JP2010182979A - GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 - Google Patents
GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010182979A JP2010182979A JP2009026761A JP2009026761A JP2010182979A JP 2010182979 A JP2010182979 A JP 2010182979A JP 2009026761 A JP2009026761 A JP 2009026761A JP 2009026761 A JP2009026761 A JP 2009026761A JP 2010182979 A JP2010182979 A JP 2010182979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- crystal
- growth
- substrate
- gan
- 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
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
GaN系化合物半導体成長層に生じる歪が低減されるとともに、当該結晶成長層にダメージを与えることなくSi基板から結晶成長層を容易に分離することが可能なGaN系化合物半導体の成長方法及び当該成長層付き基板を提供する。
【解決手段】
Si基板上にコラム状結晶層を成長する工程と、上記コラム状結晶層上に島状成長又は網目状成長のバッファ層を成長する工程と、上記バッファ層上にGaN系化合物結晶を成長する工程と、を有する。
【選択図】図1
Description
しかし、サファイア基板に代えてシリコン(Si)基板を用いることができれば、大面積かつ安価な基板を用いることができコストを低減することができる。Si基板上のGaN系半導体の結晶成長については、例えば、高温成長中間層(AlN/AlGaN層)上にGaNを成長する方法が開示されている(非特許文献2)。そして、フッ酸と硝酸との混合液でSi基板を除去することによってGaN系結晶層を基板から分離できる。
11 コラム状結晶層
12A 開口
12 バッファ層
13 GaN結晶層
15 コラム状結晶間の間隙
16 合金部
17 ボイド
18 結晶成長層
22 SiO2層
23 バッファ層
24 GaN結晶層
25 GaN結晶層
27 間隙
28 結晶成長層
30 素子動作層
Claims (13)
- シリコン(Si)基板上にGaN系化合物半導体を結晶成長する方法であって、
前記Si基板上にコラム状結晶層を成長する工程と、
前記コラム状結晶層上に島状成長又は網目状成長のバッファ層を成長する工程と、
前記バッファ層上にGaN系化合物結晶を成長する工程と、を有することを特徴とする方法。 - 前記コラム状結晶層は六方晶構造結晶層であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記六方晶構造結晶層は、二ホウ化ジルコニウム(ZrB2)結晶層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記コラム状結晶層の厚さは50nmないし500nmの範囲内であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の方法。
- 前記バッファ層は、窒化物結晶層であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記バッファ層は、窒化アルミニウム(AlN)結晶層であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記Si基板の結晶成長面は(111)面であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記バッファ層を成長する工程は、前記コラム状結晶層を部分的に除去し、当該除去領域を選択成長用被覆材料で被覆する被覆工程と、前記コラム状結晶層の非除去領域上にバッファ層を成長する選択成長工程と、を含み、
前記GaN系化合物結晶を成長する工程は、横方向成長(ELO)によりGaN系化合物結晶を成長する横方向成長工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - シリコン(Si)基板上に形成されたコラム状結晶層と、
前記コラム状結晶層上に成長された島状成長又は網目状成長のバッファ層と、
前記バッファ層上に成長されたGaN系化合物結晶層と、からなることを特徴とする結晶成長層付き基板。 - 前記コラム状結晶層は六方晶構造結晶層であることを特徴とする請求項9に記載の結晶成長層付き基板。
- 前記六方晶構造結晶層は、二ホウ化ジルコニウム(ZrB2)結晶層であることを特徴とする請求項9又は10に記載の結晶成長層付き基板。
- GaN系化合物結晶成長層の製造方法であって、
シリコン(Si)基板上にコラム状結晶層を成長する工程と、
前記コラム状結晶層上に島状成長又は網目状成長のバッファ層を成長する工程と、
前記バッファ層上にGaN系化合物結晶層を成長する工程と、
前記GaN系化合物結晶層を成長する工程の後に、前記シリコン基板を除去する工程と、を有することを特徴とする製造方法。 - 前記GaN系化合物結晶層を成長する工程は、GaN系結晶を成長し、前記GaN系結晶上に窒化物結晶層からなる素子動作層を成長する工程を含むことを特徴とする請求項12に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009026761A JP5225133B2 (ja) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009026761A JP5225133B2 (ja) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013012169A Division JP5570625B2 (ja) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010182979A true JP2010182979A (ja) | 2010-08-19 |
JP5225133B2 JP5225133B2 (ja) | 2013-07-03 |
Family
ID=42764283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009026761A Expired - Fee Related JP5225133B2 (ja) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5225133B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012014448A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 半導体素子と半導体素子の製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11145517A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-05-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | GaN系半導体層を含む素子 |
WO2004073045A2 (en) * | 2003-02-12 | 2004-08-26 | Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Epitaxial growth of a zirconium diboride layer on silicon substrates |
JP2007053373A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-03-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 単結晶窒化物系半導体基板及びこれを用いた高品質の窒化物系発光素子製造方法 |
WO2007107757A2 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Nanogan Limited | Growth method using nanostructure compliant layers and hvpe for producing high quality compound semiconductor materials |
JP2010538949A (ja) * | 2007-01-04 | 2010-12-16 | アリゾナ ボード オブ リージェンツ ア ボディー コーポレート アクティング オン ビハーフ オブ アリゾナ ステイト ユニバーシティ | 窒化物組み込み用のシリコンに対するジルコニウムおよびハフニウムホウ化物合金テンプレート |
-
2009
- 2009-02-06 JP JP2009026761A patent/JP5225133B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11145517A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-05-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | GaN系半導体層を含む素子 |
WO2004073045A2 (en) * | 2003-02-12 | 2004-08-26 | Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Epitaxial growth of a zirconium diboride layer on silicon substrates |
JP2007053373A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-03-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 単結晶窒化物系半導体基板及びこれを用いた高品質の窒化物系発光素子製造方法 |
WO2007107757A2 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Nanogan Limited | Growth method using nanostructure compliant layers and hvpe for producing high quality compound semiconductor materials |
JP2010538949A (ja) * | 2007-01-04 | 2010-12-16 | アリゾナ ボード オブ リージェンツ ア ボディー コーポレート アクティング オン ビハーフ オブ アリゾナ ステイト ユニバーシティ | 窒化物組み込み用のシリコンに対するジルコニウムおよびハフニウムホウ化物合金テンプレート |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012014448A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 半導体素子と半導体素子の製造方法 |
JP2012049520A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 半導体素子と半導体素子の製造方法 |
US8765584B2 (en) | 2010-07-30 | 2014-07-01 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5225133B2 (ja) | 2013-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9870920B2 (en) | Growing III-V compound semiconductors from trenches filled with intermediate layers | |
US8377796B2 (en) | III-V compound semiconductor epitaxy from a non-III-V substrate | |
US8803189B2 (en) | III-V compound semiconductor epitaxy using lateral overgrowth | |
JP5371430B2 (ja) | 半導体基板並びにハイドライド気相成長法により自立半導体基板を製造するための方法及びそれに使用されるマスク層 | |
US8415180B2 (en) | Method for fabricating wafer product and method for fabricating gallium nitride based semiconductor optical device | |
JP5244487B2 (ja) | 窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法 | |
US20100035416A1 (en) | Forming III-Nitride Semiconductor Wafers Using Nano-Structures | |
US8652949B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor wafer | |
CN103548154A (zh) | 半导体器件及制造方法 | |
US7951694B2 (en) | Semiconductor structure and method of manufacture of same | |
WO2022145454A1 (ja) | 半導体基板、半導体デバイス、電子機器 | |
EP4300605A1 (en) | Semiconductor substrate, method for producing same, apparatus for producing same, and template substrate | |
US10600645B2 (en) | Manufacturing method of gallium nitride substrate | |
US8501597B2 (en) | Method for fabricating group III-nitride semiconductor | |
US20070298592A1 (en) | Method for manufacturing single crystalline gallium nitride material substrate | |
KR20140051639A (ko) | 대면적 갈륨 나이트라이드 기판을 포함하는 구조체 및 그 제조방법 | |
KR101274211B1 (ko) | 반도체 기판, 이를 이용한 발광소자 및 그 제조방법 | |
US9583340B2 (en) | Semipolar nitride semiconductor structure and method of manufacturing the same | |
JP2010180114A (ja) | GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 | |
JP5570625B2 (ja) | GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 | |
EP4328956A1 (en) | Semiconductor substrate and production method and production device for same, semiconductor device and production method and production device for same, electronic apparatus | |
JP5225133B2 (ja) | GaN系化合物半導体の成長方法及び成長層付き基板 | |
JP2013512580A (ja) | 窒化物半導体素子の製造方法 | |
US8048786B2 (en) | Method for fabricating single-crystalline substrate containing gallium nitride | |
TWI838676B (zh) | 半導體基板、半導體裝置、電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130125 |
|
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: 20130212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130312 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5225133 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322 Year of fee payment: 3 |
|
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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |