[發(fā)明專利]制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法及制造GaN襯底的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410250941.0
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104233457B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 久米川尚平;藥師康英;永井誠二;守山實希
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田合成株式會社
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 顧晉偉,彭鯤鵬

1.一種用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，所述方法包括：

掩模層形成步驟：在下層上形成掩模層以由此形成所述下層的未被所述掩模層覆蓋的露出部分和所述下層的被所述掩模層覆蓋的未露出部分；

半導(dǎo)體晶體形成步驟：在包含至少第III族金屬和Na的熔融混合物中在所述下層的所述露出部分上生長第III族氮化物半導(dǎo)體晶體；并且

其中，在所述半導(dǎo)體晶體形成步驟中，在所述下層的所述露出部分上生長所述第III族氮化物半導(dǎo)體晶體；并且在所述掩模層上形成包含所述熔融混合物的組分的非晶體部分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，作為所述露出部分，形成離散地設(shè)置的多個生長起始區(qū)以及連接所述生長起始區(qū)的連接部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，作為所述露出部分，所述生長起始區(qū)設(shè)置在三角形的角頂處，并且所述連接部分設(shè)置在與所述三角形的邊對應(yīng)的位置處，以由此形成所述掩模層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，所述連接部分形成為所述連接部分的縱向取向成與所述下層的m軸成5°或更小的角度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，所述方法還包括：

第一掩模層形成步驟：在所述下層上形成第一掩模層；

第一半導(dǎo)體晶體形成步驟：在所述熔融混合物中在所述第一掩模層上生長第一第III族氮化物半導(dǎo)體晶體；

第二掩模層形成步驟：在所述第一第III族氮化物半導(dǎo)體晶體上形成第二掩模層；以及

第二半導(dǎo)體晶體形成步驟：在所述熔融混合物中在所述第二掩模層上生長第二第III族氮化物半導(dǎo)體晶體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中在所述第二掩模層形成步驟中，所述第二掩模層形成在當(dāng)從所述第一掩模層的露出部分觀察時與所述第一掩模層的主表面垂直的位置處。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，所述掩模層通過原子層沉積形成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，形成由Al₂O₃、ZrO₂和TiO₂中至少之一制成的所述掩模層。

9.一種用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體襯底的方法，所述方法包括：

掩模層形成步驟：在下層上形成掩模層，并且形成具有所述下層的未被所述掩模層覆蓋的露出部分和所述下層的被所述掩模層覆蓋的未露出部分的籽晶；

半導(dǎo)體晶體形成步驟：在至少包含Ga和Na的熔融混合物中在所述下層的所述露出部分上生長第III族氮化物半導(dǎo)體晶體；以及

半導(dǎo)體晶體分離步驟：使所述第III族氮化物半導(dǎo)體晶體分離于所述籽晶，并且

其中，在所述半導(dǎo)體晶體形成步驟中，所述第III族氮化物半導(dǎo)體晶體生長在所述下層的所述露出部分上，并且在所述掩模層上形成包含所述熔融混合物的組分的非晶體部分。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體襯底的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，作為所述露出部分，形成離散地設(shè)置的多個生長起始區(qū)以及連接所述生長起始區(qū)的連接部分。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體襯底的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，作為所述露出部分，所述生長起始區(qū)設(shè)置在三角形的角頂處，并且所述連接部分設(shè)置在與所述三角形的邊對應(yīng)的位置處，以由此形成所述掩模層。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體襯底的方法，其中，在所述掩模層形成步驟中，所述連接部分形成為所述連接部分的縱向取向成與所述下層的m軸成5°或更小的角度。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造第III族氮化物半導(dǎo)體襯底的方法，其中，在所述半導(dǎo)體晶體分離步驟中，當(dāng)使所述第III族氮化物半導(dǎo)體晶體分離于所述籽晶時，從所述非晶體部分移除所述熔融混合物的組分。