JP6983570B2 - 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、半導体積層物および半導体装置 - Google Patents
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、半導体積層物および半導体装置 Download PDFInfo
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Description
有機系の樹脂材料からなる基板収容体内に収容され、少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板を用意する工程と、
前記基板を前記基板収容体から所定の処理室内に投入し、前記基板の少なくとも前記表層のうちの全面を、所定の厚さ以上に亘って、前記処理室内の気相中でエッチングする工程と、
前記基板上に、III族窒化物半導体からなる半導体層を気相成長法によりエピタキシャル成長させる工程と、
を有し、
前記エッチングする工程では、
前記基板を用意する工程で前記基板収容体を起因として前記基板の前記表面に付着した付着不純物を、前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体とともに除去する
半導体積層物の製造方法、およびそれに関連する技術が提供される。
まず、発明者等の得た知見について説明する。
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1〜図6を用い、本実施形態に係る半導体積層物の製造方法または窒化物半導体自立基板の製造方法について説明する。図1は、本実施形態に係る半導体積層物の製造方法または窒化物半導体自立基板の製造方法を示すフローチャートである。なお、ステップをSと略している。図2(a)は、基板を示す概略断面図であり、(b)は、基板用意工程で基板収容体に収容された基板を示す概略断面図であり、(c)は、基板用意工程での基板を示す概略拡大断面図である。図3は、本実施形態に係る製造方法に用いられる気相成長装置の概略構成図である。図4は、本実施形態のエッチング工程から気相成長工程までの基板の温度変化を示す図である。図5(a)は、エッチング工程での基板を示す概略断面図であり、(b)は、エッチング工程後の基板を示す概略断面図である。図6(a)は、気相成長工程での半導体積層物を示す概略断面図であり、(b)は、スライス工程で作製される窒化物半導体自立基板を示す概略断面図である。
まず、少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板(下地基板、種結晶基板)10を用意する基板用意工程S120を行う。
本実施形態では、例えば、図3に示す気相成長装置400を用い、基板10のうちの表面10aを気相中でエッチングするエッチング工程S140を行う。
2GaN+2HCl→2GaCl+H2+N2 ・・・(1)
このとき、反応式(1)以外の反応による副生成物として、Gaドロップレットが生じることがある。ここでは、上述のようにマイルドなエッチング条件を適用することから、上記のGaドロップレットが生じ易い。そこで、HClガスに加えH2ガスを含む雰囲気下でエッチングを行うことで、副生成物としてのGaドロップレットを、Gaの水素化物であるガラン(GaH3)として気化させて除去することができる。
エッチング温度Te:500〜900℃、好ましくは600〜800℃
処理室401内の圧力:90〜105kPa、好ましくは、90〜95kPa
HClガス分圧/N2ガス分圧:1〜10%、好ましくは1〜5%
H2ガス分圧/N2ガス分圧:1〜10%、好ましくは3〜7%
ガスの流速:5〜15cm/s
(なお、ガスの流速は、加熱による体積膨張を考慮せず、ガスの供給量から算出した値である。)
エッチング時間:1〜10h、好ましくは2〜5h
エッチングレート:0.1〜10μm/h、好ましくは0.5〜3μm/h
次に、基板10の表面10a上に、III族窒化物半導体からなる半導体層(気相成長層)40を気相成長法によりエピタキシャル成長させる気相成長工程S160を行う。
成長温度Tg:980〜1100℃、好ましくは1050〜1100℃
処理室401内の圧力:90〜105kPa、好ましくは90〜95kPa
GaClガスの分圧:1.5〜15kPa
NH3ガスの分圧/GaClガスの分圧:2〜6
N2ガスの流量/H2ガスの流量:1〜20
ガスの流速:5〜15cm/s
(なお、ガスの流速は、加熱による体積膨張を考慮せず、ガスの供給量から算出した値である。)
次に、図6(b)に示すように、半導体積層物1の半導体層40をスライスし、GaN自立基板としての自立基板2を複数枚作製する。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果が得られる。
上述の実施形態では、自立基板2を製造する場合について説明したが、以下の第2実施形態のように、半導体装置3を製造する場合にエッチング工程S140を適用してもよい。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明し、上述の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
III族窒化物半導体系の半導体装置として、例えば、半絶縁性のGaN自立基板上に、GaNからなる電子走行層と、AlGaNからなる電子供給層と、をこの順で積層することにより構成された高電子移動度トランジスタ(HEMT)が知られている。HEMTとしての半導体装置を製造する際において、有機系の樹脂材料からなる基板収容体内にGaN自立基板を長期間収容すると、上述の実施形態と同様に、基板収容体を起因として、GaN自立基板の表面に付着不純物が付着することがある。具体的には、GaN自立基板と電子走行層との間の界面に、付着不純物として、例えばSiがパイルアップする可能性がある。GaN自立基板と電子走行層との間の界面にSiがパイルアップすると、界面のSiによって導電性のGaN:Si層が形成され、リークパスや寄生容量が生成される可能性がある。その結果、例えば、HEMTの耐圧が低下したり、HEMTの高周波特性が劣化したりする可能性がある。
図7および図8を用い、本実施形態に係る半導体積層物の製造方法または半導体装置の製造方法について説明する。図7は、本実施形態に係る半導体積層物の製造方法または半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図8(a)は、本実施形態に係る半導体積層物を示す概略断面図であり、(b)は、本実施形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。
まず、基板10を用意する。このとき、基板10を、例えば、半絶縁性のGaN自立基板とする。基板10中のFeの濃度を、例えば、5.0×1017at・cm−3以上5.0×1018at・cm−3以下とする。
本実施形態では、気相成長装置として、例えば、有機金属気相成長(MOVPE:Metalorganic Vapour Phase Epitaxy)装置を用いる。基板用意工程S120後、基板収容体200から基板10を取り出し、基板10をMOVPE装置の処理室内に投入する。基板10をMOVPE装置の処理室内に投入したら、基板10の表面10aの全面を、所定の厚さ以上に亘って、処理室内の気相中でエッチングする。このとき、基板用意工程S120で基板10の表面10aに付着した付着不純物20を、基板10のマトリクスを構成するGaNとともに除去する。また、このときのエッチング条件を、上述の第1実施形態のエッチング条件と同様とする。
次に、MOVPE装置を用い、基板10の表面10a上に半導体層40をエピタキシャル成長させる。このとき、エッチング工程S140と気相成長工程S160とを、MOVPE装置の処理室を大気開放することなく、同一の処理室内で連続的に行う。
次に、上記した半導体積層物1を用いて半導体装置3を作製する半導体装置作製工程S220を行う。具体的には、電子供給層44上にニッケル(Ni)/金(Au)からなるゲート電極61を形成する。また、電子供給層44上に、ゲート電極61から所定距離離れた位置にチタン(Ti)/Alからなるソース電極62を形成し、ゲート電極61を挟んでソース電極62から所定距離離れた位置にTi/Alからなるドレイン電極63を形成する。各電極を形成したら、半導体積層物1を、N2雰囲気中において所定の温度で所定時間アニール処理する。なお、アニール処理後に、電子供給層44および各電極を覆うように、窒化シリコン(SiN)からなる保護膜を形成してもよい。
本実施形態では、上述のように、気相成長工程S160において基板10上に半導体層40を形成する前に、エッチング工程S140において基板10の表面10a上の付着不純物20を除去している。これにより、半導体積層物1および半導体装置3は、以下の特徴を有している。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果が得られる。
上述の実施形態では、半導体装置3がHEMTとして構成される場合について説明したが、半導体装置3は、HEMTに限られず、例えば、ショットキーバリアダイオード(SBD)として構成されていてもよい。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明する。
図7および図9を用い、本変形例に係る半導体積層物の製造方法または半導体装置の製造方法について説明する。図9(a)は、本実施形態の変形例に係る半導体積層物を示す概略断面図であり、(b)は、本実施形態の変形例に係る半導体装置を示す概略断面図である。
まず、基板10を用意する。このとき、基板10を、例えば、シリコン(Si)等のn型不純物を含むn型のGaN自立基板とする。また、基板10中のn型不純物の濃度を、例えば、5.0×1017at・cm−3以上1.0×1019at・cm−3以下とする。
次に、基板10を基板収容体200からMOVPE装置の処理室内に投入し、基板10の表面10aの全面を、所定の厚さ以上に亘って、処理室内の気相中でエッチングする。このとき、基板用意工程S120で基板10の表面10aに付着した付着不純物20を、基板10のマトリクスを構成するGaNとともに除去する。
次に、MOVPE装置を用い、基板10の表面10a上に半導体層40をエピタキシャル成長させる。本実施形態では、半導体層40として、例えば、下地n型半導体層46と、ドリフト層48と、を成長させる。
次に、上記した半導体積層物1を用いて半導体装置3を作製する半導体装置作製工程S220を行う。具体的には、平面視で円形の開口を有する保護膜50を半導体層40上に形成する。このとき、保護膜50を例えば酸化シリコン(SiO2)膜とする。保護膜50を形成したら、保護膜50の開口内の半導体層40に接するとともに、平面視で保護膜50の開口よりも広く覆うように、フィールドプレート電極としてのp型電極64を形成する。このとき、p型電極64を例えばパラジウム(Pd)/ニッケル(Ni)膜とする。また、基板10の裏面側に、n型電極65を形成する。このとき、n型電極65を例えばチタン(Ti)/(Al)膜とする。
本実施形態の半導体積層物1および半導体装置3も、上述の実施形態と同様に、以下の特徴を有している。半導体積層物1および半導体装置3において、半導体層40の表面内におけるモフォロジ異常部の面密度は、例えば、10cm−2以上1000cm−2以下である。半導体層40の表面内におけるピットの面密度は、例えば、例えば、10cm−2以下、好ましくは1cm−2以下である。なお、基板10と半導体層40との界面には、基板10中のSi濃度または半導体層40中のSi濃度のうちいずれか高い方の10倍以上の濃度にSiが集積していない。
(a)半導体層40においてピットやモフォロジ異常部の成長を抑制することにより、SBDとして構成される半導体装置3において所望の整流性を得ることができる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
ここで、第2実施形態の他の変形例について説明する。本変形例では、例えば、半導体装置としてpn接合ダイオードを製造する場合について説明する。なお、図7のフローチャートを用いて説明する。
まず、n型のGaN自立基板からなる下地基板を用意する。
次に、基板を基板収容体からMOVPE装置の処理室内に投入し、基板の表層を構成するドリフト層の全面を、所定の厚さ以上に亘って、処理室内の気相中でエッチングする。このとき、基板用意工程S120で基板の表面(すなわちドリフト層の表面)に付着した付着不純物を、基板の表層(すなわちドリフト層)のマトリクスを構成するGaNとともに除去する。
次に、MOVPE装置を用い、ドリフト層上にp−型GaN層としての第1p型半導体層をエピタキシャル成長させる。第1p型半導体層中のp型不純物としては、例えば、マグネシウム(Mg)が挙げられる。また、第1p型半導体層中のp型不純物濃度は、例えば、1.0×1017at・cm−3以上2.0×1019at・cm−3以下とする。
次に、上記した半導体積層物を用いて半導体装置を作製する半導体装置作製工程S220を行う。具体的には、第2p型半導体層上にp型電極(例えばPd/Ni)を形成し、下地基板の裏面側にn型電極(例えばTi/Al)を形成する。
(1−1)基板の用意
まず、基板として、直径2inch、厚さ400μmのGaN自立基板を用意した。次に、基板を基板収容体としてのウエハトレイに収容し、所定期間、保管した。
240日間ウエハトレイに収容した基板の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察するとともに、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray Spectroscopy)により基板の表面の組成分析を行った。
図10(a)は、付着不純物の一例を示すSEM像であり、(b)は、(a)の付着不純物のEDX分析を行った結果である。
図10(a)に示すように、ウエハトレイ内に収容した基板の表面には、付着不純物が付着していた。この付着不純物についてEDXによる組成分析を行ったところ、図10(b)に示すように、付着不純物は、Si、CおよびOを含むことを確認した。この結果から、付着不純物は、ウエハトレイを製造する際に用いられた離型剤を起因としたシロキサンを含んでいると推定される。
図11に示すように、基板表面のSi濃度は、ウエハトレイ内の保管日数に対して単調増加することを確認した。つまり、付着不純物としてのSiは、保管日数が長いほど、多く付着する可能性があることを確認した。
(2−1)基板の用意
まず、基板として、直径2inch、厚さ400μmのGaN自立基板を複数用意した。次に、複数の基板をそれぞれ基板収容体としてのウエハトレイに収容し、240日間、保管した。
以下の条件下で、比較例の半導体積層物と実施例の半導体積層物とを製造した。
エッチング工程:不実施
気相成長工程:
方法:HVPE法
半導体層の材質:GaN
成長温度:1050℃
処理室内圧力:一定
NH3ガスの分圧/GaClガスの分圧:3
N2ガスの流量/H2ガスの流量:5
半導体層の厚さ:200μm
エッチング工程:実施
装置:気相成長工程と同じHVPE装置
エッチング温度:650℃
処理室内圧力:一定
ガス:N2ガス、HClガス、H2ガス
HClガス分圧/N2ガス分圧:3%
H2ガス分圧/N2ガス分圧:5%
エッチング時間:3h
気相成長工程:
比較例と同じ
比較例および実施例の半導体積層物について、半導体層の表面におけるピットやモフォロジ異常部の有無、半導体層における非成長領域の有無を観察した。
図12および図13を用い、結果について説明する。図12(a)は、実施例の半導体積層物の外観を示す写真であり、(b)は、比較例の半導体積層物の外観を示す写真である。図13(a)〜(c)は、比較例の半導体積層物の表面におけるピットやモフォロジ異常部を示す図である。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
有機系の樹脂材料からなる基板収容体内に収容され、少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板を用意する工程と、
前記基板を前記基板収容体から所定の処理室内に投入し、前記基板の少なくとも前記表層のうちの全面を、所定の厚さ以上に亘って、前記処理室内の気相中でエッチングする工程と、
前記基板上に、III族窒化物半導体からなる半導体層を気相成長法によりエピタキシャル成長させる工程と、
を有し、
前記エッチングする工程では、
前記基板を用意する工程で前記基板収容体を起因として前記基板の前記表面に付着した付着不純物を、前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体とともに除去する
半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程では、
前記表層の前記表面のうち結晶欠陥部を除く領域が平滑となる条件下で前記表層の前記表面をエッチングする
付記1に記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程では、
塩化水素ガスおよび水素ガスを含む雰囲気下で前記エッチングを行う
付記1又は2に記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程では、
前記塩化水素ガス、前記水素ガスおよび不活性ガスを含む雰囲気下で前記エッチングを行い、
前記不活性ガスの分圧を前記塩化水素ガスおよび前記水素ガスのそれぞれの分圧よりも高くする
付記3に記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程では、
前記不活性ガスの分圧に対する前記塩化水素ガスおよび前記水素ガスのそれぞれの分圧の比率を、1%以上10%以下とする
付記4に記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程では、
アンモニアガスを非含有とした雰囲気下で前記エッチングを行う
付記1〜5のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程での前記基板の温度を、前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程での前記基板の温度よりも低くする
付記1〜6のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程から前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程まで、前記基板の温度を単調に上昇させる
付記7に記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチングする工程と前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程とを、同一の処理室内で連続的に行う
付記1〜8のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチング工程では、
前記基板の温度を所定の温度に維持した状態で、少なくとも1時間以上、前記エッチングを行う
付記1〜9のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチング工程では、
前記基板の前記表層の全面を、少なくとも深さ方向に10nm以上エッチングする
付記1〜10のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記エッチング工程では、
前記基板の前記表層の表面に、該表層中の転位に対応したエッチピットが出現し、
前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程では、
前記表層の表面に出現した前記エッチピットを前記半導体層によって埋め込む
付記1〜11のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記基板を用意する工程では、
前記基板収容体内に前記基板を、少なくとも12時間以上収容する
付記1〜12のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記基板を用意する工程では、
ポリプロピレンからなる前記基板収容体内に前記基板を収容する
付記1〜13のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記付着不純物は、少なくともシロキサンを含む
付記1〜14のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体は、窒化ガリウムである
付記1〜15のいずれか1つに記載の半導体積層物の製造方法。
前記基板の前記表層の表面は、+C面、または+C面に対して2°以内のオフ角を有する面である
付記16に記載の半導体積層物の製造方法。
有機系の樹脂材料からなる基板収容体内に収容され、少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板を用意する工程と、
前記基板を前記基板収容体から所定の処理室内に投入し、前記基板の少なくとも前記表層のうちの全面を、所定の厚さ以上に亘って、前記処理室内の気相中でエッチングする工程と、
前記基板上に、III族窒化物半導体からなる半導体層を気相成長法によりエピタキシャル成長させる工程と、
を有し、
前記エッチングする工程では、
前記基板を用意する工程で前記基板収容体を起因として前記基板の前記表面に付着した付着不純物を、前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体とともに除去する
半導体装置の製造方法。
有機系の樹脂材料からなる基板収容体内に収容され、少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板を用意する工程と、
前記基板を前記基板収容体から所定の処理室内に投入し、前記基板の少なくとも前記表層のうちの全面を、所定の厚さ以上に亘って、前記処理室内の気相中でエッチングする工程と、
前記基板上に、III族窒化物半導体からなる半導体層を気相成長法によりエピタキシャル成長させる工程と、
前記半導体層をスライスし、窒化物半導体自立基板を作製する工程と、
を有し、
前記エッチングする工程では、
前記基板を用意する工程で前記基板収容体を起因として前記基板の前記表面に付着した付着不純物を、前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体とともに除去する
窒化物半導体自立基板の製造方法。
少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板と、
前記基板上に設けられ、III族窒化物半導体からなる半導体層と、
を有し、
前記基板と前記半導体層との界面には、前記基板中のシリコン濃度または前記半導体層中のシリコン濃度のうちいずれか高い方の10倍以上の濃度にシリコンが集積していない
半導体積層物。
少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板と、
前記基板上に設けられ、III族窒化物半導体からなる半導体層と、
を有し、
前記基板と前記半導体層との界面には、前記基板中のシリコン濃度または前記半導体層中のシリコン濃度のうちいずれか高い方の10倍以上の濃度にシリコンが集積していない
半導体装置。
2 窒化物半導体自立基板
10 基板(基板)
20 付着不純物
40 半導体層
Claims (17)
- 有機系の樹脂材料からなる基板収容体内に収容され、少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板を用意する工程と、
前記基板を前記基板収容体から所定の処理室内に投入し、前記基板の少なくとも前記表層のうちの全面を、所定の厚さ以上に亘って、前記処理室内の気相中でエッチングする工程と、
前記基板上に、III族窒化物半導体からなる半導体層を気相成長法によりエピタキシャル成長させる工程と、
を有し、
前記エッチングする工程では、
当該エッチングする工程での前記基板の温度を、前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程での前記基板の温度よりも低くしつつ、
前記基板を用意する工程で前記基板収容体を起因として前記基板の表面に付着した付着不純物を、前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体とともに除去し、
前記エッチングする工程から前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程まで、前記基板の温度を一時的に下げることなく、且つ、前記基板の温度をオーバーシュートさせることなく、前記基板の温度を単調に上昇させる
半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチングする工程では、
前記表層の前記表面のうち結晶欠陥部を除く領域が平滑となる条件下で前記表層の前記表面をエッチングする
請求項1に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチングする工程では、
塩化水素ガスおよび水素ガスを含む雰囲気下で前記エッチングを行う
請求項1又は2に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチングする工程では、
前記塩化水素ガス、前記水素ガスおよび不活性ガスを含む雰囲気下で前記エッチングを行い、
前記不活性ガスの分圧に対する前記塩化水素ガスおよび前記水素ガスのそれぞれの分圧の比率を、1%以上10%以下とする
請求項3に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチングする工程では、
アンモニアガスを非含有とした雰囲気下で前記エッチングを行う
請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチングする工程と前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程とを、同一の前記処理室内で連続的に行う
請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチング工程では、
前記基板の温度を所定の温度に維持した状態で、少なくとも1時間以上、前記エッチングを行う
請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチング工程では、
前記基板の前記表層の全面を、少なくとも深さ方向に10nm以上エッチングする
請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記エッチング工程では、
前記基板の前記表層の表面に、該表層中の転位に対応したエッチピットが出現し、
前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程では、
前記表層の表面に出現した前記エッチピットを前記半導体層によって埋め込む
請求項1〜8のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記基板を用意する工程では、
前記基板収容体内に前記基板を、少なくとも12時間以上収容する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記基板を用意する工程では、
ポリプロピレンからなる前記基板収容体内に前記基板を収容する
請求項1〜10のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記付着不純物は、少なくともシロキサンを含む
請求項1〜11のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体は、窒化ガリウムである
請求項1〜12のいずれか1項に記載の半導体積層物の製造方法。 - 前記基板の前記表層の表面は、+C面、または+C面に対して2°以内のオフ角を有する面である
請求項13に記載の半導体積層物の製造方法。 - 有機系の樹脂材料からなる基板収容体内に収容され、少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板を用意する工程と、
前記基板を前記基板収容体から所定の処理室内に投入し、前記基板の少なくとも前記表層のうちの全面を、所定の厚さ以上に亘って、前記処理室内の気相中でエッチングする工程と、
前記基板上に、III族窒化物半導体からなる半導体層を気相成長法によりエピタキシャル成長させる工程と、
前記半導体層をスライスし、窒化物半導体自立基板を作製する工程と、
を有し、
前記エッチングする工程では、
当該エッチングする工程での前記基板の温度を、前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程での前記基板の温度よりも低くしつつ、
前記基板を用意する工程で前記基板収容体を起因として前記基板の表面に付着した付着不純物を、前記基板の少なくとも前記表層を構成する前記III族窒化物半導体とともに除去し、
前記エッチングする工程から前記半導体層をエピタキシャル成長させる工程まで、前記基板の温度を一時的に下げることなく、且つ、前記基板の温度をオーバーシュートさせることなく、前記基板の温度を単調に上昇させる
窒化物半導体自立基板の製造方法。 - 少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板と、
前記基板上に設けられ、III族窒化物半導体からなる半導体層と、
を有し、
前記基板と前記半導体層との界面には、前記基板中のシリコン濃度または前記半導体層中のシリコン濃度のうちいずれか高い方の10倍以上の濃度にシリコンが集積しておらず、
前記半導体層の表面内において、酸素濃度が他部よりも相対的に高いピットの面密度は10cm −2 以下である
半導体積層物。 - 少なくとも表層がIII族窒化物半導体からなる基板と、
前記基板上に設けられ、III族窒化物半導体からなる半導体層と、
を有し、
前記基板と前記半導体層との界面には、前記基板中のシリコン濃度または前記半導体層中のシリコン濃度のうちいずれか高い方の10倍以上の濃度にシリコンが集積しておらず、
前記半導体層の表面内において、酸素濃度が他部よりも相対的に高いピットの面密度は10cm −2 以下である
半導体装置。
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