JP2007042843A - Al含有窒化物のハイドライド気相成長装置およびAl含有窒化物半導体基板の製造方法ならびにAl含有窒化物半導体基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】 HVPE法による効果的なAl含有窒化物の結晶成長を実現できるAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置を提供する。
【解決手段】 ハイドライド気相成長(HVPE)装置30は、反応管と、反応管にAlのハロゲン化物を含む原料ガスを導入する第1ガス導入部である原料供給口領域53と、当該反応管に水素化窒素ガスを含む原料ガスを導入する第2ガス導入部である原料供給口領域53と、反応管内に配置されたウェハ保持部である基板ホルダ41と、を備えるものである。
【選択図】 図1
【解決手段】 ハイドライド気相成長(HVPE)装置30は、反応管と、反応管にAlのハロゲン化物を含む原料ガスを導入する第1ガス導入部である原料供給口領域53と、当該反応管に水素化窒素ガスを含む原料ガスを導入する第2ガス導入部である原料供給口領域53と、反応管内に配置されたウェハ保持部である基板ホルダ41と、を備えるものである。
【選択図】 図1
Description
本発明は、Al含有窒化物のハイドライド気相成長装置、およびこの装置を用いたAl含有窒化物半導体基板の製造方法、ならびにこの方法により得られるAl含有窒化物半導体基板に関する。
窒化ガリウム系半導体は、バンドギャップが大きく、またバンド間遷移が直接遷移型であることから、短波長発光素子や電子素子への展開が大いに期待されている。
従来、窒化物半導体デバイスには、サファイア基板上にGaNバッファ層を成長させて得られた基板が用いられていた。このGaNのバンドギャップエネルギーが3.4eVであるため、このバンドギャップエネルギーに相当するフォトンの波長365nm以下の光を吸収する。そのため、GaNバッファ層を有するサファイア基板を用いて製造した365nm以下の短波長発光デバイスでは、このGaNバッファ層の光吸収によって、光出力の著しい低下が生じる問題があった。
従来、窒化物半導体デバイスには、サファイア基板上にGaNバッファ層を成長させて得られた基板が用いられていた。このGaNのバンドギャップエネルギーが3.4eVであるため、このバンドギャップエネルギーに相当するフォトンの波長365nm以下の光を吸収する。そのため、GaNバッファ層を有するサファイア基板を用いて製造した365nm以下の短波長発光デバイスでは、このGaNバッファ層の光吸収によって、光出力の著しい低下が生じる問題があった。
一方、三元混晶であるAlzGa1-zN、すなわち(AlN)z(GaN)1-zはAlNとGaN結晶の混晶である。AlN組成zを変化させることによって、各zの値に対応して、3.4〜6.2eVまでのバンドギャップ、すなわち光波長200〜365nmに相当するバンドギャップを有する結晶が得られる。たとえば、発光波長が250nm以下の紫外発光デバイス用であれば、AlN組成zが0.6以上の高AlN組成であるAlGaN基板を得ればよい。また、基板としてAlNやAlGaNからなる基板を用いることができれば、欠陥が少なく、高性能なAlN系深紫外LDを実現することができ、卓上レーザー加工機や医療用途等の新分野での応用が期待できる。深紫外発光デバイスの開発において、バンドギャップが大きい高AlN組成のAlGaN基板またはAlN基板が切望されている。
現在、AlGaN基板やAlN基板を製造する技術は確立されていないが、成長方法としては、ハイドライド気相成長法(以下、HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)法)が有望と考えられる。HVPE法は、成長速度が速く(数十μm/hr以上)、AlGaNのような混晶における組成の制御が可能であり、さらに、直径2インチを超える大口径の下地基板上への成長も可能である。
HVPE法によりIII族窒化物半導体を結晶成長させる場合、V族原料を水素化物で供給し、III族原料をIII族金属の塩化物で供給する。「ハイドライド法」の呼称は、V族元素の原料として、その水素化物を用いることに由来する。AlGaN成長の場合、V族原料である窒素を水素化物であるアンモニア(NH3)として供給し、一方、III族原料である金属Alと金属Gaとを反応容器中に配置し、高温で塩酸(HCl)と反応させて、それぞれ塩化物(AlCl3、GaCl)で供給する方法である。
HVPE成長装置においては、抵抗加熱ヒータで石英製の反応容器を覆い、反応容器およびその中に配置されるホルダや基板、金属原料ごと加熱する方法、いわゆるホットウォール法と呼ばれる加熱方法が広く採用されている。ホットウォール法によれば、原料ガスを充分に加熱して基板表面に供給することができ、供給原料の飽和蒸気圧を高くすることができる。この結果、多量の原料供給が可能となり高速成長を実現できる。
HVPE成長装置においては、抵抗加熱ヒータで石英製の反応容器を覆い、反応容器およびその中に配置されるホルダや基板、金属原料ごと加熱する方法、いわゆるホットウォール法と呼ばれる加熱方法が広く採用されている。ホットウォール法によれば、原料ガスを充分に加熱して基板表面に供給することができ、供給原料の飽和蒸気圧を高くすることができる。この結果、多量の原料供給が可能となり高速成長を実現できる。
従来のHVPE成長装置としては、以下のものが挙げられる。
特許文献1には、壁面を石英で形成した反応管を備え、NH3導入管をpBNで構成したHVPE法に適用される結晶成長装置が開示されている。この結晶成長装置では、NH3導入管を石英ではなく、pBNで構成することで、GaNの成長温度(1000℃付近)で軟化して変形しやすくなる石英で構成したときよりもGa含有原料ガスのGaとNH3のNとの反応により得られるGaN膜の堆積を防ぐことができ、耐久性およびメンテナンス性が向上する。
特開2002−305155号公報
特許文献1には、壁面を石英で形成した反応管を備え、NH3導入管をpBNで構成したHVPE法に適用される結晶成長装置が開示されている。この結晶成長装置では、NH3導入管を石英ではなく、pBNで構成することで、GaNの成長温度(1000℃付近)で軟化して変形しやすくなる石英で構成したときよりもGa含有原料ガスのGaとNH3のNとの反応により得られるGaN膜の堆積を防ぐことができ、耐久性およびメンテナンス性が向上する。
ところで、GaN成長では1000℃〜1050℃程度の基板温度で気相成長しても、良質の結晶が得られることがわかっている。
しかしながら、Al含有窒化物、たとえばAlGaNやAlNは成長温度が著しく高く、1100℃〜1600℃が求められることが明らかになってきた。
しかしながら、Al含有窒化物、たとえばAlGaNやAlNは成長温度が著しく高く、1100℃〜1600℃が求められることが明らかになってきた。
1100℃〜1600℃の加熱は、ホットウォール法による外部からの加熱により実現できるとともに、結晶成長装置の構成も簡素化できるため有用である。前述したように、石英は融点が1150℃であり、Al含有窒化物の成長温度の下限である1100℃にて軟化が激しくなって変形するという問題があり、HVPE法でAlN成長を行う場合であっても、ホットウォール法による加熱では1100℃で行うことが限界であり、HVPE法特有の利点である充分に大きい成長速度を得ることが困難であった。
そこで、ホットウォール法による加熱以外の方法での加熱、例えば石英製の反応管内にカーボン製の基板サセプター配置して、高周波(RF)加熱方式で外部からこの基板サセプターのみを加熱する方法も考えられるが、結晶成長装置の構造が複雑になり実現が難しい。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、HVPE法による効果的なAl含有窒化物の結晶成長を実現できるAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置を提供すること、およびこのようなAl含有窒化物を半導体膜として含む半導体基板を提供することにある。
本発明のAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置は、反応管と、
前記反応管にAlのハロゲン化物を含む第1の原料ガスを導入する第1ガス導入部と、
前記反応管に水素化窒素ガスを含む第2の原料ガスを導入する第2ガス導入部と、
前記反応管内に配置されたウェハ保持部と、
を備え、
前記反応管が、アルミナ,カーボン,AlN,BN,SiCのいずれか、またはそれらのいずれかを主な原料とした材料で構成されることを特徴としている。
前記反応管にAlのハロゲン化物を含む第1の原料ガスを導入する第1ガス導入部と、
前記反応管に水素化窒素ガスを含む第2の原料ガスを導入する第2ガス導入部と、
前記反応管内に配置されたウェハ保持部と、
を備え、
前記反応管が、アルミナ,カーボン,AlN,BN,SiCのいずれか、またはそれらのいずれかを主な原料とした材料で構成されることを特徴としている。
このような構成によれば、反応管中で、第1ガス導入部からの第1の原料ガスに含まれるAlのハロゲン化物と、第2ガス導入部からの第2の原料ガスに含まれる水素化窒素ガスとが反応して、ウェハ保持部に保持されたウェハ(基板)上でAl含有窒化物が形成される。このとき、従来は石英で構成されていた反応管を石英とは別の所定の物質で構成することにより、反応管の内部を石英では軟化するほどの高温にしても、反応管自体の軟化、変形を抑止することができる。これにより、反応管の内部において、良質なAl含有窒化物を成長させる温度ほどの高温を実現することができ、HVPE法による効果的で良質なAl含有窒化物の成長が可能になる。
前記のAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置において、反応管を、二層構造としてもよい。
このような構成によれば、高温にさらされる内側の管(以下、「内管」という)を高温加熱に好適な材料で構成し、外気にさらされる外側の管(以下「外管」という)を外気に対して耐久性の高い材料で構成することができるようになる。また、外気に接触する外管にクラックが生じたとしても、反応性ガスは内管にあるので、この反応性ガスを外気に漏洩しないようにすることができる。
このような構成によれば、高温にさらされる内側の管(以下、「内管」という)を高温加熱に好適な材料で構成し、外気にさらされる外側の管(以下「外管」という)を外気に対して耐久性の高い材料で構成することができるようになる。また、外気に接触する外管にクラックが生じたとしても、反応性ガスは内管にあるので、この反応性ガスを外気に漏洩しないようにすることができる。
さらに、前記のAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置において、反応管の内側の管と外側の管との間に、ガス流通路を設けてもよい。
このような構成によれば、このガス流通路にガスを流すことで、反応管の局所加熱によるクラックを防止することができる。
このような構成によれば、このガス流通路にガスを流すことで、反応管の局所加熱によるクラックを防止することができる。
また、本発明に係るAl含有窒化物半導体基板の製造方法は、
前記のいずれかのハイドライド気相成長装置を用い、ウェハ保持部に基板を設置した後、この基板上にAl含有窒化物半導体膜を成長させ、Al含有窒化物半導体膜を含むAl含有窒化物基板を得る工程を含む。
前記のいずれかのハイドライド気相成長装置を用い、ウェハ保持部に基板を設置した後、この基板上にAl含有窒化物半導体膜を成長させ、Al含有窒化物半導体膜を含むAl含有窒化物基板を得る工程を含む。
前記の方法において、Al含有窒化物半導体膜を成長させた後、基板を除去する工程をさらに含むことができる。
また、本発明に係るAl含有窒化物半導体基板は、前記の方法により得られるものである。
本発明によれば、HVPE法による効果的なAl含有窒化物の結晶成長を実現できる。また、このようなAl含有窒化物を半導体膜として含む半導体基板を提供することが可能になる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置を示す模式図である。
図1は、本実施形態に係るAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置を示す模式図である。
ハイドライド気相成長(HVPE)装置30は、反応管と、反応管にAlのハロゲン化物を含む原料ガスを導入する第1ガス導入部である原料供給口領域53と、当該反応管に水素化窒素ガスを含む原料ガスを導入する第2ガス導入部である原料供給口領域53と、反応管内に配置されたウェハ保持部である基板ホルダ41と、を備えるものである。
反応管が、アルミナ,カーボン,AlN,BN,SiCのいずれか、またはそれらのいずれかを主な原料とした材料で構成されることを特徴としている。
図1に示したHVPE装置30では、反応管が、気相成長反応が行われる成長領域46を提供する内管40Bおよび内管40Bを覆うとともに外気と接触する外管40Aで構成されており、外管40Aおよび内管40Bの間には不活性ガス導入口45Dおよびガス排出口47が設けられたガス流通路が設けられている。なお、内管40Bは従来におけるHVPE装置と同じ構成を有する反応管とすることができる。このように、反応管を二層で形成することにより、高温にさらされる内側の管を高温加熱に好適な材料で構成し、外気にさらされる外側の管を外気に対して耐久性の高い材料で構成することができるようになる。また、外気に接触する外管40Aにクラックが生じたとしても、反応性ガスは内管40Bにあるので、この反応性ガスを外気に漏洩しないようにすることができる。
内管40には、所定の反応性ガスが導入される第1ガス導入口45Aが設けられたGaCl生成領域49および所定の反応性ガスが導入される第2ガス導入口45Cが設けられたAlCl3生成領域52からなる第1ガス導入部と、所定の反応性ガスが導入される第3ガス導入口45Bが設けられた第2ガス導入部とで構成される原料供給口領域53が設けられている。また、内管40Bには、ガスを排出するガス排出口47が設けられている。
GaCl生成領域49には、高純度のガリウム(Ga)を含むGaソース44を載置したGaソースボート48が設けられている。このGaソースボート48では、Gaソース44を沸点以下であって、第1ガス導入口45Aより導入される反応性ガスとGaとを接触、反応させて、GaClが生成される。この生成されたGaClは、第1ガス導入口45Aより導入されたキャリアガスにより、原料供給口領域53からAl含有窒化物の成長反応が行われる成長領域46に送られる。
AlCl3生成領域52には、高純度のアルミニウム(Al)を含むAlソース50を載置したAlソースボート51が設けられている。このAlソースボート51では、Alソース50を沸点以下であって、第3ガス導入口45Cより導入される反応性ガスとAlとを接触、反応させて、AlCl3が生成される。この生成されたAlCl3は、第3ガス導入口45Cより導入されたキャリアガスにより、原料供給口領域53から前記成長領域46に送られる。
また、第2ガス導入口45Bより導入される反応性ガスは、GaCl生成領域49、AlCl3生成領域52とは異なる区画を経由して原料供給口領域53から成長領域46に送られる。
ここで、第1ガス導入口45A,第3ガス導入口45Cより導入される反応性ガスとしては、Alおよび必要に応じて他のIII族元素と反応するガス、例えばHClが挙げられ、キャリアガスとしては反応不活性なガスであって、例えばN2が挙げられる。また、第2ガス導入口45Bより導入される反応性ガスとしては、水素化窒素ガスとしてのアンモニア(NH3)ガスなどが挙げられ、またキャリアガスとしては反応不活性なガスであって、例えばN2が挙げられる。
また、不活性ガス導入口45Dから導入され、外管40Aおよび内管40Bの間のガス流通路を流れる不活性ガスとしては、後述するようなガスを用いることができる。
基板ホルダ41は、ウェハ保持部として作用し、反応管の内管40Bの下流側、すなわち原料供給口領域53よりもガス排出口47の側に回転自在に設けられている。基板ホルダ41には、ウェハとして、Al含有窒化物の形成を行うための単結晶基板20が載置されている。また、基板ホルダ41に保持される単結晶基板20に相対する箇所に成長領域46が形成される。
ここで、反応管を構成する外管40Aは、アルミナ,AlNおよびBNおよびこれらの焼結体,およびSiCのいずれか、またはそれらのいずれかを主な原料とした材料、例えばSiCを主な原料とした材料で構成される。このような原料としては、高純度のSiC、SiCを主成分としてSiを混入したもの等が考えられる。これらは高温で空気中に接触しても分解しない材料である。
Al含有窒化物、例えばAlN,AlGaNなどの成長温度は1200℃を超えると考えられている。したがって、外管40Aには、1100〜1600℃程度の間で変形しない耐熱性が要求される。この観点からは、外管40Aに使用される材料としては、非カーボンであるアルミナ,AlNおよびBNおよびこれらの焼結体,およびSiCのいずれか、またはそれらのいずれかを主な原料とした材料が好ましい。一方で、成長温度が1300℃以下にて気相成長反応を行う場合においては、上述していないが、カーボンも使用してもよい。
一方、内管40Bは、カーボンまたはSiC、または主にそれらのいずれかを主な原料とした材料、例えばSiCを主な原料とした材料で構成される。このような原料としては、高純度のSiC、SiCを主成分としてSiを混入したもの等が考えられる。これらは高温で空気中に接触しても分解しない材料である。また、これらの材料は、通常用いられる石英では軟化するほどの高温である1100〜1600℃にまで加熱しても安定するとともに、原料として用いる塩化物やアンモニアと接触しても浸食されることがない。
また、SiCやカーボンなどの導電性を有する材質を少なくとも内管40Bに用いれば、高周波(RF)方式による部位選択的な加熱を容易に行うことができ、ホットウォール法による有効な加熱を行うことが可能になる。
また、内管40Bの内部の各構成は、内管40Bと同じ材質の材料から選択することができる。その中でも、カーボンおよび、カーボンにSiCコートしたもの、SiCなどが、加工が容易にできるので好ましい。
また、内管40Bと外管40Aとの間のガス流通路には、不活性ガス導入口45Dからの不活性ガスを流す。このような不活性ガスとしては、主に窒素、またはアルゴンを用いることができ、この不活性ガスが内管40Bに接触することで、内管40Bと空気とが高温で反応するのを防ぐ。また、外管40Aと内管40Bとの間にガスが滞留できる空間としてのガス流通路を設けて、このガス流通路に所定の不活性ガスを流すことにより、外管40Aおよび内管40Bの温度を均等に加熱できるので、特に外側の外管40Aの熱的な破損を防止できる。したがって、反応性ガスやAl含有窒化物の反応管外部への析出を抑制できる。
また、外管40Aを取り囲む外周に、ヒータ43が設けられており、ホットウォール法により内管40Bの加熱処理を行うことができる。このヒータ43としては、通常の抵抗加熱ヒータを用いることにより、装置が簡単になるので好ましい。また、少なくとも内管40Bの材料がカーボンなどの導電性を有するものである場合、前述したように、RF方式による加熱を行うこともできる。このように、従来の加熱装置を用いてホットウォール法による加熱が可能であり、反応管を1100〜1600℃に加熱することが容易である。
このような構成によれば、反応管中で、第1ガス導入部からの第1の原料ガスに含まれるAlのハロゲン化物と、第2ガス導入部からの第2の原料ガスに含まれる水素化窒素ガスとが反応して、基板ホルダ41に保持されたサファイアなどの異種基板を下地基板として用いて、その表面に、HVPE法によりAl含有窒化物、例えばAlGaN層を成長させて、Al基含有窒化物基板を得ることができる。
このとき、従来は石英で構成されていた反応管を石英とは別の所定の物質で構成することにより、反応管の内部を石英では軟化するほどの高温、例えば1100〜1600℃に加熱しても、反応管自体の軟化、変形を抑止することができる。
したがって、反応管の内部において、良質なAl含有窒化物、例えばAlxGa1-xN(0<x<1)やAlNを成長させるほどの高温を実現することが可能になり、HVPE法による高速で良質なAl含有窒化物の効果的な成長が可能になる。
また、装置の他の部分は、従来のHVPE法に用いられる装置と同様の構成を取ることができるため、Al含有窒化物の成長においても、装置構造を複雑にすることがなく、コストを低減させることができる。
また、Al含有窒化物の層を成長させた後に、薬液によるエッチングまたは研磨によりサファイア基板を除去し、Al含有窒化物、例えばAlGaN層からなるAl含有窒化物半導体基板を得ることができる。
以上、図面を参照して本実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上
記以外の様々な構成を採用することもできる。
記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本実施形態では、図1のような横型のHVPE装置を用いた例を示したが、縦型のHVPE成長装置を用いても同様な効果が得られる。また、ウェハ保持部としての基板ホルダ41に1個のウェハが保持される態様を示したが、これに限られず、基板ホルダ41上に複数のウェハが保持される構成としてもよい。
たとえば、Al含有窒化物はAlGaN、AlNのみならず、InAlN、InGaAlNなどのInを含むAl含有窒化物にも適用することができる。
(実施例)
本実施例においては、図1に示すHVPE装置を用いて、1300℃の成長温度にて、Al含有窒化物半導体基板を製造した。
外管40Aは主にSiCを原料とした外管40Aで直径117mm、内管40Bは直径100mmのカーボン製のものを用いた。また、内管40B内部の構造物は主にカーボンで構成し、基板ホルダ41はカーボンにSiCコートしたものを用いた。また、加熱温度が、1100℃以下になるような部分では必要に応じて石英を用いた。
本実施例においては、図1に示すHVPE装置を用いて、1300℃の成長温度にて、Al含有窒化物半導体基板を製造した。
外管40Aは主にSiCを原料とした外管40Aで直径117mm、内管40Bは直径100mmのカーボン製のものを用いた。また、内管40B内部の構造物は主にカーボンで構成し、基板ホルダ41はカーボンにSiCコートしたものを用いた。また、加熱温度が、1100℃以下になるような部分では必要に応じて石英を用いた。
まず、単結晶基板20としてサファイア基板を基板ホルダ41に載置し、高純度ガリウム(Ga)を石英製のGaソースボート48の中に充填して、高純度アルミニウム(Al)をアルミナ製のAlソースボート51の中に充填して、水平型の内管40B内の所定配置にそれぞれ配置した。なお、サファイア基板は直径2インチの円形で、(0001)c面(Ga)面で(10−10)方向に0.25°に偏位した面を有するものを用いた。
続いて、第1〜第3ガス導入口45A〜45C、および不活性ガス導入口45Dより、窒素(N2)ガスを、内管40B内に供給して、内管40B内の空気を窒素に置換した。また、ヒータ43により、外管40Aの外側から内管40Bおよびその内部の各構成ならびに基板ホルダ41を直接加熱した。なお、ここでの加熱方法は、外管40Aの外壁をヒータ43により加熱する所謂ホットウォール法で行った。
ガスの上流側からAlソースボート、Gaソースボート、サファイア基板が配置されたことを確認した後、加熱を開始した。
次に、第2ガス導入口45Bより、NH3ガスを導入して、サファイア基板を窒化しながら加熱して、Alソースボート51、Gaソースボート48、前記サファイア基板の温度が、それぞれ500℃、800℃、1300℃に保持されていることを確認した。
第2ガス導入口45BよりNH3ガスを供給しながら、その流量を変えることなく、第3ガス導入口45CよりHClガスをAlソースボート51に導入して、AlCl3を生成した。このAlCl3を、前記サファイア基板上に60分間供給を行った。これにより、サファイア基板上に第1の層であるAlN層が形成された。
さらに、第1ガス導入口45AからのNH3ガスの供給量と、第3ガス導入口45CからのHClガスの供給量とを一定にして、第1ガス導入口45AよりHClガスをGaソースボート48に導入して、GaClを生成し、このGaClを前記サファイア基板上に60分間供給して、前記第1の層表面にAlGaN層(第2の層)を成長させて、成長工程を終了した。
このようにして形成された第1と第2のAl含有窒化物のエピタキシャル層の層厚は、それぞれ45μm、56μmであった。エピタキシャル層の表面は透明であった。一方で、反応管を構成する外管40Aおよび内管40Bの両方にクラックの発生は見られず、軟化による変形も見られなかった。
さらに、Al含有窒化物のエピタキシャル層からなる基板からサファイア基板を除去して、Al含有窒化物半導体基板を得た。
(比較例1)
図1のHVPE装置において、外管40Aおよび内管40Bをすべて石英で構成したものを作製した。しかしながら、Al含有窒化物の成長のために、サファイア基板を1300℃に加熱したところ、石英が軟化してしまい、Al含有窒化物の成長を行うことができなかった。
図1のHVPE装置において、外管40Aおよび内管40Bをすべて石英で構成したものを作製した。しかしながら、Al含有窒化物の成長のために、サファイア基板を1300℃に加熱したところ、石英が軟化してしまい、Al含有窒化物の成長を行うことができなかった。
20 単結晶基板
30 装置
40A 外管
40B 内管
41 基板ホルダ
43 ヒータ
44 Gaソース
45A 第1ガス導入口
45B 第2ガス導入口
45C 第3ガス導入口
45D 不活性ガス導入口
46 成長領域
47 ガス排出口
48 Gaソースボート
49 GaCl生成領域
50 Alソース
51 Alソースボート
52 AlCl3生成領域
53 原料供給口領域
30 装置
40A 外管
40B 内管
41 基板ホルダ
43 ヒータ
44 Gaソース
45A 第1ガス導入口
45B 第2ガス導入口
45C 第3ガス導入口
45D 不活性ガス導入口
46 成長領域
47 ガス排出口
48 Gaソースボート
49 GaCl生成領域
50 Alソース
51 Alソースボート
52 AlCl3生成領域
53 原料供給口領域
Claims (8)
- 反応管と、
前記反応管にAlのハロゲン化物を含む原料ガスを導入する第1ガス導入部と、
前記反応管に水素化窒素ガスを含む原料ガスを導入する第2ガス導入部と、
前記反応管内に配置されたウェハ保持部と、
を備え、
前記反応管が、アルミナ,カーボン,AlN,BN,SiCのいずれか、またはそれらのいずれかを主な原料とした材料で構成されることを特徴とするAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置。 - 請求項1に記載のAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置において、
前記反応管が、二層構造であることを特徴とするAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置。 - 請求項2に記載のAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置において、
前記反応管の内側の管がカーボンまたはSiCで構成され、かつ、外側の管がアルミナ,AlN,BN,SiCで構成されることを特徴とするAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置。 - 請求項2に記載のAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置において、
前記反応管の内側の管と外側の管との間に、ガス流通路が設けられていることを特徴とするAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置。 - 請求項4に記載のAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置において、
前記ガス流通路には、不活性ガスが導入されることを特徴とするAl含有窒化物のハイドライド気相成長装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のハイドライド気相成長装置を用い、前記ウェハ保持部に基板を設置した後、前記基板上にAl含有窒化物半導体膜を成長させ、前記Al含有窒化物半導体膜を含むAl含有窒化物基板を得る工程を含む、Al含有窒化物半導体基板の製造方法。
- 請求項6に記載の方法において、前記Al含有窒化物半導体膜を成長させた後、前記基板を除去する工程をさらに含むことを特徴とするAl含有窒化物半導体基板の製造方法。
- 請求項6または7に記載の方法により得られるAl含有窒化物半導体基板。
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2005
- 2005-08-03 JP JP2005225029A patent/JP2007042843A/ja active Pending
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