JP2003048799A

JP2003048799A - Ｉｉｉ族窒化物膜の製造方法

Info

Publication number: JP2003048799A
Application number: JP2001233183A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Shibata; 智彦柴田; Mitsuhiro Tanaka; 光浩田中; Osamu Oda; 小田　　修
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】III族窒化物膜中における欠陥の発生割合を減
少させることが可能な、新規なIII族窒化物膜の製造方
法を提供する。【解決手段】所定の単結晶材料からなる基材１と、この
基材１上にエピタキシャル成長された、少なくともＡｌ
を含むIII族窒化物からなる下地膜２とを具えるエピタ
キシャル成長基板５の、III族窒化物膜を形成すべき主
面５Ａを、加熱処理、プラズマ処理、光化学処理、及び
洗浄処理の少なくとも１つを用いて前処理する。次い
で、主面５Ａ上に目的とするIII族窒化物膜を形成す
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、III族窒化物膜の
製造方法に関し、詳しくは半導体発光素子、半導体受光
素子、及び電子デバイスなどの半導体素子を構成するII
I族窒化物膜に対して好適に用いることのできる、III族
窒化物膜の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】III族窒化物膜は、発光ダイオード素子
などを構成する半導体膜として用いられており、近年に
おいては、高周波特性に優れ、低消費電力型で高出力の
電子デバイスなどを構成する半導体膜としても注目を浴
びている。

【０００３】このようなIII族窒化物膜を形成する基板
として、所定の基材上にエピタキシャル成長により形成
した下地膜を具える、いわゆるエピタキシャル成長基板
がある。前記下地膜は、前記III族窒化物膜のエピタキ
シャル成長を容易にすべく、好ましくはＡｌ含有III族
窒化物から構成する。また、このＡｌ含有III族窒化物
膜は大きなバンドギャップを有するため、このようなＡ
ｌ含有III族窒化物からなる前記下地膜を、前記III族窒
化物膜と前記基板との間に挿入することにより、目的と
する半導体素子の効率を向上させることができるからで
ある。

【０００４】そして、上記エピタキシャル基板を反応管
内に設けられたサセプタ上に設置した後、前記サセプタ
内外の加熱機構によって所定の温度に加熱する。次い
で、III族金属供給原料及び窒素供給原料、並びに必要
に応じて他の元素の供給原料をキャリアガスとともに前
記反応管内に導入するとともに、前記エピタキシャル基
板上に供給し、ＭＯＣＶＤ法などにしたがってIII族窒
化物膜を形成する。

【０００５】

【発明解決しようとする課題】しかしながら、上述した
ようにしてIII族窒化物膜を形成し、目的とする半導体
素子を作製した場合には、各III族窒化物膜中に比較的
多量の欠陥が発生する割合が増大する。この結果、半導
体素子を多量に生産する場合において、十分な歩留まり
を得ることができず、半導体素子の生産コストを増大さ
せてしまう原因となっていた。

【０００６】本発明は、III族窒化物膜中における欠陥
の発生割合を減少させることが可能な、新規なIII族窒
化物膜の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明のIII族窒化物膜の製造方法は、所定の単結晶材
料からなる基材と、この基材上にエピタキシャル成長さ
れた、少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる下地
膜とを具えるエピタキシャル成長基板を準備する工程
と、前記エピタキシャル成長基板の、少なくともIII族
窒化物膜を形成すべき主面を前処理する工程と、前記エ
ピタキシャル成長基板の前記主面上に、前記III族窒化
物膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

【０００８】本発明者らは、前述したようなIII族窒化
物膜中における欠陥の発生原因について鋭意検討を行な
った。そして、前記III族窒化物膜の成膜条件や成膜環
境についても種々検討した。その結果、前記III族窒化
物膜の欠陥の発生有無には、使用するエピタキシャル成
長基板の状態、特にその表面状態が強く影響しているこ
とが判明した。

【０００９】すなわち、エピタキシャル成長基板の表面
は、それが置かれる環境雰囲気に影響を受け、種々のパ
ーティクルが付着したり、傷などが発生したりする。さ
らには、前記環境雰囲気中における種々の反応性ガスの
影響を受けて、表面変質層が形成されたりする。したが
って、このような状態のエピタキシャル成長基板上にII
I族窒化物膜を形成すると、前述したパーティクルなど
の表面欠陥が前記III族窒化物膜のエピタキシャル成長
に影響し、前記III族窒化物膜中には、前記表面欠陥に
起因した多量の欠陥が形成されるようになることを見出
した。

【００１０】そこで、本発明者らは、前述したようなエ
ピタキシャル成長基板の表面欠陥を取り除くべく、目的
とするIII族窒化物膜を形成する以前に、前記エピタキ
シャル成長基板の、少なくとも前記III族窒化物膜が形
成される主面に対して前処理を行ない、前述したような
表面欠陥を取り除くことを想到し、本発明をするに至っ
たものである。

【００１１】このように、本発明のIII族窒化物膜の製
造方法によれば、エピタキシャル成長基板の表面は、前
述したパーティクルなどの表面欠陥が取り除かれて清浄
されているので、目的とするIII族窒化物膜を前記エピ
タキシャル成長基板上に成長させた場合において、前記
III族窒化物膜中の、前記表面欠陥に起因した欠陥の発
生は著しく低減される。したがって、前記エピタキシャ
ル成長基板上に、１以上のIII族窒化物膜を形成して所
定の半導体素子を作製した場合において、その製造歩留
まりを飛躍的に向上させることができる。

【００１２】本発明におけるエピタキシャル成長基板の
前処理は、具体的には加熱処理、プラズマ処理、光化学
処理、及び洗浄処理の少なくとも１つを用いて行なうこ
とが好ましい。これによって、前述したようなエピタキ
シャル成長基板上の表面欠陥をより効果的に除去するこ
とができる。

【００１３】以下、前述した加熱処理などの前処理を含
む本発明の詳細を、発明の実施の形態に則して説明す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の製造方法に用い
るエピタキシャル成長基板の一例を示す構成図である。
図１に示すエピタキシャル成長用基板５は、単結晶材料
からなる基材１と、この基材１上にエピタキシャル成長
された、少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる下
地膜２とを具えている。

【００１５】基材１を構成する前記単結晶材料は、形成
すべきIII族窒化物膜の種類、さらには最終的に得るべ
く半導体素子の種類に応じて異なるが、Ａｌ_２Ｏ _３、Ａ
ｌＧａＮ、ＳｉＣ、ＮｄＧａＯ_３、ＬｉＧａＯ_２、Ｌｉ
ＡｌＯ_２、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ_２Ｏ_４、ＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ又はＳｉなどの単結晶材料を用いることがで
きる。そして、形成すべき前記III族窒化物膜のエピタ
キシャル成長方向及び配向性などに依存して、前記単結
晶材料の任意の結晶面でカットしたものを用いることが
できる。

【００１６】下地膜２を構成する、少なくともＡｌを含
むIII族窒化物は、一般式Ａｌ_ＸＧａ_ＹＩｎ_ＺＮ（Ｘ＞
０，Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１）で表すことができる。前記III族
窒化物中におけるＡｌ含有量は、下地膜２上に形成する
III族窒化物膜の種類、及び最終的に完成させるべく半
導体素子の効率などに応じて任意に設定することができ
る。また、下地膜２は単一層から構成することもできる
し、組成の異なる複数の層から構成することもできる。

【００１７】本発明の製造方法では、例えば、図１に示
すエピタキシャル成長基板５の、少なくともIII族窒化
物膜を形成すべき主面５Ａ（下地膜の主面）に対して前
処理を行なう。この前処理は、前述したように、好まし
くは加熱処理、プラズマ処理、光化学処理、及び洗浄処
理の少なくとも１つから構成される。

【００１８】また、前処理を行なうに際しては、予めＥ
ＬＯ成長のための基板加工、あるいはIII族窒化物膜の
構成材料以外の材料を用いたパターニングを加えること
もできる。

【００１９】前記加熱処理は、例えば、真空中又は不活
性ガス雰囲気で行なうことができる。この場合は、前記
加熱処理によってエピタキシャル成長基板５の主面５Ａ
が活性化され、主面５Ａ上に付着したパーティクルなど
が多量の熱エネルギーを保有するようになって、分解し
たり、主面５Ａから離脱するようになる。さらに、エピ
タキシャル成長基板５、すなわち下地膜２の内部におけ
る拡散運動が盛んになり、主面５Ａ近傍の変質層や傷な
ども消失させることができるようなる。

【００２０】また、前記加熱処理は、水素化物ガス、酸
化物ガス、及びハロゲン系ガスの少なくとも１つからな
るガス雰囲気中で行なうこともできる。この場合は、こ
れらのガスから離脱した水素元素、酸素元素、及びハロ
ゲン元素などが、エピタキシャル成長基板５の主面５Ａ
に付着したパーティクル、さらには主面５Ａ自体と反応
して所定の腐食生成物を形成し、前記パーティクルなど
が腐食生成物として簡易に離脱するようになる。したが
って、この場合においても主面５Ａの清浄化を効率良く
行なうことができる。

【００２１】さらには、不活性ガス雰囲気中に、上述し
た水素化物ガス、酸化物ガス、及びハロゲン系ガスの少
なくとも１つを含有させた混合雰囲気中で前記加熱処理
を行なうこともできる。

【００２２】不活性ガスとしては、アルゴンガス及び窒
素ガスを用いることができ、水素化物ガスとしては水素
ガス、ＮＨ_３ガス、ＣＨ_４ガス及びＳｉＨ_４ガスなどを
用いることができる。また、酸化物ガスとしては、酸素
ガス、水蒸気、二酸化炭素などを用いることができ、ハ
ロゲン系ガスとしては、ＨＣｌガス、ＳｉＣｌ_４ガス、
ＣｌＦ_３ガス及びＣＨＦ_３ガスなどを用いることができ
る。

【００２３】さらに、前記加熱処理を真空中で行なう場
合は、加熱処理前の初期真空度が１Ｔｏｒｒ以下となる
温度で行なう。

【００２４】前記加熱処理は、好ましくは１００〜１５
００℃、さらに好ましくは５００〜１５００℃で行なう
ことが好ましい。これによって、エピタキシャル成長基
板の表面欠陥を効率よく除去することができ、III族窒
化物膜を形成すべき主面、例えば、図１に示すエピタキ
シャル成長基板５の主面５Ａの清浄化をより効率よく行
なうことができる。

【００２５】また、１５００℃を超えて加熱処理を行な
った場合は、III族窒化物膜を形成すべき前記エピタキ
シャル成長基板の前記主面の荒れなどが生じる場合があ
るので、前記加熱処理温度を１５００℃以下とすること
により、このような加熱処理に伴うエピタキシャル成長
基板の荒れを防止することができる。

【００２６】なお、前記加熱処理に要する時間は、エピ
タキシャル成長基板の種類、及び加熱処理雰囲気に依存
するが、通常１分〜２４時間である。

【００２７】また、このような加熱処理は、III族窒化
物膜、さらには半導体素子の製造工程と同一バッチで行
なうこともできるし、別バッチで行なうこともできる。
さらには、III族窒化物膜の作製に用いる反応管を共用
することもできるし、別の容器内で独立させて行なうこ
ともできる。

【００２８】いずれの場合においても、エピタキシャル
成長基板を所定の容器内に設置されたサセプタ上に固定
した後、前述したようなガスを外部より導入し、前記サ
セプタ内に内蔵されたヒータ、あるいは前記サセプタに
対向して設けられた赤外線ヒータなどで前記エピタキシ
ャル成長基板を前述したような温度まで加熱し、所定時
間保持することにより行なう。

【００２９】前述したプラズマ処理は、例えば、不活性
ガス、水素化物ガス、酸化物ガス、及びハロゲン系ガス
の少なくとも１つを用いて行なうことができる。すなわ
ち、例えば、図１に示すエピタキシャル成長基板５を所
定容器内のサセプタ上に固定した後、前記容器内に上述
したガスを導入し、このガスをプラズマ化することによ
り生成したラジカルで、エピタキシャル成長基板５の主
面５をボンバードする。

【００３０】すると、主面５Ａ上に付着したパーティク
ルなどはボンバードメントによって離脱除去される。さ
らに、主面５Ａ部分に形成されている変質層なども上述
したボンバードメントによるエッチング除去される。こ
れによって、主面５Ａの表面欠陥を除去して清浄化する
ことができる。

【００３１】なお、不活性ガスに比べて、水素化物ガ
ス、酸化物ガス、及びハロゲン系ガスは腐食作用が強
く、ボンバードメントによるエッチングの程度が大きく
なる。したがって、エピタキシャル成長基板の種類によ
っては、逆に表面荒れを引き起こして欠陥を増大させて
しまう可能性がある。したがって、このような腐食性ガ
スは、エピタキシャル成長基板の種類などに応じて適宜
に選択し、あるいは不活性ガス中に適当な割合で含有さ
せる。

【００３２】これら不活性ガス及び水素化物ガスとして
は、上述したようなものを用いることができる。また、
前記ガスのプラズマ化は高周波などを用いて行なうこと
ができ、プラズマ処理時間は５秒〜６０分である。

【００３３】また、前述したプラズマ処理は、III族窒
化物膜、さらには半導体素子の製造工程と同一バッチで
行なうこともできるし、別バッチで行なうこともでき
る。さらには、III族窒化物膜の作製に用いる反応管を
共用することもできるし、別の容器内で独立させて行な
うこともできる。

【００３４】いずれの場合においても、エピタキシャル
成長基板を所定の容器内に設置されたサセプタ上に固定
した後、前述したようなガスを外部より導入し、前記サ
セプタと前記容器壁との間に高周波を印加し、前記導入
ガスをプラズマ化し、このプラズマ雰囲気内で所定時間
保持することにより行なう。

【００３５】また、前述した光化学処理は、所定の光を
エピタキシャル成長基板の、少なくともIII族窒化物膜
を形成する主面、例えば、図１に示すエピタキシャル成
長基板５の主面５Ａに照射することによって行なう。こ
れによって、例えば、図１に示すエピタキシャル成長基
板５の主面５Ａ近傍の領域が光化学反応によって改質さ
れ、主面５Ａ近傍の変質層などを改変し、除去すること
ができる。

【００３６】光化学処理の効果をより実効足らしめるた
めには、波長４００ｎｍ以下の光を用いることが好まし
い。具体的には、紫外光又は真空紫外光を用いる。さら
には、１ｍＷ／ｃｍ^２以上、好ましくは５ｍＷ／ｃｍ^２
以上の強度の光を用いる。なお、照射エネルギーが大き
いほど効果も高くなるが、最大照射エネルギーは、照射
光波長によってはエピタキシャル基板を劣化させない範
囲で適宜選択することができる。現状では、最大照射エ
ネルギーを１００ｍＷ／ｃｍ^２に設定している。

【００３７】上記光化学処理中の圧力、雰囲気は適宜に
選択することができる。好ましくは、酸素、窒素、水素
のいずれかを含むガス中、あるいは真空中で行なうこと
が望ましい。これによって光化学処理の効果をより向上
させることができる。さらに、好ましい光化学処理時間
は、５秒〜６０分である。

【００３８】上記同様に、光化学処理は、III族窒化物
膜、さらには半導体素子の製造工程と同一バッチで行な
うこともできるし、別バッチで行なうこともできる。さ
らには、III族窒化物膜の作製に用いる反応管を共用す
ることもできるし、別の容器内で独立させて行なうこと
もできる。

【００３９】いずれの場合においても、エピタキシャル
成長基板を、所定の容器内に設置されたサセプタ上に固
定した後、前記容器に設けられた窓より、紫外光などの
光を前記容器内に導入し、前記エピタキシャル成長基板
の主面上に所定時間照射して行なう。

【００４０】また、前記洗浄処理は、好ましくは酸性又
はアルカリ性の溶液を用いて行なう。このような湿式の
洗浄処理によれば、例えば、図１に示すエピタキシャル
成長基板５の主面５Ａに付着したパーティクルを離脱洗
浄することができるとともに、主面５Ａの表層部分をエ
ッチング除去することによって、主面５Ａ近傍に形成さ
れた変質層や傷などを除去することができる。

【００４１】なお、上述した酸性溶液としては、塩酸、
硝酸、硫酸、フッ酸、及び燐酸など公知の酸性溶液を用
いることができ、適宜所定の濃度に調整して使用する。
また、アルカリ性溶液としては、アンモニア、水酸化ナ
トリウム溶液、水酸化カリウム溶液などの公知のアルカ
リ性溶液を用いることができ、適宜所定の濃度の調整し
て使用する。

【００４２】また、前記洗浄処理は、有機溶剤を用いて
行なうこともできる。このような湿式の洗浄処理によれ
ば、例えば、図１に示すエピタキシャル成長基板５の主
面５Ａに付着したパーティクルを離脱洗浄あるいは溶解
洗浄することができるとともに、主面５Ａ近傍に生成さ
れた変質層などをも溶解除去することができる。有機溶
剤としては、アセトンやイソプロピルアルコールなど公
知のものを使用することができる。

【００４３】また、酸性溶液若しくはアルカリ性溶液を
用いた洗浄処理と、有機溶剤を用いた洗浄処理とを併用
することもできる。さらに、このような洗浄処理中に、
超音波を加えて洗浄効果を高めることもできるし、洗浄
液の蒸気を用いて洗浄を行なうこともできる。

【００４４】上述した洗浄処理は、前記溶液又は前記溶
剤が満たされた容器内にエピタキシャル成長基板を浸漬
する、あるいは前記溶液などを前記エピタキシャル成長
基板上に塗布することによって実施する。このため、本
洗浄処理は、通常はIII族窒化物膜、及び半導体素子の
製造工程と別バッチで行なう。

【００４５】なお、以上詳述した加熱処理、プラズマ処
理、光化学処理、及び洗浄処理は、それぞれ単独で用い
ることもできるが、２以上を組み合わせて用いることも
できる。エピタキシャル成長基板の清浄効果を増大させ
る場合は、プラズマ処理又は洗浄処理の少なくとも一方
を用いることが好ましい。

【００４６】本発明の製造方法においては、上述したエ
ピタキシャル成長基板の前処理が完了した後、目的とす
るIII族窒化物膜を形成し、最終的には半導体素子を作
製する。

【００４７】

【実施例】本実施例では、エピタキシャル成長基板を用
いて図２に示すような半導体発光素子１５を作製し、上
述した前記エピタキシャル成長基板に対する前処理の有
無による歩留まりの高低を評価した。

【００４８】（実施例１）Ｃ面サファイア単結晶からな
る基材１と、この基材上にエピタキシャル成長して形成
したＡｌＮ下地膜２とからなるエピタキシャル成長基板
５を、反応管内に設置されたサセプタ上に載置した後、
固定した。そして、水素及びアンモニア雰囲気中で１２
００℃に加熱し、１０分間保持することによって、エピ
タキシャル成長基板５の前処理を実施した。

【００４９】次いで、エピタキシャル成長基板５上に、
第１の導電層６としてのｎ−ＧａＮ層を厚さ３μｍに成
長させるとともに、第１のクラッド層７としてのｎ−Ａ
ｌＧａＮ層を厚さ０．１μｍに成長させた。次いで、発
光層８としてのｉ−ＡｌＧａＮ層を厚さ０．０５μｍに
成長させ、第２のクラッド層９としてのｐ−ＡｌＧａＮ
層を厚さ０．０５μｍに成長させ、第２の導電層ｐ−Ｇ
ａＮ層を厚さ０．５μｍに成長させた。その後、積層方
向に第１の導電層６の一部が露出するまでエッチング処
理を行ない、この露出した表面上にＡｌ／Ｔｉからなる
ｎ−電極１１、及び第１の導電層１０上にＡｕ／Ｎｉか
らなるｐ−電極１２を作製した。

【００５０】以上のような工程を繰り返すことによっ
て、図２に示す構成で、表面側の大きさが２００μｍ角
の半導体発光素子１５を１０００個作製し、各素子内で
の１μｍ以上のピットの有無により合否判断を行ない、
その歩留まりを評価した。その結果、歩留まりは９０％
であることが判明した。

【００５１】（実施例２）実施例１と同じエピタキシャ
ル成長基板５を用い、これを反応管内に設置されたサセ
プタ上に載置した後、吸引固定した。そして、前記反応
管内を塩素ガス及び窒素ガスで満たし、塩素ガス及び窒
素ガス雰囲気にした後、高周波を印加することによって
プラズマ化し、このプラズマ雰囲気中にエピタキシャル
成長基板５を３０秒間保持することによって、エピタキ
シャル成長基板５の前処理を実施した。その後、実施例
１と同様にして各層を作製し、図２に示すような半導体
発光素子１５を作製した。そして、実施例１と同様の条
件で歩留まりを評価したところ、９０％であることが判
明した。

【００５２】（実施例３）実施例１と同じエピタキシャ
ル成長基板５を用い、これを反応管内に設置されたサセ
プタ上に載置した後、吸引固定した。そして、前記反応
管内を窒素ガス及び酸素ガスで満たし、窒素ガス及び酸
素ガス雰囲気にした後、前記反応管壁に設けられた窓を
介して紫外光を導入し、エピタキシャル成長基板５の主
面５Ａに１分間照射させることによって、エピタキシャ
ル成長基板５の前処理を実施した。その後、実施例１と
同様にして各層を作製し、図２に示すような半導体発光
素子１５を作製した。そして、実施例１と同様の条件で
歩留まりを評価したところ、９０％であることが判明し
た。

【００５３】（実施例４）実施例１と同じエピタキシャ
ル成長基板５を用い、これをアセトン、イソプロピルア
ルコール、塩酸、及び純水が入った容器内で順次にそれ
ぞれ１０分間浸漬し、超音波洗浄することにより、エピ
タキシャル成長基板５の前処理を実施した。その後、エ
ピタキシャル成長基板５を反応管内に設置されたサセプ
タ上に載置し、吸引固定した後、実施例１に示すような
成膜処理を施すことによって、図２に示すような半導体
発光素子１５を作製した。そして、実施例１と同様の条
件で歩留まりを評価したところ、９０％であることが判
明した。

【００５４】（比較例）エピタキシャル成長基板５の前
処理を行なわない以外は、上記実施例１と同様にして成
膜処理を行ない、図２に示す半導体発光素子１５を作製
した。そして、前記同様にして歩留まりを評価したとこ
ろ、４０％であることが判明した。

【００５５】以上、実施例１〜４並びに比較例から明ら
かなように、本発明に従ってエピタキシャル成長基板５
の前処理を実施した場合は、前処理を実施しない場合に
比較して製造部止まりが約５０ポイント程度向上してい
ることが分かる。すなわち、前記前処理によって、エピ
タキシャル成長基板５の主面５Ａの表面欠陥が除去され
て十分に清浄化されていることが分かる。

【００５６】以上、具体例を挙げながら、発明の実施の
形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明
は上記内容に限定されるものではなく、本発明の内容に
限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限
りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。

【００５７】例えば、本実施例においては、発光素子構
造を作製する際において本発明を適用したが、受光素子
構造あるいは電子デバイス構造などの他の半導体素子構
造を作製する際に適用することもできる。また、各素子
を構成する各層の組成についても、前記素子の目的に応
じてＡｌ、Ｇａ、及びＩｎを適宜選択して含有させた組
成のものから構成することができ、積層順序及びｐ型、
ｉ型、及びｎ型の導電性を適宜選択することができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エピタキシャル成長基板の表面欠陥を除去して清浄化す
ることができ、このエピタキシャル成長基板上に形成す
るIII族窒化物膜の、前記表面欠陥に起因した欠陥の発
生を効果的に抑制することができる。したがって、１以
上のIII族窒化物膜を形成して半導体素子を作製した場
合に、その製造部止まりを飛躍的の向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエピタキシャル成長用基板の一例を示
す構成図である。

【図２】本発明のエピタキシャル成長用基板を用いて作
製した、半導体発光素子の一例を示す構成図である。１基材、２下地膜、５エピタキシャル成長基板、
５Ａエピタキシャル成長基板の主面

フロントページの続き (72)発明者小田修愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BE15 DB01 ED06 EF01 HA06 TC14 TC16 TC17 TC19 5F045 AB09 AB14 AF02 AF05 AF09 BB12 HA02 HA06 HA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の単結晶材料からなる基材と、この基
材上にエピタキシャル成長された、少なくともＡｌを含
むIII族窒化物からなる下地膜とを具えるエピタキシャ
ル成長基板を準備する工程と、前記エピタキシャル成長基板の、少なくともIII族窒化
物膜を形成すべき主面を前処理する工程と、前記エピタキシャル成長基板の前記主面上に、前記III
族窒化物膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする、III族窒化物膜の製造方法。
【請求項２】前記前処理は、加熱処理、プラズマ処理、
光化学処理、及び洗浄処理の少なくとも１つであること
を特徴とする、請求項１に記載のIII族窒化物膜の製造
方法。
【請求項３】前記加熱処理は、真空中又は不活性ガス雰
囲気中で行なうことを特徴とする、請求項２に記載のII
I族窒化物膜の製造方法。
【請求項４】前記加熱処理は、水素化物ガス、酸化物ガ
ス、及びハロゲン系ガスの少なくとも１つからなるガス
雰囲気中で行なうことを特徴とする、請求項２に記載の
III族窒化物膜の製造方法。
【請求項５】前記加熱処理は、１００〜１５００℃で行
なうことを特徴とする、請求項３又は４に記載のIII族
窒化物膜の製造方法。
【請求項６】前記プラズマ処理は、不活性ガス、水素化
物ガス、酸化物ガス、及びハロゲン系ガスの少なくとも
１つからなるガス雰囲気中で行なうことを特徴とする、
請求項２に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
【請求項７】前記光化学処理は、波長４００ｎｍ以下の
光を照射して行なうことを特徴とする、請求項２に記載
のIII族窒化物膜の製造方法。
【請求項８】前記光化学処理は、１ｍＷ／ｃｍ^２〜１０
０ｍＷ／ｃｍ^２の強度を有する光を照射して行なうこと
を特徴とする、請求項７に記載のIII族窒化物膜の製造
方法。
【請求項９】前記洗浄処理は、酸性又はアルカリ性の溶
液を用いて行なうことを特徴とする、請求項２に記載の
III族窒化物膜の製造方法。
【請求項１０】前記洗浄処理は、有機溶剤を用いて行な
うことを特徴とする、請求項２に記載のIII族窒化物膜
の製造方法。
【請求項１１】所定の単結晶材料からなる基材と、この
基材上にエピタキシャル成長された、少なくともＡｌを
含むIII族窒化物からなる下地膜とを具えるエピタキシ
ャル成長基板を、加熱処理、プラズマ処理、光化学処
理、及び洗浄処理の少なくとも１つを用いて前処理する
ことを特徴とする、エピタキシャル成長基板の前処理方
法。