[發明專利]AlxGayIn1－x－yN晶體基板、半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200680047480.0
• 申請日: 2006-10-16
• 公開（公告）號: CN101331591A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 藤原伸介;上村智喜;岡久拓司;上松康二;奧井學;西岡志行;橋本信
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;C30B29/38;H01L29/201;H01L33/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 梁曉廣;陸錦華

技術領域

本發明涉及一種具有位錯密度的優選用作各種半導體器件例如發光元件、電子元件和半導體傳感器的基板的Al_xGa_yIn_1-x-y晶體基板(其中x和y是滿足0≤x、0≤y并且x+y≤1的數值，以下同樣適用)、包括該Al_xGa_yIn_1-x-yN晶體基板的半導體器件及其制造方法。

背景技術

III族氮化物晶體基板，例如Al_xGa_yIn_1-x-yN晶體基板，作為各種半導體器件例如發光元件、電子元件和半導體傳感器的基板非常有用。在這里，為了提高各種半導體器件的性能，需要Al_xGa_yIn_1-x-yN晶體基板每個都具有低位錯密度和良好的結晶度。而且，從Al_xGa_yIn_1-x-yN晶體基板的利用效率的角度來看，需要每個基板的主平面具有至少10cm^-2、優選至少20cm^-2的面積。

因此，為了制造每個都具有大尺寸和低位錯密度的Al_xGa_yIn_1-x-yN晶體基板，已在X.Xu和五個其他人的“Growth?and?characterization?oflow?defect?GaN?by?hydride?vapor?phase?epitaxy(氫化物氣相外延生長GaN及其物性分析)，”，J.Crystal?Growth(晶體生長期刊)，246，(2002)，p223-229(在下文稱為非專利文獻1)，日本專利特開No.2001-102307(在下文稱為專利文獻1)等等中提出了多種方法。

非專利文獻1公開了，例如，在GaN晶體生長時，GaN晶體的位錯密度隨著生長的晶體的厚度增加而降低。然而，在通過增加將要生長的厚度降低位錯密度的這種方法中，即使GaN晶體生長為3mm厚，也很難使位錯密度降低到1×10⁶cm^-2或更低，因此僅獲得很小的減少位錯效果。此外，在降低位錯密度的這種方法中，基板平面中位錯密度的變化還會引起GaN晶體的位錯密度變化，因此具有高位錯密度的區域會留在GaN晶體中。

專利文獻1公開了一種在生長GaN晶體時，在晶體生長面上形成每個都具有微小傾斜面的多個坑并且導致位錯集中出現在這些坑中以由此減少除了坑之外的區域中的位錯的方法。然而，在降低位錯密度的這種方法中，每個都具有高位錯密度的多個坑區域都留在III族氮化物晶體中。

因此，至今仍未獲得具有大尺寸和低位錯密度并且適合用于半導體器件的Al_xGa_yIn_1-x-yN晶體基板。

專利文獻1：日本專利特開No.2001-102307

非專利文獻1：X.Xu和五個其他人，“Growth?and?characterizationof?low?defect?GaN?by?hydride?vapor?phase?epitaxy(氫化物氣相外延生長GaN及其物性分析)”，J.Crystal?Growth(晶體生長期刊)，246，(2002)，p223-229

發明內容

本發明要解決的問題