TWI473374B - 氮化物半導體裝置之製造方法 - Google Patents

氮化物半導體裝置之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI473374B
TWI473374B TW98121570A TW98121570A TWI473374B TW I473374 B TWI473374 B TW I473374B TW 98121570 A TW98121570 A TW 98121570A TW 98121570 A TW98121570 A TW 98121570A TW I473374 B TWI473374 B TW I473374B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
type
raw material
layer
nitride semiconductor
group
Prior art date
Application number
TW98121570A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201021338A (en
Inventor
Akihito Ohno
Masayoshi Takemi
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW201021338A publication Critical patent/TW201021338A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI473374B publication Critical patent/TWI473374B/zh

Links

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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • 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
    • C30B25/16—Controlling or regulating
    • C30B25/165—Controlling or regulating the flow of the reactive gases
    • 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
    • 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
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • 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
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • C30B29/406—Gallium nitride
    • 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
    • H01L21/02387—Group 13/15 materials
    • H01L21/02389—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
    • H01L21/02439—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
    • H01L21/02518—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
    • 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
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02579—P-type
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

氮化物半導體裝置之製造方法
本發明是有關於使用Mg作為P型摻雜物的氮化物半導體裝置之製造方法，特別是關於具有結晶性優良、電阻率夠低、Mg的摻雜效率為大於0.3%的P型氮化物半導體層之氮化物半導體裝置之製造方法。
近年來，由於光碟的高密度化，正熱烈地進行可以發出藍色領域至紫外線領域的光線的半導體雷射的研究開發。這類的藍紫色雷射二極體(以下將雷射二極體記為「LD」)是具有由GaN、GaPN、GaNAs、InGaN、AlGaN、AlGaInN等所構成的氮化物半導體裝置。具有AlGaInN的層積構造的氮化物半導體裝置已是實用化的狀態。
關於氮化物半導體裝置之製造方法，有人提出僅使用氨作為V族原料來形成P型GaN層之後，僅使用三甲基聯胺(trimethylhydrazine)來形成P型GaN層(例如請參考專利文獻1)。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻】特開2003-178987號公報
在形成P型GaN層之時若使用氨(NH3 )作為V族原料，則由氨生成的氫原子團(radical)會進入P型GaN層。然後發生氫原子團與P型摻雜物反應的氫鈍化作用(passivation)，而遭遇到降低P型摻雜物的活性化率、提高P型GaN層的電阻率等問題。因此，若在結晶成長後進行熱處理而使P型摻雜物活性化，則可以降低P型GaN層的電阻率。然而，熱處理會使氮(N)從P型GaN層的表面脫離，而會遭遇結晶惡化的情況。
【化學反應式1】
另一方面，在形成P型GaN層之時若使用二甲基聯胺(dimethylhydrazine；UDMHy)作為V族原料，會從二甲基聯胺同時形成氫原子團與CH3 原子團。由於此CH3 原子團會與氫原子團反應而以CH4 的形式釋出，而可以防止氫原子團進入結晶中。
然而，若從III族原料之三甲基鎵(trimethylgallium；TMG)游離的CH3 原子團未以CH4 的形式釋出，CH3 原子團會進入結晶中，而提高碳元素濃度。然後，由於碳元素補償受體(acceptor)，而提高電阻率。然而，僅僅使用二甲基聯胺來作為V族原料的情況，用以從CH3 原子團生成CH4 所必要的氫原子團就會不夠。因此，而會發生P型GaN層的電阻率變高的問題。
【化學反應式3】
另外，P型氮化物半導體層的摻雜量必須是在實用上為充分的水準。因此，使用Mg作為P型摻雜物的情況，是要求Mg的摻雜效率要大於0.3%。
由於本發明是為了解決上述的問題，其目的是得到具有結晶性優良、電阻率夠低、Mg的摻雜效率為大於0.3%的P型氮化物半導體層之氮化物半導體裝置的製造方法。
第一發明是一種氮化物半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨與聯胺(hydrazine)衍生物所作為的V族原料、以及以Mg原料氣體所作為的P型摻雜物原料，在一基板上形成一P型氮化物半導體層；其特徵在於：在形成上述P型氮化物半導體層之時，使含有上述III族原料、上述V族原料及上述P型摻雜物原料的原料氣體的流速為大於0.2m/sec。
第二發明是一種氮化物半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨所作為的V族原料、以及P型摻雜物原料，在一基板上形成一第一P型氮化物半導體層；以及使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨與聯胺衍生物所作為的V族原料、以及以Mg原料氣體所作為的P型摻雜物原料，在上述第一P型氮化物半導體層上形成一第二P型氮化物半導體層；其特徵在於：在形成上述第二P型氮化物半導體層之時，使含有上述III族原料、上述V族原料及上述P型摻雜物原料的原料氣體的流速為大於0.2m/sec。
第三發明是一種氮化物半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：在一基板上形成一N型披覆層；在上述N型披覆層上形成一活性層；使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨所作為的V族原料、以及P型摻雜物原料，在上述活性層上形成一P型披覆層；以及使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨與聯胺衍生物所作為的V族原料、以及以Mg原料氣體所作為的P型摻雜物原料，在上述P型披覆層上形成一P型接觸層；其特徵在於：在形成上述P型接觸層之時，使含有上述III族原料、上述V族原料及上述P型摻雜物原料的原料氣體的流速為大於0.2m/sec。
藉由本發明，可以製造具有結晶性優良、電阻率夠低、Mg的摻雜效率為大於0.3%的P型氮化物半導體層之氮化物半導體裝置。
 【用以實施發明的形態】 實施形態1
第1圖為一剖面圖，是顯示本發明實施形態1相關之氮化物半導體裝置。此氮化物半導體裝置例如為藍紫色LD的層積構造。但是，此氮化物半導體裝置並不限於藍紫色LD等的光半導體裝置，亦可以是例如電晶體等的一般性的半導體裝置的層積構造。在身為GaN基板10(基板)的主面之(0001)面上形成有厚度1μm的P型GaN層12(P型氮化物半導體層)。P型GaN層12的碳元素濃度為1×1018 cm-3 以下。
接下來，針對本實施形態相關之氮化物半導體層積構造的製造方法來作說明，使用MOCVD法來作為結晶成長方法、使用身為有機金屬化合物的三甲基鎵(TMG)來作為III族原料、使用環戊二烯基鎂(cyclopentadienyl magesium；CP2 Mg)(Mg原料氣體)來作為P型摻雜物原料、使用氨(NH3 )與1,2-二甲基聯胺(聯胺衍生物)來作為V族原料、使用氫(H2 )氣、氮(N2 )氣來作為這些原料氣體的承載氣體。
第2圖是顯示用以製造本發明實施形態1相關之氮化物半導體裝置的MOCVD裝置。MOCVD裝置14是具有碳製的基座(susceptor)16、石英的反應管18、高頻線圈20、第一氣體導入部22、第二氣體導入部24、排氣口26。基板28是安裝於基座16而設置在反應管18內。高頻線圈20是隔著基座16而加熱基板28。第一氣體導入部22是將III族原料、P型摻雜物原料及承載氣體導入反應管18內，第二氣體導入部24則導入V族原料及承載氣體。排氣口26是將這些原料氣體從反應管18排出。
首先，將主面為(0001)面的GaN基板10(基板)載置於MOCVD裝置14的反應爐內之後，一面供應流量4.5×10-1 mol/min的氨與流量20 l/min的氮氣，一面將GaN基板10的溫度上升至1000℃。
接下來，供應流量25 l/min的氮氣與流量2 l/min的氫氣作為承載氣體，並供應流量8.9×10-5 mol/min的TMG、流量4.5×10-2 mol/min的氨、流量5.6×10-4 mol/min的1,2-二甲基聯胺、流量2.3×10-6 mol/min的CP2 Mg。藉此，在GaN基板10的主面上形成P型GaN層12。
使形成此P型GaN層12當時之含有III族原料、V族原料及P型摻雜物原料之原料氣體的流速為0.25m/sec。原料氣體的流速，是從每單位時間的III族原料氣體的供應量、V族原料氣體的供應量、承載氣體的供應量、反應爐內的壓力與反應爐的截面積所計算出來。為了變化原料氣體的流速，則變化承載氣體的供應量、反應爐內的壓力等等。
接下來，停止TMG與CP2 Mg的供應，而一面供應V族原料、一面冷卻至300℃左右。之後，亦停止V族原料的供應並將GaN基板10的溫度冷卻至室溫。而在停止TMG與CP2 Mg的供應之時，亦可以也停止身為V族原料的氨與1,2-二甲基聯胺的供應。另外，亦可以也停止氨的供應而僅僅一面供應1,2-二甲基聯胺、一面冷卻至300℃。由於1,2-二甲基聯胺的分解溫度低於氨的分解溫度，而減少氮元素從結晶面再脫離，並使表面幾何形狀(morphology)變好。藉由以上的步驟，而製造本實施形態相關之氮化物半導體裝置。
藉由二次離子質譜儀(secondary ion mass spectroscopy；SIMS)分析而針對本實施形態相關之氮化物半導體裝置來作Mg濃度的定量的情況，P型GaN層12中的Mg濃度為9×1019 cm-3 、Mg的摻雜效率為0.56%-而為實用上足夠的水準。在此處，Mg的摻雜效率是指進入結晶中的Mg相對於Mg原料氣體的供應量的比例。
第3圖是顯示P型GaN層成長時的原料氣體的流速與P型GaN層的Mg的摻雜效率的關係圖。瞭解到若原料氣體的流速若慢於0.25m/sec，摻雜效率會急速降低。流速為0.17m/sec的情況之摻雜效率是降低至0.13%，而非在實用上足夠的水準。上述流速慢的情況則Mg的摻雜效率急速降低的原因，認為是身為V族原料的1,2-二甲基聯胺與身為P型摻雜物的CP2 Mg在氣相中發生反應，摻雜物成分未進入結晶中而被排出。因此，藉由提升原料氣體的流速，可以抑制氣相反應。具體而言，若原料氣體的流速大於0.2m/sec，Mg的摻雜效率會大於0.3%，而可以實現在實用上充分水準的摻雜量。
而原料氣體的流速若過大，結晶成長的效率會降低。本實施形態的情況，原料氣體的流速較好為小於1.0m/sec、更好為小於0.5m/sec。
另外，在第2圖的MOCVD裝置中，藉由第一氣體導入部22導入身為P型摻雜物原料的CP2 Mg、藉由第二氣體導入部24導入身為V族原料的1,2-二甲基聯胺，也就是將含有V族原料的原料氣體與含有P型摻雜物原料的原料氣體分開導入至GaN基板10的附近。藉此，可以防止身為V族原料的1,2-二甲基聯胺與身為P型摻雜物原料的CP2 Mg在來到GaN基板10之前就發生氣相反應。
另外，在本實施形態中，是使用氨與聯胺衍生物作為V族原料來形成P型GaN層12。從聯胺衍生物會同時生成氫原子團與CH3 原子團。由於此CH3 原子團是與氫原子團反應而以CH4 的形式排出，而可以防止氫原子團進入結晶中。
若針對本實施形態之氮化物半導體裝置以凡得包(Van der Pauw)法進行霍爾量測，載體(電洞)濃度在室溫中為7.0×1017 cm-3 、電阻率為0.7Ωm。另一方面，針對在P型GaN層的成長時僅僅使用氨作為V族原料之同樣的層積構造進行霍爾量測，在剛完成成長時的電阻率高而無法進行霍爾量測。因此，施以900℃左右的熱處理而進行同樣的量測的結果，電洞濃度為7.0×1017 cm-3 、電阻率為1.0Ωm。因此瞭解到，在本實施形態中可以不進行熱處理而實現相同程度以下的電阻率。
另外，有必要將也從III族原料的TMG游離的CH3 原子團以CH4 的形式排出。但是，僅使用二甲基聯胺作為V族原料的情況，用以從CH3 原子團生成CH4 所必要的氫原子團是不足的。因此，在本實施形態中，添加劑定量的氨，而供應對於CH4 的生成而必要的氫原子團。藉此，可使P型GaN層12的碳元素濃度為1×1018 cm-3 或以下。但是，由於若氫原子團過多則會發生氫鈍化作用，NH3 的供應量必須抑制在最小限度。
第4圖是顯示P型GaN層的電阻率之碳元素濃度依存性。1×1016 cm-3 是碳元素的檢出極限。由此結果可以瞭解，由於P型GaN層12的碳濃度為1×1018 cm-3 或以下，其電阻率對於裝置而言是夠低而可以使用的程度。
如上所述，藉由本實施形態的方法，可以形成電阻率夠低、Mg的摻雜效率為大於0.3%的P型氮化物半導體層，另外由於無必要在結晶成長後進行使P型摻雜物活化的熱處理，其結晶性佳。
另外，在形成P型GaN層12之時，是使用氫氣的體積組成比為x(0≦x≦1)、氮氣的體積組成比為(1-x)之氫氣與氮氣的混合氣體來作為承載氣體。也就是形成P型層之時的承載氣體可以是單獨的氮氣、氮氣與氫氣的混合氣體、單獨的氫氣的任一個。在此處，在GaN基板10的溫度為1000℃左右的情況，氫氣不會解離，而維持以氫分子的狀態存在，而不會進入結晶中。因此，由於認為進入結晶中的氫原子團是以從NH3 分解的氫原子團為主體，即使以單獨的氫氣作為承載氣體，仍可以形成電阻率低的P型GaN層12。
例如使用氫氣：氮氣=1：1的混合氣體的情況，混合供應流量10 l/min的氮氣與供應流量10 l/min的氫氣。如上述以混合氣體作為承載氣體的情況中，與以單獨的氮氣作為承載氣體的情況比較，P型GaN層的表面幾何形狀良好。另外藉由凡得包法進行霍爾量測的結果，在室溫中的電洞濃度為5×1017 cm-3 、電阻率為0.9Ωm。然後，若在氮氣氣氛中進行700℃的熱處理，電洞濃度增大為7×1017 cm-3 、電阻率減少為0.6Ωm。若進行上述追加的熱處理，與使用單獨的氮氣的情況相比，電阻率降低的原因認為是藉由混合氣體的使用而提升表面平坦性而改善結晶性。
第5圖是顯示P型GaN層的電阻率之聯胺/III族原料供應莫爾比依存性。聯胺/III族原料供應莫爾比是指聯胺的供應流量相對於III族原料供應流量之比。使用GaN基板10的溫度為1000℃、NH3 /聯胺供應莫爾比為120、氫氣：氮氣=1：1的混合氣體所作為的承載氣體。其結果，在聯胺/III族原料供應莫爾比為20與25之間的電阻率急遽上升。這是因為結晶中所含的碳元素濃度增加。另一方面，聯胺/III族原料供應莫爾比若不滿1，結晶中會產生V族的空孔而引起結晶劣化。因此，在形成P型GaN層12之時，聯胺衍生物相對於有機金屬化合物的供應莫爾比較好為1(含)以上而不滿20、更好為3(含)以上、15(含)以下。
第6圖是顯示P型GaN層的電阻率之NH3 /聯胺供應莫爾比依存性。NH3 /聯胺供應莫爾比是指NH3 的供應莫爾容量相對於聯胺的供應莫爾容量之比。使用GaN基板10的溫度為1000℃、聯胺的供應流量相對於III族原料供應流量之比為9.4、氫氣：氮氣=1：1的混合氣體所作為的承載氣體。其結果，若NH3 /聯胺供應莫爾比為10或以下，則氫原子團的供應不足而結晶中的碳元素濃度增加，因此而提高電阻率。另一方面，NH3 /聯胺供應莫爾比在500到1000之間則電阻率急遽上升。這是因為NH3 的供應過剩而使氫進入結晶中而發生氫鈍化作用。因此，在形成P型GaN層12之時，氨相對於聯胺衍生物的供應莫爾比較好為10以上、不滿1000，更好為20以上、500以下。
第7圖是顯示P型GaN層的碳元素濃度之成長溫度依存性。成長溫度與基板的溫度相同。使用聯胺/III族原料供應莫爾比為9.4、NH3 /聯胺供應莫爾比為120、氫氣：氮氣=1：1的混合氣體所作為的承載氣體。其結果在大約800℃~900℃，結晶中的碳元素濃度急遽減少。另外，考量到若成長溫度變低則NH3 的分解減少，CH3 原子團就不會變成CH4 而釋出而進入結晶中。另一方面，P型GaN的可結晶成長的溫度為不滿1200℃。因此，在形成P型GaN層12之時，GaN基板10的溫度較好為800℃以上、不滿1200℃、更好為900℃以上、不滿1200℃。
第8圖是顯示MOCVD裝置的變形例，其還具有設於第一氣體導入部22及第二氣體導入部24之上的第三氣體導入部30。第一氣體導入部22是將III族原料及P型摻雜物原料導入反應管18內，第二氣體導入部24是導入V族原料，第三氣體導入部30是導入承載氣體。藉由由此第三氣體導入部30所導入的承載氣體，可抑制朝向原料氣體的上方的對流。
實施形態2
第9圖為一剖面圖，是顯示本發明實施形態2相關之氮化物半導體裝置。此氮化物半導體裝置例如為藍紫色LD的層積構造。但是，此氮化物半導體裝置並不限於藍紫色LD等的光半導體裝置，亦可以是例如電晶體等的一般性的半導體裝置的層積構造。
在身為GaN基板32(基板)的主面之(0001)面上形成有厚度1μm的P型Al0.07 Ga0.93 N層34(第一P型氮化物半導體層)，在此P型Al0.07 Ga0.93 N層34上形成有厚度0.02μm的P型GaN層36(第二P型氮化物半導體層)。P型Al0.07 Ga0.93 N層34中的氫元素濃度為1×1019 cm-3 或以下、P型GaN層36的碳元素濃度為1×1018 cm-3 或以下。
接下來，針對本實施形態相關之氮化物半導體層積構造的製造方法來作說明，使用MOCVD法來作為結晶成長方法、使用身為有機金屬化合物的三甲基鎵(TMG)與三甲基鋁(TMA)來作為III族原料、使用環戊二烯基鎂(CP2 Mg)來作為P型摻雜物原料、使用氨(NH3 )與1,2-二甲基聯胺(聯胺衍生物)來作為V族原料、使用氫(H2 )氣、氮(N2 )氣來作為這些原料氣體的承載氣體。
首先，將GaN基板32載置於第2或8圖所示的MOCVD裝置14的反應爐內之後，一面供應流量4.5×10-1 mol/min的氨與流量20 l/min的氮氣，一面將GaN基板32的溫度上升至1000℃。
接下來，除了供應氮氣與氨之外，並供應流量2.4×10-4 mol/min的TMG、流量1.4×10-5 mol/min的TMA、流量3.0×10-7 mol/min的CP2 Mg。藉此，在GaN基板32的主面上形成P型Al0.07 Ga0.93 N層34。
接下來，停止供應TMA，除了供應與承載氣體一起之流量2.4×10-4 mol/min的TMG、流量9.0×10-7 mol/min的CP2 Mg、作為V族原料的4.5×10-2 mol/min的氨之外，還供應流量5.6×10-4 mol/min的1,2-二甲基聯胺。藉此，在P型Al0.07 Ga0.93 N層34上形成P型GaN層36。此時的成長時間為5分鐘。另外，形成P型GaN層36當時的含有III族原料、V族原料及P型摻雜物原料的原料氣體的流速為0.25/sec。
接下來，停止TMG與CP2 Mg的供應，而一面供應V族原料、一面冷卻至300℃左右。之後，亦停止V族原料的供應並將GaN基板32的溫度冷卻至室溫。而在停止TMG與CP2 Mg的供應之時，亦可以也停止氨的供應而僅僅一面供應1,2-二甲基聯胺、一面冷卻至300℃。由於1,2-二甲基聯胺的分解溫度低於氨的分解溫度，而減少氮元素從結晶面再脫離，並使表面幾何形狀(morphology)變好。藉由以上的步驟，而製造本實施形態相關之氮化物半導體裝置。
本實施形態的特徵是僅僅使用氨作為V族原料而形成P型Al0.07 Ga0.93 N層34。也就是由於碳元素容易進入具有Al的層，在P型Al0.07 Ga0.93 N層34的成長之時，不使用含碳元素的聯胺衍生物。但是，在基板上僅僅形成P型AlGaN層而進行二次離子質譜儀分析的情況，P型AlGaN層中的氫元素濃度為與Mg濃度相同程度的2.0×1019 cm-3 ，相對於此，在本實施形態中，P型Al0.07 Ga0.93 N層34的氫元素濃度為1×1019 cm-3 或以下。可以將氫元素濃度抑制為此程度的原因在於，在P型GaN層36的成長過程中，可以防止氫元素進入P型Al0.07 Ga0.93 N層34內。
P型Al0.07 Ga0.93 N層34中的氫元素濃度若高，則發生氫原子團與P型摻雜物的反應的氫鈍化作用，而降低P型摻雜物的活性化率。然後若為了使P型摻雜物活性化而進行熱處理，氮元素(N)就從P型半導體層的表面脫離，結晶就劣化。相對於此，由於P型Al0.07 Ga0.93 N層34的氫元素濃度為1×1019 cm-3 以下，其電阻率夠低而不需要熱處理、而結晶性亦佳。
第10圖是顯示改變P型GaN層的成長時間之時的以SIMS分析來測定P型AlGaN層的氫元素濃度的結果。此時的P型Al0.07 Ga0.93 N層34中的Mg濃度為2×1019 cm-3 。藉此，P型GaN層36的成長時間為0秒、也就是未進行成長的情況，氫元素濃度成為與Mg同等的2×1019 cm-3 ，由於氫鈍化作用的發生，P型摻雜物的活性化率差而無法得到低電阻的P型氮化物半導體層。相對於此，若P型GaN層36的成長時間為10秒以上，則氫元素濃度則為5×1018 cm-3 以下。氫元素濃度若為1×1019 cm-3 以下，P型AlGaN層中的氫元素濃度相對於Mg濃度的比值為1/2以下，可以得到室溫下的電洞濃度為1×1017 cm-3 以上，而可以形成電阻率夠低的P型氮化物半導體層。還有，瞭解到若P型GaN層36的成長時間為120秒以上，則氫元素濃度則為2×1018 cm-3 以下(氫元素濃度/Mg濃度=1/10以下)。因此，P型GaN層36的成長時間較好為10秒以上、更好為120秒以上。
藉由本實施形態的方法，可以形成電阻率夠低的P型氮化物半導體層。另外，由於沒有必要在結晶成長之後進行用以使P型摻雜物活性化的熱處理，故結晶性良好。另外，與實施形態1相同，由於使原料氣體的流速大於0.2m/sec，可以使Mg的摻雜效率大於0.3%。
另外，與實施形態1相同，在形成P型GaN層36之時，是使用氫氣的體積組成比為x(0≦x≦1)、氮氣的體積組成比為(1-x)之氫氣與氮氣的混合氣體來作為承載氣體。也就是形成P型層之時的承載氣體可以是單獨的氮氣、氮氣與氫氣的混合氣體、單獨的氫氣的任一個。
另外，與實施形態1相同，P型GaN層36的成長時間較好為10秒或以上、更好為120秒或以上。在形成P型GaN層36之時，聯胺衍生物相對於有機金屬化合物的供應莫爾比較好為1以上而不滿20、更好為3以上而15以下。在形成P型GaN層36之時，氨相對於聯胺衍生物的供應莫爾比較好為10以上而不滿1000、更好為20以上而500以下。在形成P型GaN層36之時，GaN基板32的溫度較好為800℃以上而不滿1200℃、更好為900℃以上而不滿1200℃。
實施形態3
第11圖為一斜視圖，是顯示本發明實施形態3相關之氮化物半導體裝置。此氮化物半導體裝置例如為脊狀波導(ridge waveguide)式的藍紫色LD。但是，此氮化物半導體裝置並不限於此，亦可以同樣適用於全體的藍紫色LD、發光二極體等。
在身為N型GaN基板38(基板)的主面之(0001)面上，依序形成有厚度1μm的N型GaN緩衝層40、厚度1μm的N型Al0.07 Ga0.93 N被覆層42(N型被覆層)、厚度0.1μm的N型GaN導光層44、活性層46、厚度0.02μm的P型Al0.2 Ga0.8 N電子障壁層48、厚度0.1μm的P型GaN導光層50、厚度0.4μm的P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52(P型被覆層)、厚度0.1μm的P型GaN接觸層54(P型接觸層)。
活性層46是交互層積三對的厚度3.5nm之In0.12 Ga0.88 N井層與厚度7.0nm之GaN障壁層之多重量子井構造。P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52與P型GaN接觸層54是形成波導脊狀物56。波導脊狀物56是形成於共振器的寬度方向的中央部分，而延伸於成為共振器端面的二個劈開面之間。
在波導脊狀物56的側壁及呈暴露狀態的P型GaN導光層50的表面上，配置有一矽氧化膜58。在波導脊狀物56的上表面設置矽氧化膜58的開口部60，從此開口部60暴露出P型GaN接觸層54的表面。由Pt及Au膜所構成的P側電極62是電性連接於此暴露的P型GaN接觸層54。在N型GaN基板38的背面，是形成有藉由真空蒸鍍法依序層積Ti膜及Al膜而成的N側電極64。P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52中的氫元素濃度為1×1019 cm-3 以下、P型GaN接觸層54的碳元素濃度為1×1018 cm-3 以下。
接下來，針對本實施形態相關之氮化物半導體裝置來作說明，使用MOCVD法來作為結晶成長方法、使用身為有機金屬化合物的三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA)、三甲基銦(trimethylindium；TMI)來作為III族原料、使用氨(NH3 )與1,2-二甲基聯胺(聯胺衍生物)來作為V族原料、使用甲矽烷(monosilane；SiH4 )來作為N型摻雜物原料、使用環戊二烯基鎂(CP2 Mg)來作為P型摻雜物原料、使用氫(H2 )氣、氮(N2 )氣來作為這些原料氣體的承載氣體。
首先，將N型GaN基板38載置於第2或8圖所示的MOCVD裝置的反應爐內之後，一面供應氨、一面將N型GaN基板38的溫度上升至1000℃。接下來，開始供應TMG與甲矽烷，而在N型GaN基板38的主面上形成N型GaN緩衝層40。接著，開始供應TMA，而形成N型Al0.07 Ga0.93 N被覆層42。接下來，停止TMA的供應，而形成N型GaN導光層44。接下來，停止TMG與甲矽烷的供應，將N型GaN基板38的溫度降溫至700℃。
接下來，供應TMG、TMI、與氨，而形成In0.12 Ga0.88 N井層。然後，停止TMI，供應TMG與氨而形成GaN障壁層。藉由交互層積三對的In0.12 Ga0.88 N井層與GaN障壁層，而形成多重量子井(MQW)構造的活性層46。
接下來，一面供應氨，一面將N型GaN基板38的溫度再度上升至1000℃。然後，供應TMG、TMA、與CP2 Mg，在N型GaN基板38的主面上形成P型Al0.2 Ga0.8 N電子障壁層48。接下來，停止TMA的供應而形成P型GaN導光層50。
接下來，再度開始TMA的供應，而分別供應流量2.4×10-4 mol/min的TMG、流量1.4×10-5 mol/min的TMA、流量3.0×10-7 mol/min的CP2 Mg、作為V族原料的氨，而形成P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52。此P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52的碳元素密度為1×1018 cm-3 或以下。
接下來，停止供應TMA，除了供應與承載氣體一起之流量1.2×10-4 mol/min的TMG、流量9.0×10-7 mol/min的CP2 Mg、作為V族原料的4.5×10-2 mol/min的氨之外，還供應流量5.6×10-4 mol/min的1,2-二甲基聯胺，而形成P型GaN接觸層54。此時的成長時間為5分鐘。形成此P型GaN接觸層54當時的含有III族原料、V族原料及P型摻雜物原料的原料氣體的流速為0.25/sec。
接下來，停止TMG與CP2 Mg的供應，而一面供應V族原料、一面冷卻至300℃左右。而在停止TMG與CP2 Mg的供應之時，亦可以也停止氨的供應而僅僅一面供應1,2-二甲基聯胺、一面冷卻至300℃。
接下來，在已結束結晶成長的晶圓的全面塗佈阻劑，藉由微影法形成與高台(mesa)狀部對應的阻劑圖形。以此阻劑圖形為罩幕，藉由反應性離子蝕刻(reactive ion etching；RIE)法進行蝕刻，直到除去P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52或殘留少許P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52的程度為止。藉由此蝕刻步驟，形成成為光波導構造的波導脊狀物56。關於RIE的蝕刻氣體，例如是使用氯系氣體。
接下來，仍保留阻劑圖形，藉由例如CVD法、真空蒸鍍法、濺鍍法等，在N型GaN基板38上全面性地形成厚度0.2μm的矽氧化膜58。然後，在除去阻劑圖形的同時，藉由所謂的舉離(lift-off)法，除去位於波導脊狀物56上的矽氧化膜58。藉此，在波導脊狀物56上的矽氧化膜58，、形成開口部60。
接下來，藉由例如真空蒸鍍法，在N型GaN基板38上的全面依序形成Pt及Au膜之後，塗佈阻劑，藉由微影及濕蝕刻或乾蝕刻，而形成P側電極62。
接下來，藉由真空蒸鍍法在N型GaN基板38的背面全面依序形成Ti膜與Al膜而形成N側電極64，再進行使N側電極64與N型GaN基板38歐姆接觸的合金處理。
接下來，藉由將N型GaN基板38劈開等而加工為條狀而形成共振器的二個端面。然後，在共振器的端面施以鍍膜之後，將條狀物劈開而成為晶片形狀，而製造本實施形態3相關之氮化物半導體裝置。
在本實施形態中，是使用氨與聯胺衍生物作為V族原料而形成P型GaN接觸層54、僅使用氨作為V族原料而形成P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52。藉此，與實施形態2相同，可以形成電阻率夠低的P型氮化物半導體層。另外，由於沒有必要在結晶成長之後進行用以使P型摻雜物活性化的熱處理，故結晶性良好。另外，與實施形態1、2相同，由於使原料氣體的流速大於0.2m/sec，可以使Mg的摻雜效率大於0.3%。
另外，與實施形態1相同，在形成P型GaN接觸層54之時，是使用氫氣的體積組成比為x(0≦x≦1)、氮氣的體積組成比為(1-x)之氫氣與氮氣的混合氣體來作為承載氣體。也就是形成P型層之時的承載氣體可以是單獨的氮氣、氮氣與氫氣的混合氣體、單獨的氫氣的任一個。
另外，與實施形態1相同，P型GaN接觸層54的成長時間較好為10秒以上、更好為120秒以上。在形成P型GaN接觸層54之時，聯胺衍生物相對於有機金屬化合物的供應莫爾比較好為1以上而不滿20、更好為3以上而15以下。在形成P型GaN接觸層54之時，氨相對於聯胺衍生物的供應莫爾比較好為10以上而不滿1000、更好為20以上而500以下。在形成P型GaN接觸層54之時，N型GaN基板38的溫度較好為800℃以上而不滿1200℃、更好為900℃以上而不滿1200℃。
而在實施形態1~3中，亦可使用藍寶石、SiC、Si晶圓等的基板來取代GaN基板10、32或N型GaN基板38等；亦可使用三乙基鎵(triethylgallium；TEG)來取代TMG；亦可使用1,1-二甲基聯胺來取代1,2-二甲基聯胺來作為聯胺衍生物。
另外，亦可使用一Inx Aly Ga1-x-y N層(0≦x≦1、0≦y≦1)來取代P型Al0.07 Ga0.93 N層34、P型GaN層12、P型GaN層36、P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層52或P型GaN接觸層54。然而，如同在實施形態2的說明，在下側的P型氮化物半導體層為AlGaN層、上側的P型氮化物半導體層為GaN層的情況的效果為最高。
10．．．GaN基板
12．．．P型GaN層
14．．．MOCVD裝置
16．．．基座
18．．．反應管
20．．．高頻線圈
22．．．第一氣體導入部
24．．．第二氣體導入部
26．．．排氣口
28．．．基板
30．．．第三氣體導入部
32．．．GaN基板
34．．．P型Al0.07 Ga0.93 N層
36．．．P型GaN層
38．．．N型GaN基板
40．．．N型GaN緩衝層
42．．．N型Al0.07 Ga0.93 N被覆層
44．．．N型GaN導光層
46．．．活性層
48．．．P型Al0.2 Ga0.8 N電子障壁層
50．．．P型GaN導光層
52．．．P型Al0.07 Ga0.93 N被覆層
54．．．P型GaN接觸層
56．．．波導脊狀物
58．．．矽氧化膜
60．．．開口部
62．．．P側電極
64．．．N側電極
第1圖為一剖面圖，是顯示本發明實施形態1相關之氮化物半導體裝置。
第2圖是顯示用以製造本發明實施形態1相關之氮化物半導體裝置的MOCVD裝置。
第3圖是顯示P型GaN層成長時的原料氣體的流速與P型GaN層的Mg的摻雜效率的關係圖。
第4圖是顯示P型GaN層的電阻率之碳元素濃度依存性。
第5圖是顯示P型GaN層的電阻率之聯胺/III族原料供應莫爾比依存性。
第6圖是顯示P型GaN層的電阻率之NH3 /聯胺供應莫爾比依存性。
第7圖是顯示P型GaN層的碳元素濃度之成長溫度依存性。
第8圖是顯示MOCVD裝置的變形例。
第9圖為一剖面圖，是顯示本發明實施形態2相關之氮化物半導體裝置。
第10圖是顯示改變P型GaN層的成長時間之時的以SIMS分析來測定P型AlGaN層的氫元素濃度的結果。
第11圖為一斜視圖，是顯示本發明實施形態2相關之氮化物半導體裝置。

Claims (6)

  1. 一種氮化物半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨與聯胺(hydrazine)衍生物之混合物所作為的V族原料、以及以Mg原料氣體所作為的P型摻雜物原料，在一基板上形成一P型氮化物半導體層；其特徵在於：在形成該P型氮化物半導體層之時，使含有該III族原料、該V族原料及該P型摻雜物原料的原料氣體的流速為大於0.2m/sec。
  2. 一種氮化物半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨所作為的V族原料、以及P型摻雜物原料，在一基板上形成一第一P型氮化物半導體層；以及使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨與聯胺衍生物之混合物所作為的V族原料、以及以Mg原料氣體所作為的P型摻雜物原料，在該第一P型氮化物半導體層上形成一第二P型氮化物半導體層；其特徵在於：在形成該第二P型氮化物半導體層之時，使含有該III族原料、該V族原料及該P型摻雜物原料的原料氣體的流速為大於0.2m/sec。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之氮化物半導體裝置之製造方法，其特徵在於：形成一AlGaN層作為該第一P型氮化物半導體層；以及 形成一GaN層作為該第二P型氮化物半導體層。
  4. 一種氮化物半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：在一基板上形成一N型披覆層；在該N型披覆層上形成一活性層；使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨所作為的V族原料、以及P型摻雜物原料，在該活性層上形成一P型披覆層；以及使用以有機金屬化合物所作為的III族原料、以氨與聯胺衍生物之混合物所作為的V族原料、以及以Mg原料氣體所作為的P型摻雜物原料，在該P型披覆層上形成一P型接觸層；其特徵在於：在形成該P型接觸層之時，使含有該III族原料、該V族原料及該P型摻雜物原料的原料氣體的流速為大於0.2m/sec。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之氮化物半導體裝置之製造方法，其特徵在於：形成一AlGaN層作為該P型披覆層；以及形成一GaN層作為該P型接觸層。
  6. 如申請專利範圍第1~5項任一項所述之氮化物半導體裝置之製造方法，其特徵在於：將含有該V族原料的原料氣體與含有該P型摻雜物原料的原料氣體分開導入至該基板的附近。
TW98121570A 2008-09-24 2009-06-26 氮化物半導體裝置之製造方法 TWI473374B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008243890 2008-09-24
JP2009103092A JP5169972B2 (ja) 2008-09-24 2009-04-21 窒化物半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201021338A TW201021338A (en) 2010-06-01
TWI473374B true TWI473374B (zh) 2015-02-11

Family

ID=42038095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW98121570A TWI473374B (zh) 2008-09-24 2009-06-26 氮化物半導體裝置之製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7825012B2 (zh)
JP (1) JP5169972B2 (zh)
CN (1) CN101684549B (zh)
TW (1) TWI473374B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5218117B2 (ja) * 2008-03-18 2013-06-26 三菱電機株式会社 窒化物半導体積層構造及び光半導体装置並びにその製造方法
JP2011151074A (ja) * 2010-01-19 2011-08-04 Mitsubishi Electric Corp 窒化物半導体装置の製造方法
JP5252042B2 (ja) * 2011-07-21 2013-07-31 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子、及びｉｉｉ族窒化物半導体発光素子を作製する方法
JP5699983B2 (ja) * 2012-04-27 2015-04-15 住友電気工業株式会社 窒化ガリウム系半導体を作製する方法、ｉｉｉ族窒化物半導体デバイスを作製する方法、及びｉｉｉ族窒化物半導体デバイス
TWI535055B (zh) 2012-11-19 2016-05-21 新世紀光電股份有限公司 氮化物半導體結構及半導體發光元件
TWI524551B (zh) 2012-11-19 2016-03-01 新世紀光電股份有限公司 氮化物半導體結構及半導體發光元件
TWI663745B (zh) * 2012-11-19 2019-06-21 新世紀光電股份有限公司 氮化物半導體結構
US10153394B2 (en) 2012-11-19 2018-12-11 Genesis Photonics Inc. Semiconductor structure
TWI738640B (zh) 2016-03-08 2021-09-11 新世紀光電股份有限公司 半導體結構
TWI717386B (zh) 2016-09-19 2021-02-01 新世紀光電股份有限公司 含氮半導體元件
US10355115B2 (en) * 2016-12-23 2019-07-16 Sixpoint Materials, Inc. Electronic device using group III nitride semiconductor and its fabrication method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020026892A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Yoshinobu Aoyagi Impurity doping method for semiconductor as well as system therefor and semiconductor materials prepared thereby
TW200701579A (en) * 2005-04-01 2007-01-01 Sharp Kk Method for manufacturing p type nitride semiconductor and semiconductor device manufactured by such method

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2827794B2 (ja) 1993-02-05 1998-11-25 日亜化学工業株式会社 ｐ型窒化ガリウムの成長方法
JP3239622B2 (ja) 1994-08-12 2001-12-17 松下電器産業株式会社 半導体薄膜の形成方法
US5740192A (en) 1994-12-19 1998-04-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor laser
JP3198912B2 (ja) 1995-03-30 2001-08-13 住友化学工業株式会社 ３−５族化合物半導体の製造方法
US6617235B2 (en) 1995-03-30 2003-09-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Method of manufacturing Group III-V compound semiconductor
JPH08316151A (ja) 1995-05-17 1996-11-29 Fujitsu Ltd 半導体の製造方法
JP2872096B2 (ja) 1996-01-19 1999-03-17 日本電気株式会社 低抵抗ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の気相成長方法
JPH09251957A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Sumitomo Chem Co Ltd ３−５族化合物半導体の製造方法
JP3711635B2 (ja) 1996-06-17 2005-11-02 ソニー株式会社 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の成長方法
JPH1012554A (ja) 1996-06-21 1998-01-16 Sumitomo Chem Co Ltd 化合物半導体の製造方法
JP3953548B2 (ja) 1996-06-24 2007-08-08 シャープ株式会社 窒化物系化合物半導体結晶の製造方法
JP3882226B2 (ja) 1996-07-02 2007-02-14 住友電気工業株式会社 Ｍｇドープ窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の成長方法
JPH11329981A (ja) 1998-05-21 1999-11-30 Sharp Corp 窒化物半導体薄膜結晶成長装置、成長方法及び窒化物半導体発光素子
JP3288300B2 (ja) 1998-06-08 2002-06-04 松下電器産業株式会社 半導体の製造方法
JP2000164513A (ja) 1998-11-26 2000-06-16 Sony Corp 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の成長方法および半導体素子の製造方法
JP2001015437A (ja) 1999-06-29 2001-01-19 Nec Corp Ｉｉｉ族窒化物結晶成長法
JP3438674B2 (ja) * 1999-10-21 2003-08-18 松下電器産業株式会社 窒化物半導体素子の製造方法
JP2001144325A (ja) 1999-11-12 2001-05-25 Sony Corp 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の製造方法および半導体素子の製造方法
JP3994130B2 (ja) 2001-02-01 2007-10-17 シャープ株式会社 Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体製造装置及びｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の製造方法
JP2002319743A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Ricoh Co Ltd ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体および半導体装置およびその作製方法
JP2003178987A (ja) 2001-12-13 2003-06-27 Hitachi Cable Ltd 窒化物系化合物半導体の製造方法及び窒化物系化合物半導体ウェハ並びに窒化物系化合物半導体デバイス
CN1242091C (zh) * 2002-12-20 2006-02-15 上海北大蓝光科技有限公司 Mocvd生长氮化物发光二极管结构外延片的方法
EP1471582A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-27 Ngk Insulators, Ltd. Substrate for semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting element and its fabrication
CN1316567C (zh) * 2003-04-16 2007-05-16 方大集团股份有限公司 采用多量子阱制备GaN基绿发光二极管外延片生长方法
US7863178B2 (en) 2003-09-03 2011-01-04 Epivalley Co., Ltd. Method for manufacturing a GaN based optical device
DE102004059036A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-08 Recaro Aircraft Seating Gmbh & Co. Kg Passagiersitz, insbesondere Fluggastsitz
CN100449888C (zh) * 2005-07-29 2009-01-07 日亚化学工业株式会社 半导体激光元件
JP2007227429A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Ngk Insulators Ltd ＡｌＮ系ＩＩＩ族窒化物厚膜の気相成長方法およびＭＯＣＶＤ装置
JP2008078186A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Mitsubishi Chemicals Corp 窒化物系化合物半導体の結晶成長方法
JP2008141048A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Sharp Corp ｐ型窒化物半導体の製造方法および窒化物半導体装置
JP4234180B2 (ja) 2007-07-02 2009-03-04 三菱電機株式会社 窒化物系半導体積層構造の製造方法および半導体光素子の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020026892A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Yoshinobu Aoyagi Impurity doping method for semiconductor as well as system therefor and semiconductor materials prepared thereby
TW200701579A (en) * 2005-04-01 2007-01-01 Sharp Kk Method for manufacturing p type nitride semiconductor and semiconductor device manufactured by such method

Also Published As

Publication number Publication date
CN101684549A (zh) 2010-03-31
JP2010103471A (ja) 2010-05-06
JP5169972B2 (ja) 2013-03-27
TW201021338A (en) 2010-06-01
US7825012B2 (en) 2010-11-02
US20100075483A1 (en) 2010-03-25
CN101684549B (zh) 2013-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI473374B (zh) 氮化物半導體裝置之製造方法
TWI387172B (zh) 氮化物系半導體層積構造以及半導體光元件與其製造方法
JP5218117B2 (ja) 窒化物半導体積層構造及び光半導体装置並びにその製造方法
KR101149901B1 (ko) 질화물 반도체장치의 제조방법
JP2008078613A (ja) 窒化物半導体の製造方法及び窒化物半導体素子
JP2000040858A (ja) 光半導体装置、その製造方法、および半導体ウェハ
WO2010113423A1 (ja) 窒化物半導体の結晶成長方法および半導体装置の製造方法
JP2001267691A (ja) 半導体素子およびその製造方法
JPWO2010100699A1 (ja) 窒化物半導体の結晶成長方法および半導体装置の製造方法
WO2010098163A1 (ja) 発光素子の製造方法および発光素子
JP4416044B1 (ja) ｐ型窒化ガリウム系半導体を作製する方法、窒化物系半導体素子を作製する方法、及びエピタキシャルウエハを作製する方法
JP4284944B2 (ja) 窒化ガリウム系半導体レーザ素子の製造方法
JP3875298B2 (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
JPH11354456A (ja) 半導体の製造方法
JP4844596B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物系発光素子を作製する方法、及びエピタキシャルウエハを作製する方法
JP5240171B2 (ja) 窒化ガリウム系半導体、半導体光素子、半導体レーザ、発光ダイオード
JP4798211B2 (ja) 窒化物系半導体積層構造の製造方法
JP2007081075A (ja) 窒化物半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2006310886A (ja) ３−５族化合物半導体発光素子
JP4961820B2 (ja) 化合物半導体の製造方法
JP2001267257A (ja) 窒化物半導体の製造方法および半導体素子の製造方法
JP2004296714A (ja) ＧａＮＰ混晶膜の製造方法およびこのＧａＮＰ混晶膜を備えた半導体素子

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees