JP2009060140A - エピタキシャル基板及び半導体積層構造の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のエピタキシャル基板の製造方法は、所定の基材1上にIII族窒化物下地層2を形成する工程と、該III族窒化物下地層2上に、少なくともGaを含むIII族窒化物層3を、MOCVD法により、前段の成膜と後段の成膜の2段階で形成する工程と、前記III族窒化物層3を形成するための前段の成膜と後段の成膜の間に、前記III族窒化物層3の形成温度よりも低い温度でIII族窒化物中間層4を形成する工程とを具える。
【選択図】図1
Description
(1)所定の基材上にIII族窒化物下地層を形成する工程と、
該III族窒化物下地層上に、少なくともGaを含むIII族窒化物層を、MOCVD法により、前段の成膜と後段の成膜の2段階で形成する工程と、
前記III族窒化物層を形成するための前段の成膜と後段の成膜の間に、前記III族窒化物層の形成温度よりも低い温度でIII族窒化物中間層を形成する工程と
を具えることにある。
(2)前記III族窒化物下地層は400〜600℃の低温で形成されることを特徴とする、上記(1)に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
(3)前記III族窒化物中間層は600〜950℃で形成されることを特徴とする、上記(1)または(2)に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
(4)前記III族窒化物中間層は750〜800℃で形成されることを特徴とする、上記(3)に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
(5)前記III族窒化物中間層は、Gaのみ若しくはGaとInを含有する単独のIII族窒化物層の単層膜構造、またはIn含有量の異なる複数のIII族窒化物層が積層されてなる多層膜構造から構成されることを特徴とする、上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
(6)上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の製造方法を用いて製造したエピタキシャル基板上にIII族窒化物層群を形成する工程を更に具えることを特徴とする、半導体積層構造の製造方法。
図1は、本発明のエピタキシャル基板の構成を示す図である。図1に示すエピタキシャル基板10は、基材1と、この基材1上に形成されたIII族窒化物下地層2及びIII族窒化物層3を含んでいる。また、III族窒化物層3中にはIII族窒化物中間層4が介在している。
(実施例1)
2インチ径の厚さ330μmのサファイア基板をH2SO4+H2O2で前処理した後、MOCVD装置の中に設置した。キャリアガスとして、H2を流速2m/secで流しながら、基板を1200℃まで昇温した後、10分間保持し、基板のサーマルクリーニングを実施した。その後、基板温度を500℃まで低下させ、TMG及びNH3を平均流速2m/secで流して30nmの厚さのGaNバッファ層を成長させた。
上記実施例において、GaN中間層を設けない以外は、実施例1と同様にして10サンプルの半導体積構造を作製した。これら半導体積層構造の反り量を測定したところ、30μm〜40μmであった。
2インチ径の厚さ330μmのサファイア基板をH2SO4+H2O2で前処理した後、MOCVD装置の中に設置した。キャリアガスとして、H2を流速2m/secで流しながら、基板を1200℃まで昇温した後、10分間保持し、基板のサーマルクリーニングを実施した。その後、基板温度を500℃まで低下させ、TMG及びNH3を平均流速2m/secで流して30nmの厚さのGaNバッファ層を成長させた。
上記実施例2において、In0.1Ga0.9N中間層を設けない以外は、実施例2と同様にして10サンプルの半導体積層構造を作製した。これら半導体積層構造の反り量を測定したところ、30μm〜40μmであった。
2インチ径の厚さ330μmのサファイア基板をH2SO4+H2O2で前処理した後、MOCVD装置の中に設置した。キャリアガスとして、H2を流速1m/secで流しながら、基板を1200℃まで昇温した後、10分間保持し、基板のサーマルクリーニングを実施した。その後、基板温度を500℃まで低下させ、TMG及びNH3を平均流速2m/secで流して30nmの厚さのGaNバッファ層を成長させた。
上記実施例3において、In0.17Ga0.83N層/GaN層の周期的多層膜からなる中間層を設けない以外は、実施例3と同様にして10サンプルの半導体積層構造を作製した。これら半導体積層構造の反り量を測定したところ、30μm〜40μmであった。
2 下地層
3 窒化物層
4 中間層
10 エピタキシャル基板
Claims (6)
- 所定の基材上にIII族窒化物下地層を形成する工程と、
該III族窒化物下地層上に、少なくともGaを含むIII族窒化物層を、MOCVD法により、前段の成膜と後段の成膜の2段階で形成する工程と、
前記III族窒化物層を形成するための前段の成膜と後段の成膜の間に、前記III族窒化物層の形成温度よりも低い温度でIII族窒化物中間層を形成する工程と
を具えることを特徴とする、エピタキシャル基板の製造方法。 - 前記III族窒化物下地層は400〜600℃の低温で形成されることを特徴とする、請求項1に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
- 前記III族窒化物中間層は600〜950℃で形成されることを特徴とする、請求項1または2に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
- 前記III族窒化物中間層は750〜800℃で形成されることを特徴とする、請求項3に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
- 前記III族窒化物中間層は、Gaのみ若しくはGaとInを含有する単独のIII族窒化物層、またはIn含有量の異なる複数のIII族窒化物層が積層されてなる多層膜構造から構成されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法を用いて製造したエピタキシャル基板上にIII族窒化物層群を形成する工程を更に具えることを特徴とする、半導体積層構造の製造方法。
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JP2002270514A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Shiro Sakai | 窒化ガリウム系半導体層の形成方法 |
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