[發(fā)明專利]p型氮化鎵系半導(dǎo)體的制造方法及熱處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910677777.4
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110867371A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷村英昭;山田隆泰;加藤慎一;青山敬幸
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社斯庫林集團(tuán)
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/324
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 陳甜甜

本發(fā)明涉及一種p型氮化鎵系半導(dǎo)體的制造方法及熱處理方法。本發(fā)明提供一種能夠使p型摻雜劑以高效率活化的技術(shù)。向氮化鎵(GaN)襯底注入鎂作為p型摻雜劑。在包含氮及氫的氣氛中利用來自鹵素?zé)舻墓庹丈洌瑢⒃揋aN襯底進(jìn)行預(yù)加熱，進(jìn)而利用來自閃光燈的閃光照射，極短時間內(nèi)加熱至高溫。通過在包含氮及氫的氣氛中將GaN襯底加熱，便可補充已脫離的氮，防止氮缺乏。而且，可一面向GaN襯底供給氫一面進(jìn)行加熱處理。進(jìn)而，可使GaN襯底中存在的結(jié)晶缺陷修復(fù)。作為該等結(jié)果，可使注入至GaN襯底的p型摻雜劑以高效率活化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使注入至氮化鎵(GaN)襯底的p型摻雜劑活化的p型氮化鎵系半導(dǎo)體的制造方法及熱處理方法。

背景技術(shù)

氮化鎵系化合物作為發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光元件受到關(guān)注，并且作為用于電力轉(zhuǎn)換的功率器件的基礎(chǔ)材料也受到期待。例如在專利文獻(xiàn)1中揭示有一種使添加至氮化鎵系化合物的雜質(zhì)活化，制造氮化鎵系化合物半導(dǎo)體的方法。

[背景技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2007-42898號公報

發(fā)明內(nèi)容

[發(fā)明要解決的問題]

也像專利文獻(xiàn)1中揭示那樣，對于n型氮化鎵系半導(dǎo)體，使氮化鎵系化合物中含有作為n型摻雜劑的硅(Si)等，由此，能夠相對容易地使摻雜劑活化，獲得高品質(zhì)的n型氮化鎵系半導(dǎo)體。另一方面，對于p型氮化鎵系半導(dǎo)體，僅使氮化鎵系化合物中含有僅作為p型摻雜劑之鎂(Mg)等，則無法制造與n型氮化鎵系半導(dǎo)體相同程度的高品質(zhì)半導(dǎo)體。其原因在于，氮化鎵系化合物中的p型摻雜劑的活化率較低。

本發(fā)明是鑒于所述問題研制而成，目的在于提供一種能夠使p型摻雜劑以高效率活化的技術(shù)。

[解決問題的技術(shù)手段]

為解決所述問題，技術(shù)方案1的發(fā)明是一種p型氮化鎵系半導(dǎo)體的制造方法，其特征在于具備：注入工序，向氮化鎵襯底注入p型摻雜劑；及加熱工序，在包含氮及氫的氣氛中，以小于1秒的照射時間向所述襯底照射閃光，加熱所述襯底。

而且，技術(shù)方案2的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1的發(fā)明的p型氮化鎵系半導(dǎo)體的制造方法，其中所述包含氮及氫的氣氛為氨氣氛。

而且，技術(shù)方案3的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1的發(fā)明的p型氮化鎵系半導(dǎo)體的制造方法，其中所述包含氮及氫的氣氛為氮氫混合氣氛。

而且，技術(shù)方案4的發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于具備：搬入工序，將注入有p型摻雜劑的氮化鎵襯底搬入至腔室內(nèi)；氣氛形成工序，在所述腔室內(nèi)形成包含氮及氫的氣氛；及光照射工序，以小于1秒的照射時間向所述襯底照射閃光，加熱所述襯底。

而且，技術(shù)方案5的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明的熱處理方法，其中所述包含氮及氫的氣氛為氨氣氛。

而且，技術(shù)方案6的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明的熱處理方法，其中所述包含氮及氫的氣氛為氮氫混合氣氛。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)技術(shù)方案1至技術(shù)方案3的發(fā)明，在包含氮及氫的氣氛中，以小于1秒的照射時間向注入有p型摻雜劑的氮化鎵襯底照射閃光，加熱襯底，因此，可一面抑制來自襯底的氮的缺乏，一面向襯底供給氫，進(jìn)行加熱處理，從而可使p型摻雜劑以高效率活化。

根據(jù)技術(shù)方案4至技術(shù)方案6的發(fā)明，在包含氮及氫的氣氛中，以小于1秒的照射時間向注入有p型摻雜劑的氮化鎵襯底照射閃光，加熱襯底，因此，可一面抑制來自襯底的氮的缺乏，一面向襯底供給氫，進(jìn)行加熱處理，從而可使p型摻雜劑以高效率活化。

附圖說明

圖1是表示實施本發(fā)明的熱處理方法時使用的熱處理裝置的構(gòu)成的縱剖視圖。