JP2012142629A - 炭化シリコン基板上のiii族窒化物エピタキシャル層 - Google Patents
炭化シリコン基板上のiii族窒化物エピタキシャル層 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012142629A JP2012142629A JP2012100913A JP2012100913A JP2012142629A JP 2012142629 A JP2012142629 A JP 2012142629A JP 2012100913 A JP2012100913 A JP 2012100913A JP 2012100913 A JP2012100913 A JP 2012100913A JP 2012142629 A JP2012142629 A JP 2012142629A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- silicon carbide
- iii
- microns
- less
- 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.)
- Pending
Links
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title abstract description 57
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 12
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 160
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 38
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 11
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C30B29/36—Carbides
-
- 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
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
- H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
- H01L29/7787—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L29/2003—Nitride compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
【解決手段】半導体構造が開示され、この半導体構造は、少なくとも100mmの直径を有する炭化シリコンのウェハと、ウェハ上のIII族窒化物ヘテロ構造とを含んでおり、これは、多くの特性において、高い均一性を示す。これらは、ウェハ全面で3パーセント未満のシート抵抗率の標準偏差;ウェハ全面で1パーセント未満の電子移動度の標準偏差;ウェハ全面で約3.3パーセント以下のキャリア密度の標準偏差;およびウェハ全面で約2.5パーセントの導電性の標準偏差を含む。
【選択図】図2
Description
一局面において、本発明は、半導体のプレカーサー構造であって、少なくとも100ミリメートルの直径を有する炭化シリコンの単結晶と、基板上のIII族窒化物核形成層と、核形成層上の第1のIII族窒化物エピタキシャル層と、第1のIII族窒化物エピタキシャル層上の第2のIII族窒化物エピタキシャル層であって、第1の層と第2の層との間の界面で2次元電子ガスを生成するように第1の層の組成とは異なる組成を有しており、第2のIII族窒化物エピタキシャル層と、を含んでいる。2次元電子ガスにおける電子移動度を増加させるために、第2の層上に第3のIII族窒化物エピタキシャル層が存在し得る。プレカーサー構造は、前記100ミリメートル構造全面で、シート抵抗率の標準偏差が約1パーセント(1%)以下であり、プレカーサー構造はまた、前記100ミリメートル構造全面で、移動度の標準偏差が約1パーセント以下である。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
半導体構造であって、
少なくとも100mmの直径を有する炭化シリコン基板と、
該基板上のIII族窒化物へテロ構造と
を備えており、該へテロ構造は、
シート抵抗率の標準偏差がウェハ全面で3パーセント未満であること、または電子移動度の標準偏差が該ウェハ全面で3パーセント未満であること
のうちの少なくとも1つを特徴とする、半導体構造。
(項目2)
前記炭化シリコンは、半絶縁性である、項目1に記載の半導体構造。
(項目3)
平均のシート抵抗率は、約300オーム/□である、項目1に記載の半導体構造。
(項目4)
最大のシート抵抗率は、329オーム/□以下である、項目1に記載の半導体構造。
(項目5)
前記へテロ構造は、前記基板上の窒化アルミニウムガリウムのエピタキシャル層を含んでおり、該窒化アルミニウムガリウム層では、前記100ミリメートル構造全面で、シート抵抗率の標準偏差が約1.5パーセント以下である、項目1に記載の半導体構造。
(項目6)
前記III族へテロ構造は、少なくとも2つのエピタキシャル層から形成されており、該少なくとも2つのエピタキシャル層は、それらの界面で2次元電子ガスを生成するように組成が異なっており、
前記構造は、該へテロ構造に対する導電性のある、ソース、ドレイン、およびゲートのそれぞれの複数のコンタクトをさらに含んでいる、項目1に記載の半導体構造。
(項目7)
前記へテロ構造は、前記基板上の窒化ガリウム層と、該窒化ガリウム層上の窒化アルミニウムガリウム層とを含んでいる、項目6に記載の半導体構造。
(項目8)
項目1に記載の半導体のプレカーサー構造であって、
前記へテロ構造の層の組成は、第1の層と第2の層との間の界面で2次元電子ガスを生成するように異なっており、
該プレカーサー構造は、前記100ミリメートル構造全面で、シート抵抗率の標準偏差が約1パーセント以下である、半導体のプレカーサー構造。
(項目9)
前記炭化シリコン基板は、炭化シリコンの3C、4H、6H、および15Rのポリタイプから選択されたポリタイプを有する単結晶である、項目8に記載の半導体のプレカーサー構造。
(項目10)
前記2次元電子ガスにおける電子移動度を増加させる、前記第2の層上の第3のIII族窒化物エピタキシャル層を含んでいる、項目8に記載の半導体のプレカーサー構造。
(項目11)
前記ウェハ全面で、キャリア密度の標準偏差が3.3%未満である、項目1に記載の半導体構造。
(項目12)
キャリア密度は、約9E12cm −2 である、項目11に記載の半導体構造。
(項目13)
アルミニウムを含むIII族窒化物のエピタキシャル層を含み、
該III族窒化物の層では、最大のアルミニウム含有量に対する最小のアルミニウム含有量の比は、少なくとも0.9である、項目1に記載の半導体構造。
(項目14)
項目13に記載の構造を組み込んだ複数の炭化シリコンのウェハであって、
該各ウェハの上面としてのAlGaNバリア層を含んでおり、
該ウェハでは、該AlGaNバリア層における中心に対する縁のアルミニウムの割合の比は、約0.98〜1.02の間であり、
該ウェハの75%では、該AlGaNバリア層の最大の厚さに対する最小の厚さの比は少なくとも0.8である、ウェハ。
(項目15)
半導体構造であって、
互換性のある基板上の窒化ガリウムおよび窒化アルミニウムガリウムからなる群から選択されたIII族窒化物のエピタキシャル層を備え、
該III族窒化物の層は、少なくとも100ミリメートルの直径を有しており、
該III族窒化物の層では、最大の厚さに対する最小の厚さの比は少なくとも0.8である、半導体構造。
(項目16)
半導体構造であって、
少なくとも約100ミリメートルの直径を有する炭化シリコンウェハと、
該炭化シリコンウェハ上のIII族窒化物層であって、該炭化シリコンウェハと実質的に同じ直径を有している、III族窒化物層と
を備えており、
該ウェハおよびエピタキシャル層は、100ミクロン未満のワープを有している、半導体構造。
(項目17)
半導体構造であって、
少なくとも100ミリメートルの直径を有する炭化シリコンのウェハと、
該炭化シリコンのウェハ上のIII族窒化物のエピタキシャル層であって、該ウェハと実質的に同じサイズを有している、III族窒化物のエピタキシャル層と
を備えており、
該ウェハおよびエピタキシャル層は、100ミクロン未満のワープを有している、半導体構造。
(項目18)
前記エピタキシャル層は、1ミクロンよりも大きい厚さを有しており、前記炭化シリコンのウェハは、1ミリメートル未満の厚さを有している、項目16または項目17に記載の半導体構造。
(項目19)
半導体構造であって、
互換性のある基板上のアルミニウムを含むIII族窒化物のエピタキシャル層を備え、
該III族窒化物の層は、少なくとも100ミリメートルの直径を有しており、
該III族窒化物の層は、5パーセント未満の厚さの標準偏差を示している、半導体構造。
(項目20)
前記基板は、炭化シリコンを含んでいる、項目19に記載の半導体構造。
(項目21)
有機金属気相成長に適合したソースガスを用いて半導体基板上にIII族窒化物層をエピタキシャル成長させる方法であって、改善は、
互いに組成が十分に異なっている2つのIII族窒化物エピタキシャル層から形成されたヘテロ構造を成長させ、最小の水素を含む空気中でそれらの界面で、かつ少なくとも100mmの直径の基板上で、2次元電子ガスを生成すること
を含んでいる、方法。
(項目22)
半絶縁性の基板上で、ヘテロ構造を成長させることを含んでいる、項目21に記載の方法。
(項目23)
前記基板上の窒化ガリウムエピタキシャル層と、
該窒化ガリウム層上のAl x Ga 1−x N、但し0<x≦1のエピタキシャル層と
からなるヘテロ構造を成長させることを含んでいる、項目21に記載の方法。
(項目24)
トリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、およびアンモニアをソースガスとして用いることによって、前記へテロ構造を成長させることを含んでいる、項目21に記載の方法。
(項目25)
前記へテロ構造における窒化アルミニウムガリウムのエピタキシャル層にドーピングするシリコンソースガスとしてシランを用いることを含んでいる、項目24に記載の方法。
(項目26)
半絶縁性炭化シリコン基板上にヘテロ構造を成長させることを含んでいる、項目21に記載の方法。
(項目27)
前記窒化ガリウムエピタキシャル層を成長させるステップの前に、前記基板上に核形成層を成長させるステップをさらに含んでいる、項目23に記載の方法。
Claims (16)
- 半導体構造であって、
少なくとも約100ミリメートルの直径を有する炭化シリコンウェハと、
該炭化シリコンウェハ上のIII族窒化物層であって、該炭化シリコンウェハと実質的に同じ直径を有しているIII族窒化物層と
を備えており、
該炭化シリコンウェハおよび該III族窒化物層は、100ミクロン未満のワープを有している、半導体構造。 - 前記III族窒化物層は、1ミクロンよりも大きい厚さを有しており、前記炭化シリコンウェハは、1ミリメートル未満の厚さを有している、請求項1に記載の半導体構造。
- 前記ワープは、5ミクロン〜100ミクロンの範囲にある、請求項1に記載の半導体構造。
- 前記ワープは、5ミクロン〜37ミクロンの範囲にある、請求項1に記載の半導体構造。
- 前記ワープは、50ミクロン未満である、請求項1に記載の半導体構造。
- 前記ワープは、5ミクロン未満である、請求項1に記載の半導体構造。
- 半導体構造であって、
少なくとも約100ミリメートルの直径を有する炭化シリコンウェハと、
該炭化シリコンウェハ上のIII族窒化物層であって、該炭化シリコンウェハと実質的に同じ直径を有しているIII族窒化物層と
を備えており、
該炭化シリコンウェハおよび該III族窒化物層は、100ミクロン未満のボーを有している、半導体構造。 - 前記III族窒化物層は、1ミクロンよりも大きい厚さを有しており、前記炭化シリコンウェハは、1ミリメートル未満の厚さを有している、請求項7に記載の半導体構造。
- 前記ボーは、2ミクロン〜100ミクロンの範囲にある、請求項7に記載の半導体構造。
- 前記ボーは、2ミクロン〜31ミクロンの範囲にある、請求項7に記載の半導体構造。
- 前記ボーは、50ミクロン未満である、請求項7に記載の半導体構造。
- 前記ボーは、5ミクロン未満である、請求項7に記載の半導体構造。
- 半導体構造を製造する方法であって、
前記方法は、
少なくとも約100ミリメートルの直径を有する炭化シリコンウェハを提供することと、
該炭化シリコンウェハ上に、該炭化シリコンウェハと実質的に同じ直径を有しているIII族窒化物層を、該炭化シリコンウェハおよび該III族窒化物層が100ミクロン未満のボーおよび100ミクロン未満のワープからなる群のうちの少なくとも1つを有するように、成長させることと
を含む、方法。 - 前記III族窒化物層を成長させることは、前記炭化シリコンウェハおよび該III族窒化物層の前記ボーならびに該炭化シリコンウェハおよび該III族窒化物層の前記ワープからなる群のうちの少なくとも1つを低減するために該III族窒化物層のひずみを制御することを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記III族窒化物層のひずみを制御することは、該III族窒化物層が成長されるときの圧力およびIII族−V族比からなる群のうちの少なくとも1つを制御することを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記III族窒化物層のひずみを制御することは、核形成条件を制御することにより、アイランドの成長および合体を介して初期ひずみを制御することを含む、請求項14に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/149,664 | 2005-06-10 | ||
US11/149,664 US7405430B2 (en) | 2005-06-10 | 2005-06-10 | Highly uniform group III nitride epitaxial layers on 100 millimeter diameter silicon carbide substrates |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008515692A Division JP2008544486A (ja) | 2005-06-10 | 2006-04-05 | 直径100ミリメートルの炭化シリコン基板上の高均一性のiii族窒化物エピタキシャル層 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012142629A true JP2012142629A (ja) | 2012-07-26 |
JP2012142629A5 JP2012142629A5 (ja) | 2015-07-02 |
Family
ID=36741324
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008515692A Pending JP2008544486A (ja) | 2005-06-10 | 2006-04-05 | 直径100ミリメートルの炭化シリコン基板上の高均一性のiii族窒化物エピタキシャル層 |
JP2012100913A Pending JP2012142629A (ja) | 2005-06-10 | 2012-04-26 | 炭化シリコン基板上のiii族窒化物エピタキシャル層 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008515692A Pending JP2008544486A (ja) | 2005-06-10 | 2006-04-05 | 直径100ミリメートルの炭化シリコン基板上の高均一性のiii族窒化物エピタキシャル層 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7405430B2 (ja) |
EP (1) | EP1889297A1 (ja) |
JP (2) | JP2008544486A (ja) |
TW (1) | TWI323943B (ja) |
WO (1) | WO2006135477A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014130951A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置 |
WO2024095448A1 (ja) * | 2022-11-04 | 2024-05-10 | 住友電気工業株式会社 | 窒化ガリウム単結晶基板およびその製造方法 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7501670B2 (en) * | 2007-03-20 | 2009-03-10 | Velox Semiconductor Corporation | Cascode circuit employing a depletion-mode, GaN-based FET |
DE102007026298A1 (de) * | 2007-06-06 | 2008-12-11 | Freiberger Compound Materials Gmbh | Anordnung und Verfahren zur Herstellung eines Kristalls aus der Schmelze eines Rohmaterials sowie Einkristall |
EP2045374A3 (en) * | 2007-10-05 | 2011-02-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing a GaN substrate and a GaN epitaxial wafer |
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 |
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 |
US8603243B2 (en) * | 2008-07-31 | 2013-12-10 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Tracking carbon to silicon ratio in situ during silicon carbide growth |
JP5404135B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-01-29 | 株式会社ブリヂストン | 支持基板、貼り合わせ基板、支持基板の製造方法、及び貼り合わせ基板の製造方法 |
US8470652B1 (en) | 2011-05-11 | 2013-06-25 | Hrl Laboratories, Llc | Monolithic integration of group III nitride enhancement layers |
US9057790B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-06-16 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Scintillation detection device with pressure sensitive adhesive interfaces |
KR101978536B1 (ko) | 2011-09-30 | 2019-05-14 | 쌩-고벵 크리스톡스 에 드테끄퇴르 | 특정한 결정학적 특징을 갖는 ⅲ-ⅴ족 기판 물질 및 제조 방법 |
US8603898B2 (en) | 2012-03-30 | 2013-12-10 | Applied Materials, Inc. | Method for forming group III/V conformal layers on silicon substrates |
CN108281378B (zh) * | 2012-10-12 | 2022-06-24 | 住友电气工业株式会社 | Iii族氮化物复合衬底、半导体器件及它们的制造方法 |
JP6322890B2 (ja) | 2013-02-18 | 2018-05-16 | 住友電気工業株式会社 | Iii族窒化物複合基板およびその製造方法、ならびにiii族窒化物半導体デバイスの製造方法 |
JP6154604B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2017-06-28 | 住友化学株式会社 | 窒化物半導体エピタキシャルウェハ |
TWI529964B (zh) | 2012-12-31 | 2016-04-11 | 聖戈班晶體探測器公司 | 具有薄緩衝層的iii-v族基材及其製備方法 |
TWI549007B (zh) * | 2013-02-07 | 2016-09-11 | 先知科技股份有限公司 | 製程參數的搜尋與分析方法及其電腦程式產品 |
CN104995713A (zh) | 2013-02-18 | 2015-10-21 | 住友电气工业株式会社 | Iii族氮化物复合衬底及其制造方法,层叠的iii族氮化物复合衬底,以及iii族氮化物半导体器件及其制造方法 |
JP6136731B2 (ja) * | 2013-08-06 | 2017-05-31 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体基板およびその製造方法、ならびに炭化珪素半導体装置の製造方法 |
CN115279956A (zh) * | 2019-12-27 | 2022-11-01 | 沃孚半导体公司 | 大直径碳化硅晶片 |
US11942919B2 (en) * | 2021-01-11 | 2024-03-26 | Raytheon Company | Strain compensated rare earth group III-nitride heterostructures |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000082671A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-03-21 | Sony Corp | 窒化物系iii−v族化合物半導体装置とその製造方法 |
JP2002334843A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体素子用基板の製造方法および半導体素子用基板ならびに半導体素子 |
JP2002359255A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Ngk Insulators Ltd | 半導体素子 |
JP2003086520A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体多層構造 |
JP2004200188A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ヘテロエピタキシャルウエーハおよびその製造方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57176772A (en) * | 1981-04-23 | 1982-10-30 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
US5196358A (en) * | 1989-12-29 | 1993-03-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of manufacturing InP junction FETS and junction HEMTS using dual implantation and double nitride layers |
JP3376849B2 (ja) * | 1997-03-17 | 2003-02-10 | 松下電器産業株式会社 | 半導体薄膜の製造方法 |
JP3372470B2 (ja) * | 1998-01-20 | 2003-02-04 | シャープ株式会社 | 窒化物系iii−v族化合物半導体装置 |
US6316793B1 (en) * | 1998-06-12 | 2001-11-13 | Cree, Inc. | Nitride based transistors on semi-insulating silicon carbide substrates |
JP2000174334A (ja) * | 1998-12-02 | 2000-06-23 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | GaN系半導体素子の製造方法 |
JP2001057463A (ja) * | 1999-06-07 | 2001-02-27 | Sharp Corp | 窒素化合物半導体膜構造及び窒素化合物半導体素子並びにそれらの製造方法 |
US6586781B2 (en) * | 2000-02-04 | 2003-07-01 | Cree Lighting Company | Group III nitride based FETs and HEMTs with reduced trapping and method for producing the same |
JP3833431B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2006-10-11 | 独立行政法人科学技術振興機構 | GaN/AlGaNまたはAlGaN/AlGaN量子井戸構造の形成方法 |
US6548333B2 (en) * | 2000-12-01 | 2003-04-15 | Cree, Inc. | Aluminum gallium nitride/gallium nitride high electron mobility transistors having a gate contact on a gallium nitride based cap segment |
EP2400046A1 (en) * | 2001-03-30 | 2011-12-28 | Technologies and Devices International Inc. | Method and apparatus for growing submicron group III nitride structures utilizing HVPE techniques |
US6849882B2 (en) * | 2001-05-11 | 2005-02-01 | Cree Inc. | Group-III nitride based high electron mobility transistor (HEMT) with barrier/spacer layer |
JP4183931B2 (ja) * | 2001-06-11 | 2008-11-19 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 無クラックAlNまたはAlGaNの結晶成長方法。 |
JP2005527102A (ja) * | 2001-07-24 | 2005-09-08 | クリー インコーポレイテッド | 高電子移動度トランジスタ及びその製造方法 |
JP2003059845A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-28 | Osaka Gas Co Ltd | 半導体素子および半導体成長方法 |
US7030428B2 (en) * | 2001-12-03 | 2006-04-18 | Cree, Inc. | Strain balanced nitride heterojunction transistors |
JP2003218127A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Hitachi Cable Ltd | 電界効果トランジスタ用エピタキシャルウェハ及び電界効果トランジスタ並びにその製造方法 |
JP2004096077A (ja) * | 2002-07-08 | 2004-03-25 | Sumitomo Chem Co Ltd | 化合物半導体発光素子用エピタキシャル基板及びその製造方法並びに発光素子 |
US6982204B2 (en) * | 2002-07-16 | 2006-01-03 | Cree, Inc. | Nitride-based transistors and methods of fabrication thereof using non-etched contact recesses |
US7786503B2 (en) * | 2002-12-27 | 2010-08-31 | Momentive Performance Materials Inc. | Gallium nitride crystals and wafers and method of making |
US7033912B2 (en) * | 2004-01-22 | 2006-04-25 | Cree, Inc. | Silicon carbide on diamond substrates and related devices and methods |
US20060017064A1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-01-26 | Saxler Adam W | Nitride-based transistors having laterally grown active region and methods of fabricating same |
US7422634B2 (en) * | 2005-04-07 | 2008-09-09 | Cree, Inc. | Three inch silicon carbide wafer with low warp, bow, and TTV |
US8575651B2 (en) * | 2005-04-11 | 2013-11-05 | Cree, Inc. | Devices having thick semi-insulating epitaxial gallium nitride layer |
-
2005
- 2005-06-10 US US11/149,664 patent/US7405430B2/en active Active
-
2006
- 2006-04-05 JP JP2008515692A patent/JP2008544486A/ja active Pending
- 2006-04-05 EP EP06740668A patent/EP1889297A1/en not_active Ceased
- 2006-04-05 WO PCT/US2006/012930 patent/WO2006135477A1/en active Application Filing
- 2006-04-10 TW TW095112665A patent/TWI323943B/zh active
-
2008
- 2008-05-12 US US12/118,947 patent/US7662682B2/en active Active
-
2012
- 2012-04-26 JP JP2012100913A patent/JP2012142629A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000082671A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-03-21 | Sony Corp | 窒化物系iii−v族化合物半導体装置とその製造方法 |
JP2002334843A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体素子用基板の製造方法および半導体素子用基板ならびに半導体素子 |
JP2002359255A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Ngk Insulators Ltd | 半導体素子 |
JP2003086520A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体多層構造 |
JP2004200188A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ヘテロエピタキシャルウエーハおよびその製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014130951A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置 |
WO2024095448A1 (ja) * | 2022-11-04 | 2024-05-10 | 住友電気工業株式会社 | 窒化ガリウム単結晶基板およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060278891A1 (en) | 2006-12-14 |
US7662682B2 (en) | 2010-02-16 |
US20080302298A1 (en) | 2008-12-11 |
JP2008544486A (ja) | 2008-12-04 |
TWI323943B (en) | 2010-04-21 |
US7405430B2 (en) | 2008-07-29 |
WO2006135477A1 (en) | 2006-12-21 |
EP1889297A1 (en) | 2008-02-20 |
TW200727478A (en) | 2007-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7405430B2 (en) | Highly uniform group III nitride epitaxial layers on 100 millimeter diameter silicon carbide substrates | |
US10211296B2 (en) | P-doping of group-III-nitride buffer layer structure on a heterosubstrate | |
CA2447058C (en) | Group-iii nitride based high electron mobility transistor (hemt) with barrier/spacer layer | |
US7253454B2 (en) | High electron mobility transistor | |
EP3067921B1 (en) | Process for producing an epitaxial substrate for a semiconductor element | |
US8791504B2 (en) | Substrate breakdown voltage improvement for group III-nitride on a silicon substrate | |
JP3960957B2 (ja) | 半導体電子デバイス | |
US7626217B2 (en) | Composite substrates of conductive and insulating or semi-insulating group III-nitrides for group III-nitride devices | |
US9331192B2 (en) | Low dislocation density group III nitride layers on silicon carbide substrates and methods of making the same | |
US8410552B2 (en) | Epitaxial substrate for semiconductor device, semiconductor device, and method of manufacturing epitaxial substrate for semiconductor device | |
WO2011099097A1 (ja) | 窒化物半導体装置及びその製造方法 | |
JP2009507362A (ja) | ネイティブ基板を含む高電子移動度電子デバイス構造およびそれらを製造するための方法 | |
US8378386B2 (en) | Epitaxial substrate for semiconductor device, semiconductor device, and method of manufacturing epitaxial substrate for semiconductor device | |
JP2016076681A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2003151996A (ja) | 2次元電子ガスを用いた電子デバイス | |
JP2018064103A (ja) | 13族窒化物複合基板、半導体素子、および13族窒化物複合基板の製造方法 | |
US10332975B2 (en) | Epitaxial substrate for semiconductor device and method for manufacturing same | |
US11201217B2 (en) | Nitride semiconductor substrate | |
US20230097643A1 (en) | Stress Management Layer for GaN HEMT | |
Yu et al. | Metalorganic chemical vapor deposition growth and thermal stability of the AlInN/GaN high electron mobility transistor structure | |
JP7388422B2 (ja) | 窒化物半導体基板の製造方法 | |
CN116798856A (zh) | SiC基GaN外延结构的制备方法及结构、HBT的制备方法及HBT | |
CN117012617A (zh) | 磊晶结构及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120426 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130730 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131022 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140409 |
|
A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20150519 |