RU2008145801A - Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида iii группы, способ получения полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида iii руппы и полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида iii руппы - Google Patents

Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида iii группы, способ получения полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида iii руппы и полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида iii руппы Download PDF

Info

Publication number
RU2008145801A
RU2008145801A RU2008145801/15A RU2008145801A RU2008145801A RU 2008145801 A RU2008145801 A RU 2008145801A RU 2008145801/15 A RU2008145801/15 A RU 2008145801/15A RU 2008145801 A RU2008145801 A RU 2008145801A RU 2008145801 A RU2008145801 A RU 2008145801A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group iii
iii nitride
semiconductor crystal
growing
semiconductor
Prior art date
Application number
RU2008145801/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Такудзи ОКАХИСА (JP)
Такудзи ОКАХИСА
Томохиро КАВАСЕ (JP)
Томохиро КАВАСЕ
Томоки УЕМУРА (JP)
Томоки УЕМУРА
Мунейюки НИСИОКА (JP)
Мунейюки НИСИОКА
Сатоси АРАКАВА (JP)
Сатоси АРАКАВА
Original Assignee
Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. (Jp)
Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. (Jp), Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. filed Critical Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. (Jp)
Publication of RU2008145801A publication Critical patent/RU2008145801A/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/0257Doping during depositing
    • H01L21/02573Conductivity type
    • H01L21/02576N-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/26Materials of the light emitting region
    • H01L33/30Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367Substrates
    • H01L21/0237Materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367Substrates
    • H01L21/0237Materials
    • H01L21/02387Group 13/15 materials
    • H01L21/02389Nitrides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367Substrates
    • H01L21/02433Crystal orientation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02538Group 13/15 materials
    • H01L21/0254Nitrides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612Formation types
    • H01L21/02617Deposition types
    • H01L21/0262Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD

Abstract

1. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы, включающий следующие стадии: ! приготовление нижней подложки и ! выращивание первого полупроводникового кристалла нитрида III группы, легированного кремнием при использовании газообразного тетрахлорида кремния в качестве легирующего газа, на указанной нижней подложке выращиванием из паровой фазы, ! в котором скорость роста указанного первого полупроводникового кристалла нитрида III группы составляет по меньшей мере 200 мкм/ч и не превышает 2000 мкм/ч. ! 2. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия выращивания включает этап выращивания указанного первого полупроводникового кристалла нитрида III группы гидридной эпитаксией из паровой фазы. ! 3. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.2, в котором указанная стадия выращивания включает этап выращивания указанного первого полупроводникового кристалла нитрида III группы при температуре по меньшей мере 1050°C и не более 1300°C. ! 4. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия выращивания включает этап подачи указанного легирующего газа к указанной нижней подложке таким образом, что концентрация указанного кремния в указанном первом полупроводниковом кристалле нитрида III группы составляет по меньшей мере 5×1016 см-3 и не превышает 5×1020 см-3. ! 5. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.4, в котором указанная стадия выращивания включает этап подачи указанного легирующего газа к указанной нижней подложке таким образом, что концентрация

Claims (23)

1. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы, включающий следующие стадии:
приготовление нижней подложки и
выращивание первого полупроводникового кристалла нитрида III группы, легированного кремнием при использовании газообразного тетрахлорида кремния в качестве легирующего газа, на указанной нижней подложке выращиванием из паровой фазы,
в котором скорость роста указанного первого полупроводникового кристалла нитрида III группы составляет по меньшей мере 200 мкм/ч и не превышает 2000 мкм/ч.
2. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия выращивания включает этап выращивания указанного первого полупроводникового кристалла нитрида III группы гидридной эпитаксией из паровой фазы.
3. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.2, в котором указанная стадия выращивания включает этап выращивания указанного первого полупроводникового кристалла нитрида III группы при температуре по меньшей мере 1050°C и не более 1300°C.
4. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия выращивания включает этап подачи указанного легирующего газа к указанной нижней подложке таким образом, что концентрация указанного кремния в указанном первом полупроводниковом кристалле нитрида III группы составляет по меньшей мере 5×1016 см-3 и не превышает 5×1020 см-3.
5. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.4, в котором указанная стадия выращивания включает этап подачи указанного легирующего газа к указанной нижней подложке таким образом, что концентрация указанного кремния в указанном первом полупроводниковом кристалле нитрида III группы составляет по меньшей мере 3×1018 см-3 и не превышает 5×1019 см-3.
6. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия выращивания включает этап выращивания указанного первого полупроводникового кристалла нитрида III группы таким образом, что удельное сопротивление составляет по меньшей мере 1×10-4 Ом·см и не превышает 0,1 Ом·см.
7. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия приготовления включает этап приготовления указанной нижней подложки, образованной из материала, включающего по меньшей мере один вид материала из группы, состоящей из кремния, сапфира, арсенида галлия, карбида кремния, нитрида галлия и нитрида алюминия.
8. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия приготовления включает стадию приготовления кристаллической подложки со структурой шпинели в качестве указанной нижней подложки.
9. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанный первый полупроводниковый кристалл нитрида III группы является кристаллом AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1).
10. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанный первый полупроводниковый кристалл нитрида III группы является кристаллом нитрида галлия.
11. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, в котором указанная стадия выращивания включает этап подачи указанного легирующего газа к указанной нижней подложке таким образом, что концентрация кислорода в указанном первом полупроводниковом кристалле нитрида III группы не превышает 5×1016 см-3.
12. Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1, также включающий стадию выращивания на указанном первом полупроводниковом кристалле нитрида III группы второго полупроводникового кристалла нитрида III группы, легированного кремнием, при использовании газообразного тетрахлорида кремния в качестве легирующего газа.
13. Способ изготовления полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида III группы, включающий следующие стадии:
выращивание полупроводникового кристалла нитрида III группы на указанной нижней подложке способом выращивания полупроводникового кристалла нитрида III группы по п.1 и
удаление по меньшей мере указанной нижней подложки, чтобы сформировать полупроводниковую кристаллическую подложку из нитрида III группы, образованную указанным полупроводниковым кристаллом нитрида III группы, толщиной по меньшей мере 100 мкм.
14. Способ изготовления полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида III группы по п.13, также включающий стадию резки указанного полупроводникового кристалла нитрида III группы на пластины в направлении толщины, чтобы образовать несколько полупроводниковых кристаллических подложек из нитрида III группы, состоящих из полупроводникового кристалла нитрида III группы, толщиной по меньшей мере 100 мкм и не более 1000 мкм.
15. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы, изготовленная способом изготовления полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида III группы по п.13 и имеющая диаметр по меньшей мере 25 мм и не более 160 мм, которая имеет
удельное сопротивление по меньшей мере 1×10-4 Ом·см и не более 0,1 Ом·см,
распределение удельного сопротивления в диаметральном направлении по меньшей мере -30% и не более 30% и
распределение удельного сопротивления в направлении толщины по меньшей мере -16% и не более 16%.
16. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, имеющая толщину по меньшей мере 2 мм и не более 160 мм.
17. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, имеющая толщину по меньшей мере 100 мкм и не более 1000 мкм.
18. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, которая имеет удельное сопротивление по меньшей мере 1×10-3 Ом.см и не более 8×10-3 Ом.см.
19. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, в которой концентрация кремния составляет по меньшей мере 5×1016 см-3 и не превышает 5×1020 см-3.
20. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, в которой концентрация кремния составляет по меньшей мере 3×1018 см-3 и не превышает 5×1019 см-3.
21. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, в которой плотность дислокаций составляет не более 1×107 см-2.
22. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, в которой основная поверхность расположена под углом по меньшей мере -5° и не более 5° по отношению к любой плоскости из плоскости (0001), плоскости (1-100), плоскости (11-20) и плоскости (11-22).
23. Полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида III группы по п.15, для которой полная ширина на половине высоты кривой качания при дифракции рентгеновского излучения составляет по меньшей мере 10 угловых секунд и не превышает 500 угловых секунд.
RU2008145801/15A 2007-11-20 2008-11-19 Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида iii группы, способ получения полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида iii руппы и полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида iii руппы RU2008145801A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007300461A JP2009126723A (ja) 2007-11-20 2007-11-20 Iii族窒化物半導体結晶の成長方法、iii族窒化物半導体結晶基板の製造方法およびiii族窒化物半導体結晶基板
JP2007-300461 2007-11-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2008145801A true RU2008145801A (ru) 2010-05-27

Family

ID=40325823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008145801/15A RU2008145801A (ru) 2007-11-20 2008-11-19 Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида iii группы, способ получения полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида iii руппы и полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида iii руппы

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090127664A1 (ru)
EP (1) EP2063458A2 (ru)
JP (1) JP2009126723A (ru)
KR (1) KR20090052292A (ru)
CN (1) CN101440520A (ru)
RU (1) RU2008145801A (ru)
TW (1) TW200943390A (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2705516C1 (ru) * 2019-03-12 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Способ изготовления полупроводниковой структуры

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5045388B2 (ja) * 2007-11-20 2012-10-10 住友電気工業株式会社 Iii族窒化物半導体結晶の成長方法およびiii族窒化物半導体結晶基板の製造方法
JP5018423B2 (ja) 2007-11-20 2012-09-05 住友電気工業株式会社 Iii族窒化物半導体結晶基板および半導体デバイス
US8598685B2 (en) * 2009-09-04 2013-12-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. GaN single crystal substrate and method of manufacturing thereof and GaN-based semiconductor device and method of manufacturing thereof
EP2500451B1 (en) * 2009-11-10 2019-01-30 Stanley Electric Co., Ltd. Method for producing laminate
JP2011199187A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Hitachi Cable Ltd 窒化ガリウム系半導体ダイオード
US20110263111A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Yuriy Melnik Group iii-nitride n-type doping
JP2012012292A (ja) * 2010-05-31 2012-01-19 Mitsubishi Chemicals Corp Iii族窒化物結晶の製造方法、および該製造方法により得られるiii族窒化物結晶、iii族窒化物結晶基板
JP5808208B2 (ja) * 2011-09-15 2015-11-10 株式会社サイオクス 窒化物半導体基板の製造方法
JP6036155B2 (ja) * 2011-10-21 2016-11-30 三菱化学株式会社 GaN結晶
EP2770089A4 (en) 2011-10-21 2015-09-02 Mitsubishi Chem Corp METHOD FOR PRODUCING A NITRIDE SEMICONDUCTOR CRYSTAL OF A GROUP 13 METAL OF THE PERIODIC TABLE AND A NITRIDE SEMI-CONDUCTIVE CRYSTAL OF A GROUP 13 METAL OF THE PERIODIC TABLE PRODUCED BY SAID PRODUCTION PROCESS
JP6437736B2 (ja) * 2014-05-09 2018-12-12 古河機械金属株式会社 自立基板の製造方法および自立基板
WO2016125890A1 (ja) 2015-02-06 2016-08-11 三菱化学株式会社 GaN単結晶およびGaN単結晶製造方法
JP6578570B2 (ja) * 2015-03-03 2019-09-25 国立大学法人大阪大学 Iii族窒化物半導体結晶基板の製造方法
JP6376600B2 (ja) 2015-03-20 2018-08-22 株式会社タムラ製作所 結晶積層構造体の製造方法
KR102426231B1 (ko) * 2016-08-08 2022-07-29 미쯔비시 케미컬 주식회사 도전성 C면 GaN 기판
JP6356315B1 (ja) * 2017-05-29 2018-07-11 株式会社サイオクス 窒化物結晶基板、半導体積層物、半導体積層物の製造方法および半導体装置の製造方法
JP6824829B2 (ja) * 2017-06-15 2021-02-03 株式会社サイオクス 窒化物半導体積層物の製造方法、窒化物半導体自立基板の製造方法および半導体装置の製造方法
WO2019008663A1 (ja) * 2017-07-04 2019-01-10 住友電気工業株式会社 ヒ化ガリウム結晶体およびヒ化ガリウム結晶基板
TW202020940A (zh) * 2018-08-17 2020-06-01 日商三菱化學股份有限公司 n型GaN結晶、GaN晶圓、及GaN結晶、GaN晶圓和氮化物半導體裝置的製造方法
JP7101736B2 (ja) * 2020-10-21 2022-07-15 株式会社サイオクス GaN単結晶基板および半導体積層物

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW417315B (en) * 1998-06-18 2001-01-01 Sumitomo Electric Industries GaN single crystal substrate and its manufacture method of the same
JP3279528B2 (ja) 1998-09-07 2002-04-30 日本電気株式会社 窒化物系iii−v族化合物半導体の製造方法
JP4734786B2 (ja) * 2001-07-04 2011-07-27 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体基板、及びその製造方法
JP3801125B2 (ja) * 2001-10-09 2006-07-26 住友電気工業株式会社 単結晶窒化ガリウム基板と単結晶窒化ガリウムの結晶成長方法および単結晶窒化ガリウム基板の製造方法
US7494904B2 (en) * 2002-05-08 2009-02-24 Btu International, Inc. Plasma-assisted doping
US7786503B2 (en) * 2002-12-27 2010-08-31 Momentive Performance Materials Inc. Gallium nitride crystals and wafers and method of making
JP2006193348A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Sumitomo Electric Ind Ltd Iii族窒化物半導体基板およびその製造方法
CN101443488B (zh) * 2006-05-08 2013-03-27 弗赖贝格化合物原料有限公司 制备ⅲ-n体晶和自支撑ⅲ-n衬底的方法以及ⅲ-n体晶和自支撑ⅲ-n衬底
JP4899911B2 (ja) * 2007-02-16 2012-03-21 日立電線株式会社 Iii族窒化物半導体基板
US7655931B2 (en) * 2007-03-29 2010-02-02 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for improving the performance and extending the lifetime of an ion source with gas mixing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2705516C1 (ru) * 2019-03-12 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Способ изготовления полупроводниковой структуры

Also Published As

Publication number Publication date
CN101440520A (zh) 2009-05-27
JP2009126723A (ja) 2009-06-11
TW200943390A (en) 2009-10-16
US20090127664A1 (en) 2009-05-21
EP2063458A2 (en) 2009-05-27
KR20090052292A (ko) 2009-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2008145801A (ru) Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида iii группы, способ получения полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида iii руппы и полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида iii руппы
TWI429797B (zh) 第 iii 族氮化物半導體結晶基板及半導體元件
RU2008145803A (ru) Способ выращивания полупроводникового кристалла нитрида iii группы, способ получения полупроводниковой кристаллической подложки из нитрида iii группы и полупроводниковая кристаллическая подложка из нитрида iii группы
US9343525B2 (en) Aluminum nitride substrate and group-III nitride laminate
US8829489B2 (en) Nitride semiconductor template and light-emitting diode
JP2010132556A (ja) n型窒化ガリウム単結晶基板
JP2012066983A (ja) GaN結晶の成長方法およびGaN結晶基板
JP2007217227A (ja) GaN結晶の製造方法、GaN結晶基板および半導体デバイス
JP5045955B2 (ja) Iii族窒化物半導体自立基板
JP3772816B2 (ja) 窒化ガリウム結晶基板、その製造方法、窒化ガリウム系半導体素子および発光ダイオード
JP2004115305A (ja) 窒化ガリウム単結晶基板、その製造方法、窒化ガリウム系半導体素子および発光ダイオード
JP2023096845A (ja) 窒化物半導体膜を作製するためのテンプレート及びその製造方法
JP6527667B2 (ja) 窒化物半導体基板の製造方法
TW202210669A (zh) GaN結晶及GaN基板
JP2014208564A (ja) エピタキシャルウエハ及びその製造方法
JP2006193422A (ja) 窒化ガリウム単結晶基板及びその製造方法
JP2015151291A (ja) 窒化物半導体自立基板及びその製造方法並びに半導体デバイス
Dalmau et al. Challenges in AlN crystal growth and prospects of the AlN-based technology
JP2014192246A (ja) 半導体基板およびそれを用いた半導体素子
JP2012232884A (ja) 窒化物半導体基板及びその製造方法並びにそれを用いた素子
KR20130078984A (ko) 질화갈륨 기판 제조방법
JP2011168490A (ja) 結晶成長方法および結晶基板
Schurman et al. Reproducibility of GaN and InGaN films grown in a multi-wafer rotating-disc reactor
JPH0529653A (ja) 半導体素子
Tanikawa et al. HVPE growth of a‐plane GaN on a GaN template (110) Si substrate

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20111226