JP2003171200A - Crystal growth method for compound semiconductor and compound semiconductor device - Google Patents

Crystal growth method for compound semiconductor and compound semiconductor device

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JP2003171200A
JP2003171200A JP2001368049A JP2001368049A JP2003171200A JP 2003171200 A JP2003171200 A JP 2003171200A JP 2001368049 A JP2001368049 A JP 2001368049A JP 2001368049 A JP2001368049 A JP 2001368049A JP 2003171200 A JP2003171200 A JP 2003171200A
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substrate
aln
crystal growth
compound semiconductor
growth method
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JP2001368049A
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Japanese (ja)
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Migaku Ezaki
琢 江崎
Masahiro Okuda
昌宏 奥田
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Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for growing a crystal, by which a good quality compound semiconductor crystal thin film can be formed even when a substrate which has not been hitherto used because of its lattice mismatch or the difference in the coefficients of thermal expansion is used, and to provide a compound semiconductor device utilizing the method. <P>SOLUTION: In the crystal growth method for the compound semiconductor, a compound semiconductor 206 constituted of an element contained in an amorphous film 202 and an element contained in a raw material 204 supplied is grown on a first substrate 201 by preparing a second substrate by forming the amorphous film 202 containing at least one element constituting the compound semiconductor 206 on the first substrate 201, then preparing a third substrate by arranging areas 203 where the probability of nucleation of the compound semiconductor crystal is high on the amorphous film 202 on the surface of the second substrate, and supplying the raw material 204 containing an element which is not contained in the amorphous film 202 and constituting the compound semiconductor 206 onto the third substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、化合物半導体結晶
薄膜の形成法に関し、特に使用できる基板と結晶との格
子不整や熱膨張係数差が大きいため良質な結晶が得られ
なかった化合物半導体結晶薄膜の形成法、及びそれを利
用して作製される化合物半導体装置に関する。本発明
は、例えば、紫外から赤外に至る領域の半導体発光素子
等に利用される化合物半導体結晶薄膜の形成に適用され
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a compound semiconductor crystal thin film, and particularly to a compound semiconductor crystal thin film in which a good quality crystal cannot be obtained because of a large lattice mismatch and a large difference in thermal expansion coefficient between the usable substrate and the crystal. And a compound semiconductor device manufactured by using the method. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to, for example, formation of a compound semiconductor crystal thin film used for a semiconductor light emitting device in a region from ultraviolet to infrared.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体電子素子や発光、受光素子
等に用いられる化合物半導体単結晶薄膜は、単結晶基板
上にエピタキシャル成長させることで形成されてきた。
高性能な化合物半導体素子を実現するためには、高品質
な単結晶薄膜を形成することは重要な技術であり、これ
まで、さまざまな結晶成長技術が開発されてきた。例え
ば、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法や、MOCVD(Metal-O
rganic Chemical VaporDeposition)法等が挙げられる。
これらの成長技術の発展により、GaAsを基板として、Ga
As、AlAs及びその混晶からなる高速電子素子や発光ダイ
オード、半導体レーザーが実用化され、InPを基板とし
て、InGaAsP4元結晶からなる半導体レーザー等が実用
化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, compound semiconductor single crystal thin films used for semiconductor electronic devices, light emitting devices, light receiving devices, etc. have been formed by epitaxial growth on a single crystal substrate.
In order to realize a high-performance compound semiconductor device, forming a high quality single crystal thin film is an important technique, and various crystal growth techniques have been developed so far. For example, MBE (Molecular Beam Epitaxy) method and MOCVD (Metal-O
rganic Chemical Vapor Deposition) method and the like.
With the development of these growth technologies, GaAs is used as a substrate and Ga
High-speed electronic devices, light-emitting diodes, and semiconductor lasers made of As, AlAs, and mixed crystals thereof have been put to practical use, and semiconductor lasers made of InGaAsP quaternary crystal have been put to practical use with InP as a substrate.

【0003】しかしながら、成長技術は進展しているに
もかかわらず、まだ残されている問題点も多い。その代
表的な一つが、結晶成長をさせる基板の問題である。化
合物半導体の結晶成長では、単結晶基板そのものの品質
や、基板と成長する結晶との格子不整と熱膨張係数の差
違が問題となる。すなわち、用いる基板に欠陥等が存在
すると、成長する化合物半導体結晶にも基板の欠陥を受
けついだ欠陥が導入されたり、成長する化合物半導体結
晶の格子定数と熱膨張係数が、基板のそれらと違いがあ
ると、結晶の成長中や成長後に応力がかかり、成長層に
欠陥が導入されてしまう。そのため、良質な結晶を得る
ためには、良質な単結晶基板を用い、なおかつ、基板と
格子整合が取れる結晶を成長するか、あるいは、格子不
整がある場合は、欠陥導入には至らない膜厚に精密に制
御して成長するなどの手法が取られる。
However, although the growth technology has advanced, there are still many problems that remain. One of the representative ones is the problem of the substrate for crystal growth. In the crystal growth of a compound semiconductor, the quality of the single crystal substrate itself, the lattice mismatch between the substrate and the growing crystal, and the difference in the coefficient of thermal expansion pose problems. That is, if the substrate used has defects or the like, the growing compound semiconductor crystal also receives defects in the substrate and the growing compound semiconductor crystal has a lattice constant and a thermal expansion coefficient different from those of the substrate. If so, stress is applied during or after the crystal growth, and defects are introduced into the growth layer. Therefore, in order to obtain a good quality crystal, a good quality single crystal substrate should be used, and if a crystal that can be lattice-matched with the substrate is grown or if there is a lattice mismatch, a film thickness that does not lead to defect introduction. Techniques such as precise control and growth are taken.

【0004】このように、化合物半導体結晶薄膜形成に
おいては、良質な基板が必要不可欠であって、また、成
長する化合物半導体はその基板により制限を受けてしま
う。更に、コストの点からみても、化合物半導体結晶成
長の基板として主に用いられる、GaAsやInP等は、例え
ば、多くの電子デバイスに応用されているSi基板に比べ
ると、非常に高価であり問題がある。
Thus, in forming a compound semiconductor crystal thin film, a good quality substrate is indispensable, and the growing compound semiconductor is limited by the substrate. Furthermore, in terms of cost, GaAs and InP, which are mainly used as substrates for compound semiconductor crystal growth, are extremely expensive and problematic compared with, for example, Si substrates applied to many electronic devices. There is.

【0005】近年、青〜紫外発光素子用として、サファ
イア基板に形成した窒化物半導体が用いられていて、格
子不整が大きい材料を用いて発光素子等を作製すること
も行われている。しかしながら、依然としてこれらの半
導体層には格子不整による欠陥が多く存在し、発光効率
の向上等、より高性能な素子の実現を目指すためには、
より高品質の結晶薄膜を形成する技術が必要とされる。
最近では横方向成長を利用して結晶薄膜に欠陥の無い部
分を作る方法なども検討されているが、この方法では基
板全面が利用できないという欠点がある。さらには、現
在主に用いられているサファイア基板は、Si基板に比べ
れば非常に高価であり、この点も問題を残している。
In recent years, a nitride semiconductor formed on a sapphire substrate has been used for blue-to-ultraviolet light emitting devices, and light emitting devices and the like have also been manufactured using a material having a large lattice mismatch. However, many defects due to lattice misalignment still exist in these semiconductor layers, and in order to realize higher performance devices such as improvement in light emission efficiency,
Techniques for forming higher quality crystalline thin films are needed.
Recently, a method of forming a defect-free portion in a crystal thin film by utilizing lateral growth has been studied, but this method has a drawback that the entire surface of the substrate cannot be used. Furthermore, the sapphire substrate that is currently mainly used is much more expensive than the Si substrate, and this also leaves a problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
は格子不整や熱膨張係数差によって使用できなかった基
板を用いても、良質な化合物半導体結晶薄膜を形成でき
るような結晶成長法、及びそれを利用して作製される化
合物半導体装置を提供することである。特に、これま
で、格子不整により良質な物が得られなかったAlN等の
窒化物半導体の良質な薄膜を形成することを目的とす
る。さらには、安価なSi基板を用いても良質な単結晶窒
化物半導体薄膜を形成することを目的とする。さらに
は、より安価で、大面積発光デバイスに応用の可能性の
あるガラス基板へ良質な窒化物半導体薄膜を形成するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a crystal growth method capable of forming a good quality compound semiconductor crystal thin film using a substrate which could not be used in the past because of a lattice mismatch or a difference in thermal expansion coefficient. And to provide a compound semiconductor device manufactured using the same. In particular, it is an object of the present invention to form a high quality thin film of a nitride semiconductor such as AlN, which has not been obtained so far due to the lattice mismatch. Furthermore, it is an object to form a high quality single crystal nitride semiconductor thin film even if an inexpensive Si substrate is used. Furthermore, it is an object of the present invention to form a good quality nitride semiconductor thin film on a glass substrate which is cheaper and has a possibility of being applied to a large area light emitting device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の化合物半導体の結晶成長法は、一般的には、第1の
基板上に該化合物半導体を構成する元素を1つ以上含む
非晶質膜を形成して第2の基板を作成する工程と、該第2
の基板表面の該非晶質膜上に該化合物半導体結晶の核発
生確率の高い領域を配置して第3の基板を作成する工程
と、該非晶質膜に含まれなくて且つ該化合物半導体を構
成する元素を含む原料を該第3の基板上に供給し、該非
晶質膜内に含まれる元素と該供給する原料に含まれる元
素とで構成される該化合物半導体を第1の基板上に成長
する工程とを有することを特徴とする。そして、典型例
で言えば、窒化アルミニウム(AlN)の結晶成長法であっ
て、第1の基板上に、厚さ100nm以下の窒化シリコン非晶
質膜を形成して第2の基板を作成する工程と、該第2の基
板表面の該窒化シリコン非晶質膜上にAlN結晶の核発生
確率の高い領域を配置して第3の基板を作成する工程
と、該第3の基板上にAlを含む原料を供給してAlNを第1
の基板上に成長させる工程とを有することを特徴とす
る。
The compound semiconductor crystal growth method of the present invention which achieves the above-mentioned object generally comprises an amorphous material containing one or more elements constituting the compound semiconductor on the first substrate. A step of forming a quality film to form a second substrate;
A step of forming a third substrate by arranging a region having a high nucleus generation probability of the compound semiconductor crystal on the amorphous film on the substrate surface, and forming the compound semiconductor without being included in the amorphous film. Is supplied to the third substrate, and the compound semiconductor composed of the element contained in the amorphous film and the element contained in the supplied material is grown on the first substrate. And a step of performing. Then, as a typical example, in the aluminum nitride (AlN) crystal growth method, a silicon nitride amorphous film having a thickness of 100 nm or less is formed on the first substrate to form a second substrate. A step of forming a third substrate by arranging a region having a high probability of nucleation of AlN crystals on the silicon nitride amorphous film on the surface of the second substrate, and forming an Al on the third substrate. Supply the raw material containing
And a step of growing it on the substrate.

【0008】上記AlNの結晶成長法においては、以下の
様なより具体的な態様が可能である。前記第1の基板は
シリコン単結晶基板などのシリコン基板であり得る。こ
の場合、前記窒化シリコン非晶質膜を形成する工程が、
1×10-3[Torr]以下の真空チャンバー内で活性窒素を照
射する工程であり得る。通常のチャンバーでは、活性窒
素源から基板までの距離が100mm程度以上になることか
ら、活性窒素源からの窒素ビームが散乱されずに基板に
到達できる為に、圧力を1×10-3[Torr]以下に設定する
必要がある。また、前記窒化シリコン非晶質膜を形成す
る工程が、アンモニア(NH3)雰囲気下でシリコン基板を
加熱する工程や、加熱した基板上に窒素を含む有機原料
を供給する工程でもあり得る。
In the above AlN crystal growth method, the following more specific embodiments are possible. The first substrate may be a silicon substrate such as a silicon single crystal substrate. In this case, the step of forming the silicon nitride amorphous film includes
It may be a step of irradiating with active nitrogen in a vacuum chamber of 1 × 10 −3 [Torr] or less. In a normal chamber, the distance from the active nitrogen source to the substrate is about 100 mm or more, so the nitrogen beam from the active nitrogen source can reach the substrate without being scattered, so the pressure is 1 × 10 -3 [Torr ] It is necessary to set below. Further, the step of forming the silicon nitride amorphous film may be a step of heating a silicon substrate in an ammonia (NH 3 ) atmosphere or a step of supplying an organic raw material containing nitrogen onto the heated substrate.

【0009】また、前記第1の基板は、シリコンカーバ
イド(SiC)基板、またはサファイア(Al2O3)基板であり
得る。更には、前記第1の基板が、ガラス、または表面
をSi02膜で覆われたシリコン基板でもあり得る。
The first substrate may be a silicon carbide (SiC) substrate or a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate. Further, the first substrate may be glass or a silicon substrate whose surface is covered with a SiO 2 film.

【0010】前記窒化シリコン非晶質膜上にAlN結晶の
核発生確率の高い領域を配置して第3の基板を作成する
工程は、該窒化シリコン非晶質膜上にFIBによりAlを堆
積し、さらに700℃以上で熱処理を行う工程であり得
る。AlN結晶の核発生確率の高い領域を配置する工程
は、この例以外にも色々な方法がある。例えば、窒化シ
リコン膜上にAu、Ag、Cu、Pt、Pd等の金属を数原子層だ
け蒸着し、さらに加熱処理して凝集させ、微小な金属の
塊を窒化シリコン上に配置する方法がある。この微小な
金属塊は、加熱処理時の加熱温度と加熱時間を制御する
ことで、或る一定の間隔で配置することが出来る。この
ように、微小な金属の塊を一定間隔、例えば2μmで配置
した窒化シリコン膜上にAl原料を供給し、加熱すると、
窒化シリコン膜上をマイグレーションするAl原料は金属
の塊の部分でのマイグレーション速度が落ち、AlN結晶
化しやすくなる。つまり、微小な金属の塊が配置された
部分が核形成確率が高い部分となる。その他の方法で
は、窒化シリコン膜をパターニングして、凹部を作成す
ることでも、AlN核の発生確率を高くする部分を配置す
ることが出来る。金属と接触したときの界面エネルギー
が、基板と金属の界面エネルギーよりも小さな物質を選
択にパターニングして、核発生確率の高い領域を作製す
るのである。
In the step of arranging a region having a high nucleation probability of AlN crystals on the silicon nitride amorphous film to form a third substrate, Al is deposited by FIB on the silicon nitride amorphous film. In addition, the heat treatment may be performed at 700 ° C. or higher. There are various methods other than this example for the step of arranging the region of the AlN crystal having a high nucleus generation probability. For example, there is a method of evaporating a few atomic layers of metal such as Au, Ag, Cu, Pt, and Pd on a silicon nitride film, further heat-treating them to agglomerate, and arranging minute metal lumps on silicon nitride. . The minute metal ingots can be arranged at a certain fixed interval by controlling the heating temperature and heating time during the heat treatment. In this way, when the Al raw material is supplied and heated on a silicon nitride film in which minute metal blocks are arranged at regular intervals, for example, 2 μm,
The Al raw material that migrates on the silicon nitride film has a low migration rate in the metal lump portion and is likely to be crystallized by AlN. That is, the portion where the minute metal lumps are arranged has a high nucleation probability. According to other methods, the silicon nitride film is patterned to form the recesses, so that the portions that increase the probability of generating AlN nuclei can be arranged. By selectively patterning a substance whose interface energy when contacting with a metal is smaller than the interface energy between the substrate and the metal, a region having a high probability of nucleation is produced.

【0011】また、前記第4の基板上にAlを含む原料を
供給してAlNを第1の基板上に成長させる工程は、1×10
-3[Torr]以下の真空チャンバー内で、700℃以上に加熱
した第4の基板上にAlビームを照射する工程であり得
る。この圧力条件は、分子ビームが散乱されずに基板に
到達する条件で決定される。この温度条件は、基板に到
達したAlが基板表面上で十分マイグレーションして、均
一なAlNが形成される為の条件である。Alを含む原料を
供給してAlNを第1の基板上に成長させる工程は、700℃
以上に加熱した第4の基板上に、Alを含む有機金属原料
を供給する工程でもあり得る。
The step of supplying a raw material containing Al onto the fourth substrate to grow AlN on the first substrate is 1 × 10.
It may be a step of irradiating the fourth substrate heated to 700 ° C. or higher with an Al beam in a vacuum chamber of −3 [Torr] or less. This pressure condition is determined by the condition that the molecular beam reaches the substrate without being scattered. This temperature condition is a condition for Al that has reached the substrate to sufficiently migrate on the substrate surface to form uniform AlN. The process of supplying a raw material containing Al and growing AlN on the first substrate is 700 ° C.
It may also be a step of supplying the organometallic raw material containing Al onto the fourth substrate heated as described above.

【0012】更に、上記目的を達成する本発明の化合物
半導体装置は、第1の基板上に積層された複数の窒化物
半導体エピタキシャル成長層からなる化合物半導体装置
であり、該第1の基板の直上に、上記の結晶成長法によ
って成長された厚さ100nm以下のAlN層を備えていること
を特徴とする。
Further, a compound semiconductor device of the present invention which achieves the above object is a compound semiconductor device comprising a plurality of nitride semiconductor epitaxial growth layers stacked on a first substrate, and the compound semiconductor device is provided directly on the first substrate. It is characterized by comprising an AlN layer having a thickness of 100 nm or less grown by the above crystal growth method.

【0013】更には、上記目的を達成する本発明の化合
物半導体装置は、ガラス基板上に複数の窒化物半導体を
積層して成る化合物半導体装置であり、該ガラス基板の
直上に、上記の結晶成長法によって、100μm径以下の大
きさの結晶で構成される厚さ50nm以下のAlN膜が、100nm
以下の厚さで積層されていることを特徴とする。この場
合、後記の第5の実施例で説明する様に、前記ガラス基
板直上のAlN膜を構成するAlN結晶の上部に発光デバイス
を作成し得る。
Furthermore, the compound semiconductor device of the present invention which achieves the above object is a compound semiconductor device in which a plurality of nitride semiconductors are laminated on a glass substrate, and the above-described crystal growth is performed directly on the glass substrate. The AlN film with a thickness of 50 nm or less composed of crystals with a diameter of 100 μm or less
It is characterized by being laminated in the following thickness. In this case, the light emitting device can be formed on the AlN crystal forming the AlN film directly on the glass substrate, as described in the fifth embodiment described later.

【0014】[0014]

【作用】上記した本発明は、以下のような作用・原理で
化合物半導体結晶薄膜の形成を行う。単結晶Si基板上に
AlN結晶を形成する典型的な場合を例として記す。な
お、SiとAlNは格子不整が約19%存在し、Si上に高品質な
AlN薄膜を形成するのは困難とされてきた。
The present invention described above forms a compound semiconductor crystal thin film according to the following action and principle. On single crystal Si substrate
A typical case of forming an AlN crystal will be described as an example. About 19% of Si and AlN have a lattice mismatch, which means that Si and AlN have high quality on Si.
It has been difficult to form AlN thin films.

【0015】まず、単結晶Si基板に、形成する化合物半
導体AlNの構成元素を含む非晶質膜である窒化シリコン
膜を100nm以下の厚さで形成する。次いで、その窒化シ
リコン膜上に、AlN結晶の核発生確率が大きく、且つ1μ
m程度以下の微少な領域を10μm以下の間隔で配置する。
例えば、FIBにより、Alを100nm2程度の領域で、2μm間
隔で、窒化シリコン上に堆積し、700℃程度以上の温度
で熱処理する。700℃程度以上の温度で、窒化シリコン
上にAlを供給すると、AlNが生成されることは一般に知
られている(App1ied Physics Letters 75, 484(1999)参
照)。そのため、Alを窒化シリコン膜上に堆積し、かつ
熱処理することで、窒化シリコン膜上にAlNの微小な領
域を配置できる。
First, a silicon nitride film, which is an amorphous film containing the constituent elements of the compound semiconductor AlN to be formed, is formed on a single crystal Si substrate to a thickness of 100 nm or less. Then, on the silicon nitride film, the probability of nucleation of AlN crystals is high, and
Small areas of about m or less are arranged at intervals of 10 μm or less.
For example, by FIB, Al is deposited on the silicon nitride at intervals of 2 μm in a region of about 100 nm 2 and heat-treated at a temperature of about 700 ° C. or higher. It is generally known that AlN is generated when Al is supplied onto silicon nitride at a temperature of about 700 ° C. or higher (see App1ied Physics Letters 75, 484 (1999)). Therefore, by depositing Al on the silicon nitride film and heat-treating it, a minute region of AlN can be arranged on the silicon nitride film.

【0016】次いで、基板温度を700℃以上にして、Al
を基板上に供給し、AlNの結晶成長を行う。基板上に到
達したAlは基板上でマイグレーションし、基板に2μm間
隔で配置されたAlNの部分でAlN結晶の核が発生する。つ
まり、Alを堆積、加熱してAlNを生成させた上記部分が
核発生確率の高い部分となるわけである。さらに、結晶
成長においては、Si基板上に形成した窒化シリコン膜は
非常に薄いうえ(上記の如く100nm以下であり、ここで
述べる成長過程が進むように、この様な厚さが要求され
る)、AlNの形成が始まると窒化シリコンは分解されて
いき、その部分はさらに薄くなる。そのため、形成され
るAlN結晶は、下地の単結晶Siの結晶方位に従って、特
定の結晶方位をもって成長が進む。さらには、AlN結晶
の成長は、一方の原料であるNはSi基板上に堆積された
窒化シリコン、つまりAlN結晶の横方向から供給される
ため、AlN結晶は最初の核が発生した箇所を中心にSi基
板表面に対して平行な方向に進む。この様な結晶成長
が、隣りのAlN部から発生した核から成長した結晶と衝
突するまで続き、やがてAlN結晶で基板全面が覆われ
る。
Next, the substrate temperature is set to 700 ° C. or higher and Al
Is supplied onto the substrate to grow AlN crystals. Al that has reached the substrate migrates on the substrate, and nuclei of AlN crystals are generated in the AlN portions arranged at 2 μm intervals on the substrate. That is, the above-mentioned portion where Al is deposited and heated to generate AlN becomes a portion having a high probability of nucleation. Furthermore, in crystal growth, the silicon nitride film formed on the Si substrate is extremely thin (100 nm or less as described above, and such a thickness is required so that the growth process described here proceeds). , When the formation of AlN begins, silicon nitride is decomposed and the portion becomes thinner. Therefore, the formed AlN crystal grows with a specific crystal orientation in accordance with the crystal orientation of the underlying single crystal Si. Furthermore, in the growth of AlN crystal, since one of the raw materials, N, is supplied from the lateral direction of the silicon nitride deposited on the Si substrate, that is, the AlN crystal, the AlN crystal is centered on the place where the first nucleus is generated. In parallel with the Si substrate surface. Such crystal growth continues until it collides with a crystal grown from a nucleus generated from an adjacent AlN portion, and eventually the entire surface of the substrate is covered with the AlN crystal.

【0017】以上の様に横方向成長により化合物半導体
を成長させるため、下地のSi基板との格子不整による応
力を受け難く、直接、格子不整の大きい基板に結晶成長
させた結晶よりも、欠陥の少ない結晶が得られる。以上
の工程で得られた100nm以下の薄いAlN膜をバッファ層と
して、その上にGaNを堆積すると、非常に高品質な膜が
得られる。
Since the compound semiconductor is grown by the lateral growth as described above, it is less susceptible to stress due to the lattice mismatch with the underlying Si substrate, and more defect-defected than a crystal grown directly on a substrate with a large lattice mismatch. Few crystals are obtained. When a thin AlN film of 100 nm or less obtained in the above steps is used as a buffer layer and GaN is deposited thereon, a very high quality film can be obtained.

【0018】以上の作用・原理は、上記の例以外でも本
質的に同じである。例えば、基板には、Siだけではな
く、単結晶半導体基板ならばどの様なものでも用いるこ
とが出来る。さらには、ガラスなどの非晶質基板を用い
ても、全面単結晶ではないが、大きなグレインで構成さ
れる良質な多結晶膜を形成できる。数値的に言えば、ガ
ラス基板の直上に、上記の結晶成長法によって、100μm
径以下の大きさの結晶で構成される厚さ50nm以下のAlN
膜(グレイン)が、100nm以下の厚さで積層されて良質
な多結晶膜を形成できる。上記作用・原理が成り立つ範
囲を更に一般的に言えば、第1の基板上に化合物半導体
を構成する元素を1つ以上含む非晶質膜を形成して第2の
基板を作成する工程と、第2の基板表面の非晶質膜上に
化合物半導体結晶の核発生確率の高い領域を配置して第
3の基板を作成する工程と、非晶質膜に含まれなくて且
つ化合物半導体を構成する元素を含む原料を第3の基板
上に供給し、非晶質膜内に含まれる元素と該供給する原
料に含まれる元素とで構成される化合物半導体を第1の
基板上に成長する工程とを有する化合物半導体の結晶成
長法であるということになる。
The above operation and principle are essentially the same except for the above example. For example, as the substrate, not only Si but also any single crystal semiconductor substrate can be used. Furthermore, even if an amorphous substrate made of glass or the like is used, it is possible to form a high-quality polycrystalline film composed of large grains, although not a single crystal on the entire surface. Numerically speaking, directly above the glass substrate, 100 μm was formed by the above crystal growth method.
AlN with a thickness of 50 nm or less composed of crystals with a diameter less than or equal to the diameter
Films (grains) can be stacked with a thickness of 100 nm or less to form a high quality polycrystalline film. More generally speaking, the range in which the above-mentioned action / principle is established, a step of forming a second substrate by forming an amorphous film containing one or more elements constituting a compound semiconductor on the first substrate, A region with a high probability of nucleation of compound semiconductor crystals is arranged on the amorphous film on the surface of the second substrate.
The step of forming the substrate of No. 3, and supplying the raw material containing the element which is not included in the amorphous film and constitutes the compound semiconductor onto the third substrate, and the element contained in the amorphous film and the supply thereof. And a step of growing a compound semiconductor composed of the element contained in the raw material on the first substrate.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に、具体的な実施例でもって
本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。 (第1の実施例)本発明の第1の実施例を図2を用いて説
明する。先ず、2インチのSi(111)基板201を、アセト
ン、アルコールで洗浄後、5%HF溶液で1O秒、40%NH4F溶
液で4分処理した。こうして、基板201の表面の酸化膜を
除去し、及びそのSi のダングリングボンドを水素によ
って終端してH終端し、この基板201をMBE装置にセツト
した(図2(a))。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings with reference to specific examples. (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, a 2-inch Si (111) substrate 201 was washed with acetone and alcohol, and then treated with a 5% HF solution for 10 seconds and a 40% NH 4 F solution for 4 minutes. Thus, the oxide film on the surface of the substrate 201 was removed, and the dangling bond of Si was terminated by hydrogen and terminated by H, and the substrate 201 was set in the MBE device (FIG. 2 (a)).

【0020】この後、準備室で400℃、2時間の熱処理を
行い、その後成長室に搬入した。成長前に、Si基板を1
×10-9[Torr]以下で900℃で20分間熱処理した。その
後、基板温度を800℃に降下させ、RHEEDによって、清浄
な原子面である(7x7)のパターンを確認した。
After that, heat treatment was carried out at 400 ° C. for 2 hours in the preparation room, and thereafter, it was carried into the growth room. Si substrate 1 before growth
Heat treatment was performed at 900 ° C for 20 minutes at × 10 -9 [Torr] or less. After that, the substrate temperature was lowered to 800 ° C., and a (7 × 7) pattern, which was a clean atomic plane, was confirmed by RHEED.

【0021】その後、RF(Radio Frequency)プラズマセ
ルを用いて活性窒素ラジカルを生成し、セルのシャッタ
は閉じたままで、5分間放置した。プラズマセルに流す
窒素の流量は1.5sccm、RFパワーは300ワットとした。こ
の工程で窒化シリコン202を50nm堆積できた(図2(b))。
After that, active nitrogen radicals were generated using an RF (Radio Frequency) plasma cell, and the cell shutter was left closed for 5 minutes. The flow rate of nitrogen flowing through the plasma cell was 1.5 sccm, and the RF power was 300 watts. In this process, silicon nitride 202 could be deposited to 50 nm (FIG. 2 (b)).

【0022】RFブラスマセルで活性窒素を生成した場
合、セルのシャッタを閉じていても、微量の活性窒素が
基板201に到達し、基板201と反応して窒化シリコン202
を生成する。窒化シリコンが形成されていることはRHEE
Dパターンにより確認した。
When active nitrogen is generated in the RF plasma cell, even if the shutter of the cell is closed, a small amount of active nitrogen reaches the substrate 201 and reacts with the substrate 201 to react with the silicon nitride 202.
To generate. RHEE that silicon nitride is formed
It was confirmed by the D pattern.

【0023】その後、窒化シリコン膜202が堆積した基
板201をFIB装置にセットし、Alを100nm角の広さで、2μ
mの間隔で、窒化シリコン202を完全には貫通しないよう
にして堆積した。
After that, the substrate 201 on which the silicon nitride film 202 is deposited is set in the FIB apparatus, and Al is spread in a width of 100 nm and 2 μm.
The silicon nitride 202 was deposited at m intervals so as not to completely penetrate the silicon nitride 202.

【0024】その後、基板201を再びMBE装置にセット
し、準備室で400℃、3時間の熱処理の後、成長室に搬入
した。
After that, the substrate 201 was set in the MBE apparatus again, heat-treated at 400 ° C. for 3 hours in the preparation room, and then carried into the growth room.

【0025】その後、1×10-9[Torr]以下の圧力下で、8
00℃、30分間熱処理した。この処理でFIBにより堆積し
たAlが窒化シリコン膜202と反応しAlN203となり、さら
に微小AlN203となった(図2(c))。
Then, at a pressure of 1 × 10 -9 [Torr] or less,
It heat-processed at 00 degreeC for 30 minutes. The process of Al deposited by FIB reacts with the silicon nitride film 202 AlN 2 0 3, and the further a small AlN203 (Fig 2 (c)).

【0026】その後、5×10-7[Torr]のフラックス量に
設定したAlクヌードセンセルのシャッタを開き、10分間
Al204を照射した。この工程中にRHEEDパターンは窒化シ
リコンのパターンから、AlN205のパターンに変化して行
くことが確認された。この工程が終了した基板をSEMで
断面および表面を観察したところ、基板は全てAlN206で
覆われていることが分かった(図2(d)〜(g))。ここで、
図2(f)は図2(e)の断面図である。
After that, the shutter of the Al Knudsen cell set to the flux amount of 5 × 10 −7 [Torr] was opened, and it was left for 10 minutes.
Irradiated with Al204. During this process, it was confirmed that the RHEED pattern changed from the silicon nitride pattern to the AlN205 pattern. When the cross section and the surface of the substrate after this step were observed by SEM, it was found that the entire substrate was covered with AlN206 (FIGS. 2 (d) to (g)). here,
FIG. 2 (f) is a sectional view of FIG. 2 (e).

【0027】さらに、この工程の前の段階までの基板を
数枚用意し、Alの照射時間を、30秒、1分で終了して取
り出して表面をSEMで観察したところ、AlNの結晶が、あ
らかじめFIBにより作製したAlNを中心に、AlN結晶の方
位を示す6角形状で横方向に成長している様子が観察さ
れた (図2(e)参照)。
Further, several substrates up to the stage before this step were prepared, the irradiation time of Al was finished at 30 seconds and 1 minute, and taken out, and the surface was observed by SEM. It was observed that a hexagonal shape showing the orientation of the AlN crystal was laterally grown around the AlN produced by FIB in advance (see FIG. 2 (e)).

【0028】この基板に、続けて、Gaクヌードセンセル
からGaとRFプラズマによる活性窒素を同時に供給し、0.
5μmのGaNを成長したところ、GaNの成長初期からRHEED
パターンはストリークパターンを示した。また、作製さ
れた膜の欠陥密度を測ったところ、1×10-4[1/cm2]以
下と、非常に低欠陥密度であった。これが図1に示され
ている。図1において、101は基板であり、102は100nm以
下の厚さのAlN層であり、103は窒化物半導体からなる半
導体デバイス層である。
Subsequently, Ga and active nitrogen by RF plasma were simultaneously supplied from the Ga Knudsen cell to this substrate,
When 5 μm GaN was grown, RHEED
The pattern showed a streak pattern. Moreover, the defect density of the produced film was measured, and it was 1 × 10 −4 [1 / cm 2 ] or less, which was a very low defect density. This is shown in Figure 1. In FIG. 1, 101 is a substrate, 102 is an AlN layer having a thickness of 100 nm or less, and 103 is a semiconductor device layer made of a nitride semiconductor.

【0029】(第2の実施例)本発明の第2の実施例を図
3を用いて説明する。先ず、2インチのSi(111)基板301
を、アセトン、アルコールで洗浄後、5%HF溶液で1O秒、
40%NH4F溶液で4分処理して、表面の酸化膜を除去、及び
H終端し、MBE装置にセットした(図3(a)。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention is shown.
It will be explained using 3. First, a 2-inch Si (111) substrate 301
Was washed with acetone and alcohol, then with a 5% HF solution for 10 seconds,
Treatment with 40% NH 4 F solution for 4 minutes to remove the oxide film on the surface, and
It was H-terminated and set in the MBE device (Fig. 3 (a)).

【0030】この後、準備室で400℃、2時間の熱処理を
行い、その後成長室に搬入した。成長前に、Si基板301
を1×10-9[Torr]以下で900℃で20分間熱処理した。その
後、基板温度を800℃に降下させ、RHEEDによって、清浄
な原子面である(7x7)のパターンを確認した。
After that, heat treatment was carried out at 400 ° C. for 2 hours in the preparation room, and thereafter, it was carried into the growth room. Before growth, Si substrate 301
Was heat-treated at 900 ° C. for 20 minutes at 1 × 10 −9 [Torr] or less. After that, the substrate temperature was lowered to 800 ° C., and a (7 × 7) pattern, which was a clean atomic plane, was confirmed by RHEED.

【0031】その後、RFプラズマセルを用いて活性窒素
ラジカルを生成し、セルのシャッタは閉じたままで、5
分間放置した。プラズマセルに流す窒素の流量は1.5scc
m、RFパワーは300ワットとした。この工程で窒化シリコ
ン302を50nm堆積できた(図3(b))。RFプラズマセルで活
性窒素を生成した場合、セルのシャッタを閉じていて
も、微量の活性窒素が基板301に到達し、基板301と反応
して窒化シリコン302を生成する。窒化シリコン302が形
成されていることはRHEEDパターンにより確認した。
Thereafter, an RF plasma cell was used to generate active nitrogen radicals, and the shutter of the cell was kept closed.
Let stand for a minute. The flow rate of nitrogen flowing into the plasma cell is 1.5 scc
m, RF power was 300 watts. In this process, silicon nitride 302 could be deposited to a thickness of 50 nm (FIG. 3 (b)). When active nitrogen is generated in the RF plasma cell, a small amount of active nitrogen reaches the substrate 301 and reacts with the substrate 301 to generate silicon nitride 302 even if the shutter of the cell is closed. The formation of the silicon nitride 302 was confirmed by the RHEED pattern.

【0032】その後、窒化シリコン膜302が堆積した基
板301に、400℃で、同じチャンバー内で、Au303を3原子
層程度蒸着した(図3(c))。
Then, Au303 was vapor-deposited on the substrate 301 on which the silicon nitride film 302 had been deposited at 400 ° C. in the same chamber by about 3 atomic layers (FIG. 3 (c)).

【0033】その後、1×10-9[Torr]以下の圧力下で、6
00℃、20分間熱処理した。この処理で、蒸着したAu303
が凝集を起こし、2〜3μm間隔で数100nm径の金属塊304
となった(図3(d))。
Then, at a pressure of 1 × 10 -9 [Torr] or less, 6
It heat-processed at 00 degreeC for 20 minutes. In this process, evaporated Au303
Agglomerates, and metal blocks 304 with a diameter of several hundreds of nanometers are spaced at 2-3 μm intervals.
(Fig. 3 (d)).

【0034】その後、基板温度を速やかに800℃に上
げ、5×10-7[Torr]のフラックス量に設定したAlクヌー
ドセンセルのシャッタを開き、10分間Alを照射した。こ
の工程中にRHEEDパターンは窒化シリコンのパターンか
ら、AlN305、306のパターンに変化して行くことが確認
された。この工程が終了した基板301の断面および表面
をSEMで観察したところ、基板は全てAlN306で覆われて
いることが分かった(図3(e)〜(g))。ここで、図3(f)は
図3(e)の断面図である。
Then, the substrate temperature was quickly raised to 800 ° C., the shutter of the Al Knudsen cell set to a flux amount of 5 × 10 −7 [Torr] was opened, and Al was irradiated for 10 minutes. During this process, it was confirmed that the RHEED pattern changed from the pattern of silicon nitride to the pattern of AlN305 and 306. When the cross section and the surface of the substrate 301 after this step were observed by SEM, it was found that the entire substrate was covered with AlN306 (FIGS. 3 (e) to (g)). Here, FIG. 3 (f) is a cross-sectional view of FIG. 3 (e).

【0035】さらに、この工程の前の段階までの基板を
数枚用意し、Alの照射時間を、30秒、1分で終了して取
り出して表面をSEMで観察したところ、AlNの結晶305
が、窒化シリコン表面の金属塊304を中心にして、AlN結
晶の方位を示す6角形状で横方向に成長している様子が
観察された(図3(e)参照)。
Further, several substrates up to the stage before this step were prepared, the irradiation time of Al was finished at 30 seconds and 1 minute, and taken out, and the surface was observed by SEM.
However, it was observed that a hexagonal shape indicating the orientation of the AlN crystal was laterally grown around the metal ingot 304 on the surface of the silicon nitride (see FIG. 3 (e)).

【0036】この基板に、続けて、Gaクヌードセンセル
からGaとRFプラズマによる活性窒素を同時に供給し、0.
5μmのGaNを成長したところ、GaNの成長初期からRHEED
パターンはストリークパターンを示した。また、作製さ
れた膜の欠陥密度を測ったところ、1×10-5[1/cm2]以下
と、非常に低欠陥密度であった。このことは第1の実施
例と同じである。
Subsequently, Ga and active nitrogen by RF plasma were simultaneously supplied from the Ga Knudsen cell to this substrate,
When 5 μm GaN was grown, RHEED
The pattern showed a streak pattern. Further, the defect density of the produced film was measured, and it was 1 × 10 −5 [1 / cm 2 ] or less, which was a very low defect density. This is the same as the first embodiment.

【0037】(第3の実施例)本発明の第3の実施例を図
2を用いて説明する。先ず、2インチのSi(111)基板201
を、アセトン、アルコールで洗浄後、5%HF溶液で10秒、
40%NH4F溶液で4分処理して、表面の酸化膜を除去、及び
H終端し、NH 供給ラインを有するMBE装置にセットし
た。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention is illustrated.
It will be explained using 2. First, a 2-inch Si (111) substrate 201
Was washed with acetone and alcohol, then with a 5% HF solution for 10 seconds,
40% NHFourTreatment with F solution for 4 minutes to remove the oxide film on the surface, and
H terminated, NH ThreeSet it on the MBE device that has a supply line
It was

【0038】この後、準備室で400℃、2時間の熱処理を
行い、その後成長室に搬入した。成長前に、Si基板201
を1×10-8[Torr]以下の圧力で800℃で30分間熱処理し
た。その後、RHEEDによって、表面状態を観察したとこ
ろ、Si(1x1)のパターンと窒化シリコンのパターンが確
認された。
After that, heat treatment was carried out at 400 ° C. for 2 hours in the preparation room, and then the film was carried into the growth room. Before growth, Si substrate 201
Was heat-treated at 800 ° C. for 30 minutes at a pressure of 1 × 10 −8 [Torr] or less. After that, when the surface condition was observed by RHEED, a Si (1x1) pattern and a silicon nitride pattern were confirmed.

【0039】NHを導入するMBE装置では、装置内部にN
Hが残留しているため、Si基板を熱処理するだけで、S
i基板表面が窒化されて、窒化シリコン膜が形成され
る。同様の工程で作製した窒化シリコン膜202の膜厚は5
0nm以下であった(図2(b))。
In the MBE equipment introducing NH 3 , N
Since H 3 remains, it is possible to obtain S by simply heat treating the Si substrate.
The i substrate surface is nitrided to form a silicon nitride film. The thickness of the silicon nitride film 202 manufactured by the same process is 5
It was 0 nm or less (FIG. 2 (b)).

【0040】その後、窒化シリコン膜202が堆積した基
板201をFIB装置にセットし、Alを100nm角の広さで、2μ
mの間隔で、窒化シリコン202を完全には貫通しないよう
にして堆積した。
After that, the substrate 201 on which the silicon nitride film 202 is deposited is set in the FIB device, and Al is spread in a width of 100 nm and 2 μm.
The silicon nitride 202 was deposited at m intervals so as not to completely penetrate the silicon nitride 202.

【0041】その後、基板201を再びMBE装置にセット
し、準備室で400℃、3時間の熱処理の後、成長室に搬入
した。
After that, the substrate 201 was set again in the MBE apparatus, heat-treated at 400 ° C. for 3 hours in the preparation room, and then carried into the growth room.

【0042】その後、1×10-8[Torr]以下の圧力下で、8
00℃、30分間熱処理した。この処理でFIBにより堆積し
たAlが窒化シリコン膜202と反応しAlN203となり、さら
に微小AlN203となった(図2(c))。
Then, at a pressure of 1 × 10 −8 [Torr] or less,
It heat-processed at 00 degreeC for 30 minutes. The process of Al deposited by FIB reacts with the silicon nitride film 202 AlN 2 0 3, and the further a small AlN203 (Fig 2 (c)).

【0043】その後、5×10-7[Torr]のフラックス量に
設定したAlクヌードセンセルのシャッタを開き、10分間
Al204を照射した。この工程中にRHEEDパターンは窒化シ
リコンのパターンから、AlN205、206のパターンに変化
して行くことが確認された。この工程が終了した基板を
SEMで断面および表面を観察したところ、基板は全てAlN
206で覆われていることが分かった(図2(d)〜(g))。
After that, the shutter of the Al Knudsen cell set to the flux amount of 5 × 10 −7 [Torr] was opened, and it was left for 10 minutes.
Irradiated with Al204. During this process, it was confirmed that the RHEED pattern changed from the pattern of silicon nitride to the pattern of AlN205 and 206. The substrate after this process
When the cross section and the surface were observed with SEM, all the substrates were AlN
It was found to be covered with 206 (Figs. 2 (d) to (g)).

【0044】さらに、この工程の前の段階までの基板を
数枚用意し、Alの照射時間を30秒、1分で終了して取り
出して表面をSEMで観察したところ、AlNの結晶が、あら
かじめFIBにより作製したAlNを中心に、AlN結晶の方位
を示す6角形状で横方向に成長している様子が観察され
た(図2(e)参照)。
Further, several substrates up to the stage before this step were prepared, and the irradiation time of Al was completed in 30 seconds and 1 minute and taken out, and the surface was observed by SEM. It was observed that a hexagonal shape showing the orientation of the AlN crystal was laterally grown around the AlN produced by FIB (see FIG. 2 (e)).

【0045】この基板に、続けて、NHをフラックス量
1×10-5[Torr]で、Gaをフラックス量5×10-6[Torr]で、
同時に供給し、0.5μmのGaNを成長したところ、GaNの成
長初期からRHEEDパターンはストリークパターンを示し
た。また、作製された膜の欠陥密度を測ったところ1×1
0-5[1/cm2]以下と、非常に低欠陥密度であった。
Next, NH 3 was added to this substrate in an amount of flux.
At 1 × 10 -5 [Torr], Ga is flux amount 5 × 10 -6 [Torr],
When supplied at the same time to grow GaN of 0.5 μm, the RHEED pattern showed a streak pattern from the early stage of GaN growth. Also, the defect density of the fabricated film was measured to be 1 × 1
The defect density was very low, 0 -5 [1 / cm 2 ] or less.

【0046】第3の実施例では、Al、Ga原料はクヌード
センセルから供給したが、これらを、トリメチルアルミ
ニウム、トリメチルガリウムなどの、有機金属原料を用
いて行うこともできる。
In the third embodiment, the Al and Ga raw materials were supplied from the Knudsen cell, but they can also be used by using an organometallic raw material such as trimethylaluminum or trimethylgallium.

【0047】また、第3の実施例では核発生確率の高い
領域を形成するのに、FIBを用いて行ったが、金属を堆
積して凝集させる方法や、予め基板にパターニングして
核発生確率の高い領域を形成する方法も採用できる。
Further, in the third embodiment, the FIB was used to form the region having a high nucleation probability. However, a method of depositing and aggregating a metal, or a patterning on a substrate in advance to generate a nucleation probability. A method of forming a high area can also be adopted.

【0048】(第4の実施例)本発明の第4の実施例を図
2を用いて説明する。先ず、2インチのサファイア(0001)
基板201を、H3S04:HP04=3:1の溶液で洗浄後、プラズマC
VD装置で、SiH4、NH3ガスを原料として窒化シリコン膜2
02を50nm堆積した。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention is shown.
It will be explained using 2. First, 2 inch sapphire (0001)
After cleaning the substrate 201 with a solution of H 3 S0 4 : HP0 4 = 3: 1, plasma C
In the VD equipment, silicon nitride film 2 using SiH 4 and NH 3 gas as raw materials
02 was deposited to 50 nm.

【0049】その後、窒化シリコン膜202が堆積した基
板201をFIB装置にセットし、Alを1OOnm角の広さで、2μ
mの間隔で、窒化シリコン202を完全には貫通しないよう
にして堆積した。その後、基板201をMBE装置にセット
し、準備室で400℃、3時間の熱処理の後、成長室に搬入
した。
After that, the substrate 201 on which the silicon nitride film 202 is deposited is set in the FIB device, and Al is spread in a width of 100 nm and 2 μm.
The silicon nitride 202 was deposited at m intervals so as not to completely penetrate the silicon nitride 202. After that, the substrate 201 was set in the MBE apparatus, heat-treated at 400 ° C. for 3 hours in the preparation room, and then carried into the growth room.

【0050】その後、1×10-9[Torr]以下の圧力下で、8
00℃、30分間熱処理した。この処理でFIBにより堆積し
たAlが窒化シリコン膜と反応しAlN203となり、さらに微
小AlN203となった(図2(c))。
Then, at a pressure of 1 × 10 -9 [Torr] or less,
It heat-processed at 00 degreeC for 30 minutes. The Al deposited by FIB processing reacts with the silicon nitride film AlN 2 0 3, and the further a small AlN203 (Fig 2 (c)).

【0051】その後、5×10-7[Torr]のフラックス量に
設定したAlクヌードセンセルのシャツタを開き、1O分間
Al204を照射した。この工程中にRHEEDパターンは窒化シ
リコンのパターンから、AlN205、206のパターンに変化
して行くことが確認された。この工程が終了した基板20
1をSEMで断面および表面を観察したところ、基板201は
全てAlN206で覆われていることが分かった(図2(d)〜
(g))。
After that, the shirt of the Al Knudsen cell set to the flux amount of 5 × 10 −7 [Torr] was opened, and it was for 10 minutes.
Irradiated with Al204. During this process, it was confirmed that the RHEED pattern changed from the pattern of silicon nitride to the pattern of AlN205 and 206. Substrate 20 after this process
When the cross section and the surface of 1 were observed with an SEM, it was found that the substrate 201 was entirely covered with AlN206 (FIG. 2 (d)-
(g)).

【0052】さらに、この工程の前の段階までの基板を
数枚用意し、Alの照射時間を、30秒、1分で終了して取
り出して表面をSEMで観察したところ、AlN205の結晶
が、あらかじめFIBにより作製したAlN203を中心に、AlN
結晶の方位を示す6角形状で横方向に成長している様子
が観察された(図2(e)参照)。
Furthermore, when several substrates up to the stage before this process were prepared, the irradiation time of Al was finished at 30 seconds and 1 minute, and taken out and the surface was observed by SEM. AlN203 produced by FIB in advance
A hexagonal shape indicating the crystal orientation was observed to grow laterally (see FIG. 2 (e)).

【0053】この基板に、続けて、Gaクヌードセンセル
からGaとRFプラズマによる活性窒素を同時に供給し、0.
5μmのGaNを成長したところ、GaNの成長初期からRHEED
パターンはストリークパターンを示した。また、作製さ
れた膜の欠陥密度を測ったところ、1×10-5[1/cm2]以下
と、非常に低欠陥密度であった。
Subsequently, Ga and active nitrogen by RF plasma were simultaneously supplied from the Ga Knudsen cell to this substrate,
When 5 μm GaN was grown, RHEED
The pattern showed a streak pattern. Further, the defect density of the produced film was measured, and it was 1 × 10 −5 [1 / cm 2 ] or less, which was a very low defect density.

【0054】第4の実施例では、核発生確率の高い領域
を形成するのに、FIBを用いて行ったが、金属を堆積し
て凝集させる方法や、予め基板にパターニングして核発
生確率の高い領域を形成する方法も採用できる。
In the fourth embodiment, the FIB was used to form a region having a high probability of nucleation, but a method of depositing and aggregating a metal or a method of previously patterning a substrate to increase the probability of nucleation is used. A method of forming a high region can also be adopted.

【0055】(第5の実施例)本発明の第5の実施例を図
2を用いて説明する。先ず、2インチのガラス基板201
を、アセトン、アルコールで洗浄後、プラズマCVD装置
にセツトした(図2(a))。
(Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention is shown.
It will be explained using 2. First, 2 inch glass substrate 201
After being washed with acetone and alcohol, it was set in a plasma CVD apparatus (FIG. 2 (a)).

【0056】その後、SiH4とNH3を原料として、窒化シ
リコン膜202を100nm堆積した。基板温度は400℃、RFパ
ワーは180Wとした。
Then, a silicon nitride film 202 was deposited to 100 nm using SiH 4 and NH 3 as raw materials. The substrate temperature was 400 ° C and the RF power was 180W.

【0057】その後、窒化シリコン膜202が堆積した基
板201をFIB装置にセツトし、Alを100nm角の広さ、2μm
の間隔で、窒化シリコン202を完全には貫通しないよう
にして堆積した。
After that, the substrate 201 on which the silicon nitride film 202 is deposited is set in a FIB apparatus, and Al is 100 nm square and 2 μm wide.
The silicon nitride 202 was deposited so as not to completely penetrate the silicon nitride 202.

【0058】その後、基板201をMBE装置にセットし、準
備室で400℃、30分の熱処理の後、成長室に搬入した。
その後、1×10-9[Torr]以下の圧力下で、700℃、30分間
熱処理した。この処理でFIBにより堆積したAlが窒化シ
リコン膜202と反応しAlN203となり、さらに微小AlN203
となった(図2(c))。
Then, the substrate 201 was set in the MBE apparatus, heat-treated at 400 ° C. for 30 minutes in the preparation room, and then carried into the growth room.
Then, it was heat-treated at 700 ° C. for 30 minutes under a pressure of 1 × 10 −9 [Torr] or less. FIB Al deposited by reacts with the silicon nitride film 202 AlN 2 0 3 becomes in this process, even smaller AlN203
(Fig. 2 (c)).

【0059】その後、5×10-7[Torr]のフラックス量に
設定したAlクヌードセンセルのシャッタを開き、10分間
Al204を照射した。この工程中にRHEEDパターンは窒化シ
リコンのパターンから、AlN205、206のパターンに変化
して行くことが確認された。この工程が終了した基板20
1をSEMで断面および表面を観察したところ、基板201は
全てAlN206に覆われていることが分かった(図2(d)〜
(g))。
After that, the shutter of the Al Knudsen cell set to the flux amount of 5 × 10 −7 [Torr] was opened, and for 10 minutes.
Irradiated with Al204. During this process, it was confirmed that the RHEED pattern changed from the pattern of silicon nitride to the pattern of AlN205 and 206. Substrate 20 after this process
When the cross section and the surface of 1 were observed by SEM, it was found that the substrate 201 was entirely covered with AlN206 (FIG. 2 (d)-
(g)).

【0060】さらに、この工程の前の段階までの基板を
数枚用意し、Alの照射時間を、30秒、1分で終了して取
り出して表面をSEMで観察したところ、AlN205の結晶
が、あらかじめFIBにより作製したAlN203を中心に、AlN
結晶の方位を示す6角形状で横方向に成長している様子
が観察された(図2(e)参照)。
Further, several substrates up to the stage before this step were prepared, and the irradiation time of Al was finished at 30 seconds and 1 minute, and the surface was taken out and observed by SEM. AlN203 produced by FIB in advance
A hexagonal shape indicating the crystal orientation was observed to grow laterally (see FIG. 2 (e)).

【0061】この基板を用いて化合物半導体装置を作製
した。これを図4に沿って説明する。この基板401に、続
けて、Gaクヌート゛センセルからGaとRFプラズマによる活
性窒素を同時に供給し、0.5μmのGaN403を成長したとこ
ろ、AlN粒塊402に従った形でGaN粒塊403が成長し、大粒
径多結晶薄膜が形成できた。
A compound semiconductor device was manufactured using this substrate. This will be described with reference to FIG. Subsequently, Ga and K activated RF were simultaneously supplied to the substrate 401 from the Ga Knudsen cell to grow 0.5 μm GaN 403. As a result, GaN agglomerates 403 were grown in a form according to AlN agglomerates 402. Then, a large grain polycrystalline thin film could be formed.

【0062】その後、Siをドーパントとしてn型GaN404
を0.5μm、InxGa(1-x)N[0<x<1]405を50nm、Mgをドーパ
ントとしてp型GaN406をO.5μm、順次堆積した。
Then, n-type GaN 404 was used with Si as a dopant.
Of 0.5 μm, In x Ga (1-x) N [0 <x <1] 405 of 50 nm, and p-type GaN 406 of 0.5 μm with Mg as a dopant were sequentially deposited.

【0063】その後、基板を取り出し、FIBでAlを堆積
した箇所、すなわち、窒化物半導体402の粒塊の中心に
当る場所に10μm径の陽極電極407を形成した。さらに、
陽極電極407間の中心において幅5μmでn型GaN層404まで
エッチングし、2μm幅の陰極電極408を形成した。以上
の工程で、ガラス基板401側から光を取り出すことので
きる20μmピッチのLED2次元アレイを作成できた(図4
(a)、(b))。
After that, the substrate was taken out, and an anode electrode 407 having a diameter of 10 μm was formed at a location where Al was deposited by FIB, that is, a location corresponding to the center of the agglomerate of the nitride semiconductor 402. further,
The n-type GaN layer 404 having a width of 5 μm was etched at the center between the anode electrodes 407 to form a cathode electrode 408 having a width of 2 μm. Through the above steps, a 20 μm pitch LED two-dimensional array capable of extracting light from the glass substrate 401 side was produced (Fig. 4
(a), (b)).

【0064】第5の実施例では、核発生確率の高い領域
を作製するのに、FIBを用いて行ったが、予めガラス基
板に微細パターンを施した上で窒化シリコン膜を作製し
たり、金属の凝集を利用して微細な金属塊を配置したり
することでも、核発生確率を高めた領域を窒化シリコン
上に配置することもできる。
In the fifth embodiment, FIB was used to form a region having a high probability of nucleation, but a glass substrate is preliminarily subjected to a fine pattern to form a silicon nitride film or a metal film. It is also possible to dispose a fine metal block by utilizing the agglomeration of the above, or to dispose a region with an increased probability of nucleation on silicon nitride.

【0065】また、第5の実施例では、ガラス基板を用
いたが、例えばSi基板を熱酸化して表面を酸化シリコン
で覆った基板を用いても、同様の工程で多結晶薄膜、お
よび発光素子を実現できる。さらに、本実施例の工程で
の熱処理、つまり700℃程度の温度に耐えられる基板で
あれば、この例以外のものでも使用できる。
Further, although the glass substrate is used in the fifth embodiment, the polycrystalline thin film and the light emission can be obtained in the same process even if a substrate whose surface is covered with silicon oxide by thermally oxidizing a Si substrate is used. The device can be realized. Further, as long as the substrate can withstand the heat treatment in the process of this embodiment, that is, a temperature of about 700 ° C., a substrate other than this example can be used.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、基板と
の格子不整が大きい化合物半導体薄膜を低欠陥で成長す
ることができた。とくに、Si基板に窒化シリコンを堆積
し、窒化シリコン上にAlN結晶の核発生確率の高い鎮域
を配置し、さらにAl原料を供給することで、安価なSi基
板上に低欠陥密度のAlN膜を形成することができた。さ
らに、このAlN層上に低欠陥密度の良質な窒化物半導体
を形成することができた。また、安価な基板上に、粒径
が大きく、かつ粒塊が制御されて配置された化合物半導
体多結晶薄膜を形成できた。さらに、ガラス基板上にAl
N多結晶薄膜を形成し、それをバッファ層として窒化物
半導体による発光素子を形成できた。
As described above, according to the present invention, it was possible to grow a compound semiconductor thin film having a large lattice mismatch with the substrate with low defects. In particular, by depositing silicon nitride on a Si substrate, arranging a region with a high probability of nucleation of AlN crystals on the silicon nitride, and further supplying an Al raw material, an AlN film with a low defect density on an inexpensive Si substrate. Could be formed. Furthermore, a good nitride semiconductor with a low defect density could be formed on this AlN layer. In addition, a compound semiconductor polycrystalline thin film having a large grain size and controlled agglomerates could be formed on an inexpensive substrate. In addition, Al on the glass substrate
An N polycrystal thin film was formed, and using it as a buffer layer, a light emitting device made of a nitride semiconductor could be formed.

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

【図1】図1は本発明による化合物半導体装置の構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram of a compound semiconductor device according to the present invention.

【図2】図2は本発明に係わる化合物半導体薄膜の形成法
の実施例を示す図であり、図2(a)は基板である単結晶シ
リコン、単結晶サファイア、ガラス、もしくは酸化シリ
コン膜が表面を覆ったシリコン等を示し、図2(b)は基板
に非晶質窒化シリコンを堆積する工程を示し、図2(c)は
(b)で堆積した非晶質窒化シリコンに、化合物半導体結
晶の核発生確率が高い領域を配置する工程を示し、図2
(d)は(c)の工程で作成した基板にAl原料を供給してAlN
結晶の成長を開始することを示し、図2(e)は(c)の工程
で作成したAlN部分から核発生が起こり、基板に対して
平行な方向にAlN単結晶が成長することを示し、図2(f)
は(e)の断面図であり、図2(g)はAlNの成長が進み基板全
面を覆ったことを示す。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a method for forming a compound semiconductor thin film according to the present invention, and FIG. 2 (a) shows a substrate made of single crystal silicon, single crystal sapphire, glass, or a silicon oxide film. FIG. 2 (b) shows the step of depositing amorphous silicon nitride on the substrate, and FIG. 2 (c) shows the silicon covering the surface.
The step of arranging a region having a high nucleus generation probability of a compound semiconductor crystal in the amorphous silicon nitride deposited in (b) is shown in FIG.
(d) is AlN by supplying Al raw material to the substrate created in the process of (c).
FIG. 2 (e) shows that nucleation occurs from the AlN portion created in the step (c), and an AlN single crystal grows in a direction parallel to the substrate. Figure 2 (f)
2E is a cross-sectional view of FIG. 2E, and FIG. 2G shows that the growth of AlN progressed and covered the entire surface of the substrate.

【図3】図3は本発明に係わる化合物半導体薄膜の形成法
の他の実施例を示す図であり、図3(a)は基板である単結
晶シリコン、単結晶サファイア、ガラス、もしくは酸化
シリコン膜が表面を覆ったシリコン等を示し、図3(b)は
基板に非晶質窒化シリコンを堆積する工程を示し、図3
(c)は(b)で堆積した非晶質窒化シリコンに金属Auを数原
子層堆積する工程を示し、図3(d)は(c)の工程で作成し
た基板を熱処理して金属を凝集させることで、核発生確
率の高い領域を配置する工程を示し、図3(e)は(c)の工
程で作成した金属塊部分から核発生が起こり、基板に対
して平行な方向にAlN単結晶が成長することを示し、図3
(f)は(e)の断面図であり、図3(g)はAlNの成長が進み基
板全面を覆ったことを示す。
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the method for forming a compound semiconductor thin film according to the present invention, and FIG. 3 (a) is a substrate of single crystal silicon, single crystal sapphire, glass, or silicon oxide. FIG. 3 (b) shows a step of depositing amorphous silicon nitride on the substrate, and FIG.
(c) shows a process of depositing a few atomic layers of metal Au on the amorphous silicon nitride deposited in (b), and Fig. 3 (d) heat-treats the substrate prepared in the process of (c) to agglomerate the metal. By doing so, the process of arranging the region with a high probability of nucleation is shown.Fig. 3 (e) shows that nucleation occurs from the metal lump portion created in the process of (c), and the AlN single crystal is parallel to the substrate. Figure 3 shows that the crystals grow.
(f) is a cross-sectional view of (e), and FIG. 3 (g) shows that the growth of AlN progressed and covered the entire surface of the substrate.

【図4】図4(a)は本発明の第5の実施例における化合物半
導体装置の断面構成図、図4(b)は本発明の第5の実施例
における化合物半導体装置の上面図である。
FIG. 4 (a) is a sectional configuration diagram of a compound semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 4 (b) is a top view of the compound semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention. .

【符号の説明】 101、201、301、401 基板(単結晶シリコン、単結晶
サファイア、ガラス、もしくは酸化シリコン膜に表面を
覆われたシリコン等) 102、402 100nm以下の厚さのAlN層 103 窒化物半導体からなる半導体デバイス層 202、302 窒化シリコン非晶質膜 203 微小AlN 204 Al 205、305 AlN単結晶塊 206、306 AlN単結晶層、もしくはAlN多結晶層 303 Au堆積層 304 凝縮したAu塊 403 GaN層 404 n型GaN層 405 InGaN層 406 p型GaN層 407 陽極電極 408 陰極電極
[Explanation of symbols] 101, 201, 301, 401 Substrate (single crystal silicon, single crystal sapphire, glass, or silicon whose surface is covered with a silicon oxide film) 102, 402 AlN layer 100 nm or less in thickness 103 Nitriding Semiconductor device layer 202, 302 Silicon nitride amorphous film 203 Fine AlN 204 Al 205, 305 AlN single crystal mass 206, 306 AlN single crystal layer or AlN polycrystal layer 303 Au deposition layer 304 Condensed Au mass 403 GaN layer 404 n-type GaN layer 405 InGaN layer 406 p-type GaN layer 407 Anode electrode 408 Cathode electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G077 AA03 BE13 DA05 EA05 ED06 EE02 EE05 EE07 EF03 HA02 SC01 SC08 5F041 AA39 AA40 CA34 CA40 CA64 5F045 AA08 AA16 AB33 AC01 AC12 AC15 AF03 AF09 HA04 HA06 HA24    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 4G077 AA03 BE13 DA05 EA05 ED06                       EE02 EE05 EE07 EF03 HA02                       SC01 SC08                 5F041 AA39 AA40 CA34 CA40 CA64                 5F045 AA08 AA16 AB33 AC01 AC12                       AC15 AF03 AF09 HA04 HA06                       HA24

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】化合物半導体の結晶成長法であって、第1
の基板上に該化合物半導体を構成する元素を1つ以上含
む非晶質膜を形成して第2の基板を作成する工程と、該
第2の基板表面の該非晶質膜上に該化合物半導体結晶の
核発生確率の高い領域を配置して第3の基板を作成する
工程と、該非晶質膜に含まれなくて且つ該化合物半導体
を構成する元素を含む原料を該第3の基板上に供給し、
該非晶質膜内に含まれる元素と該供給する原料に含まれ
る元素とで構成される該化合物半導体を第1の基板上に
成長する工程とを有することを特徴とする化合物半導体
の結晶成長法。
1. A crystal growth method for a compound semiconductor, comprising:
Forming a second substrate by forming an amorphous film containing one or more elements constituting the compound semiconductor on the substrate, and the compound semiconductor on the amorphous film on the surface of the second substrate. A step of arranging a region having a high nucleus generation probability of crystals to form a third substrate, and a raw material containing an element which is not included in the amorphous film and constitutes the compound semiconductor, on the third substrate. Supply,
A method for growing a crystal of a compound semiconductor, comprising the step of growing the compound semiconductor composed of an element contained in the amorphous film and an element contained in the supplied raw material on a first substrate. .
【請求項2】窒化アルミニウム(AlN)の結晶成長法であ
って、第1の基板上に、厚さ100nm以下の窒化シリコン非
晶質膜を形成して第2の基板を作成する工程と、該第2の
基板表面の該窒化シリコン非晶質膜上にAlN結晶の核発
生確率の高い領域を配置して第3の基板を作成する工程
と、該第3の基板上にAlを含む原料を供給してAlNを第1
の基板上に成長させる工程とを有することを特徴とする
AlNの結晶成長法。
2. A method of crystal growth of aluminum nitride (AlN), which comprises forming a silicon nitride amorphous film having a thickness of 100 nm or less on a first substrate to form a second substrate, A step of forming a third substrate by arranging a region having a high nucleation probability of AlN crystals on the silicon nitride amorphous film on the surface of the second substrate, and a raw material containing Al on the third substrate Supply AlN first
And a step of growing the same on the substrate.
AlN crystal growth method.
【請求項3】請求項2に記載のAlNの結晶成長法におい
て、前記第1の基板がシリコン基板であることを特徴と
するAlNの結晶成長法。
3. The AlN crystal growth method according to claim 2, wherein the first substrate is a silicon substrate.
【請求項4】請求項3に記載のAlNの結晶成長法におい
て、前記窒化シリコン非晶質膜を形成する工程が、1×1
0-3[Torr]以下の真空チャンバー内で活性窒素を照射す
る工程であることを特徴とするAlNの結晶成長法。
4. The AlN crystal growth method according to claim 3, wherein the step of forming the silicon nitride amorphous film is 1 × 1.
A method for growing a crystal of AlN, characterized in that it is a step of irradiating with active nitrogen in a vacuum chamber of 0 -3 [Torr] or less.
【請求項5】請求項3に記載のAlNの結晶成長法におい
て、前記窒化シリコン非晶質膜を形成する工程が、アン
モニア(NH3)雰囲気下でシリコン基板を加熱する工程で
あることを特徴とするAlNの結晶成長法。
5. The AlN crystal growth method according to claim 3, wherein the step of forming the silicon nitride amorphous film is a step of heating a silicon substrate in an ammonia (NH 3 ) atmosphere. And AlN crystal growth method.
【請求項6】請求項3に記載のAlNの結晶成長法におい
て、前記窒化シリコン非晶質膜を形成する工程が、加熱
した基板上に窒素を含む有機原料を供給する工程である
ことを特徴とするAlNの結晶成長法。
6. The AlN crystal growth method according to claim 3, wherein the step of forming the silicon nitride amorphous film is a step of supplying an organic material containing nitrogen onto a heated substrate. And AlN crystal growth method.
【請求項7】請求項2に記載のAlNの結晶成法におい
て、前記第1の基板が、シリコンカーバイド(SiC)基板、
またはサファイア(Al2O3)基板であることを特徴とする
AlNの結晶成長法。
7. The AlN crystallizing method according to claim 2, wherein the first substrate is a silicon carbide (SiC) substrate.
Alternatively, it is a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate
AlN crystal growth method.
【請求項8】請求項2に記載のAlNの結晶成長法におい
て、前記第1の基板が、ガラス、または表面をSi02膜で
覆われたシリコン基板であることを特徴とするAlNの結
晶成長法。
8. The AlN crystal growth method according to claim 2, wherein the first substrate is glass or a silicon substrate whose surface is covered with a SiO 2 film. Law.
【請求項9】請求項2から請求項8のいずれか一つに記
載のAlNの結晶成長法において、前記窒化シリコン非晶
質膜上にAlN結晶の核発生確率の高い領域を配置して第3
の基板を作成する工程が、該窒化シリコン非晶質膜上に
FIBによりAlを堆積し、さらに700℃以上で熱処理を行う
工程であることを特徴とするAlNの結晶成長法。
9. The AlN crystal growth method according to claim 2, wherein a region having a high nucleation probability of AlN crystals is arranged on the silicon nitride amorphous film. 3
The process of forming the substrate is performed on the silicon nitride amorphous film.
An AlN crystal growth method characterized in that it is a step of depositing Al by FIB and further performing heat treatment at 700 ° C. or higher.
【請求項10】請求項2から請求項8のいずれか一つに
記載のAlNの結晶成長法において、前記窒化シリコン非
晶質膜上にAlN結晶の核発生確率の高い領域を配置して
第3の基板を作成する工程が、該窒化シリコン非晶質膜
上に金属を蒸着し、さらに熱処理を行う工程であること
を特徴とするAlNの結晶成長法。
10. The AlN crystal growth method according to claim 2, wherein a region having a high nucleation probability of AlN crystals is arranged on the silicon nitride amorphous film. 3. The AlN crystal growth method, wherein the step of forming the substrate of 3 is a step of vapor-depositing a metal on the silicon nitride amorphous film and further performing heat treatment.
【請求項11】請求項2から請求項8のいずれか一つに
記載のAlNの結晶成長法において、前記窒化シリコン非
晶質膜上にAlN結晶の核発生確率の高い領域を配置して
第3の基板を作成する工程が、該窒化シリコン非晶質膜
に周期的なパターンを作成する工程であることを特徴と
するAlNの結晶成長法。
11. The AlN crystal growth method according to claim 2, wherein a region having a high nucleation probability of AlN crystals is arranged on the silicon nitride amorphous film. The AlN crystal growth method, wherein the step of forming the substrate of 3 is a step of forming a periodic pattern in the silicon nitride amorphous film.
【請求項12】請求項2から請求項11のいずれか一つ
に記載のAlNの結晶成長法において、前記第4の基板上に
Alを含む原料を供給してAlNを第1の基板上に成長させる
工程が、1×10-3[Torr]以下の真空チャンバー内で、700
℃以上に加熱した第4の基板上にAlビームを照射する工
程であることを特徴とするAlNの結晶成長法。
12. The AlN crystal growth method according to claim 2, wherein the fourth substrate is formed on the fourth substrate.
The process of supplying a raw material containing Al and growing AlN on the first substrate is performed in a vacuum chamber of 1 × 10 −3 [Torr] or less at 700
A crystal growth method of AlN, characterized in that it is a step of irradiating an Al beam on a fourth substrate heated above ℃.
【請求項13】請求項2から請求項11のいずれか一つ
に記載のAlNの結晶成長法において、前記第4の基板上に
Alを含む原料を供給してAlNを第1の基板上に成長させる
工程が、700℃以上に加熱した第4の基板上に、Alを含む
有機金属原料を供給する工程であることを特徴とするAl
Nの結晶成長法。
13. The AlN crystal growth method according to any one of claims 2 to 11, wherein the AlN crystal growth method is performed on the fourth substrate.
The step of supplying a raw material containing Al to grow AlN on the first substrate is a step of supplying an organometallic raw material containing Al to the fourth substrate heated to 700 ° C. or higher. Al
N crystal growth method.
【請求項14】第1の基板上に積層された複数の窒化物
半導体エピタキシャル成長層からなる化合物半導体装置
であり、該第1の基板の直上に、請求項2から請求項1
3のいずれか一つに記載の結晶成長法によって成長され
た厚さ100nm以下のAlN層を備えていることを特徴とする
化合物半導体装置。
14. A compound semiconductor device comprising a plurality of nitride semiconductor epitaxial growth layers stacked on a first substrate, wherein the compound semiconductor device is directly above the first substrate.
3. A compound semiconductor device comprising an AlN layer having a thickness of 100 nm or less grown by the crystal growth method according to any one of 3 above.
【請求項15】ガラス基板上に複数の窒化物半導体を積
層して成る化合物半導体装置であり、該ガラス基板の直
上に、請求項8に記載の結晶成長法によって、100μm径
以下の大きさの結晶で構成される厚さ50nm以下のAlN膜
が、100nm以下の厚さで積層されていることを特徴とす
る化合物半導体装置。
15. A compound semiconductor device comprising a plurality of nitride semiconductors laminated on a glass substrate, which has a diameter of 100 μm or less formed directly on the glass substrate by the crystal growth method according to claim 8. A compound semiconductor device characterized in that an AlN film having a thickness of 50 nm or less and composed of crystals is laminated with a thickness of 100 nm or less.
【請求項16】請求項15に記載の化合物半導体装置に
おいて、前記ガラス基板直上のAlN膜を構成するAlN結晶
の上部に発光デバイスが作成されていることを特徴とす
る化合物半導体装置。
16. The compound semiconductor device according to claim 15, wherein a light emitting device is formed on the AlN crystal forming the AlN film directly on the glass substrate.
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