[發明專利]III族氮化物層疊基板和半導體發光元件

在審

• 申請號: 202011306996.0
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112838149A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 藤倉序章;今野泰一郎;木村健司
• 申請（專利權）人: 賽奧科思有限公司;住友化學株式會社
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/00;H01L33/14;H01L33/32
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明涉及III族氮化物層疊基板和半導體發光元件。提供能夠提高形成在藍寶石基板上且用于半導體發光元件的GaN層的品質的技術。一種III族氮化物層疊基板，其具有：藍寶石基板；第一層，其形成在藍寶石基板上且由氮化鋁構成；第二層，其是形成在第一層上且由氮化鎵構成的添加有n型雜質的n型層；第三層，其是形成在第二層上且由III族氮化物構成的發光層；以及第四層，其是形成在第三層上且由III族氮化物構成的添加有p型雜質的p型層，第二層的厚度為7μm以下，基于X射線搖擺曲線測定的(0002)衍射的半值寬度為100秒以下，基于X射線搖擺曲線測定的(10?12)衍射的半值寬度為200秒以下。

技術領域

本發明涉及III族氮化物層疊基板和半導體發光元件。

背景技術

在藍寶石基板等屬于異種基板的基底基板上形成有GaN層的III族氮化物層疊基板(以下也稱為晶圓)作為用于制造發光二極管(LED)等半導體元件的材料來使用(例如參照專利文獻1)。隨著晶圓的大直徑化和半導體元件的微細化的發展，例如由晶圓的翹曲引起的光刻精度降低的影響正在變大。

作為替代液晶顯示器、有機EL顯示器的、耗電量更低、畫質更高的顯示器，提出了微型LED顯示器。在照明等用途中使用的以往的半導體發光元件(LED芯片)的尺寸為數100μm見方～數mm見方，與此相對，要求微型LED顯示器用途中使用的半導體發光元件(LED芯片)為100μm見方以下的微細尺寸。以下，也將微型LED顯示器用途中使用的半導體發光元件稱為微型LED。在微型LED的形成中，要求與以往LED的形成相比更高的光刻精度。因此，期望抑制由晶圓的翹曲引起的光刻精度的降低。

為了使晶圓的翹曲降低，可以考慮將形成在基底基板上的GaN層減薄。但是，擔心因減薄GaN層而導致結晶性等GaN層的品質降低。期望即使減薄也能夠形成高品質GaN層的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-225648號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的一個目的是提供能夠提高在藍寶石基板上形成且用于半導體發光元件的GaN層的品質的技術。

用于解決問題的方案

根據本發明的一個方式，提供一種III族氮化物層疊基板，其具有：

藍寶石基板；

第一層，其形成在前述藍寶石基板上且由氮化鋁構成；

第二層，其是形成在前述第一層上且由氮化鎵構成的添加有n型雜質的n型層；

第三層，其是形成在前述第二層上且由III族氮化物構成的發光層；以及

第四層，其是形成在前述第三層上且由III族氮化物構成的添加有p型雜質的p型層，

前述第二層的厚度為7μm以下，基于X射線搖擺曲線測定的(0002)衍射的半值寬度為100秒以下，基于X射線搖擺曲線測定的(10-12)衍射的半值寬度為200秒以下。

根據本發明的其它方式，提供一種半導體發光元件，

其具備上述一個方式的III族氮化物層疊基板所具有的前述第二層作為n型層。

發明的效果

提供能夠提高在藍寶石基板上形成且用于半導體發光元件的GaN層的品質的技術。

附圖說明

圖1是本發明的實施方式的晶圓的例示性的示意截面圖。