JP2009071279A - 窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法 - Google Patents

窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009071279A
JP2009071279A JP2008190935A JP2008190935A JP2009071279A JP 2009071279 A JP2009071279 A JP 2009071279A JP 2008190935 A JP2008190935 A JP 2008190935A JP 2008190935 A JP2008190935 A JP 2008190935A JP 2009071279 A JP2009071279 A JP 2009071279A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
gallium nitride
micromask
growth
growing
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.)
Granted
Application number
JP2008190935A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5244487B2 (ja
Inventor
Yong Jin Kim
容 進 金
Ji Hun Kim
知 勳 金
Dong-Kun Lee
東 鍵 李
Doo-Soo Kim
杜 洙 金
Ho-Jun Lee
浩 準 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Siltron Co Ltd
Original Assignee
Siltron Inc
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 Siltron Inc filed Critical Siltron Inc
Publication of JP2009071279A publication Critical patent/JP2009071279A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5244487B2 publication Critical patent/JP5244487B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/18Manufacture 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
    • H01L21/20Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403AIII-nitrides
    • C30B29/406Gallium nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • C30B25/18Epitaxial-layer growth characterised by the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (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)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

【課題】 窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 シリコン基板の表面をサーマルクリーニングする工程と、基板の表面にインサイチュ方式のSiマイクロマスクを形成する工程と、マイクロマスクの開口部を通じるエピタキシャル横方向過度成長(ELO)方法で窒化ガリウム層を成長させる工程と、を含む窒化ガリウム成長用基板の製造方法。これにより、既存のELOを改善して、窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造工程の単純化及びコストダウンを実現できる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、窒化ガリウム(GaN)またはガリウムと他の金属との混合窒化物からなる単結晶層、及びその形成方法に関する。本発明はまた、かかる層を含む電子または光電子素子の製造に利用できる基板の製造方法に関する。本発明の技術分野は、基板上に窒化物系半導体物質層を形成することと広く定義でき、さらに詳細には窒化物系半導体物質層を高品質で形成するための基板の製造方法に関する。
周期律表上のIIIないしV族元素の窒化物系半導体物質は、既に電子及び光電子分野で重要な位置を占有しており、かかる分野は今後大きく重要になる。かかる窒化物系半導体物質の応用分野は、実際的にレーザーダイオード(LD)から高周波数及び高温で作動できるトランジスタに至るまでの広い領域をカバーする。そして、紫外線光検出器、弾性表面波素子及び発光ダイオード(Light−Emitting Diode:LED)を備える。
特に、窒化ガリウムは、青色LEDまたは高温トランジスタの応用に適した物質として知られているが、これに限定されないマイクロ電子素子用として幅広く研究されている。また、窒化ガリウムは窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、窒化インジウムガリウム(InGaN)及び窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlInGaN)のような窒化ガリウム合金を含むということが分かる。
窒化ガリウムマイクロ電子素子の製造において主要な技術は、欠陥密度の低い窒化ガリウム層を成長させることである。欠陥密度を発生させる原因の一つは、窒化ガリウム層が成長する基板であると知られている。しかし、かかる素子から、欠陥のない窒化ガリウム層の成長のために適した窒化ガリウム成長用基板または窒化ガリウム基板を製造するのは容易ではない。窒化ガリウム固体は、加熱してもよく溶融されないため、溶融液から結晶成長させる通常のチョクラルスキー法などでは基板製造のための単結晶を作れない。超高圧を印加して加熱すれば、融液を作れるかも知れないが、量産側面で適用し難い面がある。
したがって、かかる素子で、窒化ガリウム層の成長のために最も頻繁に使われる基板はサファイアであり、その次は、炭化ケイ素(SiC)である。ところが、サファイアは電気的絶縁体であり、熱伝導性が劣るという短所があり、SiCは高コストで品質が変わりやすいという短所がある。
これに、サファイアとSiCとをシリコンに代替しようということが提示され、シリコンは、前記の二つの物質と比較する時、経済的、技術的に確実に長所がある。特に、シリコンの長所は、それ自体が良好な熱伝導体であり、化学的に容易に除去できるということである。それだけでなく、シリコンは低コストの量産用に好まれる基板である。産業的な規模で完壁に調節されるシリコン系技術システムは既知であり、サファイアとSiCに比べてだいぶ低コストがかかるためである。しかし、窒化ガリウムをシリコン基板に成長させることは、シリコンと窒化ガリウム間の格子定数及び熱膨張係数差が大きいという点にかかる問題により妨害される。
内部量子効率を決定する高品質窒化ガリウム層を成長させるために、最近にはエピタキシャル横方向過度成長、すなわち、ELO(Epitaxial Lateral Overgrowth)方法が多く使われている。ELO方法は、ホモエピタクシーによる青色レーザーダイオード(LD)、紫外線LD、高温/高出力素子、HEMT(High Electron Mobility Transistor)、HBT(Hetero−junction Bipolar Transistor)などの高速素子の製造に利用されている。
従来のELO方法は、ストライプ状のSiOマスクを使用して、基板と窒化ガリウムとの間に存在する格子不一致と熱膨張係数差による応力発生を減少させる。従来のELO方法を適用した窒化ガリウム成長用基板の断面図である図1を参照して、従来のELO方法について説明する。
従来のELO方法では、成長炉で基板1上に窒化ガリウム層2を成長させた後、窒化ガリウム層2が成長した基板1を成長炉から取り出す。次いで、基板1を蒸着装備に装入して窒化ガリウム層2上にSiO薄膜を蒸着し、SiO薄膜が蒸着された基板1を蒸着装備から取り出す。フォトエッチング技法を利用してSiO薄膜をパターニングしてSiOマスク3を形成した後、これを再び成長炉に装入して窒化ガリウム層4を成長させる。
ELO窒化ガリウム層4のうち、SiOマスク3上に横方向成長した部分は縦方向に成長した部分に比べて転位などの欠陥が伝播されずに高品質を持つので、SiOマスク3上の横方向成長したELO窒化ガリウム層4に素子を形成すれば、優秀な特性を得ることができる。
しかし、このようなELO方法は前述したような複雑な工程、すなわち、SiOマスク形成という工程による追加的な外部工程が必要になり、工程時間が長くかかってコストが上昇するという問題がある。また現在は、ELOの機能改善及び追加のためにSiOマスクを複数層で形成することによって、SiOマスク形成工程及び窒化ガリウム層成長工程がSiOマスク数に比例して増加して、そのコスト及び工程複雑度はさらに高くなり、時間的、経済的損失を引き起こすだけではなく、工程の複雑性により収率低下も予想されている。
本発明が解決しようとする課題は、既存のELOを改善して、窒化ガリウム成長工程の単純化及びコストダウンを実現できる窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法を提供することである。
前記課題を解決するための本発明による窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法は、シリコン基板の表面をサーマルクリーニングする工程と、前記基板の表面にインサイチュ(in−situ)方式のSiマイクロマスクを形成する工程と、前記マイクロマスクの開口部を通じるエピタキシャル横方向過度成長(ELO)方法で窒化ガリウム層を成長させる工程とを含む。
窒化ガリウム基板の製造方法は、窒化ガリウム層の成長を中止して成長炉から基板付着窒化ガリウム層を取り出して、前記基板及びマイクロマスクをエッチングまたは研磨により除去して窒化ガリウム基板を得る工程をさらに含む。
本発明は、既存のELO工程で複雑なSiOマスク製作のための工程を除去することであり、窒化ガリウムを成長させるための成長炉から工程終了時まで基板を取り出せず、すなわち、インサイチュ進行することと改善されたことである。したがって、インサイチュ方式によって得られる工程上の利点だけではなく、SiOマスク製作のための工程除去を通じて経済的利得も得ることができる。すなわち、工程時間が短縮してコストダウンになり、単純な工程を通じて収率増加を図ることができる。
特に、本発明ではシリコン基板を使用する方法について提案するが、シリコン基板を使用する場合、12インチ以上の大面積でも製造できるので製造コストをさらにダウンでき、これを利用した窒化ガリウム系素子の応用範囲を画期的に広げることができる。
以下、添付した図面を参照して本発明に関する望ましい実施形態を説明する。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現され、単に、本実施形態は本発明の開示を完全にし、当業者に本発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範ちゅうにより定義されるだけである。
図2は、本発明による窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法を説明するためのフローチャートであり、図3は、それによる工程断面図である。図2及び図3を参照するに、まず、シリコン基板10を窒化ガリウム成長のための成長炉に装入した後、その表面をサーマルクリーニングする(S1)。
サーマルクリーニングは、基板10の表面に形成されている数〜数十Åレベルの自然酸化膜(SiO)を除去するためのものであり、通常1000℃以上の高温で数分から数十分まで工程を進める。これを通じて、基板10の表面のダングリングボンドがシリコンで終端(terminated)されるので、後続の薄膜成長に容易な状態となる。
次いで、その成長炉で連続して基板10の表面にインサイチュ方式のSiマイクロマスク30を形成する(S2)。
具体的に、成長炉にNHを供給して基板10の表面にNHを供給することによって基板10との反応でSi層を形成させる。Si層の形成時の条件は前のサーマルクリーニング工程(S1)と同一かまたは変更できるが、例えば、Si層の形成のための工程温度をサーマルクリーニング工程(S1)と同一にするか、さらに高温(例えば、サーマルクリーニング温度+30℃)で進めるか、あるいはさらに低温(例えば、サーマルクリーニング温度−30℃)で進めることができる。
その後、成長炉にHを供給して基板10の表面をHクリーニングする。前記で形成されたSi層はその厚さが非常に薄く、かつ表面粗度も高くて非常に粗い状態である。Si層に供給されるHは脆弱なSi層の連結部位(例えば、他の部分に比べてSi層の厚さが薄い部分、あるいは結合力の低い部分など)を優先的にエッチングして、Si層が一部エッチングされつつ開口部を形成する。
かかるHエッチングで形成される開口部はランダムな分布を持つ。開口部のレベルはクリーニング時間と温度、そして圧力で調節できる。例えば、Si層の形成時にサーマルクリーニング工程(S1)よりさらに低温(例えば、サーマルクリーニング温度−30℃)で行い、Hクリーニング時にはエッチングの効果を高めるためにサーマルクリーニング工程(S1)よりさらに高温度(例えば、サーマルクリーニング温度+30℃)で行える。
サーマルクリーニング工程(S1)が通常1000℃以上の高温であるため、マイクロマスク30を形成する工程(S2)の工程温度がこれと同一であるか、またはこれより低いか、高いことを考慮すれば、マイクロマスク30を形成する工程(S2)の工程温度は1000℃内外、特に900℃ないし1100℃でありうる。工程温度が900℃未満になればSi層の形成が円滑でなく、1100℃より高ければ高温維持のためにコスト高となる。
一方、NH供給及びHクリーニングは必要に応じて反復して実施できるが、既にHクリーニングにより開口部が形成された部分は、NH供給を通じるSi層の再成長時に他の部分に比べてさらに薄く形成されるため、後続のHクリーニングを実施すればその部分が再びエッチングされて、一応形成された開口部の位置はそのまま維持され、ただし、反復回数などの調節を通じて開口部サイズを調節できるようになる。すなわち、NH供給及びHクリーニングは反復して開口部サイズなどを調節できて、反復は選択的である。
図4及び図5は、本発明による窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法中に形成するマイクロマスクの光学顕微鏡写真である。マイクロマスクは前述した工程(S2)によって形成し、Si層の形成時及びHクリーニング時の温度はサーマルクリーニング工程(S1)と同一にして進めた。
図4は、200倍写真であり、図5は100倍写真であるが、図4及び図5から分かるように、一定サイズの開口部を持つマイクロマスクがインサイチュ方式で形成されたことが確認できる。
本発明ではこのようにマイクロマスク30を形成してから、マイクロマスク30の開口部を通じるエピタキシャル横方向過度成長(ELO)方法で窒化ガリウム層40を成長させる(S3)。窒化ガリウム層40を成長させる工程は、有機金属化学蒸着法(MOCVD)、分子ビームエピ薄膜蒸着法(Molecular Beam Epitaxy;MBE)またはHVPE法(Hydride Vapor Phase Epitaxy)などの方法を利用して行える。
MOCVDを利用する場合には、基板10の表面にGaを含むMO(Metal Organic)ソース、例えば、トリメチルガリウム(TMGa)、トリエチルガリウム(TEGa)またはGaClなどを供給する工程、及び基板10の表面に窒素含有ガス、例えば、NやNHまたはターシャリブチルアミン(Tertiarybutylamine)(N(C)H)を供給する工程を含むことができる。MOソース供給及び窒素含有ガス供給は順次になされ、一定厚さの窒化ガリウムを成長させた後には同時になされることもある。この時、運搬ガスとして水素を使用できる。
基板10の種類によってMOソースと窒素含有ガスのうちどちらを先ず供給するかが決定される。一般的にシリコン基板の使用時には基板10の表面でのSi形成を防止するためにMOソースを先ず供給して基板10の表面にMOソースをコーティングし、NHのような窒素含有ガスを後ほど供給する。
しかし、普通のサファイア基板の場合、サファイア基板のAlと窒素含有ガス中の窒素とが反応して薄いAlNバッファ(中間層)を形成できるように、NHのような窒素含有ガスを先ず供給した後にMOソースを供給する。
このように、従来の窒化ガリウム成長工程において、初期NHの使用は基板上に非晶質あるいは多結晶のSiを形成して薄膜品質の低下の原因として認識されてきた。しかし、本発明では高温のサーマルクリーニング工程と連続して、あるいはその中間にわざわざNHを供給して形成したSiをマスクとして利用するため、この点で発明の特徴及び困難性があるといえる。
また、窒化ガリウム層40の成長は1000〜1100℃で実施し、成長炉の圧力は1気圧を維持するHVPE法によってもよい。HVPE法は気相成長方式の一種であり、基板10上にガスを流してガスなどの反応によって結晶が成長する方式である。成長炉内にGa金属を収納した容器を配置しておき、前記容器の周囲に設置したヒーターで加熱してGa融液を作る。Ga融液とHClとを反応させてGaClガスを作る。かかるGaClガスとNHとを反応させれば窒化ガリウムが形成される。HVPE法は100μm/hrほどの速い成長率で厚膜成長ができ、高い生産性を表す。
窒化ガリウム層40は、マイクロマスク30の開口部で選択的に成長し、この後、ELOによりマイクロマスク30上で互いにつき、その以後は垂直成長のみなされて厚さ100μm以上の厚膜でも形成できる。このように製造された窒化ガリウム層40は亀裂のない高品質のものである。窒化ガリウム層40の厚さが大きくなるほど構造的、光学的及び電気的特性も向上するということは明らかである。
このように窒化ガリウム層40が成長した基板10は厚くてクラックのない窒化ガリウム層40を備えるので、それ自体が窒化物系光素子及び電子素子の製造に利用できる。特に、MOCVDを利用する場合には、窒化ガリウム層40が成長した基板10に通常1〜3μmレベルの素子級窒化ガリウム層を成長させて窒化物系光素子及び電子素子を製造するところに利用される。
しかし、窒化ガリウム層40の成長にHVPEのようなバルク成長方法を利用した場合には、窒化ガリウム層40を約100μm以上に成長させることができるので、窒化ガリウム層40の成長を中止して成長炉から基板10付きの窒化ガリウム層40を取り出して、基板10とマイクロマスク30とをエッチングまたは研磨のような物理/化学的方法により除去すれば、窒化ガリウム層40のみを残してフリースタンディング窒化ガリウム基板を得ることもできる(S4)。それだけでなく、本発明の場合にはマイクロマスク30が存在するので、基板10の除去時このマイクロマスク30が物理的、機械的脆弱点として作用して、面倒なエッチングまたは研磨のような作業によらずとも、単純に物理的、機械的力を加えることにより分離が容易である。
以上、本発明を望ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想内で当業者によって色々な多くの変形が可能であるということは明らかである。例えば、本発明ではシリコン基板及びSiマイクロマスクについて説明したが、基板としては、窒化ガリウムの成長可能なあらゆる種類の単結晶基板を利用できる。例えば、サファイア単結晶、GaAs単結晶、スピネル単結晶、InP単結晶、SiC単結晶、GaN単結晶、あるいはこれらの単結晶表面に薄いGaNのバッファ層を形成したものも可能である。この場合、基板物質によってインサイチュで形成できるマイクロマスクの物質は、本発明の変形から当業者が具現できるであろう。
本発明の実施形態は例示的かつ非限定的にあらゆる観点で考慮され、これはその中の詳細な説明よりは特許請求の範囲と、その特許請求の範囲の均等な範囲及び手段内のあらゆる変形例により現れた本発明の範ちゅうとを含めるためである。
本発明は、窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板関連の技術分野に好適に用いられる。
従来のELO方法を適用した窒化ガリウム成長用基板の断面図である。 本発明による窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法を説明するためのフローチャートである。 図2による工程断面図である。 本発明による窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法中に形成するマイクロマスクの光学顕微鏡写真である。 本発明による窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法中に形成するマイクロマスクの光学顕微鏡写真である。
符号の説明
10 基板
30 マイクロマスク
40 窒化ガリウム層

Claims (6)

  1. シリコン基板の表面をサーマルクリーニングする工程と、
    前記基板の表面にインサイチュ方式のSiマイクロマスクを形成する工程と、
    前記マイクロマスクの開口部を通じるエピタキシャル横方向過度成長(ELO)方法で窒化ガリウム層を成長させる工程と、を含むことを特徴とする窒化ガリウム成長用基板の製造方法。
  2. 前記サーマルクリーニングする工程は、前記基板の表面の自然酸化膜を除去する工程であることを特徴とする請求項1に記載の窒化ガリウム成長用基板の製造方法。
  3. 前記マイクロマスクを形成する工程は、
    前記基板の表面にNHを供給する工程と、
    前記基板の表面をHクリーニングする工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の窒化ガリウム成長用基板の製造方法。
  4. 前記マイクロマスクを形成する工程の工程温度は900〜1100℃であることを特徴とする請求項3に記載の窒化ガリウム成長用基板の製造方法。
  5. 前記窒化ガリウム層を成長させる工程は、
    前記基板の表面にGaを含むMOソースを供給する工程と、
    前記基板の表面に窒素含有ガスを供給する工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の窒化ガリウム成長用基板の製造方法。
  6. シリコン基板の表面をサーマルクリーニングする工程と、
    前記基板の表面にインサイチュ方式のSiマイクロマスクを形成する工程と、
    前記マイクロマスクの開口部を通じるエピタキシャル横方向過度成長(ELO)方法で窒化ガリウム層を成長させる工程と、
    前記窒化ガリウム層の成長を中止して成長炉から基板付着窒化ガリウム層を取り出して、前記基板及びマイクロマスクを除去して窒化ガリウム基板を得ることを特徴とする窒化ガリウム基板の製造方法。
JP2008190935A 2007-09-11 2008-07-24 窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法 Active JP5244487B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2007-0091899 2007-09-11
KR1020070091899A KR100901822B1 (ko) 2007-09-11 2007-09-11 질화갈륨 성장용 기판 및 질화갈륨 기판 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009071279A true JP2009071279A (ja) 2009-04-02
JP5244487B2 JP5244487B2 (ja) 2013-07-24

Family

ID=40129438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008190935A Active JP5244487B2 (ja) 2007-09-11 2008-07-24 窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7708832B2 (ja)
EP (1) EP2037013B1 (ja)
JP (1) JP5244487B2 (ja)
KR (1) KR100901822B1 (ja)
CN (1) CN101388338B (ja)
TW (1) TWI426162B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104832A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Semileds Optoelectronics Co Ltd エッチング停止層を有するn型閉じ込め構造を備える垂直型発光ダイオード(VLED)及びその製造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI105969B (fi) * 1998-08-10 2000-10-31 Nokia Networks Oy Palvelunlaadun hallinta matkaviestinjärjestelmässä
CN101877377B (zh) 2009-04-30 2011-12-14 比亚迪股份有限公司 一种分立发光二极管的外延片及其制造方法
TWI458109B (zh) * 2010-10-27 2014-10-21 Just Innovation Corp 紫外光檢測器的製造方法
US20130026480A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Bridgelux, Inc. Nucleation of Aluminum Nitride on a Silicon Substrate Using an Ammonia Preflow
KR101843513B1 (ko) * 2012-02-24 2018-03-29 서울바이오시스 주식회사 질화갈륨계 발광 다이오드
JP6155866B2 (ja) * 2012-07-10 2017-07-05 日立金属株式会社 高融点材料単結晶基板への識別マークの形成方法、及び高融点材料単結晶基板
US10262855B2 (en) 2014-12-22 2019-04-16 Globalwafers Co., Ltd. Manufacture of Group IIIA-nitride layers on semiconductor on insulator structures
US9917156B1 (en) 2016-09-02 2018-03-13 IQE, plc Nucleation layer for growth of III-nitride structures
KR20180069403A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 삼성전자주식회사 질화 갈륨 기판의 제조 방법
CN108977887B (zh) * 2018-07-20 2023-11-17 深圳市科创数字显示技术有限公司 单晶氮化铟的生长方法
CN109524293B (zh) * 2018-10-30 2021-10-19 江苏晶曌半导体有限公司 一种SiC衬底上生长高质量GaN外延膜的方法
CN109599462A (zh) * 2018-11-30 2019-04-09 中国科学院半导体研究所 基于Si衬底的N极性面富In组分氮化物材料生长方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000331946A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Toyoda Gosei Co Ltd Iii族窒化物半導体及びその製造方法
JP2002249400A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Mitsubishi Chemicals Corp 化合物半導体単結晶の製造方法およびその利用
JP2004507106A (ja) * 2000-08-18 2004-03-04 昭和電工株式会社 Iii族窒化物半導体結晶の製造方法、窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法、窒化ガリウム系化合物半導体、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子およびその半導体発光素子を用いた光源

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3473063B2 (ja) * 1993-11-15 2003-12-02 松下電器産業株式会社 シリコン基板の洗浄方法
KR0138849B1 (ko) * 1994-04-13 1998-06-01 양승택 Si빔과 Ge빔을 이용한 실리콘 산화막 식각 및 실리콘 게르마늄의 선택적 성장방법
US5616513A (en) * 1995-06-01 1997-04-01 International Business Machines Corporation Shallow trench isolation with self aligned PSG layer
US5872045A (en) * 1997-07-14 1999-02-16 Industrial Technology Research Institute Method for making an improved global planarization surface by using a gradient-doped polysilicon trench--fill in shallow trench isolation
US7118929B2 (en) * 2000-07-07 2006-10-10 Lumilog Process for producing an epitaxial layer of gallium nitride
KR100290852B1 (ko) * 1999-04-29 2001-05-15 구자홍 에칭 방법
ATE458268T1 (de) * 1999-10-14 2010-03-15 Cree Inc Einstufige pendeo- oder laterale epitaxie von gruppe iii-nitridschichten
US6251747B1 (en) * 1999-11-02 2001-06-26 Philips Semiconductors, Inc. Use of an insulating spacer to prevent threshold voltage roll-off in narrow devices
US6475882B1 (en) * 1999-12-20 2002-11-05 Nitride Semiconductors Co., Ltd. Method for producing GaN-based compound semiconductor and GaN-based compound semiconductor device
US6630692B2 (en) * 2001-05-29 2003-10-07 Lumileds Lighting U.S., Llc III-Nitride light emitting devices with low driving voltage
CN1209793C (zh) * 2002-10-16 2005-07-06 中国科学院半导体研究所 氮化镓及其化合物半导体的横向外延生长方法
JP2005136200A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Univ Nagoya 窒化物半導体結晶層の作製方法、窒化物半導体結晶層、及び窒化物半導体結晶層作製用の基材
US7339205B2 (en) 2004-06-28 2008-03-04 Nitronex Corporation Gallium nitride materials and methods associated with the same
US20090087967A1 (en) * 2005-11-14 2009-04-02 Todd Michael A Precursors and processes for low temperature selective epitaxial growth
US8252696B2 (en) * 2007-10-22 2012-08-28 Applied Materials, Inc. Selective etching of silicon nitride
US8110464B2 (en) * 2008-03-14 2012-02-07 International Business Machines Corporation SOI protection for buried plate implant and DT bottle ETCH
US7741188B2 (en) * 2008-03-24 2010-06-22 International Business Machines Corporation Deep trench (DT) metal-insulator-metal (MIM) capacitor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000331946A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Toyoda Gosei Co Ltd Iii族窒化物半導体及びその製造方法
JP2004507106A (ja) * 2000-08-18 2004-03-04 昭和電工株式会社 Iii族窒化物半導体結晶の製造方法、窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法、窒化ガリウム系化合物半導体、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子およびその半導体発光素子を用いた光源
JP2002249400A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Mitsubishi Chemicals Corp 化合物半導体単結晶の製造方法およびその利用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012065892; P.R.HAGEMAN, S.HAFFOUZ, V.KIRILYUK, A.GRZEGORCZYK, and P.K.LARSEN: 'High Quality GaN Lasers on Si(111) Substrates: AlN Buffer Layer Optimisation and Insertion of a SiN' Physica Status Solidi A Vol.188, No.2, 20010804, pp.523-526, Wiley-VCH *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104832A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Semileds Optoelectronics Co Ltd エッチング停止層を有するn型閉じ込め構造を備える垂直型発光ダイオード(VLED)及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2037013A3 (en) 2009-10-07
CN101388338A (zh) 2009-03-18
TW200912054A (en) 2009-03-16
EP2037013B1 (en) 2014-08-20
KR100901822B1 (ko) 2009-06-09
US7708832B2 (en) 2010-05-04
CN101388338B (zh) 2013-03-06
US20090068822A1 (en) 2009-03-12
JP5244487B2 (ja) 2013-07-24
KR20090026857A (ko) 2009-03-16
TWI426162B (zh) 2014-02-11
EP2037013A2 (en) 2009-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5244487B2 (ja) 窒化ガリウム成長用基板及び窒化ガリウム基板の製造方法
JP4581490B2 (ja) Iii−v族窒化物系半導体自立基板の製造方法、及びiii−v族窒化物系半導体の製造方法
JP3555500B2 (ja) Iii族窒化物半導体及びその製造方法
JP4932121B2 (ja) Iii−v族窒化物系半導体基板の製造方法
JP3550070B2 (ja) GaN系化合物半導体結晶、その成長方法及び半導体基材
CN101436531B (zh) 用于制备化合物半导体衬底的方法
JP2006253628A (ja) 化合物半導体装置及びその製造方法
JP2009505938A (ja) 半導体基板並びにハイドライド気相成長法により自立半導体基板を製造するための方法及びそれに使用されるマスク層
JP5056299B2 (ja) 窒化物半導体下地基板、窒化物半導体積層基板および窒化物半導体下地基板の製造方法
JP2009208991A (ja) 窒化物半導体基板の製造方法
KR100450781B1 (ko) Gan단결정제조방법
JP2011216549A (ja) GaN系半導体エピタキシャル基板の製造方法
KR20100104997A (ko) 전위 차단층을 구비하는 질화물 반도체 기판 및 그 제조 방법
US20050132950A1 (en) Method of growing aluminum-containing nitride semiconductor single crystal
JP2001274093A (ja) 半導体基材及びその製造方法
JP2009084136A (ja) 半導体デバイスの製造方法
CN109378368B (zh) 在PSS衬底上沿半极性面外延生长GaN基片的方法
KR100949212B1 (ko) 질화물 기판 제조 방법
KR100764427B1 (ko) 질화물 단결정 후막 제조방법
KR20090030651A (ko) 질화갈륨계 발광소자
CN111052306B (zh) 衬底及其制备方法
KR100839224B1 (ko) GaN 후막의 제조방법
KR100949007B1 (ko) 선택적 나노 구조체의 제조방법
WO2010116596A1 (ja) Iii族窒化物半導体自立基板の製造方法及びiii族窒化物半導体層成長用基板
KR20090128802A (ko) 반도체 소자와 이의 제작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130206

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: 20130326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130408

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5244487

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250