JP5186515B2 - 半導体装置および半導体基板ならびに半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体装置および半導体基板ならびに半導体基板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5186515B2 JP5186515B2 JP2010025503A JP2010025503A JP5186515B2 JP 5186515 B2 JP5186515 B2 JP 5186515B2 JP 2010025503 A JP2010025503 A JP 2010025503A JP 2010025503 A JP2010025503 A JP 2010025503A JP 5186515 B2 JP5186515 B2 JP 5186515B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- semiconductor
- substrate
- layer
- parallel
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 424
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 162
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 54
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 33
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 33
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 12
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- -1 nitride compound Chemical class 0.000 description 8
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 8
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 7
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M chlorogallium Chemical compound [Ga]Cl XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- UPWPDUACHOATKO-UHFFFAOYSA-K gallium trichloride Chemical compound Cl[Ga](Cl)Cl UPWPDUACHOATKO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
- C30B25/183—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate being provided with a buffer layer, e.g. a lattice matching layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/0242—Crystalline insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02455—Group 13/15 materials
- H01L21/02458—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02516—Crystal orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/0254—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/025—Physical imperfections, e.g. particular concentration or distribution of impurities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
- H01S2304/04—MOCVD or MOVPE
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
- H01S5/0207—Substrates having a special shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
- H01S5/04257—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration having positive and negative electrodes on the same side of the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3202—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth
- H01S5/320275—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth semi-polar orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3202—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth
- H01S5/3203—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth on non-planar substrates to create thickness or compositional variations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
(実施形態1)
図1から図6を参照しながら、本発明による実施形態1を説明する。図1は、実施形態1にかかる半導体装置の構成を模式的に示している。図1に示した半導体装置は、基板法線方向から見て閉じた形状の窪み104が表面に設けられた基板102と、窪み104の内面(105、106、107)からの結晶成長によって基板102の表面上に形成された半導体層103とを備えている。半導体層103は、窪み104の内面(105等)からの結晶成長によって形成されているため、半導体層103中の欠陥(格子欠陥)は窪み104の中心方向へ集中している。すなわち、基板102の法線方向とは異なる方向に(例えば、窪み104の内面に直角な方向に)半導体層103が結晶成長するため、半導体層103の欠陥が集合し、それゆえ、半導体層103の欠陥密度は減少している。この欠陥密度が減少した半導体層103が、半導体素子の能動領域(半導体レーザ素子の活性層や半導体トランジスタ素子のゲート領域など)となる場合には、信頼性に優れ、高性能な半導体装置(半導体レーザ装置、半導体集積回路装置など)が実現される。なお、図1においては、半導体装置を構成する具体的な素子を示していないが、そのような素子は公知の技術を用いて作製することが可能である。
(実施形態2)
図7から図9を参照しながら、本発明による実施形態2を説明する。図7は、実施形態2にかかる半導体装置の構成を模式的に示している。本実施形態の半導体装置は、表面に凸起204が設けられた基板202を有している点が、表面に窪み104が設けられた基板102を有する上記実施形態1の半導体装置と異なる。以下では、説明の簡略化のため、上記実施形態1と異なる点を主に説明し、同様の説明は省略または簡略化する。
(実施形態3)
図10を参照しながら、本発明による実施形態3を説明する。図10は、実施形態3にかかる半導体装置に含まれる半導体層103の上面構成を模式的に示している。本実施形態は、上記実施形態1の窪み104が複数設けられている点が上記実施形態1と異なる。以下では、説明の簡略化のため、上記実施形態1と異なる点を主に説明し、同様の説明は省略または簡略化する。
(実施形態4)
図11を参照しながら、本発明による実施形態4を説明する。図11は、実施形態4にかかる半導体装置に含まれる半導体層203の上面構成を模式的に示している。本実施形態は、上記実施形態2の凸起204が複数設けられている点が上記実施形態2と異なる。以下では、説明の簡略化のため、上記実施形態2と異なる点を主に説明し、同様の説明は省略または簡略化する。
(実施形態5)
図14を参照しながら、本発明による実施形態5を説明する。図14は、実施形態5にかかる半導体レーザ装置の断面構成を模式的に示している。本実施形態は、上記実施形態1における窪み104を有する第1の半導体層102の上に、少なくとも活性層16を含む複数の半導体層(半導体レーザ構造)114が形成されている点が上記実施形態1と異なる。以下では、説明の簡略化のため、上記実施形態1と異なる点を主に説明し、同様の説明は省略または簡略化する。
(実施形態6)
図16を参照しながら、本発明による実施形態6を説明する。図16(a)から(c)は、実施形態6にかかる半導体基板の製造方法を説明するための工程断面図である。本実施形態は、上記実施形態1における窪み104を有する第1の半導体層102の上に、比較的厚い第2の半導体層103を形成した後、第2の半導体層103からなる半導体基板を得る点が上記実施形態1と異なる。以下では、説明の簡略化のため、上記実施形態1と異なる点を主に説明し、同様の説明は省略または簡略化する。
50sccmとしたが、成長速度が例えば100μm/hの場合には、III族原料ガス(GaCl3)の流量を例えば100sccm程度にすればよい。また、キャリアガスとしては、N2だけでなく、H2、またはN2とH2との混合ガスを用いることもできる。
102、202 第1の半導体層
103、203 第2の半導体層
104 窪み
105、106、107、205、206、207 側面
108 底面
109、209 欠陥
204 凸起
208 上面
Claims (31)
- 基板と、
前記基板上に形成され、主面の法線方向から見て閉じた形状の窪みが表面に設けられた第1の半導体層と、
少なくとも前記窪みの内面からの結晶成長によって前記第1の半導体層の前記表面上に形成された第2の半導体層とを備え、
前記窪みの内面は、前記第1の半導体層の主面に略平行な底面と、前記第1の半導体層の主面の法線方向と平行でない斜面とを含み、
前記窪みの前記斜面は、面方位が(1,−1,0,n)(ここで、nは任意の整数)である面、またはそれと等価な面である、半導体装置。 - 前記窪みは、それぞれ前記第1の半導体層の前記表面と平行でない2枚の内面であって互いに接する2枚の内面を少なくとも含み、
前記2枚の内面が前記表面に平行な面と交差して生じる2本の線分のなす角は60度または120度である、請求項1に記載の半導体装置。 - 前記窪みの前記形状は、略正三角形または略正六角形である、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層は、六方晶の結晶構造を有する半導体層から構成されており、前記窪みは、当該半導体層の表面に設けられている、請求項1から3の何れか一つに記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層を構成する前記半導体層と、前記第1の半導体層の前記表面上に形成された前記第2の半導体層とは、共に、窒化物半導体から構成されている、請求項1から4の何れか一つに記載の半導体装置。
- 前記nが1である、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記窪みが前記第1の半導体層の前記表面に複数個設けられている、請求項1から6の何れか一つに記載の半導体装置。
- 少なくとも活性層を含む複数の半導体層が前記第1の半導体層上に形成されている、請求項1から7の何れか一つに記載の半導体装置。
- 基板と、
前記基板上に形成され、表面に凸起が設けられた第1の半導体層と、
少なくとも前記凸起の側面から結晶成長して前記第1の半導体層の前記表面上に形成された第2の半導体層とを備え、
該凸起の周囲において、前記第1の半導体層の主面に略平行な底面を有し、前記凸起の
側面は、前記第1の半導体層の主面の法線方向と平行でなく、
前記凸起の前記側面は、面方位が(1,−1,0,n)(ここで、nは任意の整数)である面、またはそれと等価な面である、半導体装置。 - 前記凸起は、それぞれ前記第1の半導体層の前記表面と平行でない2枚の側面であって互いに接する2枚の側面を少なくとも含み、
前記2枚の側面が前記表面に平行な面と交差して生じる2本の線分のなす角は、60度または120度である、請求項9に記載の半導体装置。 - 前記第1の半導体層は、六方晶の結晶構造を有する半導体層から構成されており、前記凸起は、当該半導体層の表面に設けられている、請求項9または10に記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層を構成する前記半導体層と、前記第1の半導体層の前記表面上に形成された前記第2の半導体層とは、共に、窒化物半導体から構成されている、請求項9から11の何れか一つに記載の半導体装置。
- 前記nが1である、請求項9に記載の半導体装置。
- 前記凸起が前記第1の半導体層の前記表面に複数個設けられている、請求項9から13の何れか一つに記載の半導体装置。
- 少なくとも活性層を含む複数の半導体層が前記第1の半導体層上に形成されている、請求項9から14の何れか一つに記載の半導体装置。
- 基板と、
前記基板上に形成され、主面の法線方向から見て閉じた形状の窪みが表面に設けられた第1の半導体層と、
少なくとも前記窪みの内面からの結晶成長によって前記第1の半導体層の前記表面上に形成された第2の半導体層と
を備え、
前記窪みの内面は、前記第1の半導体層の主面と略平行な底面と、前記第1の半導体層の主面の法線方向と平行でない斜面とを含み、
前記窪みの前記斜面は、面方位が(1,−1,0,n)(ここで、nは任意の数)である面、またはそれと等価な面である、半導体基板。 - 前記窪みは、それぞれ前記第1の半導体層の前記表面と平行でない2枚の内面であって互いに接する2枚の内面を少なくとも含み、
前記2枚の内面が前記表面に平行な面と交差して生じる2本の線分のなす角は60度または120度である、請求項16に記載の半導体基板。 - 前記窪みの前記形状は、略正三角形または略正六角形である、請求項17に記載の半導体基板。
- 前記第1の半導体層は、六方晶の結晶構造を有する半導体層から構成されており、前記窪みは、当該半導体層の表面に設けられている、請求項16から18の何れか一つに記載の半導体基板。
- 前記第1の半導体層を構成する前記半導体層と、前記第1の半導体層の前記表面上に形成された前記第2の半導体層とは、共に、窒化物半導体から構成されている、請求項16から19の何れか一つに記載の半導体基板。
- 前記nが1である、請求項16に記載の半導体基板。
- 前記窪みが前記第1の半導体層の前記表面に複数個設けられている、請求項16から21の何れか一つに記載の半導体基板。
- 基板と、
前記基板上に形成され、表面に凸起が設けられた第1の半導体層と、
少なくとも前記凸起の側面から結晶成長して前記第1の半導体層の前記表面上に形成された第2の半導体層と
を備え、
該凸起の周囲において、前記第1の半導体層の主面に略平行な底面を有し、前記凸起の側面は、前記第1の半導体層の主面の法線方向と平行でなく、
前記凸起の前記側面は、面方位が(1,−1,0,n)(ここで、nは任意の数)である面、またはそれと等価な面である、半導体基板。 - 前記凸起は、それぞれ前記第1の半導体層の前記表面と平行でない2枚の側面であって互いに接する2枚の側面を少なくとも含み、
前記2枚の側面が前記表面に平行な面と交差して生じる2本の線分のなす角は、60度または120度である、請求項23に記載の半導体基板。 - 前記第1の半導体層は、六方晶の結晶構造を有する半導体層から構成されており、前記凸起は、当該半導体層の表面に設けられている、請求項23または24に記載の半導体基板。
- 前記第1の半導体層を構成する前記半導体層と、前記第1の半導体層の前記表面上に形成された前記第2の半導体層とは、共に、窒化物半導体から構成されている、請求項23から25の何れか一つに記載の半導体基板。
- 前記nが1である、請求項23に記載の半導体基板。
- 前記凸起が前記第1の半導体層の前記表面に複数個設けられている、請求項23から27の何れか一つに記載の半導体基板。
- 結晶成長用基板を用意する工程と、
前記結晶成長用基板上に、六方晶の結晶構造を有する第1半導体層を堆積する工程と、
前記第1半導体層の一部をエッチングすることによって、該第1の半導体層において、前記第1の半導体層の主面に略平行な底面と、前記第1の半導体層の主面の法線方向と平行でない斜面とを、露出させる工程と、
前記露出工程の後、前記第1半導体層の上に、六方晶の結晶構造を有する第2半導体層を堆積する工程と
を包含し、
前記露出工程は、前記第1半導体層の上に、前記第1の半導体層の主面の法線方向から見て略正三角形または略正六角形の開口部を有するレジストパターンを設ける工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、前記第1半導体層のエッチングを行い、前記第1の半導体層の主面に略平行な底面と、面方位が(1,−1,0,n)(ここで、nは任意の数)である面、またはそれと等価な斜面とが内面となる窪みを形成する工程と
を包含する、半導体基板の製造方法。 - 前記レジストパターンは、それぞれ等間隔に配列された複数の前記開口部を有する、請求項29に記載の半導体基板の製造方法。
- 前記結晶成長用基板を除去する工程をさらに有する、請求項29または30に記載の半導体基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010025503A JP5186515B2 (ja) | 1999-10-06 | 2010-02-08 | 半導体装置および半導体基板ならびに半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1999285582 | 1999-10-06 | ||
JP28558299 | 1999-10-06 | ||
JP2010025503A JP5186515B2 (ja) | 1999-10-06 | 2010-02-08 | 半導体装置および半導体基板ならびに半導体基板の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000303217A Division JP4754057B2 (ja) | 1999-10-06 | 2000-10-03 | 半導体装置および半導体基板ならびにそれらの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010161386A JP2010161386A (ja) | 2010-07-22 |
JP5186515B2 true JP5186515B2 (ja) | 2013-04-17 |
Family
ID=17693434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010025503A Expired - Lifetime JP5186515B2 (ja) | 1999-10-06 | 2010-02-08 | 半導体装置および半導体基板ならびに半導体基板の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6821805B1 (ja) |
EP (1) | EP1091422A3 (ja) |
JP (1) | JP5186515B2 (ja) |
KR (1) | KR100751617B1 (ja) |
CN (3) | CN100435436C (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4055503B2 (ja) * | 2001-07-24 | 2008-03-05 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子 |
US6818465B2 (en) * | 2001-08-22 | 2004-11-16 | Sony Corporation | Nitride semiconductor element and production method for nitride semiconductor element |
US6812496B2 (en) * | 2002-01-10 | 2004-11-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Group III nitride semiconductor laser device |
US7427555B2 (en) | 2002-12-16 | 2008-09-23 | The Regents Of The University Of California | Growth of planar, non-polar gallium nitride by hydride vapor phase epitaxy |
JP3913194B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2007-05-09 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子 |
JP4390640B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2009-12-24 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体レーザ素子、窒化物半導体発光素子、窒化物半導体ウェハおよびそれらの製造方法 |
KR101183776B1 (ko) * | 2003-08-19 | 2012-09-17 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | 반도체 소자 |
JP4818732B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-11-16 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体素子の製造方法 |
CN101350388B (zh) * | 2007-07-20 | 2010-04-14 | 广镓光电股份有限公司 | 供半导体光电组件磊晶用的半导体结构组合及其制程 |
US8648328B2 (en) * | 2011-12-27 | 2014-02-11 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Light emitting diode (LED) using three-dimensional gallium nitride (GaN) pillar structures with planar surfaces |
WO2015025631A1 (ja) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子 |
US9985190B2 (en) | 2016-05-18 | 2018-05-29 | eLux Inc. | Formation and structure of post enhanced diodes for orientation control |
US9917226B1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate features for enhanced fluidic assembly of electronic devices |
US10249599B2 (en) | 2016-06-29 | 2019-04-02 | eLux, Inc. | Laminated printed color conversion phosphor sheets |
US9892944B2 (en) | 2016-06-23 | 2018-02-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Diodes offering asymmetric stability during fluidic assembly |
US9755110B1 (en) | 2016-07-27 | 2017-09-05 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Substrate with topological features for steering fluidic assembly LED disks |
JP6375890B2 (ja) * | 2014-11-18 | 2018-08-22 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子及びその製造方法 |
US9627437B1 (en) | 2016-06-30 | 2017-04-18 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Patterned phosphors in through hole via (THV) glass |
US10243097B2 (en) | 2016-09-09 | 2019-03-26 | eLux Inc. | Fluidic assembly using tunable suspension flow |
US9837390B1 (en) | 2016-11-07 | 2017-12-05 | Corning Incorporated | Systems and methods for creating fluidic assembly structures on a substrate |
DE102017108435A1 (de) | 2017-04-20 | 2018-10-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaserdiode und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterlaserdiode |
CN114552371B (zh) * | 2022-02-23 | 2024-07-19 | 安徽格恩半导体有限公司 | 一种GaN基的激光二极管结构及制造方法 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5122223A (en) | 1979-05-29 | 1992-06-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Graphoepitaxy using energy beams |
US5091767A (en) * | 1991-03-18 | 1992-02-25 | At&T Bell Laboratories | Article comprising a lattice-mismatched semiconductor heterostructure |
JPH0927612A (ja) | 1995-07-10 | 1997-01-28 | Fujitsu Ltd | 量子効果半導体装置とその製造方法 |
JP2828002B2 (ja) | 1995-01-19 | 1998-11-25 | 松下電器産業株式会社 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
US5787104A (en) * | 1995-01-19 | 1998-07-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light emitting element and method for fabricating the same |
JP3599896B2 (ja) * | 1995-05-19 | 2004-12-08 | 三洋電機株式会社 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ素子の製造方法 |
JPH09167739A (ja) | 1995-12-15 | 1997-06-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体基板 |
JP2830814B2 (ja) * | 1996-01-19 | 1998-12-02 | 日本電気株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法、及び半導体レーザの製造方法 |
JP3399216B2 (ja) * | 1996-03-14 | 2003-04-21 | ソニー株式会社 | 半導体発光素子 |
JP3139445B2 (ja) | 1997-03-13 | 2001-02-26 | 日本電気株式会社 | GaN系半導体の成長方法およびGaN系半導体膜 |
EP2234142A1 (en) * | 1997-04-11 | 2010-09-29 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor substrate |
TW420835B (en) * | 1997-06-16 | 2001-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor manufacture method and manufacturing device therefor |
JP3930161B2 (ja) | 1997-08-29 | 2007-06-13 | 株式会社東芝 | 窒化物系半導体素子、発光素子及びその製造方法 |
JP3955367B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2007-08-08 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 光半導体素子およびその製造方法 |
FR2769924B1 (fr) * | 1997-10-20 | 2000-03-10 | Centre Nat Rech Scient | Procede de realisation d'une couche epitaxiale de nitrure de gallium, couche epitaxiale de nitrure de gallium et composant optoelectronique muni d'une telle couche |
JP3436128B2 (ja) | 1998-04-28 | 2003-08-11 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 |
JP3460581B2 (ja) | 1998-05-28 | 2003-10-27 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 |
KR100277940B1 (ko) * | 1998-07-14 | 2001-02-01 | 구자홍 | 지에이엔(gan) 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
US6319742B1 (en) * | 1998-07-29 | 2001-11-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of forming nitride based semiconductor layer |
US6335546B1 (en) * | 1998-07-31 | 2002-01-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor structure, method for producing a nitride semiconductor structure, and light emitting device |
JP3826581B2 (ja) | 1998-08-06 | 2006-09-27 | 昭和電工株式会社 | 半導体基板および半導体基板の製造方法 |
JP3201475B2 (ja) | 1998-09-14 | 2001-08-20 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2000124142A (ja) | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体層の製造方法 |
JP3592553B2 (ja) * | 1998-10-15 | 2004-11-24 | 株式会社東芝 | 窒化ガリウム系半導体装置 |
JP3659050B2 (ja) * | 1998-12-21 | 2005-06-15 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 |
JP2000223417A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-11 | Sony Corp | 半導体の成長方法、半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法 |
US6355541B1 (en) * | 1999-04-21 | 2002-03-12 | Lockheed Martin Energy Research Corporation | Method for transfer of thin-film of silicon carbide via implantation and wafer bonding |
KR100339518B1 (ko) * | 1999-06-24 | 2002-06-03 | 조장연 | 질화물 반도체 백색 발광소자 |
KR20010009602A (ko) * | 1999-07-12 | 2001-02-05 | 조장연 | 질화물 반도체 백색 발광소자 |
JP3427047B2 (ja) * | 1999-09-24 | 2003-07-14 | 三洋電機株式会社 | 窒化物系半導体素子、窒化物系半導体の形成方法および窒化物系半導体素子の製造方法 |
JP4145437B2 (ja) | 1999-09-28 | 2008-09-03 | 住友電気工業株式会社 | 単結晶GaNの結晶成長方法及び単結晶GaN基板の製造方法と単結晶GaN基板 |
-
2000
- 2000-10-05 US US09/680,054 patent/US6821805B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-06 EP EP00121878A patent/EP1091422A3/en not_active Withdrawn
- 2000-10-06 KR KR1020000058709A patent/KR100751617B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-10-08 CN CNB200510056521XA patent/CN100435436C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-08 CN CNB001295845A patent/CN1212695C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-08 CN CNB2004100633462A patent/CN100337338C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-02-08 JP JP2010025503A patent/JP5186515B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010050884A (ko) | 2001-06-25 |
CN100435436C (zh) | 2008-11-19 |
CN1212695C (zh) | 2005-07-27 |
EP1091422A3 (en) | 2007-10-10 |
KR100751617B1 (ko) | 2007-08-22 |
CN1295365A (zh) | 2001-05-16 |
CN1553523A (zh) | 2004-12-08 |
US6821805B1 (en) | 2004-11-23 |
JP2010161386A (ja) | 2010-07-22 |
EP1091422A2 (en) | 2001-04-11 |
CN100337338C (zh) | 2007-09-12 |
CN1661869A (zh) | 2005-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5186515B2 (ja) | 半導体装置および半導体基板ならびに半導体基板の製造方法 | |
JP3201475B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP5050574B2 (ja) | Iii族窒化物系半導体発光素子 | |
JP5146481B2 (ja) | ナイトライド系iii−v族化合物半導体装置、及び半導体装置の製造方法 | |
US7250320B2 (en) | Semiconductor light emitting element, manufacturing method thereof, integrated semiconductor light emitting device, manufacturing method thereof, image display device, manufacturing method thereof, illuminating device and manufacturing method thereof | |
KR100700677B1 (ko) | 반도체 박막, 반도체 소자와 반도체 장치, 및 이들의 제조방법 | |
JP4880456B2 (ja) | 窒素化合物系半導体装置およびその製造方法 | |
JP4005275B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
JP3153153B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体レーザおよびその製造方法 | |
JP2001196697A (ja) | 半導体素子用基板およびその製造方法およびその半導体素子用基板を用いた半導体素子 | |
JP4015865B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH11274082A (ja) | Iii 族窒化物半導体およびその製造方法、およびiii 族窒化物半導体装置 | |
JP3595276B2 (ja) | 紫外線発光素子 | |
JP4385504B2 (ja) | 窒化物半導体基板及びその製造方法 | |
JP2005142415A (ja) | GaN系III−V族化合物半導体層の選択成長方法、半導体発光素子の製造方法および画像表示装置の製造方法 | |
JP4754057B2 (ja) | 半導体装置および半導体基板ならびにそれらの製造方法 | |
JP2007184644A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP3562478B2 (ja) | 窒化物半導体の成長方法及びそれを用いた素子 | |
JP4104234B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
JP2005019964A (ja) | 紫外線発光素子 | |
JP2005167194A (ja) | 半導体素子 | |
JP2002270970A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
JP3471687B2 (ja) | 半導体基材及びその製造方法 | |
JP4517770B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
JP4799582B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121205 |
|
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: 20121225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5186515 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: 20160125 Year of fee payment: 3 |