JP2020200222A - Semiconductor substrate, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

To suppress warping in manufacturing a semiconductor substrate by a chemical vapor deposition process.SOLUTION: A manufacturing method of a semiconductor substrate by a chemical vapor deposition process includes following steps. A group III nitride semiconductor is subjected to crystal growth on a base substrate 10 to form a low temperature buffer layer 11. Another group III nitride semiconductor is subjected to crystal growth on the low temperature buffer layer 11 at a crystal growth temperature higher than the crystal growth temperature in formation of the low temperature buffer layer 11, to form an intermediate semiconductor layer 12. Another group III nitride semiconductor is subjected to crystal growth on the intermediate semiconductor layer 12 at a crystal growth temperature higher than the crystal growth temperature in formation of the intermediate semiconductor layer 12, to form a main semiconductor layer 13.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、半導体基板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor substrate and a method for manufacturing the same.

高効率の発光デバイスやパワーデバイスを得るためには、高品質なGaN基板が必要である。そのようなGaN基板の製造方法として、非特許文献1には、サファイア基板上にTiCバッファ層を設け、そのTiCバッファ層上にGaN層を結晶成長させ、それをサファイア基板から分離してGaN基板を製造することが開示されている。 High-quality GaN substrates are required to obtain highly efficient light-emitting devices and power devices. As a method for manufacturing such a GaN substrate, in Non-Patent Document 1, a TiC buffer layer is provided on a sapphire substrate, a GaN layer is crystallized on the TiC buffer layer, and the GaN layer is separated from the sapphire substrate to form a GaN substrate. Is disclosed to manufacture.

Journal of Crystal Growth 350 (2012) 44-49 Huiyuan Geng, Haruo Sunakawa, Norihiko Sumi, Kazutomi Yamamoto, A. Atsushi Yamaguchi, Akira Usui Growth and strain characterization of high quality GaN crystal by HVPEJournal of Crystal Growth 350 (2012) 44-49 Huiyuan Geng, Haruo Sunakawa, Norihiko Sumi, Kazutomi Yamamoto, A. Atsushi Yamaguchi, Akira Usui Growth and strain characterization of high quality GaN crystal by HVPE

今後、GaN基板に対する需要は益々高まることが予想されるが、低コストであることから、化学気相成長法によるGaN基板の製造に期待が寄せられている。ところが、化学気相成長法の場合、製造するGaN基板に大きな反りが発生するため、基板面内の品質の均一性の要求による制約から、大口径化を図ることができないという問題がある。 Demand for GaN substrates is expected to increase in the future, but due to their low cost, there are high expectations for the production of GaN substrates by the chemical vapor deposition method. However, in the case of the chemical vapor deposition method, since a large warp occurs in the GaN substrate to be manufactured, there is a problem that it is not possible to increase the diameter due to the limitation of the requirement for quality uniformity in the substrate surface.

本発明の課題は、化学気相成長法により半導体基板を製造する際に、反りの発生を抑制することである。 An object of the present invention is to suppress the occurrence of warpage when manufacturing a semiconductor substrate by the chemical vapor deposition method.

本発明は、化学気相成長法による半導体基板の製造方法であって、ベース基板上に半導体を結晶成長させて低温バッファ層を形成し、前記低温バッファ層上に、前記低温バッファ層を形成するときの結晶成長温度よりも高い結晶成長温度で半導体を結晶成長させて中間半導体層を形成し、前記中間半導体層上に、前記中間半導体層を形成するときの結晶成長温度よりも高い結晶成長温度で半導体を結晶成長させてメイン半導体層を形成する。 The present invention is a method for manufacturing a semiconductor substrate by a chemical vapor phase growth method, in which a semiconductor is crystal-grown on a base substrate to form a low temperature buffer layer, and the low temperature buffer layer is formed on the low temperature buffer layer. A semiconductor is grown at a crystal growth temperature higher than the crystal growth temperature at the time to form an intermediate semiconductor layer, and a crystal growth temperature higher than the crystal growth temperature when the intermediate semiconductor layer is formed on the intermediate semiconductor layer. The semiconductor is crystal-grown to form the main semiconductor layer.

本発明は、ベース基板と、前記ベース基板上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成された低温バッファ層と、前記低温バッファ層上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成された中間半導体層と、前記中間半導体層上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成されたメイン半導体層とを備え、前記中間半導体層が半導体超格子を含む半導体基板である。 In the present invention, a base substrate, a low temperature buffer layer formed by crystal growth of a group III nitride semiconductor on the base substrate, and a group III nitride semiconductor formed by crystal growth on the low temperature buffer layer are formed. A semiconductor substrate comprising an intermediate semiconductor layer and a main semiconductor layer formed by crystal growth of a group III nitride semiconductor on the intermediate semiconductor layer, and the intermediate semiconductor layer includes a semiconductor superlattice.

本発明によれば、化学気相成長法により半導体基板を製造する際に、低温バッファ層とメイン半導体層との間に中間半導体層を設け、その中間半導体層を形成するときの結晶成長温度を、低温バッファ層を形成するときの結晶成長温度よりも高く且つメイン半導体層を形成するときの結晶成長温度よりも低くすることにより、反りの発生を抑制することができる。 According to the present invention, when a semiconductor substrate is manufactured by the chemical vapor deposition method, an intermediate semiconductor layer is provided between the low temperature buffer layer and the main semiconductor layer, and the crystal growth temperature when the intermediate semiconductor layer is formed is determined. By setting the temperature higher than the crystal growth temperature when forming the low temperature buffer layer and lower than the crystal growth temperature when forming the main semiconductor layer, the occurrence of warpage can be suppressed.

実施形態に係る半導体基板の製造方法における低温バッファ層形成ステップを示す第1の説明図である。It is 1st explanatory drawing which shows the low temperature buffer layer formation step in the manufacturing method of the semiconductor substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係る半導体基板の製造方法における低温バッファ層形成ステップを示す第2の説明図である。It is a 2nd explanatory drawing which shows the low temperature buffer layer formation step in the manufacturing method of the semiconductor substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係る半導体基板の製造方法における中間半導体層形成ステップを示す第1の説明図である。It is 1st explanatory drawing which shows the intermediate semiconductor layer formation step in the manufacturing method of the semiconductor substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係る半導体基板の製造方法における中間半導体層形成ステップを示す第2の説明図である。It is a 2nd explanatory drawing which shows the intermediate semiconductor layer formation step in the manufacturing method of the semiconductor substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係る半導体基板の製造方法におけるメイン半導体層形成ステップを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the main semiconductor layer formation step in the manufacturing method of the semiconductor substrate which concerns on embodiment. 実施例1の半導体基板の作製におけるタイミングチャートである。It is a timing chart in manufacturing of the semiconductor substrate of Example 1. 実施例2の半導体基板の作製におけるタイミングチャートである。It is a timing chart in manufacturing of the semiconductor substrate of Example 2. 実施例3〜5の半導体基板の作製におけるタイミングチャートである。It is a timing chart in manufacturing of the semiconductor substrate of Examples 3-5. InGaN中のIII族元素におけるInのモル分率と半導体基板の基板表面の曲率半径との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the mole fraction of In in the group III element in InGaN, and the radius of curvature of the substrate surface of a semiconductor substrate. InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体の積層数と半導体基板の基板表面の曲率半径との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the stacking number of the laminated body of the 1st layer of InGaN and the 2nd layer of GaN, and the radius of curvature of the substrate surface of a semiconductor substrate.

以下、実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail.

実施形態に係る半導体基板の製造方法では、化学気相成長法(CVD)により半導体基板の製造を行う。化学気相成長法(CVD)としては、例えば、有機金属気相成長法(MOVPE)、ハイドライド気相成長法(HVPE)等が挙げられる。 In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the embodiment, the semiconductor substrate is manufactured by a chemical vapor deposition method (CVD). Examples of the chemical vapor deposition method (CVD) include an organic metal vapor deposition method (MOVPE) and a hydride vapor phase deposition method (HVPE).

実施形態に係る半導体基板の製造方法は、低温バッファ層形成ステップと、中間半導体層形成ステップと、メイン半導体層形成ステップとを含む。 The method for manufacturing a semiconductor substrate according to the embodiment includes a low temperature buffer layer forming step, an intermediate semiconductor layer forming step, and a main semiconductor layer forming step.

<低温バッファ層形成ステップ>
低温バッファ層形成ステップでは、図1Aに示すように、反応室C内のステージSにベース基板10をセットした後、反応室C内にIII族元素源ガス及びN源ガスをキャリアガスとともに供給し、図1Bに示すように、ベース基板10上にIII族窒化物半導体をエピタキシャル結晶成長させて低温バッファ層11を形成する。
<Low temperature buffer layer formation step>
In the low temperature buffer layer forming step, as shown in FIG. 1A, after setting the base substrate 10 on the stage S in the reaction chamber C, the group III element source gas and the N source gas are supplied into the reaction chamber C together with the carrier gas. As shown in FIG. 1B, a group III nitride semiconductor is epitaxially crystal-grown on the base substrate 10 to form the low temperature buffer layer 11.

ベース基板10としては、例えば、サファイア基板、ZnO基板、SiC基板等が挙げられる。ベース基板10の主面は、a面、c面、m面、及びr面のいずれであってもよく、また、他の面方位の結晶面であってもよいが、高品質の半導体基板を製造する観点から、これらのうちのc面であることが好ましい。ここで、「主面」とは、半導体の積層成長方向に対して垂直な面をいい、通常は基板表面における最も広い面である。 Examples of the base substrate 10 include a sapphire substrate, a ZnO substrate, a SiC substrate, and the like. The main surface of the base substrate 10 may be any of a-plane, c-plane, m-plane, and r-plane, and may be a crystal plane having another plane orientation, but a high-quality semiconductor substrate can be used. From the viewpoint of manufacturing, the c-plane is preferable. Here, the "main surface" means a surface perpendicular to the direction of semiconductor stacking growth, and is usually the widest surface on the substrate surface.

低温バッファ層11を形成するIII族窒化物半導体としては、例えば、二元化合物のGaN、InN、AlN;三元化合物のAlGaN、InGaN;四元化合物のAlGaInN等のIII族窒化物半導体が挙げられる。低温バッファ層11を形成するIII族窒化物半導体は、後述のメイン半導体層13を形成するIII族窒化物半導体と同一であることが好ましい。 Examples of the group III nitride semiconductor forming the low temperature buffer layer 11 include group III nitride semiconductors such as binary compounds GaN, InN and AlN; ternary compounds AlGaN and InGaN; and quaternary compounds AlGaInN. .. The group III nitride semiconductor forming the low temperature buffer layer 11 is preferably the same as the group III nitride semiconductor forming the main semiconductor layer 13 described later.

III族元素源ガスとしては、有機金属気相成長法(MOVPE)では、例えば、TMGガス、TEGガス、TMIガス、TEIガス、TMAガス、TEAガス等が挙げられ、ハイドライド気相成長法(HVPE)では、例えば、GaClガス、GaClガス、InClガス、InClガス、AlClガス、AlClガス等が挙げられる。N源ガスとしては、例えば、NHガス、Nガス等が挙げられる。キャリアガスとしては、例えば、Nガス、Hガス等が挙げられる。キャリアガスは、これらのうちの一方又は両方を用いることが好ましく、Hガスを用いることがより好ましい。III族元素源ガスによるIII族原子の供給モル数に対する窒素源ガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比は、一般的には、例えば1000以上30000以下、特にInGaNを結晶成長させる場合には、例えば10000以上30000以下である。 Examples of the group III element source gas include TMG gas, TEG gas, TMI gas, TEI gas, TMA gas, and TEA gas in the metalorganic vapor phase growth method (MOVPE), and the hydride gas phase growth method (HVPE). ), For example, GaCl gas, GaCl 3 gas, InCl gas, InCl 3 gas, AlCl gas, AlCl 3 gas and the like can be mentioned. Examples of the N source gas include NH 3 gas, N 2 H 4 gas and the like. Examples of the carrier gas include N 2 gas and H 2 gas. Carrier gas, it is preferable to use one or both of these, it is more preferable to use H 2 gas. The V / III ratio, which is the ratio of the number of moles of N atoms supplied by the nitrogen source gas to the number of moles of Group III atoms supplied by the Group III element source gas, is generally, for example, 1000 or more and 30,000 or less, and in particular, crystal growth of InGaN In the case of making it, for example, it is 10,000 or more and 30,000 or less.

低温バッファ層11を形成するときの結晶成長温度は、例えば400℃以上600℃以下である。低温バッファ層11の厚さは、例えば10nm以上50nm以下である。 The crystal growth temperature when the low temperature buffer layer 11 is formed is, for example, 400 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. The thickness of the low temperature buffer layer 11 is, for example, 10 nm or more and 50 nm or less.

なお、低温バッファ層11の形成前に、ベース基板10の基板表面をサーマルクリーニングすることが好ましい。 It is preferable to thermally clean the substrate surface of the base substrate 10 before forming the low temperature buffer layer 11.

<中間半導体層形成ステップ>
中間半導体層形成ステップでは、低温バッファ層形成ステップから条件を変更し、図2Aに示すように、低温バッファ層11上に、低温バッファ層11を形成するときの結晶成長温度よりも高い結晶成長温度でIII族窒化物半導体をエピタキシャル結晶成長させて中間半導体層12を形成する。
<Intermediate semiconductor layer formation step>
In the intermediate semiconductor layer forming step, the conditions are changed from the low temperature buffer layer forming step, and as shown in FIG. 2A, the crystal growth temperature is higher than the crystal growth temperature when the low temperature buffer layer 11 is formed on the low temperature buffer layer 11. The group III nitride semiconductor is epitaxially crystal-grown to form the intermediate semiconductor layer 12.

中間半導体層12を形成するIII族窒化物半導体としては、低温バッファ層11と同様、例えば、二元化合物のGaN、InN、AlN;三元化合物のAlGaN、InGaN;四元化合物のAlGaInN等のIII族窒化物半導体が挙げられる。III族元素源ガス、N源ガス、及びキャリアガスも、低温バッファ層11の形成の場合と同様のものが挙げられる。キャリアガスは、Nガス及びHガスのうちの一方又は両方を用いることが好ましく、Nガスを用いることがより好ましい。 As the group III nitride semiconductor forming the intermediate semiconductor layer 12, as in the low temperature buffer layer 11, for example, GaN, InN, AlN of the binary compound; AlGaN, InGaN of the ternary compound; AlGaInN of the quaternary compound, etc. III Examples include group nitride semiconductors. Examples of the group III element source gas, the N source gas, and the carrier gas are the same as in the case of forming the low temperature buffer layer 11. As the carrier gas, it is preferable to use one or both of N 2 gas and H 2 gas, and it is more preferable to use N 2 gas.

III族元素源ガスによるIII族原子の供給モル数に対する窒素源ガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比は、例えば5000以上40000以下である。III族元素源ガスの流量は、低温バッファ層形成ステップでの流量よりも少ないことが好ましい。窒素源ガスの流量は、低温バッファ層形成ステップでの流量よりも多いことが好ましい。 The V / III ratio, which is the ratio of the number of moles of N atoms supplied by the nitrogen source gas to the number of moles of Group III atoms supplied by the Group III element source gas, is, for example, 5000 or more and 40,000 or less. The flow rate of the Group III element source gas is preferably smaller than the flow rate in the low temperature buffer layer forming step. The flow rate of the nitrogen source gas is preferably higher than the flow rate in the low temperature buffer layer forming step.

中間半導体層12は、単一種のIII族窒化物半導体で構成されていてもよいが、後述する製造する半導体基板の反りの発生を抑制する観点から、複数種のIII族窒化物半導体の積層体の半導体超格子を含むことが好ましい。 The intermediate semiconductor layer 12 may be composed of a single type III nitride semiconductor, but from the viewpoint of suppressing the occurrence of warpage of the semiconductor substrate to be manufactured, which will be described later, a laminate of a plurality of types of group III nitride semiconductors. It is preferable to include the semiconductor superlattice of.

半導体超格子は、製造する半導体基板の反りの発生を抑制する観点から、図2Bに示すように、三元化合物のIII族窒化物半導体の第1層121と、それから一方のIII族元素が減じられた二元化合物のIII族窒化物半導体の第2層122との交互積層構造を有することが好ましい。具体的には、かかる半導体超格子の中間半導体層12としては、例えばInGaNとGaNとの交互積層構造等が挙げられる。また、この場合、二元化合物又は三元化合物のIII族窒化物半導体は、同様の観点から、後述のメイン半導体層13を形成するIII族窒化物半導体と同一であることが好ましく、二元化合物のIII族窒化物半導体がメイン半導体層13を形成するIII族窒化物半導体と同一であることがより好ましい。 From the viewpoint of suppressing the occurrence of warpage of the semiconductor substrate to be manufactured, the semiconductor super lattice is reduced from the first layer 121 of the group III nitride semiconductor of the ternary compound and one group III element from it, as shown in FIG. 2B. It is preferable to have an alternating laminated structure with the second layer 122 of the group III nitride semiconductor of the obtained binary compound. Specifically, examples of the intermediate semiconductor layer 12 of the semiconductor superlattice include an alternating laminated structure of InGaN and GaN. Further, in this case, the group III nitride semiconductor of the binary compound or the ternary compound is preferably the same as the group III nitride semiconductor forming the main semiconductor layer 13 described later from the same viewpoint, and is preferably the binary compound. It is more preferable that the group III nitride semiconductor of No. III is the same as the group III nitride semiconductor forming the main semiconductor layer 13.

半導体超格子は、製造する半導体基板の反りの発生を抑制する観点から、三元化合物のIII族窒化物半導体の第1層121及び二元化合物のIII族窒化物半導体の第2層122の積層体を1単位として、その積層数が、好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上であり、一方、高い結晶品質を維持する観点から、好ましくは25以下である。 From the viewpoint of suppressing the occurrence of warpage of the semiconductor substrate to be manufactured, the semiconductor super lattice is a stack of the first layer 121 of the group III nitride semiconductor of the ternary compound and the second layer 122 of the group III nitride semiconductor of the binary compound. With the body as one unit, the number of layers is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, and on the other hand, preferably 25 or less from the viewpoint of maintaining high crystal quality.

三元化合物のIII族窒化物半導体中のIII族元素における上記一方のIII族元素のモル分率は、製造する半導体基板の反りの発生を抑制する観点から、好ましくは2.0%以上、より好ましくは10.0%以上であり、更に好ましくは20.0%以上であり、一方、高い結晶品質を維持する観点から、好ましくは25.0%以下である。 The mole fraction of one of the above group III elements in the group III element in the group III nitride semiconductor of the ternary compound is preferably 2.0% or more from the viewpoint of suppressing the occurrence of warpage of the semiconductor substrate to be manufactured. It is preferably 10.0% or more, more preferably 20.0% or more, and on the other hand, preferably 25.0% or less from the viewpoint of maintaining high crystal quality.

中間半導体層12を形成するときの結晶成長温度は、低温バッファ層11を形成するときの結晶成長温度よりも高く、製造する半導体基板の反りの発生を抑制する観点から、好ましくは500℃以上1000℃以下、より好ましくは600℃以上900℃以下、更に好ましくは650℃以上850℃以下である。中間半導体層12を形成するときの結晶成長温度と、低温バッファ層11を形成するときの結晶成長温度との温度差は、同様の観点から、好ましくは100℃以上500℃以下、より好ましくは150℃以上450℃以下、更に好ましくは200℃以上400℃以下である。 The crystal growth temperature when the intermediate semiconductor layer 12 is formed is higher than the crystal growth temperature when the low temperature buffer layer 11 is formed, and from the viewpoint of suppressing the occurrence of warpage of the semiconductor substrate to be manufactured, it is preferably 500 ° C. or higher and 1000. ° C. or lower, more preferably 600 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, still more preferably 650 ° C. or higher and 850 ° C. or lower. From the same viewpoint, the temperature difference between the crystal growth temperature when the intermediate semiconductor layer 12 is formed and the crystal growth temperature when the low temperature buffer layer 11 is formed is preferably 100 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, more preferably 150. ° C. or higher and 450 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.

中間半導体層12が半導体超格子を含む場合、複数種のIII族窒化物半導体の結晶成長温度が同一であってもよく、また、複数種のIII族窒化物半導体の結晶成長温度が種類毎に異なってもよい。なお、この結晶成長温度により、III族窒化物半導体中のIII族元素のモル分率を制御することができる。 When the intermediate semiconductor layer 12 includes a semiconductor superlattice, the crystal growth temperatures of the plurality of types of group III nitride semiconductors may be the same, and the crystal growth temperatures of the plurality of types of group III nitride semiconductors are different for each type. It may be different. The mole fraction of the group III element in the group III nitride semiconductor can be controlled by this crystal growth temperature.

中間半導体層12の厚さは、例えば5nm以上50nm以下である。中間半導体層12が半導体超格子を含む場合、各III族窒化物半導体の厚さは、例えば1nm以上10nm以下である。 The thickness of the intermediate semiconductor layer 12 is, for example, 5 nm or more and 50 nm or less. When the intermediate semiconductor layer 12 includes a semiconductor superlattice, the thickness of each group III nitride semiconductor is, for example, 1 nm or more and 10 nm or less.

<メイン半導体層形成ステップ>
メイン半導体層形成ステップでは、中間半導体層形成ステップから条件を変更し、図3に示すように、中間半導体層12上に、中間半導体層12を形成するときの結晶成長温度よりも高い結晶成長温度で半導体をエピタキシャル結晶成長させてメイン半導体層13を形成する。
<Main semiconductor layer formation step>
In the main semiconductor layer forming step, the conditions are changed from the intermediate semiconductor layer forming step, and as shown in FIG. 3, the crystal growth temperature is higher than the crystal growth temperature when the intermediate semiconductor layer 12 is formed on the intermediate semiconductor layer 12. The semiconductor is epitaxially crystal-grown to form the main semiconductor layer 13.

メイン半導体層13を形成するIII族窒化物半導体としては、低温バッファ層11及び中間半導体層12と同様、例えば、二元化合物のGaN、InN、AlN;三元化合物のAlGaN、InGaN;四元化合物のAlGaInN等のIII族窒化物半導体が挙げられる。III族元素源ガス、N源ガス、及びキャリアガスも、低温バッファ層11及び中間半導体層12の形成の場合と同様のものが挙げられる。キャリアガスは、Nガス及びHガスのうちの一方又は両方を用いることが好ましく、Hガスを用いることがより好ましい。 The group III nitride semiconductor forming the main semiconductor layer 13 is the same as the low temperature buffer layer 11 and the intermediate semiconductor layer 12, for example, binary compounds GaN, InN, AlN; ternary compounds AlGaN, InGaN; quaternary compounds. Group III nitride semiconductors such as AlGaInN of the above. Examples of the group III element source gas, the N source gas, and the carrier gas are the same as in the case of forming the low temperature buffer layer 11 and the intermediate semiconductor layer 12. As the carrier gas, it is preferable to use one or both of N 2 gas and H 2 gas, and it is more preferable to use H 2 gas.

III族元素源ガスによるIII族原子の供給モル数に対する窒素源ガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比は、例えば1000以上5000以下である。III族元素源ガスの流量は、低温バッファ層形成ステップ及び中間半導体層形成ステップでの流量よりも多いことが好ましい。 The V / III ratio, which is the ratio of the number of moles of N atoms supplied by the nitrogen source gas to the number of moles of Group III atoms supplied by the Group III element source gas, is, for example, 1000 or more and 5000 or less. The flow rate of the group III element source gas is preferably higher than the flow rate in the low temperature buffer layer forming step and the intermediate semiconductor layer forming step.

メイン半導体層13を形成するときの結晶成長温度は、中間半導体層12を形成するときの結晶成長温度よりも高く、例えば900℃以上1400℃以下である。メイン半導体層13を形成するときの結晶成長温度と、中間半導体層12を形成するときの結晶成長温度との温度差は、好ましくは200℃以上600℃以下、より好ましくは300℃以上500℃以下である。メイン半導体層13の厚さは、例えば1μm以上10μm以下である。 The crystal growth temperature when the main semiconductor layer 13 is formed is higher than the crystal growth temperature when the intermediate semiconductor layer 12 is formed, for example, 900 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower. The temperature difference between the crystal growth temperature when the main semiconductor layer 13 is formed and the crystal growth temperature when the intermediate semiconductor layer 12 is formed is preferably 200 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. Is. The thickness of the main semiconductor layer 13 is, for example, 1 μm or more and 10 μm or less.

本実施形態で製造される半導体基板は、ベース基板10と、そのベース基板10上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成された低温バッファ層11と、その低温バッファ層11上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成された中間半導体層12と、その中間半導体層12上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成されたメイン半導体層13とを備えたものである。そして、中間半導体層12は、複数種のIII族窒化物半導体の積層体の半導体超格子を含んでいてもよい。また、メイン半導体層13は、ベース基板10から分離されて自立基板を構成していてもよい。なお、メイン半導体層13をベース基板10から自発分離させる観点からは、中間半導体層12が、三元化合物のIII族窒化物半導体の第1層121と、それから一方のIII族元素が減じられた二元化合物のIII族窒化物半導体の第2層122との交互積層構造を有し、それらの三元化合物及び二元化合物のIII族窒化物半導体の積層体を1単位として、その積層数が15以上であることが好ましい。また、同様の観点からは、三元化合物のIII族窒化物半導体中のIII族元素における別のIII族元素のモル分率が15.0%以上であることが好ましい。 The semiconductor substrate manufactured in the present embodiment includes a base substrate 10, a low temperature buffer layer 11 formed by crystal growth of a group III nitride semiconductor on the base substrate 10, and a group III on the low temperature buffer layer 11. An intermediate semiconductor layer 12 formed by crystal growth of a nitride semiconductor and a main semiconductor layer 13 formed by crystal growth of a group III nitride semiconductor on the intermediate semiconductor layer 12 are provided. The intermediate semiconductor layer 12 may include a semiconductor superlattice of a laminate of a plurality of types of group III nitride semiconductors. Further, the main semiconductor layer 13 may be separated from the base substrate 10 to form a self-supporting substrate. From the viewpoint of spontaneously separating the main semiconductor layer 13 from the base substrate 10, the intermediate semiconductor layer 12 is reduced from the first layer 121 of the group III nitride semiconductor of the ternary compound and one of the group III elements. It has an alternating laminated structure with the second layer 122 of the group III nitride semiconductor of the binary compound, and the number of laminates is one unit of the laminated body of the ternary compound and the group III nitride semiconductor of the binary compound. It is preferably 15 or more. From the same viewpoint, it is preferable that the mole fraction of another group III element in the group III element in the group III nitride semiconductor of the ternary compound is 15.0% or more.

以上の実施形態に係る半導体基板の製造方法によれば、化学気相成長法により半導体基板を製造する際に、低温バッファ層11とメイン半導体層13との間に中間半導体層12を設け、その中間半導体層12を形成するときの結晶成長温度を、低温バッファ層11を形成するときの結晶成長温度よりも高く且つメイン半導体層13を形成するときの結晶成長温度よりも低くすることにより、反りの発生を抑制することができる。したがって、これにより、化学気相成長法により製造する半導体基板の大口径化を図ることができる。 According to the semiconductor substrate manufacturing method according to the above embodiment, when the semiconductor substrate is manufactured by the chemical vapor deposition method, an intermediate semiconductor layer 12 is provided between the low temperature buffer layer 11 and the main semiconductor layer 13, and the intermediate semiconductor layer 12 is provided. Warpage by lowering the crystal growth temperature when forming the intermediate semiconductor layer 12 to be higher than the crystal growth temperature when forming the low temperature buffer layer 11 and lower than the crystal growth temperature when forming the main semiconductor layer 13. Can be suppressed. Therefore, this makes it possible to increase the diameter of the semiconductor substrate manufactured by the chemical vapor deposition method.

有機金属気相成長法(MOVPE)による半導体基板の作製実験について説明する。 An experiment for producing a semiconductor substrate by the metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) will be described.

(半導体基板)
以下の実施例1〜5の半導体基板の作製を行った。
(Semiconductor substrate)
The following semiconductor substrates of Examples 1 to 5 were manufactured.

<実施例1>
図4Aは、実施例1の半導体基板の作製におけるタイミングチャートを示す。
<Example 1>
FIG. 4A shows a timing chart for manufacturing the semiconductor substrate of Example 1.

まず、MOVPE装置の反応室のステージに、主面がc面のサファイア基板をセットし、(i)反応室内にNHガスを5slmの流量でキャリアガスのHガスとともに流し始め、圧力100kPaの下、サファイア基板の温度を室温から1150℃まで昇温し、その温度を一定時間保持してサーマルクリーニングした後、460℃まで温度を降下させた。 First, a sapphire substrate whose main surface is c-plane is set on the stage of the reaction chamber of the MOVPE apparatus, and (i) NH 3 gas is started to flow in the reaction chamber together with the carrier gas H 2 gas at a flow rate of 5 slm, and the pressure is 100 kPa. Below, the temperature of the sapphire substrate was raised from room temperature to 1150 ° C., the temperature was maintained for a certain period of time for thermal cleaning, and then the temperature was lowered to 460 ° C.

(ii)サファイア基板の温度が460℃になった時、TMGガスを5sccmの流量で流し始め、308.8秒間TMGガスを流し、サファイア基板上にGaNを結晶成長させてGaNの低温バッファ層を形成した。このとき、TMGガスによるGa原子の供給モル数に対するNHガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比を17654とした。TMGガスを停止した後、サファイア基板の温度を800℃まで昇温し、その過程でキャリアガスをHガスからNガスに切り替えた。 (Ii) When the temperature of the sapphire substrate reaches 460 ° C., TMG gas is started to flow at a flow rate of 5 sccm, TMG gas is flowed for 308.8 seconds, GaN is crystal-grown on the sapphire substrate, and a low temperature buffer layer of GaN is formed. Formed. At this time, the NH 3 V / III ratio is the ratio of the supply mol number of N atoms by gas to supply the number of moles of Ga atoms due TMG gas was 17654. After stopping the TMG gas, the temperature of the sapphire substrate was raised to 800 ° C., and in the process, the carrier gas was switched from H 2 gas to N 2 gas.

(iii)サファイア基板の温度が800℃になった時、NHガスの流量を6.5slmに変更するとともに、TMGガスを3.9sccmの流量で流し始め、131秒間TMGガスを流し、低温バッファ層上にGaNを結晶成長させて単層のGaN層の中間半導体層を形成した。このとき、TMGガスによるGa原子の供給モル数に対するNHガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比を28650とした。TMGガスを停止した後、サファイア基板の温度を1150℃まで昇温し、その過程でキャリアガスをNガスからHガスに切り替えた。 (Iii) when the temperature of the sapphire substrate became 800 ° C., while changing the flow rate of NH 3 gas to 6.5Slm, it begins to conduct TMG gas at a flow rate of 3.9Sccm, flushed with 131 seconds TMG gas, low-temperature buffer GaN was crystallized on the layer to form an intermediate semiconductor layer of a single GaN layer. At this time, the NH 3 V / III ratio is the ratio of the supply mol number of N atoms by gas to supply the number of moles of Ga atoms due TMG gas was 28650. After stopping the TMG gas, the temperature of the sapphire substrate was raised to 1150 ° C., and in the process, the carrier gas was switched from N 2 gas to H 2 gas.

(iv)サファイア基板の温度が1150℃になった時、NHガスの流量を5slmに変更するとともに、TMGガスを34.8sccmで流し始め、60分間TMGガスを流し、中間半導体層上にGaNを結晶成長させてGaNのメイン半導体層を形成した。このとき、TMGガスによるGa原子の供給モル数に対するNHガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比を2536とした。TMGガスを停止した後、サファイア基板の温度を室温まで降温し、その過程でキャリアガスをHガスからNガスに切り替えた。 (Iv) When the temperature of the sapphire substrate becomes 1150 ° C., while changing the flow rate of NH 3 gas to 5 slm, begins to conduct TMG gas 34.8Sccm, flushed with 60 minutes TMG gas, GaN in the intermediate semiconductor layer Was crystal-grown to form the main semiconductor layer of GaN. At this time, the NH 3 V / III ratio is the ratio of the supply mol number of N atoms by gas to supply the number of moles of Ga atoms due to the TMG gas and 2536. After stopping the TMG gas, the temperature of the sapphire substrate was lowered to room temperature, and in the process, the carrier gas was switched from H 2 gas to N 2 gas.

以上のようにして、中間半導体層をGaNの単層で構成した実施例1の半導体基板を得た。 As described above, the semiconductor substrate of Example 1 in which the intermediate semiconductor layer was composed of a single layer of GaN was obtained.

<実施例2>
図4Bは、実施例2の半導体基板の作製におけるタイミングチャートを示す。
<Example 2>
FIG. 4B shows a timing chart in the fabrication of the semiconductor substrate of the second embodiment.

実施例1の実験方法と同一の方法で、MOVPE装置の反応室のステージに、主面がc面のサファイア基板をセットし、(i)サーマルクリーニング、(ii)低温バッファ層の形成、及び(iii)GaN層の形成を行った。 In the same method as the experimental method of Example 1, a sapphire substrate having a c-plane main surface was set on the stage of the reaction chamber of the MOVPE apparatus, (i) thermal cleaning, (ii) formation of a low-temperature buffer layer, and (ii). iii) A GaN layer was formed.

(iv)TMGガスを3.9sccmの流量で流すのに加えて、TMIガスを400sccmの流量で流し始め、126秒間TMGガス及びTMIガスを流し、GaN層上にInGaNを結晶成長させてInGaNの第1層を形成した。このとき、TMGガスによるGa原子及びTMIガスによるIn原子の供給モル数に対するNHガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比を6594とした。 (Iv) In addition to flowing TMG gas at a flow rate of 3.9 sccm, start flowing TMI gas at a flow rate of 400 sccm, flow TMG gas and TMI gas for 126 seconds, and crystallize InGaN on the GaN layer to grow InGaN. The first layer was formed. At this time, the NH 3 V / III ratio is the ratio of the supply mol number of N atoms by gas to supply the number of moles of In atoms by Ga atoms and TMI gas by the TMG gas and 6594.

(v)TMIガスを停止し、131秒間TMGガスを3.9sccmの流量で流し、InGaNの第1層上にGaNを結晶成長させてGaNの第2層を形成した。このとき、TMGガスによるGa原子の供給モル数に対するNHガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比を28650とした。 (V) The TMI gas was stopped, the TMG gas was allowed to flow at a flow rate of 3.9 sccm for 131 seconds, and GaN was crystal-grown on the first layer of InGaN to form the second layer of GaN. At this time, the NH 3 V / III ratio is the ratio of the supply mol number of N atoms by gas to supply the number of moles of Ga atoms due TMG gas was 28650.

(vi)(iv)及び(v)の操作をあと9回繰り返し、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体を1単位として、その積層数が10である半導体超格子を含む中間半導体層を形成した。TMGガスを停止した後、サファイア基板の温度を1150℃まで昇温し、その過程でキャリアガスをNガスからHガスに切り替えた。 (Vi) The operations of (iv) and (v) are repeated 9 more times, and the laminated body of the first layer of InGaN and the second layer of GaN is used as one unit, and the intermediate including the semiconductor superlattice having 10 layers. A semiconductor layer was formed. After stopping the TMG gas, the temperature of the sapphire substrate was raised to 1150 ° C., and in the process, the carrier gas was switched from N 2 gas to H 2 gas.

その後、実施例1の(iv)の実験方法と同一の方法で、(vii)中間半導体層上にGaNを結晶成長させてGaNのメイン半導体層を形成した。 Then, GaN was crystal-grown on the (vii) intermediate semiconductor layer to form a GaN main semiconductor layer by the same method as the experimental method (iv) of Example 1.

以上のようにして、中間半導体層が、(iii)のGaN層と、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体の積層数を5とした半導体超格子とを含む実施例2の半導体基板を得た。中間半導体層の第1層のInGaN中のIII族元素におけるInのモル分率は4.0%であった。 As described above, in the second embodiment, the intermediate semiconductor layer includes the GaN layer (iii) and the semiconductor superlattice in which the number of layers of the first layer of InGaN and the second layer of GaN is 5. A semiconductor substrate was obtained. The mole fraction of In in the group III element in InGaN of the first layer of the intermediate semiconductor layer was 4.0%.

<実施例3>
図4Cは、実施例3の半導体基板の作製におけるタイミングチャートを示す。
<Example 3>
FIG. 4C shows a timing chart in the fabrication of the semiconductor substrate of Example 3.

実施例1の実験方法と同一の方法で、MOVPE装置の反応室のステージに、主面がc面のサファイア基板をセットし、(i)サーマルクリーニング、(ii)低温バッファ層の形成、(iii)GaN層の形成を行った。その後、サファイア基板の温度を700℃まで降下させた。 In the same method as the experimental method of Example 1, a sapphire substrate having a c-plane main surface was set on the stage of the reaction chamber of the MOVPE apparatus, (i) thermal cleaning, (ii) formation of a low-temperature buffer layer, (iii). ) A GaN layer was formed. After that, the temperature of the sapphire substrate was lowered to 700 ° C.

(iv)サファイア基板の温度が700℃になった時、TMGガスを3.9sccmの流量で流すのに加えて、TMIガスを400sccmの流量で流し始め、202秒間TMGガス及びTMIガスを流し、GaN層上にInGaNを結晶成長させてInGaNの第1層を形成した。このとき、TMGガスによるGa原子及びTMIガスによるIn原子の供給モル数に対するNHガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比を6594とした。TMIガスを停止した後、サファイア基板の温度を800℃まで昇温した。 (Iv) When the temperature of the sapphire substrate reaches 700 ° C., in addition to flowing TMG gas at a flow rate of 3.9 sccm, start flowing TMI gas at a flow rate of 400 sccm, and flow TMG gas and TMI gas for 202 seconds. InGaN was crystallized on the GaN layer to form the first layer of InGaN. At this time, the NH 3 V / III ratio is the ratio of the supply mol number of N atoms by gas to supply the number of moles of In atoms by Ga atoms and TMI gas by the TMG gas and 6594. After stopping the TMI gas, the temperature of the sapphire substrate was raised to 800 ° C.

(v)サファイア基板の温度が800℃に達してから131秒間TMGガスを3.9sccmの流量で流し、InGaNの第1層上にGaNを結晶成長させてGaNの第2層を形成した。このとき、TMGガスによるGa原子の供給モル数に対するNHガスによるN原子の供給モル数の比であるV/III比を28650とした。その後、サファイア基板の温度を700℃まで降下させた。 (V) After the temperature of the sapphire substrate reached 800 ° C., TMG gas was flowed at a flow rate of 3.9 sccm for 131 seconds, and GaN was crystal-grown on the first layer of InGaN to form the second layer of GaN. At this time, the NH 3 V / III ratio is the ratio of the supply mol number of N atoms by gas to supply the number of moles of Ga atoms due TMG gas was 28650. After that, the temperature of the sapphire substrate was lowered to 700 ° C.

(vi)(iv)及び(v)の操作をあと9回繰り返し、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体を1単位として、その積層数が10である半導体超格子を含む中間半導体層を形成した。TMGガスを停止した後、サファイア基板の温度を1150℃まで昇温し、その過程でキャリアガスをNガスからHガスに切り替えた。 (Vi) The operations of (iv) and (v) are repeated 9 more times, and the laminated body of the first layer of InGaN and the second layer of GaN is used as one unit, and the intermediate including the semiconductor superlattice having 10 layers. A semiconductor layer was formed. After stopping the TMG gas, the temperature of the sapphire substrate was raised to 1150 ° C., and in the process, the carrier gas was switched from N 2 gas to H 2 gas.

その後、実施例1の実験方法と同一の方法で、(vii)中間半導体層上にGaNを結晶成長させてGaNのメイン半導体層を形成した。 Then, GaN was crystal-grown on the (vii) intermediate semiconductor layer to form the main semiconductor layer of GaN by the same method as the experimental method of Example 1.

以上のようにして、中間半導体層が、(iii)のGaN層と、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体の積層数を5とした半導体超格子とを含む実施例3の半導体基板を得た。中間半導体層の第1層のInGaN中のIII族元素におけるInのモル分率は23.4%であった。 As described above, in the third embodiment, the intermediate semiconductor layer includes the GaN layer (iii) and the semiconductor superlattice in which the number of layers of the first layer of InGaN and the second layer of GaN is 5. A semiconductor substrate was obtained. The mole fraction of In in the group III element in InGaN of the first layer of the intermediate semiconductor layer was 23.4%.

<実施例4>
実施例3の(iv)〜(vi)の操作において、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体を1単位として、その積層数が5である半導体超格子を含む中間半導体層を形成したことを除いて、実施例3で作製したものと同一構成の半導体基板を作製し、それを実施例4とした。
<Example 4>
In the operations (iv) to (vi) of Example 3, an intermediate semiconductor layer including a semiconductor superlattice having 5 layers is formed by using the laminate of the first layer of InGaN and the second layer of GaN as one unit. A semiconductor substrate having the same configuration as that produced in Example 3 was produced except that it was formed, and it was designated as Example 4.

<実施例5>
実施例3の(iv)〜(vi)の操作において、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体を1単位として、その積層数が20である半導体超格子を含む中間半導体層を形成したことを除いて、実施例3で作製したものと同一構成の半導体基板を作製し、それを実施例5とした。実施例5の半導体基板では、メイン半導体層のGaNが自発分離していた。
<Example 5>
In the operations (iv) to (vi) of the third embodiment, the intermediate semiconductor layer including the semiconductor superlattice having 20 layers is formed by using the laminated body of the first layer of InGaN and the second layer of GaN as one unit. A semiconductor substrate having the same configuration as that produced in Example 3 was produced except that it was formed, and it was designated as Example 5. In the semiconductor substrate of Example 5, the GaN of the main semiconductor layer was spontaneously separated.

(半導体基板の基板表面の曲率半径)
実施例1〜4のそれぞれについて、基板表面の曲率半径を測定した。図5は、実施例1〜3基づいた、第1層のInGaN中のIII族元素におけるInのモル分率と、半導体基板の基板表面の曲率半径との関係を示す。図6は、実施例1、2、及び4に基づいた、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体の積層数と、半導体基板の基板表面の曲率半径との関係を示す。なお、実施例1は、中間半導体層が半導体超格子を含まないので、Inのモル分率は0%であり、積層体の積層数は0である。
(Radius of curvature of the substrate surface of the semiconductor substrate)
The radius of curvature of the substrate surface was measured for each of Examples 1 to 4. FIG. 5 shows the relationship between the mole fraction of In in the group III element in InGaN of the first layer and the radius of curvature of the substrate surface of the semiconductor substrate based on Examples 1 to 3. FIG. 6 shows the relationship between the number of laminated layers of the first layer of InGaN and the second layer of GaN and the radius of curvature of the surface of the semiconductor substrate based on Examples 1, 2, and 4. In Example 1, since the intermediate semiconductor layer does not include the semiconductor superlattice, the molar fraction of In is 0%, and the number of laminated layers is 0.

図5によれば、第1層のInGaN中のIII族元素におけるInのモル分率が高くなると、基板表面の曲率半径が大きくなり、したがって、反りの発生が抑制されることが分かる。図6によれば、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体の積層数が多くなっても、基板表面の曲率半径が大きくなり、したがって、反りの発生が抑制されることが分かる。また、InGaNの第1層及びGaNの第2層の積層体の積層数が多くなると、メイン半導体層のGaNの自発分離が促進されることが分かる。 According to FIG. 5, it can be seen that when the mole fraction of In in the Group III element in InGaN of the first layer is high, the radius of curvature of the substrate surface is large, and therefore the occurrence of warpage is suppressed. According to FIG. 6, it can be seen that even if the number of layers of the first layer of InGaN and the second layer of GaN increases, the radius of curvature of the substrate surface increases, and therefore the occurrence of warpage is suppressed. .. Further, it can be seen that when the number of laminated bodies of the first layer of InGaN and the second layer of GaN increases, the spontaneous separation of GaN in the main semiconductor layer is promoted.

本発明は、半導体基板及びその製造方法の技術分野について有用である。 The present invention is useful in the technical field of semiconductor substrates and methods for manufacturing them.

10 ベース基板
11 低温バッファ層
12 中間半導体層
121 第1層
122 第2層
13 メイン半導体層
C 反応室
S ステージ
10 Base substrate 11 Low temperature buffer layer 12 Intermediate semiconductor layer 121 First layer 122 Second layer 13 Main semiconductor layer C Reaction chamber S stage

Claims (7)

化学気相成長法による半導体基板の製造方法であって、
ベース基板上にIII族窒化物半導体を結晶成長させて低温バッファ層を形成し、
前記低温バッファ層上に、前記低温バッファ層を形成するときの結晶成長温度よりも高い結晶成長温度でIII族窒化物半導体を結晶成長させて中間半導体層を形成し、
前記中間半導体層上に、前記中間半導体層を形成するときの結晶成長温度よりも高い結晶成長温度でIII族窒化物半導体を結晶成長させてメイン半導体層を形成する半導体基板の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor substrate by the chemical vapor deposition method.
A group III nitride semiconductor is crystal-grown on the base substrate to form a low temperature buffer layer.
A group III nitride semiconductor is crystal-grown on the low-temperature buffer layer at a crystal growth temperature higher than the crystal growth temperature when the low-temperature buffer layer is formed to form an intermediate semiconductor layer.
A method for manufacturing a semiconductor substrate, in which a group III nitride semiconductor is crystal-grown at a crystal growth temperature higher than the crystal growth temperature at which the intermediate semiconductor layer is formed to form a main semiconductor layer on the intermediate semiconductor layer.
請求項1に記載された半導体基板の製造方法において、
前記中間半導体層が半導体超格子を含む半導体基板の製造方法。
In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1,
A method for manufacturing a semiconductor substrate in which the intermediate semiconductor layer includes a semiconductor superlattice.
請求項2に記載された半導体基板の製造方法において、
前記半導体超格子が、三元化合物のIII族窒化物半導体と、それから一方のIII族元素が減じられた二元化合物のIII族窒化物半導体との交互積層構造を有する半導体基板の製造方法。
In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 2,
A method for producing a semiconductor substrate, wherein the semiconductor superlattice has an alternating laminated structure of a group III nitride semiconductor of a ternary compound and a group III nitride semiconductor of a binary compound in which one group III element is subtracted from the semiconductor.
請求項3に記載された半導体基板の製造方法において、
前記三元化合物のIII族窒化物半導体及び前記二元化合物のIII族窒化物半導体の積層体の積層数が2以上である半導体基板の製造方法。
In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 3,
A method for producing a semiconductor substrate in which the number of laminated layers of the group III nitride semiconductor of the ternary compound and the group III nitride semiconductor of the binary compound is 2 or more.
請求項3又は4に記載された半導体基板の製造方法において、
前記三元化合物のIII族窒化物半導体中のIII族元素における前記一方のIII族元素のモル分率が2.0%以上である半導体基板の製造方法。
In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 3 or 4.
A method for producing a semiconductor substrate in which the mole fraction of one of the group III elements in the group III element in the group III nitride semiconductor of the ternary compound is 2.0% or more.
請求項3乃至5のいずれかに記載された半導体基板の製造方法において、
前記三元化合物のIII族窒化物半導体がInGaNであり、且つ前記二元化合物のIII族窒化物半導体がGaNである半導体基板の製造方法。
In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to any one of claims 3 to 5.
A method for producing a semiconductor substrate in which the group III nitride semiconductor of the ternary compound is InGaN and the group III nitride semiconductor of the binary compound is GaN.
ベース基板と、
前記ベース基板上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成された低温バッファ層と、
前記低温バッファ層上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成された中間半導体層と、
前記中間半導体層上にIII族窒化物半導体が結晶成長して形成されたメイン半導体層と、
を備え、
前記中間半導体層が半導体超格子を含む半導体基板。
With the base board
A low-temperature buffer layer formed by crystal growth of a group III nitride semiconductor on the base substrate,
An intermediate semiconductor layer formed by crystal growth of a group III nitride semiconductor on the low temperature buffer layer,
A main semiconductor layer formed by crystal growth of a group III nitride semiconductor on the intermediate semiconductor layer,
With
A semiconductor substrate in which the intermediate semiconductor layer includes a semiconductor superlattice.
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