislocations propagating in the thickness direction of the film, are detrimental to a device active layer formed near the film surface. Works as a luminescence center,
It is known to impair the electrical and optical properties of the device. Therefore, in order to manufacture a GaN-based semiconductor light-emitting device, it is necessary to reduce crystal defects, particularly threading dislocations, as much as possible. In recent years, as a method for reducing crystal defects, particularly threading dislocations, ELO (Epitaxial Latera 10 vergrowth)
A method using lateral growth for epitaxial growth typified by the method is adopted. Specifically, "JP-B-6-105797", "JP-A-10-312971", "TS Zheleva et
a1., MRS Internet J. Nitride Semicond.Res.4Gl, G3.3
8 (1999) ", etc., discloses a crystal defect density reduction technique using this technique.

【0004】上記横方向成長を利用した従来のGaN系
青色半導体レーザ素子では、GaNとの格子整合性が良
い適当な基板がないため、主にサファイア基板が用いら
れている。しかし、サファイア基板は、GaNとの格子
整合性が悪く熱膨張係数差が大きいこと、熱伝導性が低
いこと、へき開面の形成不良が発生しやすいこと等によ
り、レーザ性能の低下を招くという問題がある。
In the conventional GaN-based blue semiconductor laser device utilizing the lateral growth, a sapphire substrate is mainly used because there is no suitable substrate having good lattice matching with GaN. However, the sapphire substrate has poor lattice matching with GaN, has a large difference in thermal expansion coefficient, has low thermal conductivity, and is liable to have poor cleavage surface formation. There is.

【0005】その有力な解決方法の一つとしては、導電
性GaN基板を量産し、その上にレーザ構造を作製する
ことが提案されている。 「A. Usui et al., Jpn. J. Ap
pl.Phys. 36(1997) L899」および「特開平10-312971号公
報」 には、HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxial
Growth)法を用いてGaN基板を作製することが開示さ
れている。また、そのGaN基板上にレーザ構造を作製
する試みが「M. Kuramoto et al., Jpn. J. App1. Phys.
38 (1999) L184」に開示されている。
As one of the promising solutions, mass production of a conductive GaN substrate and fabrication of a laser structure thereon have been proposed. "A. Usui et al., Jpn. J. Ap
pl.Phys. 36 (1997) L899 "and JP-A-10-312971, HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxial
Growth) using a GaN substrate. Also, an attempt to fabricate a laser structure on the GaN substrate was described in "M. Kuramoto et al., Jpn. J. App1. Phys.
38 (1999) L184 ".

【0006】しかし、HVPE法により得られるGaN
基板上にGaN系青色半導体レーザ素子を作製する場
合、サファイア基板を用いる場合に比べて放熱特性がよ
く、またへき開法による端面が良好に形成できるもの
の、サファイア基板上にELO法を用いて形成されるG
aNエピタキシャル膜における結晶欠陥密度(最も低い
場合)に比べて結晶欠陥密度が高くなるという問題点が
生じる。
However, GaN obtained by the HVPE method
When manufacturing a GaN-based blue semiconductor laser device on a substrate, the heat dissipation characteristics are better than when a sapphire substrate is used, and the end face can be formed favorably by the cleavage method. G
There is a problem that the crystal defect density is higher than the crystal defect density (the lowest case) in the aN epitaxial film.

【0007】かかる問題を解決するために、HVPE法
により得られるGaN基板のさらなる低欠陥化が望まれ
る。HVPE法によるGaN基板は、サファイア基板あ
るいはGaAs基板など異種基板上に数百ミクロン厚も
のGaN厚膜を形成することによって得られるが、この
際、結晶欠陥密度を低減するためにELO法を併用する
方法が知られている。しかし、それでも、サファイア基
板上にELO法を用いて形成されるGaNエピタキシャ
ル膜の結晶欠陥密度(最も低い場合)に比べて、HVP
E法によるGaN基板の結晶欠陥密度は高い値となる。
また、 ELO法を多段階用いる方法も考えられるが、厚
膜形成時のそりなどの問題などによって、大面積の基板
を得ることは実用的に不可能である。以上のように、H
VPE法により得られるGaN基板の結晶欠陥密度を低
く抑え、かつ実用的なGaN基板を得ることは困難であ
った。
In order to solve such a problem, it is desired to further reduce the defect of the GaN substrate obtained by the HVPE method. A GaN substrate by the HVPE method is obtained by forming a GaN thick film having a thickness of several hundred microns on a heterogeneous substrate such as a sapphire substrate or a GaAs substrate. In this case, an ELO method is used in combination to reduce the crystal defect density. Methods are known. However, the HVP is still higher than the crystal defect density (in the lowest case) of the GaN epitaxial film formed on the sapphire substrate by using the ELO method.
The crystal defect density of the GaN substrate by the E method has a high value.
Although a method using the ELO method in multiple stages is conceivable, it is practically impossible to obtain a large-area substrate due to problems such as warpage when forming a thick film. As described above, H
It has been difficult to reduce the crystal defect density of the GaN substrate obtained by the VPE method and obtain a practical GaN substrate.

【0008】そこで、HVPE法により得られるGaN
基板にGaNエピタキシャル膜を成長させる際、GaN
基板における結晶欠陥がGaNエピタキシャル膜に拡張
するのを抑えることにより素子の低欠陥化を図る目的
で、 エピタキシャル成長にELO法を用いることが考え
られる。「S. Nakamura et al., Jpn. J. App1. Phys.V
ol.39 (2000) L647」で開示されているように、この方
法を用いて製作したGaN系半導体レーザは、60℃で
推定寿命1500時間と十分実用的な寿命が得られてい
る。
Therefore, GaN obtained by the HVPE method
When growing a GaN epitaxial film on a substrate, GaN
In order to reduce the number of defects in the device by suppressing the expansion of crystal defects in the substrate to the GaN epitaxial film, it is conceivable to use the ELO method for epitaxial growth. "S. Nakamura et al., Jpn. J. App1.Phys.V
ol. 39 (2000) L647 ", a GaN-based semiconductor laser manufactured using this method has an estimated life of 1500 hours at 60 ° C., which is a sufficiently practical life.

【0009】しかしながら、上記文献のFig.2(c)に開示
されているように、 ELO法によるストライプ状マスク
端上や中央上部に沿った領域は、逆に結晶欠陥密度が高
くなっている。これは、「A. Sakai et al., Appl. Phy
s. Lett., vol.73 p.481 (1998)」や「S. Tomiya et a1.,
App1. Phys. Lett., vol.77 p.636 (2000)」に開示され
ているように、ストライプ状マスク上の結晶軸がマスク
間の窓領域の結晶軸に比べて傾いているため、新たな結
晶欠陥が発生したことが原因である。
However, as disclosed in FIG. 2 (c) of the above document, the region along the edge of the stripe-shaped mask or the upper portion of the center by the ELO method has a high crystal defect density. This is because "A. Sakai et al., Appl. Phy
s. Lett., vol. 73 p. 481 (1998) '' and `` S. Tomiya et a1.,
App1. Phys. Lett., Vol. 77 p. 636 (2000) ”, the crystal axis on the striped mask is tilted compared to the crystal axis in the window region between the masks. This is due to the occurrence of various crystal defects.

【0010】以上のように、 HVPE法により得られる
GaN基板を用いてGaN系膜をエピタキシャル成長
し、例えばGaN系半導体レーザなどのGaN系半導体
装置を製作する場合、GaN基板の結晶欠陥密度を低減
させることは実用上困難であり、またかかるGaN基板
の上にGaNエピタキシャル膜を成長させる際に、Ga
N基板の結晶欠陥が拡張したり、新たな結晶欠陥が発生
したりするため、装置全体において結晶欠陥密度が高く
なってしまうという問題があった。
As described above, when a GaN-based film is epitaxially grown using a GaN substrate obtained by the HVPE method to manufacture a GaN-based semiconductor device such as a GaN-based semiconductor laser, the crystal defect density of the GaN substrate is reduced. This is practically difficult, and when growing a GaN epitaxial film on such a GaN substrate, Ga
Since the crystal defects of the N substrate expand or new crystal defects are generated, there is a problem that the crystal defect density is increased in the entire device.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、下層
の窒化物半導体層に存在する結晶欠陥の上層の窒化物半
導体層への拡張が抑制されている窒化物半導体膜および
その製造方法、さらに、該窒化物半導体膜を用いた結晶
欠陥密度が全面に渡って低くなっている半導体装置を提
供することにある。本発明の他の目的は、窒化物半導体
層の上面の結晶欠陥を選択的に除去する方法、および該
方法を用いた窒化物半導体層の上により結晶欠陥密度の
低い窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a nitride semiconductor film in which expansion of crystal defects existing in a lower nitride semiconductor layer to an upper nitride semiconductor layer is suppressed, and a method of manufacturing the same. It is still another object of the present invention to provide a semiconductor device using the nitride semiconductor film and having a low crystal defect density over the entire surface. Another object of the present invention is a method for selectively removing crystal defects on the upper surface of a nitride semiconductor layer, and epitaxially growing a nitride semiconductor layer having a lower crystal defect density on the nitride semiconductor layer using the method. It is to provide a method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、窒化物半導体層の
上面に存在する結晶欠陥を選択的にエッチングしてエッ
チピットを形成し、該窒化物半導体層上に前記エッチピ
ットが完全には埋まらないように新たな窒化物半導体層
を成長させることにより、下層の窒化物半導体層に存在
する結晶欠陥の上層の窒化物半導体層への拡張が抑制で
きるという思いがけない知見を得た。かかる方法により
得られる窒化物半導体膜を有する半導体装置は、結晶欠
陥が全面に渡って低減されている。その結果、該半導体
装置は電気的・光学的な特性が損なわれることなく、従
来の装置に比べ良好な電気的・光学的特性を有する。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, selectively etched a crystal defect existing on the upper surface of the nitride semiconductor layer to form an etch pit. By growing a new nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor layer so that the etch pits are not completely buried, the crystal defects existing in the lower nitride semiconductor layer can be removed from the upper nitride semiconductor layer. I obtained an unexpected finding that the expansion of the system can be suppressed. In a semiconductor device having a nitride semiconductor film obtained by such a method, crystal defects are reduced over the entire surface. As a result, the semiconductor device has better electrical and optical characteristics than the conventional device without impairing the electrical and optical characteristics.

【0013】上記知見に至った過程を、以下に詳細に説
明する。本発明者らは、従来の方法によりGaN基板あ
るいはGaN薄膜(以下、「下層GaN層」という)上
にELO法によってエピタキシャル成長させたGaNエ
ピタキシャル膜を評価した。従来、かかるGaNエピタ
キシャル膜を得るには、下層GaN層をシリコン酸化膜
やシリコン窒化膜などでマスクし、該マスクを部分的に
除去して複数の窓部を設け、露出した下層GaN層部分
を種として、種部より下層GaN層表面に平行な方向に
連続してGaN単結晶をエピタキシャル成長させ、さら
に隣接する種部より成長したエピタキシャル成長部分と
接合して一体化させるという方法がとられている。
The process that led to the above finding will be described in detail below. The present inventors evaluated a GaN epitaxial film epitaxially grown on a GaN substrate or a GaN thin film (hereinafter, referred to as a “lower GaN layer”) by an ELO method using a conventional method. Conventionally, to obtain such a GaN epitaxial film, the lower GaN layer is masked with a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like, the mask is partially removed to provide a plurality of windows, and the exposed lower GaN layer is removed. As a seed, a method has been adopted in which a GaN single crystal is epitaxially grown continuously in a direction parallel to the surface of the lower GaN layer from the seed portion, and further joined to and integrated with an epitaxially grown portion grown from an adjacent seed portion.

【0014】本発明者らは、上記二層からなる窒化物半
導体膜を解析したところ、下層GaN層とマスクとの界
面において下層GaN層が部分的にエッチングされてい
ることを見出した。さらに、本発明者らは上記窒化物半
導体膜を注意深く解析したところ、結晶欠陥が選択的に
エッチングされていることを知見した。この様子を図1
に模式的に示す。本発明者らは、かかる現象について鋭
意検討したところ、上記のような現象が見られるのは、
下層GaN層に存在する結晶欠陥の結合状態が周囲の結
晶とは異なり弱くなっているため、結晶成長時に用いる
高温アンモニアガスや高温水素ガスがマスク材を通じて
結晶欠陥を選択的にエッチングしたためであるという知
見を得た。
The present inventors have analyzed the above two-layer nitride semiconductor film and found that the lower GaN layer is partially etched at the interface between the lower GaN layer and the mask. Furthermore, the present inventors have carefully analyzed the nitride semiconductor film and found that crystal defects are selectively etched. Figure 1 shows this situation.
Is shown schematically in FIG. The present inventors have conducted intensive studies on such a phenomenon, and found that the above phenomenon is observed.
This is because the high-temperature ammonia gas or high-temperature hydrogen gas used during crystal growth selectively etched the crystal defects through the mask material because the bonding state of the crystal defects existing in the lower GaN layer was weaker than the surrounding crystals. Obtained knowledge.

【0015】さらに、本発明者らは、上記窒化物半導体
膜において、下層GaN層の結晶欠陥に比べてエッチン
グ量は少ないものの、マスク材の膜厚も減少しているこ
とを見出した。かかる解析結果から、本発明者らは結晶
成長時に用いる高温アンモニアガスや高温水素ガスが下
層GaN層の結晶欠陥のみならずマスク材も同時にエッ
チングするという知見も得た。
Further, the present inventors have found that in the above nitride semiconductor film, although the etching amount is smaller than the crystal defects of the lower GaN layer, the thickness of the mask material is also reduced. From the analysis results, the present inventors have also obtained the knowledge that the high-temperature ammonia gas and the high-temperature hydrogen gas used for crystal growth simultaneously etch not only the crystal defects of the lower GaN layer but also the mask material.

【0016】本発明者らは、上記2つの知見に基づき、
下記方法によれば、下層の窒化物半導体層に存在する結
晶欠陥が上層の窒化物半導体層へ拡張するのを抑制する
ことができるという思いがけない知見を得た。すなわ
ち、かかる方法とは、下層GaN層にマスク材を堆積
し、マスク材を通して結晶成長時に用いる高温アンモニ
アガスや高温水素ガスを作用させることにより、窒化物
半導体層とマスク材の界面における窒化物半導体層の結
晶欠陥を選択的にエッチングし、さらに上記高温ガスに
よりマスク材をもエッチングし、その後、前記窒化物半
導体層上に前記エッチピットが完全には埋まらないよう
に新たな窒化物半導体層を成長させるという方法であ
る。
Based on the above two findings, the present inventors
According to the following method, an unexpected finding was obtained that crystal defects existing in the lower nitride semiconductor layer can be suppressed from expanding to the upper nitride semiconductor layer. That is, such a method means that a mask material is deposited on a lower GaN layer, and a high-temperature ammonia gas or a high-temperature hydrogen gas used for crystal growth is allowed to act through the mask material, whereby the nitride semiconductor at the interface between the nitride semiconductor layer and the mask material is Selectively etch the crystal defects of the layer, and also etch the mask material with the high-temperature gas, and then add a new nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor layer so that the etch pits are not completely filled. It is a method of growing.

【0017】本発明者らは、さらに検討を重ねることに
より上述した本欄冒頭の知見を得ることができ、本発明
を完成した。
The present inventors have further studied and obtained the above findings at the beginning of this section, and have completed the present invention.

【0018】すなわち、本発明は、(1) 窒化物半導
体層の上面に存在する結晶欠陥を選択的にエッチングし
てエッチピットを形成し、該窒化物半導体層上に前記エ
ッチピットが完全には埋まらないようにして新たな窒化
物半導体層を成長させることを特徴とする窒化物半導体
膜の製造方法、(2) エッチング前に窒化物半導体層
の上面にマスク材を堆積させ、エッチング後にマスク材
を除去することを特徴とする前記(1)に記載の窒化物
半導体膜の製造方法、(3) マスク材を堆積させる窒
化物半導体層が、n型またはp型不純物がドープされて
いてもよいGaN結晶基板またはGaNエピタキシャル
膜であることを特徴とする前記(2)に記載の窒化物半
導体膜の製造方法、(4) 結晶欠陥の選択的エッチン
グが、高温ガスにより行われることを特徴とする前記
(2)に記載の窒化物半導体膜の製造方法、(5) 高
温ガスが、高温アンモニアガスまたは/および高温水素
ガスであることを特徴とする前記(4)に記載の窒化物
半導体膜の製造方法、に関する。
That is, according to the present invention, (1) an etch pit is formed by selectively etching a crystal defect existing on an upper surface of a nitride semiconductor layer, and the etch pit is completely formed on the nitride semiconductor layer. A method of manufacturing a nitride semiconductor film, wherein a new nitride semiconductor layer is grown without being buried; (2) a mask material is deposited on the upper surface of the nitride semiconductor layer before etching, and the mask material is etched (3) The method for manufacturing a nitride semiconductor film according to (1), wherein the nitride semiconductor layer on which the mask material is deposited may be doped with an n-type or p-type impurity. The method for producing a nitride semiconductor film according to the above (2), which is a GaN crystal substrate or a GaN epitaxial film, (4) the selective etching of crystal defects is performed by a high-temperature gas. (5) The method for producing a nitride semiconductor film according to (2), wherein the high-temperature gas is a high-temperature ammonia gas and / or a high-temperature hydrogen gas. And a method of manufacturing a nitride semiconductor film.

【0019】また、本発明は、(6) さらに、マスク
材の除去も高温ガスにより行われることを特徴とする前
記(4)に記載の窒化物半導体膜の製造方法、(7)
高温ガスが、高温アンモニアガスまたは/および高温水
素ガスであることを特徴とする前記(6)に記載の窒化
物半導体膜の製造方法、(8) マスク材が、シリコン
酸化膜またはシリコン窒化膜であることを特徴とする前
記(2)に記載の窒化物半導体膜の製造方法、(9)
新たな窒化物半導体層の成長が、下層の窒化物半導体層
に対して垂直な方向への成長速度よりも平行な方向への
成長速度のほうが速い条件で行われることを特徴とする
前記(2)に記載の窒化物半導体膜の製造方法、に関す
る。
The present invention also provides (6) a method for producing a nitride semiconductor film according to (4), wherein the mask material is also removed by using a high-temperature gas.
(6) The method for manufacturing a nitride semiconductor film according to (6), wherein the high-temperature gas is high-temperature ammonia gas and / or high-temperature hydrogen gas. (8) The mask material is a silicon oxide film or a silicon nitride film. (9) The method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the above (2), wherein
(2) The growth of a new nitride semiconductor layer is performed under the condition that the growth rate in the direction parallel to the growth direction in the direction parallel to the growth rate in the direction perpendicular to the lower nitride semiconductor layer is higher. )).

【0020】また、本発明は、(10) 二層の窒化物
半導体層が積層されてなる構造を有し、二層の界面にお
いて下層の窒化物半導体層側にエッチピットが形成され
ており、上層の窒化物半導体層における結晶欠陥密度が
下層の窒化物半導体層におけるそれよりも低いことを特
徴とする窒化物半導体膜、(11) 下層の窒化物半導
体層が、n型またはp型不純物がドープされていてもよ
いGaN結晶基板またはGaNエピタキシャル膜である
ことを特徴とする前記(10)に記載の窒化物半導体
膜、(12) 上層の窒化物半導体層が、n型またはp
型不純物がドープされていてもよいGaN層であること
を特徴とする前記(11)に記載の窒化物半導体膜、に
関する。
The present invention also provides (10) a structure in which two nitride semiconductor layers are stacked, and an etch pit is formed on the lower nitride semiconductor layer side at the interface between the two layers. (11) a nitride semiconductor film characterized in that the crystal defect density in the upper nitride semiconductor layer is lower than that in the lower nitride semiconductor layer; (11) the lower nitride semiconductor layer has n-type or p-type impurities; (10) The nitride semiconductor film according to (10), which is a GaN crystal substrate or a GaN epitaxial film which may be doped, wherein the upper nitride semiconductor layer is n-type or p-type.
The nitride semiconductor film according to (11), wherein the nitride semiconductor film is a GaN layer that may be doped with a type impurity.

【0021】また、本発明は、(13) 前記(10)
に記載の窒化物半導体膜を構成要素として含むことを特
徴とする半導体装置、(14) 前記(10)に記載の
窒化物半導体膜上に、複数の窒化物半導体層が積層され
ていることを特徴とする前記(13)に記載の半導体装
置、(15) ダブルへテロ構造を含む窒化物半導体発
光装置である前記(14)に記載の半導体装置、(1
6) 窒化物半導体レーザである前記(15)に記載の
半導体装置、に関する。
The present invention also provides (13) the above (10).
(14) A semiconductor device comprising the nitride semiconductor film described in (10) as a component, (14) a plurality of nitride semiconductor layers laminated on the nitride semiconductor film described in (10). (15) The semiconductor device according to (14), which is a nitride semiconductor light emitting device including a double hetero structure, (1)
6) The semiconductor device according to (15), which is a nitride semiconductor laser.

【0022】さらに、本発明は、(17) 窒化物半導
体層の上面にマスク材を堆積し、窒化物半導体層とマス
ク材の界面における窒化物半導体層の結晶欠陥を選択的
にエッチングしてエッチピットを形成し、ついでマスク
材を除去し、その後、前記窒化物半導体層上に前記エッ
チピットが完全には埋まらないようにして新たな窒化物
半導体層を成長させることを特徴とする2層の窒化物半
導体層からなる窒化物半導体膜の製造方法、(18)
窒化物半導体層の上面にマスク材を堆積し、窒化物半導
体層とマスク材の界面における窒化物半導体層の結晶欠
陥を選択的にエッチングしてエッチピットを形成し、つ
いでマスク材を除去し、その後、前記窒化物半導体層上
に前記エッチピットが完全には埋まらないようにして新
たな窒化物半導体層を成長させることを特徴とする窒化
物半導体層の上により結晶欠陥密度の低い窒化物半導体
層を成長させる方法、(19) 窒化物半導体層の上面
にマスク材を堆積し、マスク材を通して高温ガスを作用
させることにより、窒化物半導体層とマスク材の界面に
おける窒化物半導体層の結合の弱い部分を選択的にエッ
チングすることを特徴とする窒化物半導体層の上面の結
晶欠陥を選択的に除去する方法、に関する。
Further, according to the present invention, (17) a mask material is deposited on the upper surface of the nitride semiconductor layer, and a crystal defect of the nitride semiconductor layer at an interface between the nitride semiconductor layer and the mask material is selectively etched to perform etching. Forming a pit, then removing the mask material, and then growing a new nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor layer so that the etch pit is not completely filled. A method for producing a nitride semiconductor film comprising a nitride semiconductor layer, (18)
Depositing a mask material on the upper surface of the nitride semiconductor layer, selectively etching crystal defects of the nitride semiconductor layer at the interface between the nitride semiconductor layer and the mask material to form etch pits, and then removing the mask material; Thereafter, a new nitride semiconductor layer is grown on the nitride semiconductor layer so that the etch pits are not completely buried. The nitride semiconductor having a lower crystal defect density is formed on the nitride semiconductor layer. (19) depositing a mask material on the upper surface of the nitride semiconductor layer and applying a high-temperature gas through the mask material to form a bond between the nitride semiconductor layer and the nitride semiconductor layer at the interface between the mask material and the mask material; A method for selectively removing crystal defects on the upper surface of the nitride semiconductor layer, characterized by selectively etching a weak portion.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明は、窒化物半導体層の上面
に存在する結晶欠陥を選択的にエッチングしてエッチピ
ットを形成し、該窒化物半導体層上に前記エッチピット
が完全には埋まらないようにして新たな窒化物半導体層
を成長させることを特長とする2層の窒化物半導体層か
らなる窒化物半導体膜の製造方法を提供する。なお、
「窒化物半導体層の上面」とは、該窒化物半導体層の上
に新たな窒化物半導体層を成長させる際に、その成長基
板となる面をいう。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, an etch pit is formed by selectively etching a crystal defect existing on an upper surface of a nitride semiconductor layer, and the etch pit is completely buried on the nitride semiconductor layer. A method of manufacturing a nitride semiconductor film including two nitride semiconductor layers, characterized in that a new nitride semiconductor layer is grown without causing the growth. In addition,
The “upper surface of the nitride semiconductor layer” refers to a surface that becomes a growth substrate when a new nitride semiconductor layer is grown on the nitride semiconductor layer.

【0024】本発明において、窒化物半導体とは、化学
式InAlGaN(x,y,z≧1,x+y+z
=1)において組成比x、y及びzをぞれぞれの範囲内
で変化させたすべての組成の半導体を含むものを基本と
する。例えば、InGaN(x=0.4、y=0、z=
0.6)も「窒化物半導体」に含まれる。さらに、III
族元素であるIn、Al、Gaの一部をB(硼素)に置
き換えたものや、V族元素であるNの一部をAs(砒
素)やP(燐)に置き換えたものも含まれる。この際、
III族元素には、上記の3つの元素(In、Al、G
a)のいずれか1つ、およびV族元素には必ずN(窒
素)が含まれている。なお、上記GaN系半導体は、窒
化物半導体に含まれる概念である。
[0024] In the present invention, a nitride semiconductor, the chemical formula In x Al y Ga z N ( x, y, z ≧ 1, x + y + z
= 1), it is basically based on semiconductors containing semiconductors of all compositions in which the composition ratios x, y and z are changed within the respective ranges. For example, InGaN (x = 0.4, y = 0, z =
0.6) is also included in the “nitride semiconductor”. In addition, III
Examples include those in which some of the group elements In, Al, and Ga are replaced with B (boron), and those in which some of the group V elements N are replaced with As (arsenic) or P (phosphorus). On this occasion,
Group III elements include the above three elements (In, Al, G
Any one of a) and the group V element always contain N (nitrogen). The GaN-based semiconductor is a concept included in a nitride semiconductor.

【0025】上記本発明に係る窒化物半導体膜の製造方
法において、「窒化物半導体層の上面に存在する結晶欠
陥を選択的にエッチングしてエッチピットを形成する」
方法としては、窒化物半導体層の上面にマスク材を堆積
し、窒化物半導体層とマスク材の界面における窒化物半
導体層の結晶欠陥を選択的にエッチングし、エッチピッ
トを形成する方法が、好適な例として挙げられる。
In the method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the present invention, "etching pits are formed by selectively etching crystal defects existing on the upper surface of the nitride semiconductor layer."
As a method, a method of depositing a mask material on the upper surface of the nitride semiconductor layer, selectively etching crystal defects of the nitride semiconductor layer at the interface between the nitride semiconductor layer and the mask material, and forming etch pits is preferable. An example is given.

【0026】マスク材が堆積される窒化物半導体層、す
なわち本発明に係る二層の窒化物半導体層からなる窒化
物半導体膜において下層となる窒化物半導体層(以下、
「下層窒化物半導体層」という)としては、窒化物半導
体からなる基板が挙げられる。なかでも、該基板として
は、n型またはp型不純物がドープされていてもよいG
aN結晶基板を用いるのが好ましく、Siなどのn型不
純物がドープされたc面GaN結晶基板を用いるのがよ
り好ましい。また、下層窒化物半導体層には、格子定数
や熱膨張係数が異なる基板上に成長している窒化物半導
体のエピタキシャル膜も含む。格子定数や熱膨張係数が
異なる基板としては、特に限定されないが、サファイア
基板、SiC、Si、GaAs、スピネルまたはZnO
等を挙げることができる。
A nitride semiconductor layer on which a mask material is deposited, that is, a nitride semiconductor layer (hereinafter, referred to as a lower layer) which is a lower layer in a nitride semiconductor film including two nitride semiconductor layers according to the present invention.
As the “lower nitride semiconductor layer”, a substrate made of a nitride semiconductor can be mentioned. Above all, the substrate may be made of G which may be doped with n-type or p-type impurities.
It is preferable to use an aN crystal substrate, and it is more preferable to use a c-plane GaN crystal substrate doped with an n-type impurity such as Si. Further, the lower nitride semiconductor layer also includes a nitride semiconductor epitaxial film grown on a substrate having a different lattice constant or thermal expansion coefficient. The substrate having a different lattice constant or thermal expansion coefficient is not particularly limited, but may be a sapphire substrate, SiC, Si, GaAs, spinel, or ZnO.
And the like.

【0027】上記マスク材に用いる素材としては、窒化
物半導体層が保護膜上に成長しないか、もしくは成長し
がたい性質を有する材料であれば特に限定されず、例え
ばSiO、SiN、TiN、TiO、Wなどが挙げ
られる。中でも、マスク材としては、SiOで示され
るシリコン酸化膜またはSiNで示されるシリコン窒
化膜を使用することが好ましい。
The material used for the mask material is not particularly limited as long as the nitride semiconductor layer does not grow on the protective film or has a property that it is difficult to grow. For example, SiO x , SiN x , TiN , TiO, W and the like. Above all, it is preferable to use a silicon oxide film represented by SiO x or a silicon nitride film represented by SiN x as a mask material.

【0028】下層窒化物半導体層とマスク材の界面にお
ける下層窒化物半導体層の結晶欠陥を選択的にエッチン
グしてエッチピットを形成するには、マスク材を堆積し
た下層窒化物半導体層をマスク材を通して高温ガスと接
触させることが好ましい。結晶に欠陥が生じている部分
は、結合状態が周囲とは異なり弱くなっているため、上
記の処理により結晶欠陥が選択的にエッチングされ、エ
ッチピットを形成される。
In order to selectively etch crystal defects of the lower nitride semiconductor layer at the interface between the lower nitride semiconductor layer and the mask material to form an etch pit, the lower nitride semiconductor layer on which the mask material is deposited is used as a mask material. Through the hot gas. The part where the crystal has a defect has a weaker bonding state than the surrounding part, and thus the above processing selectively etches the crystal defect to form an etch pit.

【0029】上記高温ガスの温度条件は、窒化物半導体
層の結晶欠陥密度などにより異なるので一概には言えな
いが、約100〜2000℃程度が好ましく、約500
〜1500℃程度がより好ましく、約700〜1200
℃がさらに好ましい。高温ガスの代わりに、高周波放電
を起こしたり光を照射したりして、運動エネルギーが増
大された気体を用いてもよい。
The temperature condition of the high-temperature gas cannot be unconditionally determined because it depends on the crystal defect density of the nitride semiconductor layer and the like, but it is preferably about 100 to 2000 ° C., and about 500 ° C.
About 1500 ° C., more preferably about 700 to 1200 ° C.
C is more preferred. Instead of the high-temperature gas, a gas whose kinetic energy is increased by generating high-frequency discharge or irradiating light may be used.

【0030】上記高温ガスとしては、高温アンモニアガ
スまたは/および高温水素ガスを用いるのが好ましい。
特に、約900〜1100℃程度、より好ましくは約1
000℃程度に加熱されたアンモニアガスまたは/およ
び水素ガスを用いるのがより好ましい。
It is preferable to use a high-temperature ammonia gas and / or a high-temperature hydrogen gas as the high-temperature gas.
In particular, about 900 to 1100 ° C., more preferably about 1 to about 1100 ° C.
It is more preferable to use ammonia gas and / or hydrogen gas heated to about 000 ° C.

【0031】上記のようにして、下層窒化物半導体層と
マスク材の界面における下層窒化物半導体層の結晶欠陥
を選択的にエッチングし、下層窒化物半導体層にエッチ
ピットを形成させた後、マスク材を除去する。マスク材
を除去する方法は、公知の方法を用いてよい。中でも、
上記と同様に、高温ガスによりマスク材をエッチングす
るという方法が好適に用いられる。
As described above, the crystal defects of the lower nitride semiconductor layer at the interface between the lower nitride semiconductor layer and the mask material are selectively etched to form etch pits in the lower nitride semiconductor layer. Remove material. A known method may be used as a method for removing the mask material. Among them,
Similarly to the above, a method of etching a mask material with a high-temperature gas is suitably used.

【0032】ついで、エッチピットが形成された下層窒
化物半導体層の上に新たな窒化物半導体層(以下、「上
層窒化物半導体層」という)を成長させる。上層窒化物
半導体層を成長させる方法としては、特に限定されず、
例えば、有機金属気層成長(MOCVD)法、ハライド
気相成長法または分子線エビタキシー(Molecular Beam
Epitaxy;MBE)法など公知の方法を用いてよい。な
かでも、MOCVD法を用いるのが好ましい。
Next, a new nitride semiconductor layer (hereinafter, referred to as “upper nitride semiconductor layer”) is grown on the lower nitride semiconductor layer on which the etch pits are formed. The method for growing the upper nitride semiconductor layer is not particularly limited.
For example, metalorganic vapor phase epitaxy (MOCVD), halide vapor phase epitaxy, or molecular beam evitaxy (Molecular Beam)
A known method such as the Epitaxy (MBE) method may be used. Especially, it is preferable to use the MOCVD method.

【0033】上層窒化物半導体層を成長させるときに
は、下層窒化物半導体層の表面に形成されたエッチピッ
トが完全には埋まらないようにする。そのために、上層
窒化物半導体層の成長が、下層窒化物半導体層に対して
垂直な方向への成長速度よりも平行な方向への成長速度
のほうが速い条件で行われることが好ましい。なお、
「エッチピットが完全には埋まらない」とは、エッチピ
ッドが埋まり消失してしまわなければよく、エッチピッ
ドが全く埋まらない場合はもちろん、部分的に埋まる場
合も含まれる。
When growing the upper nitride semiconductor layer, the etch pits formed on the surface of the lower nitride semiconductor layer are not completely filled. Therefore, it is preferable that the growth of the upper nitride semiconductor layer is performed under the condition that the growth speed in the direction parallel to the growth direction in the direction perpendicular to the growth direction of the lower nitride semiconductor layer is higher. In addition,
"The etch pit is not completely filled" means that the etch pit is not completely buried and disappears, and includes not only a case where the etch pit is not completely buried but also a case where it is partially buried.

【0034】図2を用いて、本発明に係る上記製造方法
を詳細に説明する。図2(a)に示したように、窒化物
半導体基板あるいは窒化物半導体エピタキシャル膜など
下層窒化物半導体層の上にシリコン酸化膜あるいはシリ
コン窒化膜などのマスク材を堆積させる。続いて、これ
をしばらく、高温ガス、好ましくはアンモニア(N
)ガスおよび/または水素(H)ガスに曝露する
ことによって、図2(b)に示すように、下層窒化物半
導体層とマスク材の界面における下層窒化物半導体層の
ダメージ箇所23bや貰通転位23aなどの結晶欠陥が
選択的にエッチングされ、エッチピット25が形成され
る。
The manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described in detail. As shown in FIG.
Semiconductor substrate or nitride semiconductor epitaxial film, etc.
A silicon oxide film or silicon film is formed on the lower nitride semiconductor layer.
A mask material such as a con nitride film is deposited. Then, this
To a hot gas, preferably ammonia (N
H 3) Gas and / or hydrogen (H2Exposure to gas
As a result, as shown in FIG.
The lower nitride semiconductor layer at the interface between the conductor layer and the mask material
Crystal defects such as damaged portions 23b and passing dislocations 23a
Selectively etched to form etch pits 25
You.

【0035】さらに、試料を高温ガス、好ましくはアン
モニア(NH)ガスおよび/または水素(H)ガス
に曝露することによって、エッチピットの形状を増大さ
せ、同時にマスク材をもエッチングさせることによって
マスク材を消失させることができる(図2(c))。この
工程でマスク材が下層窒化物半導体層内に拡散する可能
性がある。しかし、マスク材がシリコン酸化膜である場
合、その構成元素であるシリコンや酸素は窒化物半導体
結晶内ではn型不純物として働くため、 下層窒化物半導
体層がn型窒化物半導体層となるのみで、特に問題はな
い。また、マスク材がシリコン窒化膜である場合、シリ
コンは窒化物半導体結晶内ではn型不純物として働き、
窒素は窒化物半導体結晶の構成元素であるため、上記と
同様に特に問題がない。この後、エッチピットが完全に
は埋まらないように、横方向の成長速度が垂直方向の成
長速度よりも速い成長条件にて上層窒化物半導体層をエ
ピタキシャル成長させることによって、下層窒化物半導
体層に比べて結晶欠陥密度が低い上層窒化物半導体層を
得ることができる。
Further, by exposing the sample to a high-temperature gas, preferably an ammonia (NH 3 ) gas and / or a hydrogen (H 2 ) gas, the shape of the etch pit is increased, and at the same time, the mask material is also etched. The mask material can be eliminated (FIG. 2C). In this step, the mask material may diffuse into the lower nitride semiconductor layer. However, when the mask material is a silicon oxide film, its constituent elements silicon and oxygen act as n-type impurities in the nitride semiconductor crystal, so that only the lower nitride semiconductor layer becomes an n-type nitride semiconductor layer. There is no particular problem. When the mask material is a silicon nitride film, silicon acts as an n-type impurity in the nitride semiconductor crystal,
Since nitrogen is a constituent element of the nitride semiconductor crystal, there is no particular problem similarly to the above. Thereafter, the upper nitride semiconductor layer is epitaxially grown under a growth condition in which the lateral growth rate is faster than the vertical growth rate so that the etch pits are not completely filled. Thus, an upper nitride semiconductor layer having a low crystal defect density can be obtained.

【0036】以下に、本発明に係る窒化物半導体膜の製
造方法の具体的実施態様を、図3を用いてさらに詳細に
述べる。かかる具体的実施態様は、本発明に係る窒化物
半導体膜の製造方法の好ましい態様であるが、本発明は
これに限定されるものではない。n型不純物がドープさ
れたc面GaN結晶基板31を十分洗浄した後、電子ビ
ーム蒸着装置内に搬送し、シリコン酸化膜からなるマス
ク材32を約5nm程度堆積させる(図3(a))。引
き続き、試料をMOCVD (Metal Organic Chemical V
apor Deposition有機金属気相成長)装置内に搬送する。
MOCVD炉内で、試料を約1000℃程度の温度に加
熱しながら、同時にアンモニア(NH)ガスとGaN系
エピタキシャル成長に必要な水素(H)と窒素
(N)との混合ガスを流す。この工程において、これ
らのガスがマスク材32を貫通することによって、Ga
N結晶基板31にエッチピット35が形成される(図3
(b))。
Hereinafter, a specific embodiment of the method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. Such a specific embodiment is a preferred embodiment of the method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the present invention, but the present invention is not limited to this. After sufficiently cleaning the c-plane GaN crystal substrate 31 doped with the n-type impurity, the substrate is transported into an electron beam evaporation apparatus, and a mask material 32 made of a silicon oxide film is deposited to about 5 nm (FIG. 3A). Subsequently, the sample was subjected to MOCVD (Metal Organic Chemical V
apor Deposition (organic metal vapor phase epitaxy)
In the MOCVD furnace, while heating the sample to a temperature of about 1000 ° C., a mixed gas of ammonia (NH 3 ) gas and hydrogen (H 2 ) and nitrogen (N 2 ) necessary for GaN-based epitaxial growth is simultaneously supplied. In this step, these gases penetrate through the mask material 32, thereby
Etch pits 35 are formed on N crystal substrate 31 (FIG. 3).
(B)).

【0037】さらに、マスク材32が上記高温の混合ガ
スによりエッチングされ、消失するまでこの工程を続け
る(図3(c))。マスク材32がほぼ消失するのと同
時に、GaN系半導体のIII族元素のGaの原料であ
る、例えば、トリメチルガリウム((CHGa,
TMG)をMOCVD装置内に流すことによって、Ga
Nエピタキシャル成長を開始させる。この際、GaNエ
ピタキシャル成長は、横方向成長速度が速い条件、すな
わち、c軸の成長速度が遅い条件で成長させることで、
エッチピット35が完全には埋まらないようにさせて、
GaNエピタキシャル膜34を得る(図3(d))。
Further, this process is continued until the mask material 32 is etched by the high-temperature mixed gas and disappears (FIG. 3C). At the same time that the mask material 32 almost disappears, for example, trimethylgallium ((CH 3 ) 3 Ga,
By flowing TMG) into the MOCVD apparatus, Ga
Initiate N epitaxial growth. At this time, the GaN epitaxial growth is performed under the condition that the lateral growth rate is high, that is, under the condition that the c-axis growth rate is low.
So that the etch pit 35 is not completely buried,
A GaN epitaxial film 34 is obtained (FIG. 3D).

【0038】以上のように、本発明に係る窒化物半導体
膜の製造方法は、下層窒化物半導体層に存在する結晶欠
陥が上部へと拡張するのを実質的に防ぐことができると
いう利点を有する。その結果、本発明に係る窒化物半導
体膜の製造方法を用いれば、2層の窒化物半導体層の界
面における下層窒化物半導体層側にエッチピットが形成
されており、上層窒化物半導体層における結晶欠陥密度
が下層窒化物半導体層におけるそれよりも低いことを特
長とする本発明に係る窒化物半導体膜が得られる。
As described above, the method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the present invention has an advantage that crystal defects existing in the lower nitride semiconductor layer can be substantially prevented from expanding to the upper part. . As a result, when the method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the present invention is used, etch pits are formed on the lower nitride semiconductor layer side at the interface between the two nitride semiconductor layers, and the crystal in the upper nitride semiconductor layer is formed. The nitride semiconductor film according to the present invention is characterized in that the defect density is lower than that in the lower nitride semiconductor layer.

【0039】このようにして得られる本発明に係る窒化
物半導体膜は、膜全体にわたって結晶欠陥密度が低減さ
れているという利点を有する。また、マスク材が除去さ
れていることから、膜内にマスク材が内在されたままで
あることによる端面形成における劈開時の劈開端面の不
良を抑制することができる。さらに、本発明に係る窒化
物半導体膜においては、窒化物半導体基板を用いること
ができるので、格子定数や熱膨張係数の異なる基板を用
いることによるレーザ性能の低下という従来の問題点も
解消できる。
The thus obtained nitride semiconductor film according to the present invention has an advantage that the crystal defect density is reduced over the entire film. In addition, since the mask material is removed, it is possible to suppress the failure of the cleavage end face at the time of cleavage in the formation of the end face due to the mask material remaining in the film. Further, in the nitride semiconductor film according to the present invention, since a nitride semiconductor substrate can be used, the conventional problem of a decrease in laser performance due to the use of substrates having different lattice constants and thermal expansion coefficients can be solved.

【0040】本発明に係る半導体装置は、本発明に係る
上記窒化物半導体膜を有することを特長とする。本発明
にかかる半導体装置としては、本発明に係る上記窒化物
半導体膜上に、複数の窒化物半導体層が積層されている
半導体装置が挙げられる。より具体的には、例えば、窒
化物半導体レーザやLEDなどの窒化物半導体発光装
置、またはFETなどの電子走行装置などが挙げられ
る。本発明に係る半導体装置は、当技術分野において知
られている公知の構造をとっていてよく、自体公知の方
法によって容易に製造することができる。
A semiconductor device according to the present invention is characterized by having the above nitride semiconductor film according to the present invention. The semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor device in which a plurality of nitride semiconductor layers are stacked on the nitride semiconductor film according to the present invention. More specifically, for example, a nitride semiconductor light emitting device such as a nitride semiconductor laser or an LED, or an electron transit device such as an FET is exemplified. The semiconductor device according to the present invention may have a known structure known in the art, and can be easily manufactured by a method known per se.

【0041】本発明に係る半導体装置として、具体的
に、窒化物半導体レーザについて図4を用いて以下に詳
細に説明する。本発明に係る窒化物系半導体レーザは、
Siが添加されているGaNからなる基板41のc面上
に厚さ約2μmのGaN層43が積層されている。この
GaN層43は、n型不純物としてSiが添加されてい
るn型GaNにより構成されている。n型GaN基板4
1とn型GaN層43の界面には、エッチピット42が
形成されているが、これはn型GaN基板中の結晶欠陥
が上部への拡張を阻止するために形成したものである。
このn型GaN層43の上には、窒化物半導体層として
n側クラッド層44、n側光ガイド層45、活性層4
6、キャップ層47、p側光ガイド層48、p側クラッ
ド層49およびp側コンタクト層50が順次積層されて
いる。
As a semiconductor device according to the present invention, a nitride semiconductor laser will be specifically described below in detail with reference to FIG. The nitride semiconductor laser according to the present invention,
A GaN layer 43 having a thickness of about 2 μm is laminated on a c-plane of a substrate 41 made of GaN to which Si is added. The GaN layer 43 is made of n-type GaN to which Si is added as an n-type impurity. n-type GaN substrate 4
An etch pit 42 is formed at the interface between 1 and the n-type GaN layer 43, and is formed to prevent crystal defects in the n-type GaN substrate from expanding to the upper part.
On this n-type GaN layer 43, an n-side cladding layer 44, an n-side light guide layer 45, and an active layer 4 are formed as nitride semiconductor layers.
6, a cap layer 47, a p-side light guide layer 48, a p-side cladding layer 49, and a p-side contact layer 50 are sequentially laminated.

【0042】n側クラッド層44は、厚さが約1μm程
度であり、n型不純物としてSiが添加されているn型
AlGaN混晶により構成されている。n側光ガイド層
45は、厚さが約0.1μm程度であり、n型不純物と
してSiが添加されているn型GaNにより構成されて
いる。活性層46は、井戸の厚さが約3nm程度であり
バリア層の厚さが約4nm程度の多重量子井戸(MQ
W)構造を有するGaInN混晶により構成されてい
る。キャップ層47は、劣化防止層とも称され、p側光
ガイド層を含む上部構造を活性層7の上に形成する際に
活性層7が劣化するのを防止するために設けてあって、
厚さが約20nm程度のAlGaN混晶により構成され
ている。
The n-side cladding layer 44 has a thickness of about 1 μm and is made of an n-type AlGaN mixed crystal to which Si is added as an n-type impurity. The n-side light guide layer 45 has a thickness of about 0.1 μm and is made of n-type GaN to which Si is added as an n-type impurity. The active layer 46 has a multiple quantum well (MQ) having a well thickness of about 3 nm and a barrier layer of about 4 nm.
W) It is composed of a GaInN mixed crystal having a structure. The cap layer 47 is also referred to as a deterioration prevention layer, and is provided to prevent the active layer 7 from being deteriorated when an upper structure including the p-side light guide layer is formed on the active layer 7.
It is composed of an AlGaN mixed crystal having a thickness of about 20 nm.

【0043】p側光ガイド層48は、厚さが約0.1μ
m程度であり、p型不純物としてMgが添加されている
p型GaNにより構成されている。p側クラッド層49
は、厚さが約0.5μm程度であり、p型不純物として
Mgが添加されているp型AlGaN混晶により構成さ
れている。また、p側クラッド層49は、AlGaN層
とGaN層とからなる超格子構造により構成されていて
もよい。p側コンタクト層50は、厚さが約0.1μm
程度であり、p型不純物としてMgが添加されているp
型GaNにより構成されている。p側クラッド層50の
上部とp側コンタクト層51は、電流狭窄をするために
断面形状をテーパー状でストライプ状の上部メサ構造に
加工されていてもよい。
The p-side light guide layer 48 has a thickness of about 0.1 μm.
m, and is made of p-type GaN to which Mg is added as a p-type impurity. p-side cladding layer 49
Has a thickness of about 0.5 μm and is made of a p-type AlGaN mixed crystal to which Mg is added as a p-type impurity. Further, the p-side cladding layer 49 may have a superlattice structure including an AlGaN layer and a GaN layer. The p-side contact layer 50 has a thickness of about 0.1 μm
And the p-type impurity added Mg as a p-type impurity.
It is composed of type GaN. The upper portion of the p-side cladding layer 50 and the p-side contact layer 51 may be processed into a stripe-shaped upper mesa structure with a tapered cross section in order to confine current.

【0044】p側コンタクト層50の上には、二酸化ケ
イ素(SiO)などの絶縁材料よりなる絶縁層51と
共に、この絶縁層51に設けられた開口を介してp側電
極52が形成されている。p側電極52は、p側コンタ
クト層50の側からパラジウム(Pd)、白金(Pt)
および金(Au)が順次積層された構成となっている。
なお、このp側電極52は、電流狭窄をするために細い
帯状(図4においては図面に対して垂直方向に延長され
た帯状)に形成されている。また、n型のGaN基板4
1の下には、該基板41の側からチタン(Ti),アル
ミニウム(Al)および金(Au)が順次積層されたn
側電極43が設けられている。この窒化物半導体レーザ
は、また、図示はしないが、p側電極52の長さ方向
(すなわち共振器長方向)と垂直な一対の側面に、反射
鏡層がそれぞれ設けられている。
An insulating layer 51 made of an insulating material such as silicon dioxide (SiO 2 ) and a p-side electrode 52 are formed on the p-side contact layer 50 through an opening provided in the insulating layer 51. I have. The p-side electrode 52 is formed of palladium (Pd), platinum (Pt) from the p-side contact layer 50 side.
And gold (Au) are sequentially laminated.
The p-side electrode 52 is formed in a narrow band shape (a band shape extending in a direction perpendicular to the drawing in FIG. 4) to narrow the current. Further, the n-type GaN substrate 4
1, titanium (Ti), aluminum (Al) and gold (Au) are sequentially stacked from the substrate 41 side.
A side electrode 43 is provided. Although not shown, the nitride semiconductor laser is provided with a mirror layer on a pair of side surfaces perpendicular to the length direction of the p-side electrode 52 (that is, the resonator length direction).

【0045】上記本発明に係る窒化物半導体レーザの製
造方法について、以下に述べる。n型のGaN基板41
に、エッチピット42を介してn型GaN層43を成長
させる方法は上記と同様である。このようにして得られ
た半導体膜を、MOCVD装置に搬入し、横方向成長が
生じる条件で、n型AlGaNからなるn側クラッド層
44、n型GaNからなるn側光ガイド層45、活性層
46、キャップ層47、p型GaNからなるp側光ガイ
ド層48、p型AlGaNからなるp側クラッド層4
9、p型GaNからなるp側コンタクト層50を順次積
層させる。
The method of manufacturing the nitride semiconductor laser according to the present invention will be described below. n-type GaN substrate 41
The method for growing the n-type GaN layer 43 via the etch pits 42 is the same as described above. The semiconductor film obtained in this manner is carried into a MOCVD apparatus, and under the condition that lateral growth occurs, an n-side cladding layer 44 made of n-type AlGaN, an n-side light guide layer 45 made of n-type GaN, an active layer 46, a cap layer 47, a p-side light guide layer 48 made of p-type GaN, and a p-side clad layer 4 made of p-type AlGaN
9. A p-side contact layer 50 made of p-type GaN is sequentially laminated.

【0046】これらの窒化物半導体層の成長原料は、例
えば、III族元素のGaを原料としてはトリメチルガリ
ウム((CHGa;TMG)を、III族元素のA
lの原料としては、トリメチルアルミニウム((C
Al;TMAl)を、III族原料のInの原料
としては、トリメチルインジウム((CHIn;
TMIn)を、V族元素のNの原料としてアンモニア
(NH)を用いるのが好ましい。また、キャリアガス
は、例えば、水素(H)と窒素(N)との混合ガス
を用いるのが好ましい。ドーパントは、n型ドーパント
として例えばモノシラン(SiH)を、p型ドーパン
トとして例えばビス=メチルシクロベタンジエニルマグ
ネシウム((CHMg;MeCp
g)あるいはビス=シクロペンタジエニルマグネシウム
((CMg;CpMg)を用いるのが好ま
しい。
As a growth material for these nitride semiconductor layers, for example, trimethyl gallium ((CH 3 ) 3 Ga; TMG) using group III element Ga as a raw material and group III element A
The raw material of l is trimethylaluminum ((C
H 3 ) 3 Al; TMAl) was used as a raw material of In as a group III raw material, and trimethyl indium ((CH 3 ) 3 In;
It is preferable to use ammonia (NH 3 ) as TMIn) as a raw material of N of the group V element. As the carrier gas, for example, a mixed gas of hydrogen (H 2 ) and nitrogen (N 2 ) is preferably used. The dopant is, for example, monosilane (SiH 4 ) as an n-type dopant, and bis = methylcyclopentanedienyl magnesium ((CH 3 C 5 H 4 ) 2 Mg; MeCp 2 M as a p-type dopant.
g) or bis = cyclopentadienyl magnesium ((C 5 H 5 ) 2 Mg; Cp 2 Mg) is preferably used.

【0047】次いで、窒化物半導体層を成長させた基板
をMOCVD装置から取りだし、p型GaNコンタクト
層50上に、例えばCVD法により、SiOよりなる
絶縁層51を形成する。次いで、絶縁層51の上に図示
しないレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィによっ
てp側電極52の形成位置に対応したマスクパターンを
形成する。その後、これをマスクとしてエッチングを行
い、絶縁層51を選択的に除去してp側電極52の形成
位置に対応した開口を形成する。
Next, the substrate on which the nitride semiconductor layer has been grown is removed from the MOCVD apparatus, and an insulating layer 51 made of SiO 2 is formed on the p-type GaN contact layer 50 by, eg, CVD. Next, a resist film (not shown) is applied on the insulating layer 51, and a mask pattern corresponding to the formation position of the p-side electrode 52 is formed by photolithography. Thereafter, etching is performed using this as a mask, and the insulating layer 51 is selectively removed to form an opening corresponding to the formation position of the p-side electrode 52.

【0048】続いて、全面(すなわち絶縁層51が選択
的に除去されたp型GaNコンタクト層50の上および
図示しないレジスト膜の上)に、例えば、バラジウム
(Pd)、白金(Pt)および金(Au)を順次蒸着
し、図示しないレジスト膜をこのレジスト膜の上に蒸着
されたバラジウム、白金および金と共に除去して(リフ
トオフ)、p側電極52を形成する。
Subsequently, for example, palladium (Pd), platinum (Pt), and gold are formed on the entire surface (ie, on the p-type GaN contact layer 50 from which the insulating layer 51 is selectively removed and on the resist film (not shown)). (Au) is sequentially deposited, and a resist film (not shown) is removed together with palladium, platinum, and gold deposited on the resist film (lift-off) to form a p-side electrode 52.

【0049】ついで、n型のGaN基板41の下に、チ
タン,アルミニウムおよび金を選択的に順次蒸着してn
側電極53を形成する。n側電極53を形成したのち、
基板41をp側電極52の長さ方向(共振器長方向)と
垂直に所定の幅で劈開し、その劈開面に反射鏡層を形成
する。これにより、図4に示した本発明に係る窒化物半
導体レーザが形成される。なお、上記製造方法において
は、成長方法をMOCVD法に限定して説明したが、ハ
ライド気相成長法や分子線エピタキシー(Molecular Be
am Epitaxy;MBE)法などの他の気相成長法を用いて
もよい。
Next, under the n-type GaN substrate 41, titanium, aluminum and gold are selectively vapor-deposited sequentially to form an n-type GaN substrate.
The side electrode 53 is formed. After forming the n-side electrode 53,
The substrate 41 is cleaved with a predetermined width perpendicular to the length direction (resonator length direction) of the p-side electrode 52, and a reflecting mirror layer is formed on the cleavage plane. Thus, the nitride semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 4 is formed. In the above manufacturing method, the growth method has been described as being limited to the MOCVD method. However, a halide vapor phase growth method and molecular beam epitaxy (Molecular Beta) are used.
am Epitaxy (MBE) method may be used.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は、窒化物半導体層の上により結
晶欠陥密度の低い窒化物半導体層を成長させる方法を提
供する。かかる方法を用いれば、従来結晶欠陥密度が高
いために用いられていなかった窒化物半導体基板を使用
することができる。その結果、例えばサファイア基板な
ど、窒化物半導体と格子定数や熱膨張係数の異なる基板
を用いていたことによる従来の問題点、例えば格子不整
合や熱膨張係数の格差による素子の性能低下などが解消
できる。
The present invention provides a method for growing a nitride semiconductor layer having a lower crystal defect density on a nitride semiconductor layer. By using such a method, it is possible to use a nitride semiconductor substrate which has not been used conventionally because of a high crystal defect density. As a result, conventional problems caused by using a substrate having a different lattice constant or coefficient of thermal expansion from a nitride semiconductor, such as a sapphire substrate, are eliminated, for example, degradation of device performance due to lattice mismatch or a difference in coefficient of thermal expansion. it can.

【0051】また、本発明に係る窒化物半導体膜におい
ては、エッチピットにより下層窒化物半導体層に存在す
る結晶欠陥が上部へ拡張することが抑制されているた
め、全面にわたって結晶欠陥密度を低減することができ
るという利点を有する。その結果、かかる窒化物半導体
膜を用いた本発明に係る半導体装置は、電流リーク箇所
や非発光中心などとして作用する結晶欠陥の密度が低い
ため、電気的もしくは光学的特性が向上し、また装置の
寿命が長くなるという利点を有する。
Further, in the nitride semiconductor film according to the present invention, since the crystal defects existing in the lower nitride semiconductor layer are suppressed from expanding to the upper part by the etch pits, the crystal defect density is reduced over the entire surface. It has the advantage of being able to. As a result, the semiconductor device according to the present invention using such a nitride semiconductor film has a low density of crystal defects acting as a current leak portion or a non-emission center, so that electrical or optical characteristics are improved. This has the advantage that the life of the device is extended.

【0052】さらに、例えば、窒化物半導体レーザの製
造においては、従来、レーザストライプを形成する際、
結晶欠陥密度が低い領域にマスク合わせを行うプロセス
が必要であった。これに対し、本発明に係る窒化物半導
体膜を含む窒化物半導体レーザは、全面にわたって結晶
欠陥密度が低減されているため、上記マスク合わせのプ
ロセスが実質的に必要なくなり、その結果、窒化物半導
体レーザを安価に大量に製造することができるようにな
る。
Further, for example, in the production of a nitride semiconductor laser, conventionally, when forming a laser stripe,
A process of aligning a mask with a region having a low crystal defect density was required. On the other hand, in the nitride semiconductor laser including the nitride semiconductor film according to the present invention, since the crystal defect density is reduced over the entire surface, the mask alignment process is substantially unnecessary, and as a result, the nitride semiconductor Lasers can be mass-produced inexpensively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 GaN基板あるいはGaN薄膜上に、ELO
法によってエピタキシャル成長させたGaNエピタキシ
ャル膜おいて、マスク材の下に観察されるエッチピット
を表した断面模式図である。
FIG. 1. ELO on GaN substrate or GaN thin film
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an etch pit observed under a mask material in a GaN epitaxial film epitaxially grown by a method.

【図2】 本発明に係る窒化物半導体膜の製造方法を説
明するための該窒化物半導体膜の断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the nitride semiconductor film for describing a method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the present invention.

【図3】 本発明に係る窒化物半導体膜の製造方法の具
体的態様を説明するための該窒化物半導体膜の断面模式
図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the nitride semiconductor film for describing a specific embodiment of the method for manufacturing a nitride semiconductor film according to the present invention.

【図4】 本発明に係る半導体装置である窒化物半導体
レーザの共振器長方向と垂直な断面の模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a cross section perpendicular to a cavity length direction of a nitride semiconductor laser which is a semiconductor device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GaN基板あるいはGaN薄膜 2 マスク材 3 結晶欠陥(貫通転位) 4 GaNエピタキシャル膜 5 エッチピット 21 下層窒化物半導体層 22 マスク材 23a 結晶欠陥(貫通転位) 23b 結晶欠陥(ダメージ箇所) 24 結晶欠陥密度の低い上層窒化物半導体層 25 エッチピット 31 n型GaN基板 32 マスク材 34 GaNエピタキシャル膜 35 エッチピット 41 n型GaN基板 42 エッチピット 43 低欠陥n型GaN層 44 n側クラッド層 45 n側光ガイド層 46 活性層 47 キャップ層 48 p側光ガイド層 49 p側クラッド層 50 p側コンタクト層 51 絶縁層 52 p側電極 53 n側電極 Reference Signs List 1 GaN substrate or GaN thin film 2 Mask material 3 Crystal defect (threading dislocation) 4 GaN epitaxial film 5 Etch pit 21 Lower nitride semiconductor layer 22 Mask material 23a Crystal defect (threading dislocation) 23b Crystal defect (damaged part) 24 Crystal defect density Lower nitride semiconductor layer 25 etch pit 31 n-type GaN substrate 32 mask material 34 GaN epitaxial film 35 etch pit 41 n-type GaN substrate 42 etch pit 43 low defect n-type GaN layer 44 n-side cladding layer 45 n-side light guide Layer 46 active layer 47 cap layer 48 p-side light guide layer 49 p-side cladding layer 50 p-side contact layer 51 insulating layer 52 p-side electrode 53 n-side electrode

フロントページの続き Fターム(参考) 5F004 AA16 BD04 DA00 DA24 DB00 DB03 5F045 AA02 AA04 AC08 AC12 DB09 HA03 5F073 AA13 AA74 BA06 BA09 CA07 CB02 CB22 DA05 DA21 Continued on the front page F term (reference) 5F004 AA16 BD04 DA00 DA24 DB00 DB03 5F045 AA02 AA04 AC08 AC12 DB09 HA03 5F073 AA13 AA74 BA06 BA09 CA07 CB02 CB22 DA05 DA21

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 窒化物半導体層の上面に存在する結晶欠
陥を選択的にエッチングしてエッチピットを形成し、該
窒化物半導体層上に前記エッチピットが完全には埋まら
ないようにして新たな窒化物半導体層を成長させること
を特徴とする窒化物半導体膜の製造方法。
An etching pit is formed by selectively etching a crystal defect present on an upper surface of a nitride semiconductor layer, and a new etching pit is not completely buried on the nitride semiconductor layer. A method for manufacturing a nitride semiconductor film, comprising growing a nitride semiconductor layer.
【請求項2】 エッチング前に窒化物半導体層の上面に
マスク材を堆積させ、エッチング後にマスク材を除去す
ることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体膜の
製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein a mask material is deposited on the upper surface of the nitride semiconductor layer before the etching, and the mask material is removed after the etching.
【請求項3】 マスク材を堆積させる窒化物半導体層
が、n型またはp型不純物がドープされていてもよいG
aN結晶基板またはGaNエピタキシャル膜であること
を特徴とする請求項2に記載の窒化物半導体膜の製造方
法。
3. A nitride semiconductor layer on which a mask material is deposited, wherein the nitride semiconductor layer may be doped with an n-type or p-type impurity.
3. The method for producing a nitride semiconductor film according to claim 2, wherein the method is an aN crystal substrate or a GaN epitaxial film.
【請求項4】 結晶欠陥の選択的エッチングが、高温ガ
スにより行われることを特徴とする請求項2に記載の窒
化物半導体膜の製造方法。
4. The method for producing a nitride semiconductor film according to claim 2, wherein the selective etching of the crystal defects is performed by using a high-temperature gas.
【請求項5】 高温ガスが、高温アンモニアガスまたは
/および高温水素ガス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膜の製造方法。
5. The high-temperature gas is a high-temperature ammonia gas and / or a high-temperature hydrogen gas.
3. The method for producing a nitride semiconductor film according to 1.
【請求項6】 さらに、マスク材の除去も高温ガスによ
り行われることを特徴とする請求項4に記載の窒化物半
導体膜の製造方法。
6. The method of manufacturing a nitride semiconductor film according to claim 4, wherein the mask material is removed by using a high-temperature gas.
【請求項7】 高温ガスが、高温アンモニアガスまたは
/および高温水素ガスであることを特徴とする請求項6
に記載の窒化物半導体膜の製造方法。
7. The high-temperature gas is a high-temperature ammonia gas and / or a high-temperature hydrogen gas.
3. The method for producing a nitride semiconductor film according to item 1.
【請求項8】 マスク材が、シリコン酸化膜またはシリ
コン窒化膜であることを特徴とする請求項2に記載の窒
化物半導体膜の製造方法。
8. The method for manufacturing a nitride semiconductor film according to claim 2, wherein the mask material is a silicon oxide film or a silicon nitride film.
【請求項9】 新たな窒化物半導体層の成長が、下層の
窒化物半導体層に対して垂直な方向への成長速度よりも
平行な方向への成長速度のほうが速い条件で行われるこ
とを特徴とする請求項2に記載の窒化物半導体膜の製造
方法。
9. The growth of a new nitride semiconductor layer is performed under the condition that the growth rate in a direction parallel to the direction perpendicular to the lower nitride semiconductor layer is faster than the growth rate in a direction perpendicular to the lower nitride semiconductor layer. The method for producing a nitride semiconductor film according to claim 2.
【請求項10】 二層の窒化物半導体層が積層されてな
る構造を有し、二層の界面において下層の窒化物半導体
層側にエッチピットが形成されており、上層の窒化物半
導体層における結晶欠陥密度が下層の窒化物半導体層に
おけるそれよりも低いことを特徴とする窒化物半導体
膜。
10. A structure in which two nitride semiconductor layers are stacked, wherein an etch pit is formed on a lower nitride semiconductor layer side at an interface between the two layers, and A nitride semiconductor film having a crystal defect density lower than that of a lower nitride semiconductor layer.
【請求項11】 下層の窒化物半導体層が、n型または
p型不純物がドープされていてもよいGaN結晶基板ま
たはGaNエピタキシャル膜であることを特徴とする請
求項10に記載の窒化物半導体膜。
11. The nitride semiconductor film according to claim 10, wherein the lower nitride semiconductor layer is a GaN crystal substrate or a GaN epitaxial film which may be doped with n-type or p-type impurities. .
【請求項12】 上層の窒化物半導体層が、n型または
p型不純物がドープされていてもよいGaN層であるこ
とを特徴とする請求項11に記載の窒化物半導体膜。
12. The nitride semiconductor film according to claim 11, wherein the upper nitride semiconductor layer is a GaN layer that may be doped with an n-type or p-type impurity.
【請求項13】 請求項10に記載の窒化物半導体膜を
構成要素として含むことを特徴とする半導体装置。
13. A semiconductor device comprising the nitride semiconductor film according to claim 10 as a component.
【請求項14】 請求項10に記載の窒化物半導体膜上
に、複数の窒化物半導体層が積層されていることを特徴
とする請求項13に記載の半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 13, wherein a plurality of nitride semiconductor layers are stacked on the nitride semiconductor film according to claim 10.
【請求項15】 ダブルへテロ構造を含む窒化物半導体
発光装置である請求項14に記載の半導体装置。
15. The semiconductor device according to claim 14, which is a nitride semiconductor light emitting device having a double hetero structure.
【請求項16】 窒化物半導体レーザである請求項15
に記載の半導体装置。
16. A nitride semiconductor laser.
3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項17】 窒化物半導体層の上面にマスク材を堆
積し、窒化物半導体層とマスク材の界面における窒化物
半導体層の結晶欠陥を選択的にエッチングしてエッチピ
ットを形成し、ついでマスク材を除去し、その後、前記
窒化物半導体層上に前記エッチピットが完全には埋まら
ないようにして新たな窒化物半導体層を成長させること
を特徴とする2層の窒化物半導体層からなる窒化物半導
体膜の製造方法。
17. A mask material is deposited on an upper surface of the nitride semiconductor layer, and a crystal defect of the nitride semiconductor layer at an interface between the nitride semiconductor layer and the mask material is selectively etched to form an etch pit. Removing a material, and then growing a new nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor layer such that the etch pits are not completely buried. Of manufacturing a semiconductor film.
【請求項18】 窒化物半導体層の上面にマスク材を堆
積し、窒化物半導体層とマスク材の界面における窒化物
半導体層の結晶欠陥を選択的にエッチングしてエッチピ
ットを形成し、ついでマスク材を除去し、その後、前記
窒化物半導体層上に前記エッチピットが完全には埋まら
ないようにして新たな窒化物半導体層を成長させること
を特徴とする窒化物半導体層の上により結晶欠陥密度の
低い窒化物半導体層を成長させる方法。
18. A mask material is deposited on an upper surface of the nitride semiconductor layer, and a crystal defect of the nitride semiconductor layer at an interface between the nitride semiconductor layer and the mask material is selectively etched to form an etch pit. Removing a material, and then growing a new nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor layer so that the etch pits are not completely buried. To grow a nitride semiconductor layer having a low density.
【請求項19】 窒化物半導体層の上面にマスク材を堆
積し、マスク材を通して高温ガスを作用させることによ
り、窒化物半導体層とマスク材の界面における窒化物半
導体層の結合の弱い部分を選択的にエッチングすること
を特徴とする窒化物半導体層の上面の結晶欠陥を選択的
に除去する方法。
19. A mask material is deposited on the upper surface of the nitride semiconductor layer, and a high-temperature gas is applied through the mask material to select a portion of the interface between the nitride semiconductor layer and the mask material where the bonding of the nitride semiconductor layer is weak. A method for selectively removing crystal defects on the upper surface of a nitride semiconductor layer, characterized by selectively etching.
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