[發明專利]氮化鎵晶體膜的制造方法

在審

• 申請號: 201880059754.0
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN111094619A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 纐纈明伯;村上尚;山口晃
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東京農工大學;大陽日酸株式會社
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/448;C30B25/16;C30B29/38;H01L21/205
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 王艷波;林軍

一種氮化鎵晶體膜的制造方法，包括在基板上供給由惰性氣體構成的載氣、GaCl₃氣體、鹵素氣體以及NH₃氣體而在所述基板上生長氮化鎵晶體膜的生長工序，在所述生長工序中，在將所述基板上的所述鹵素氣體的分壓與所述GaCl₃氣體的分壓之比作為分壓比[P_鹵素/P_GaCl3]的情況下，分壓比[P_鹵素/P_GaCl3]為0.20以上。

技術領域

本公開涉及一種氮化鎵晶體膜的制造方法。

背景技術

作為氮化鎵晶體膜的制造方法之一，已知以下一種氫化物氣相外延法(HydrideVapor Phase Epitaxy：HVPE)：通過使一氯化鎵(GaCl)氣體與氨(NH₃)氣體反應來制造氮化鎵晶體膜。

在專利文獻1中，作為能夠以比上述HVPE更快的生長速度制造氮化鎵晶體膜的方法而公開了以下方法：通過使三氯化鎵(GaCl₃)氣體與氨(NH₃)氣體反應形成氮化鎵晶體膜。

專利文獻1：國際公開第2011/142402號

發明內容

針對通過使GaCl氣體與NH₃氣體反應來制造氮化鎵晶體膜的HVPE，專利文獻1所記載的通過使GaCl₃氣體與NH₃氣體反應來形成氮化鎵晶體膜的方法被稱為THVPE(Tri-HalideVapor Phase Epitaxy：三鹵化物氣相外延法)。

在HVPE和THVPE中，不僅原料氣體的種類不同，所使用載氣的種類也不同。具體地，在HVPE中，作為載氣使用氫(H₂)氣或氫氣與氮氣(N₂)的混合氣體，與此相對，在THVPE中，作為載氣使用惰性氣體。

通過HVPE制造氮化鎵晶體膜在某種程度上是一種已確立的技術，與此相對，THVPE與HVPE相比是一種新技術。

因而，在通過THVPE制造氮化鎵晶體膜的制造條件中存在未知的部分，正因為這樣，存在能夠進一步改進制造條件的可能性。

本公開的目的在于提供一種氮化鎵晶體膜的制造方法，該氮化鎵晶體膜的制造方法是通過THVPE制造氮化鎵晶體膜的制造方法，也是與通過以往的THVPE制造氮化鎵晶體膜的制造方法相比生長速度高的氮化鎵晶體膜的制造方法。

用于解決所述問題的具體方法包括以下方式。

1一種氮化鎵晶體膜的制造方法，包括：通過在基板上供給由惰性氣體構成的載氣、GaCl₃氣體、鹵素氣體以及NH₃氣體而在所述基板上生長氮化鎵晶體膜的生長工序，

在所述生長工序中，在將所述基板上的所述鹵素氣體的分壓與所述GaCl₃氣體的分壓之比作為分壓比[P_鹵素/P_GaCl3]的情況下，分壓比[P_鹵素/P_GaCl3]為0.20以上。

2根據1所述的氮化鎵晶體膜的制造方法，所述分壓比[P_鹵素/P_GaCl3]為0.30以上。

3根據1或2所述的氮化鎵晶體膜的制造方法，所述分壓比[P_鹵素/P_GaCl3]為2.50以下。

4根據1～3中任一項所述的氮化鎵晶體膜的制造方法，對于所述生長工序，實質上同時開始向所述基板上供給所述GaCl₃氣體以及向所述基板上供給所述鹵素氣體。