JP2006261179A - 半導体ウェハー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窒化アルミニウムガリウムの上側に接する窒化物半導体内へ二次元電子ガスを形成させる為の半導体ウェハー構造であって、少なくとも、第一の基板101と、(000−1)窒素面が表面側となるように形成されたウルツ鉱型の第一の窒化物半導体層102と、該第一の窒化物半導体層の上に形成され、且つ該第一の窒化物半導体層よりも組成に占めるアルミニウムの割合が大きい第二の窒化物半導体層103、104と、該第二の窒化物半導体層の上に形成され、且つ該第二の窒化物半導体層よりも電子親和力の大きい第三の窒化物半導体層105とからなる半導体ウェハー構成とする。
【選択図】 図1
Description
少なくとも、第一の基板と、(000−1)III族面が表面側となるように成長されたウルツ鉱型の第一の窒化物半導体層と、該第一の窒化物半導体層の上に形成され、該第一の窒化物半導体層よりも電子親和力の小さい第二の窒化物半導体層と、該第二の窒化物半導体層の上に形成され、第二の窒化物半導体層よりも組成に占めるアルミニウムの割合が小さい第三の窒化物半導体層と、からなる半導体ウェハーを成長する工程と、
この半導体ウェハーを第二の基板に貼り付ける工程と、
この半導体ウェハーを残して第一の基板のみを除去する工程と、
残った窒化物半導体多層膜上に保護膜及び電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。
102 アンドープGaN層
103 シリコンドープAlGaN層
104 アンドープAlGaN層
105 アンドープGaN層
201 シリコン基板
202 アンドープInGaNバッファ層(核生成層)
203 アンドープGaN層
801 二次元電子ガス
802 AlGaNの表側に発生したプラスのチャージ
803 AlGaNの基板側に発生したマイナスのチャージ
804 ドーピングされたシリコン原子
901 イオン注入法により半絶縁化された領域
902 ソース電極
903 ドレイン電極
904 ゲート電極
Claims (9)
- 窒化アルミニウムガリウムの上側に接する窒化物半導体内へ二次元電子ガスを形成させる為の半導体ウェハー多層構造であって、少なくとも、
第一の基板と、
(000−1)窒素面が表面側となるように形成されたウルツ鉱型の第一の窒化物半導体層と、
該第一の窒化物半導体層の上に形成され、且つ該第一の窒化物半導体層よりも組成に占めるアルミニウムの割合が大きい第二の窒化物半導体層と、
該第二の窒化物半導体層の上に形成され、且つ該第二の窒化物半導体層よりも電子親和力の大きい第三の窒化物半導体層と、
を有することを特徴とする半導体ウェハー。 - 請求項1記載の半導体ウェハーにおいて、
少なくとも第二の窒化物半導体層の一部にシリコンがドーピングされていることを特徴とする半導体ウェハー。 - 請求項1又は2記載の半導体ウェハーにおいて、
第一の窒化物半導体層がGaNであり、第二の窒化物半導体層がAlxGa1-xN(ただし0<x≦1)であり、第三の窒化物半導体層がInyGa1-yN(ただし0≦y<1)であることを特徴とする半導体ウェハー。 - 請求項1、2又は3記載の半導体ウェハーにおいて、
(000−1)窒素面が表面側になるように形成されたウルツ鉱型の第一の窒化物半導体層のc軸が、基板垂直方向に対して8.0°以下の範囲で傾斜していることを特徴とする半導体ウェハー。 - 少なくとも、第一の基板と、(000−1)III族面が表面側となるように成長されたウルツ鉱型の第一の窒化物半導体層と、該第一の窒化物半導体層の上に形成され、該第一の窒化物半導体層よりも電子親和力の小さい第二の窒化物半導体層と、該第二の窒化物半導体層の上に形成され、第二の窒化物半導体層よりも組成に占めるアルミニウムの割合が小さい第三の窒化物半導体層と、からなる半導体ウェハーを成長する工程と、
この半導体ウェハーを第二の基板に貼り付ける工程と、
この半導体ウェハーを残して第一の基板のみを除去する工程と、
残った窒化物半導体多層膜上に保護膜及び電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体ウェハーの製造方法。 - 請求項5記載の半導体ウェハーの製造方法において、
少なくとも第二の窒化物半導体層の一部にシリコンがドーピングされていることを特徴とする半導体ウェハーの製造方法。 - 請求項5又は6記載の半導体ウェハーの製造方法において、
第一の窒化物半導体層がInyGa1-yN(ただし0≦y<1)であり、第二の窒化物半導体層がAlxGa1-xN(ただし0<x≦1)であり、第三の窒化物半導体層がGaNであることを特徴とする半導体ウェハーの製造方法。 - 請求項5、6又は7記載の半導体ウェハーの製造方法において、
第一の基板がシリコンであることを特徴とする半導体ウェハーの製造方法。 - 請求項5、6、7又は8記載の半導体ウェハーの製造方法において、
(0001)III族面が表面側になるように形成されたウルツ鉱型の第一の窒化物半導体層のc軸が、基板垂直方向に対して8.0°以下の範囲で傾斜していることを特徴とする半導体ウェハーの製造方法。
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