JP2010109283A - 化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法、化合物半導体エピタキシャルウェーハ及び発光素子 - Google Patents
化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法、化合物半導体エピタキシャルウェーハ及び発光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010109283A JP2010109283A JP2008282126A JP2008282126A JP2010109283A JP 2010109283 A JP2010109283 A JP 2010109283A JP 2008282126 A JP2008282126 A JP 2008282126A JP 2008282126 A JP2008282126 A JP 2008282126A JP 2010109283 A JP2010109283 A JP 2010109283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- layer
- growth
- compound semiconductor
- epitaxial wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】 ハイドライド気相成長法を用いてGaP電流拡散層を厚く形成する際にGaP電流拡散層にピットが形成されることを抑制し、反りを生じた状態で研磨やダイシングなどの素子化加工を行った際に該ピットを基点とした割れ等を生じにくくする。
【解決手段】 GaAs単結晶基板1上に、2種以上のIII族元素を含む(AlxGa1−x)yIn1−yP(ただし、0≦x≦1,0<y≦1)にて構成される発光層部24と、第一GaP層7aとをこの順序にて有機金属気相成長法により形成する。そして、第一GaP7a層上に第二GaP層7をハイドライド気相成長法により形成する。第二GaP層7は、発光層部に近い側に位置するGaP高速成長層7bと該GaP高速成長層7bに続くGaP低速成長層7cとを有するものとして、GaP高速成長層7bを第一成長速度により、GaP低速成長層7cを第一成長速度よりも低い第二成長速度により、それぞれ成長する。
【選択図】 図3
Description
また、電流拡散層を効率よく形成するために、薄い発光層部を有機金属気相成長法(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy:以下、MOVPE法ともいう)により形成する一方、厚い電流拡散層をハイドライド気相成長法(Hydride Vapor Phase Epitaxial Growth Method:以下、HVPE法ともいう)により形成する方法が知られている(特許文献2)。
<100>方向を基準方向として、該基準方向からのオフアングルが10゜以上20゜以下の主軸を有するGaAs単結晶基板上に、2種以上のIII族元素を含む(AlxGa1−x)yIn1−yP(ただし、0≦x≦1,0<y≦1)にて構成される発光層部と、第一GaP層とをこの順序にて形成する有機金属気相成長工程と、第一GaP層上に第二GaP層を形成するハイドライド気相成長工程とを有し、
第二GaP層を、発光層部に近い側に位置するGaP高速成長層と該GaP高速成長層に続くGaP低速成長層とを有するものとして、GaP高速成長層を第一成長速度により、GaP低速成長層を第一成長速度よりも低い第二成長速度により、それぞれ成長することを特徴とする。
<100>方向を基準方向として、該基準方向からのオフアングルが10゜以上20゜以下の主軸を有するGaAs単結晶基板上に、2種以上のIII族元素を含む(AlxGa1−x)yIn1−yP(ただし、0≦x≦1,0<y≦1)にて構成される発光層部と、第一GaP層とがこの順序にて有機金属気相成長法により形成され、第一GaP層上に第二GaP層がハイドライド気相成長法により形成され、さらに、第二GaP層が、発光層部に近い側に位置するGaP高速成長層と該GaP高速成長層に続くGaP低速成長層とからなることを特徴とする。
図1は、本発明の化合物半導体エピタキシャルウェーハ100の一例を示す概念図である。化合物半導体エピタキシャルウェーハ100は、成長用単結晶基板としてのn型GaAs単結晶基板(以下、単に基板ともいう)1の第一主表面上に発光層部24が形成されている。該基板1は、<100>方向を基準方向として、該基準方向に対するオフアングルが10゜以上20゜以下の主軸Aを有するものである。この基板1の第一主表面と接するようにn型GaAsバッファ層2が形成され、該バッファ層2上に発光層部24が形成される。そして、その発光層部24の上に、第一GaP層7aと第二GaP層7とが形成されている。
・Al源ガス;トリメチルアルミニウム(TMAl)、トリエチルアルミニウム(TEAl)など;
・Ga源ガス;トリメチルガリウム(TMGa)、トリエチルガリウム(TEGa)など;
・In源ガス;トリメチルインジウム(TMIn)、トリエチルインジウム(TEIn)など;
・P源ガス:トリメチルリン(TMP)、トリエチルリン(TEP)、ホスフィン(PH3)など。
Ga(液体)+HCl(気体) → GaCl(気体)+1/2H2‥‥(1)
GaClはPH3との反応性に優れ、下記(2)式の反応により、第二GaP層7を効率よく成長させることができる:
GaCl(気体)+PH3(気体)
→GaP(固体)+HCl(気体)+H2(気体)‥‥(2)
・n型AlGaInPクラッド層4=1μm;
・AlGaInP活性層5=0.6μm(発光波長650nm);
・p型AlGaInPクラッド層6=1μm;
・第一GaP層7a=3μm;
・GaP高速成長層7b=90μm;
・GaP低速成長層7c=40μm;
4 n型クラッド層
5 活性層
6 p型クラッド層
7a 第一GaP層
7 第二GaP層
7b GaP高速成長層
7c GaP低速成長層
100 化合物半導体エピタキシャルウェーハ
200 発光素子
Claims (17)
- <100>方向を基準方向として、該基準方向からのオフアングルが10゜以上20゜以下の主軸を有するGaAs単結晶基板上に、2種以上のIII族元素を含む(AlxGa1−x)yIn1−yP(ただし、0≦x≦1,0<y≦1)にて構成される発光層部と、第一GaP層とをこの順序にて形成する有機金属気相成長工程と、前記第一GaP層上に第二GaP層を形成するハイドライド気相成長工程とを有し、
前記第二GaP層を、前記発光層部に近い側に位置するGaP高速成長層と該GaP高速成長層に続くGaP低速成長層とを有するものとして、前記GaP高速成長層を第一成長速度により、前記GaP低速成長層を前記第一成長速度よりも低い第二成長速度により、それぞれ成長することを特徴とする化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。 - 前記GaAs単結晶基板の厚さが250μm以上350μm以下であり、前記第一GaP層と前記第二GaP層との合計厚さが100μm以上250μm以下である請求項1記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記GaP高速成長層を50μm以上の厚さに成長することを特徴とする請求項2に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記GaP低速成長層の厚さが5μm以上49μm以下である請求項2又は請求項3に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記第一成長速度が、前記GaP高速成長層の表面にピットが発生しない程度の高速に設定されている請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記第一成長速度が、前記GaP低速成長層の表面に高さ5μm以上20μm以下にてヒロックが残留する程度の高速に設定されている請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記第一成長速度が25μm/hr以上40μm/hr以下に設定される請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記第二成長速度が、前記第一成長速度の1/5以上1/2以下に設定される請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記GaP低速成長層の表面に形成されたヒロックを研磨加工により除去する請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記第二GaP層の厚さを目標厚さより10μm以上30μm以下の範囲で厚く成長し、前記研磨加工により前記目標厚さとする請求項9記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法。
- <100>方向を基準方向として、該基準方向からのオフアングルが10゜以上20゜以下の主軸を有するGaAs単結晶基板上に、2種以上のIII族元素を含む(AlxGa1−x)yIn1−yP(ただし、0≦x≦1,0<y≦1)にて構成される発光層部と、第一GaP層とがこの順序にて有機金属気相成長法により形成され、前記第一GaP層上に第二GaP層がハイドライド気相成長法により形成され、さらに、前記第二GaP層が、前記発光層部に近い側に位置するGaP高速成長層と該GaP高速成長層に続くGaP低速成長層とからなることを特徴とする化合物半導体エピタキシャルウェーハ。
- 前記GaAs単結晶基板の厚さが250μm以上350μm以下であり、前記第一GaP層と前記第二GaP層との合計厚さが100μm以上250μm以下である請求項11記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハ。
- 前記GaP高速成長層の厚さが50μm以上であることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハ。
- 前記GaP低速成長層の厚さが5μm以上49μm以下であることを特徴とする請求項13に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハ。
- 前記GaP高速成長層にピットが形成されていない請求項11ないし請求項14のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハ。
- 前記GaP低速成長層の表面が研磨面とされている請求項11ないし請求項15のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハ。
- 請求項11ないし請求項16のいずれか1項に記載の化合物半導体エピタキシャルウェーハに電極形成しダイシングすることにより製造され、GaAs単結晶基板上に、2種以上のIII族元素を含む(AlxGa1−x)yIn1−yP(ただし、0≦x≦1,0<y≦1)にて構成される有機金属気相成長法により形成された発光層部と、有機金属気相成長法により形成された第一GaP層と、ハイドライド気相成長法により形成された第二GaP層とがこの順に積層され、さらに、前記第二GaP層が、前記発光層部に近い側に位置するGaP高速成長層と該GaP高速成長層に続くGaP低速成長層とからなることを特徴とする発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008282126A JP5240658B2 (ja) | 2008-10-31 | 2008-10-31 | 化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法、化合物半導体エピタキシャルウェーハ及び発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008282126A JP5240658B2 (ja) | 2008-10-31 | 2008-10-31 | 化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法、化合物半導体エピタキシャルウェーハ及び発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010109283A true JP2010109283A (ja) | 2010-05-13 |
JP5240658B2 JP5240658B2 (ja) | 2013-07-17 |
Family
ID=42298400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008282126A Active JP5240658B2 (ja) | 2008-10-31 | 2008-10-31 | 化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法、化合物半導体エピタキシャルウェーハ及び発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5240658B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006278465A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像装置 |
WO2007114033A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 発光素子の製造方法、化合物半導体ウェーハ及び発光素子 |
JP2008235505A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
2008
- 2008-10-31 JP JP2008282126A patent/JP5240658B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006278465A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像装置 |
WO2007114033A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 発光素子の製造方法、化合物半導体ウェーハ及び発光素子 |
JP2008235505A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5240658B2 (ja) | 2013-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7981713B2 (en) | Group III-V nitride-based semiconductor substrate, group III-V nitride-based device and method of fabricating the same | |
TWI573291B (zh) | A method for manufacturing a nitride semiconductor device, a nitride semiconductor light emitting device, and a light emitting device | |
US20070215901A1 (en) | Group III-V nitride-based semiconductor substrate and method of fabricating the same | |
KR101071450B1 (ko) | Ⅲ족 질화물 반도체층의 제조 방법 및 ⅲ족 질화물 반도체 발광 소자, 및 램프 | |
JP2007335484A (ja) | 窒化物半導体ウェハ | |
KR100714629B1 (ko) | 질화물 반도체 단결정 기판, 그 제조방법 및 이를 이용한수직구조 질화물 발광소자 제조방법 | |
JP4668225B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子の製造方法 | |
JP2012204540A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP4873381B2 (ja) | 発光素子の製造方法、化合物半導体ウェーハ及び発光素子 | |
JP4978577B2 (ja) | 発光素子の製造方法 | |
JP5071484B2 (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェーハおよびその製造方法 | |
JP2011254015A (ja) | 化合物半導体膜気相成長用サセプタおよび化合物半導体膜の形成方法 | |
JP5240658B2 (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法、化合物半導体エピタキシャルウェーハ及び発光素子 | |
JP2006344930A (ja) | Iii族窒化物半導体素子の製造方法 | |
JP2006128653A (ja) | 3−5族化合物半導体、その製造方法及びその用途 | |
JP2012227479A (ja) | 窒化物半導体素子形成用ウエハ、窒化物半導体素子形成用ウエハの製造方法、窒化物半導体素子、および窒化物半導体素子の製造方法 | |
TW201312788A (zh) | 氣相成長方法及發光元件用基板的製造方法 | |
JP4998396B2 (ja) | 発光素子の製造方法 | |
JP5046182B2 (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP4609334B2 (ja) | 窒化物系半導体基板の製造方法、窒化物系半導体基板、及び窒化物系半導体発光素子 | |
TWI411126B (zh) | A method for manufacturing a high luminance light emitting diode, a light emitting element substrate, and a high luminance light emitting diode | |
JP2009177027A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法および化合物半導体基板並びに発光素子 | |
JP5464057B2 (ja) | エピタキシャルウエーハの製造方法 | |
JP5582066B2 (ja) | 化合物半導体基板及び化合物半導体基板の製造方法並びに発光素子 | |
JP5387509B2 (ja) | エピタキシャルウエーハの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120224 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20121017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130311 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5240658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130324 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |