JP4524630B2 - Hemt用エピタキシャルウェハの製造方法 - Google Patents
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(i) 基板との格子定数差による薄膜結晶の表面状態の劣化、および転位の増大、
(ii) 熱膨張係数差によるウェハの反りおよびクラックの発生、
の2つが挙げられる。
な窒化アルミニウム層から成るバッファー層を有することを特徴とする。
エピタキシャルウェハの製造方法において、上記気相成長法によりシリコン基板上にバッファー層としての窒化アルミニウム層を形成する際の成長温度を1150℃〜1200℃の温度範囲、好ましくはほぼ1200℃の温度とすることを特徴とする。
比を、上記バッファー層としての窒化アルミニウム層を成長する際の成膜速度が0.2nm/sec以下になるように設定することを特徴とする。
本発明の要点は、Si基板上に、バッファー層としてAlN層を、GaN成長で一般に用いられる条件よりも、より高温、且つ低V/III比で成長することである。
族原料は表面到達前に分解しきって、結晶表面上ではIII族原子単体(この場合はAl原
子)で拡散し、この原子が雰囲気中の窒素ラジカルと反応すると、任意の場所にAlN結晶核として定着する。このように基板面内にランダムにAlNの核が形成された後、その核が横方向に成長して拡大し、隣り合った核同士が融合を繰り返していく。このような2次元状成長を行いながら、最終的には全ての島が融合仕切って、AlN結晶は平坦な膜となる(図4を参照)。
2 AlN層
3 GaN層
Claims (1)
- 気相成長法を用いて、シリコン基板上にバッファー層としての窒化アルミニウム層を形成した後、該バッファー層上に少なくとも1つの窒化物系化合物半導体層を含んでいる半導体素子用半導体領域を形成するHEMT用エピタキシャルウェハの製造方法において、
上記シリコン基板は、<111>方向にon−Axis仕様であり、上記シリコン基板の表面を、半導体層の成長前に有機、無機の不純物、および酸化膜の除去のためのRCA洗浄し、
上記窒化アルミニウム層を単層で形成し、その際、炉内圧力が135Torr、TMAとNH 3 の流量はそれぞれ2.00×10 -5 mol/min、4.5×10 -3 mol/min、水素雰囲気で加熱して室温から窒化アルミニウム層の成長温度1200℃とし、且つ成膜速度を0.12nm/secと設定し、上記窒化アルミニウム層を200nm形成した後、チャネル層となる窒化ガリウム半導体素子用半導体領域を、上記窒化アルミニウム層の成長温度よりも低い1100℃、炉内圧力135Torrで、膜厚0.5μmに形成することを特徴とするHEMT用エピタキシャルウェハの製造方法。
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JP2004022577A (ja) * | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Ngk Insulators Ltd | エピタキシャル基板及び半導体素子 |
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