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1. WO2011055774 - SUBSTRAT ÉPITAXIAL POUR ÉLÉMENT SEMI-CONDUCTEUR, ÉLÉMENT SEMI-CONDUCTEUR ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN SUBSTRAT ÉPITAXIAL POUR ÉLÉMENT SEMI-CONDUCTEUR

Numéro de publication WO/2011/055774
Date de publication 12.05.2011
N° de la demande internationale PCT/JP2010/069663
Date du dépôt international 05.11.2010
CIB
H01L 29/201 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
02Corps semi-conducteurs
12caractérisés par les matériaux dont ils sont constitués
20comprenant, à part les matériaux de dopage ou autres impuretés, uniquement des composés AIIIBV
201comprenant plusieurs composés
C23C 16/02 2006.01
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
23REVÊTEMENT DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; REVÊTEMENT DE MATÉRIAUX AVEC DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; TRAITEMENT CHIMIQUE DE SURFACE; TRAITEMENT DE DIFFUSION DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; REVÊTEMENT PAR ÉVAPORATION SOUS VIDE, PAR PULVÉRISATION CATHODIQUE, PAR IMPLANTATION D'IONS OU PAR DÉPÔT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR, EN GÉNÉRAL; MOYENS POUR EMPÊCHER LA CORROSION DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES, L'ENTARTRAGE OU LES INCRUSTATIONS, EN GÉNÉRAL
CREVÊTEMENT DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; REVÊTEMENT DE MATÉRIAUX AVEC DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; TRAITEMENT DE SURFACE DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES PAR DIFFUSION DANS LA SURFACE, PAR CONVERSION CHIMIQUE OU SUBSTITUTION; REVÊTEMENT PAR ÉVAPORATION SOUS VIDE, PAR PULVÉRISATION CATHODIQUE, PAR IMPLANTATION D'IONS OU PAR DÉPÔT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR, EN GÉNÉRAL
16Revêtement chimique par décomposition de composés gazeux, ne laissant pas de produits de réaction du matériau de la surface dans le revêtement, c. à d. procédés de dépôt chimique en phase vapeur (CVD)
02Pré-traitement du matériau à revêtir
C23C 16/34 2006.01
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
23REVÊTEMENT DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; REVÊTEMENT DE MATÉRIAUX AVEC DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; TRAITEMENT CHIMIQUE DE SURFACE; TRAITEMENT DE DIFFUSION DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; REVÊTEMENT PAR ÉVAPORATION SOUS VIDE, PAR PULVÉRISATION CATHODIQUE, PAR IMPLANTATION D'IONS OU PAR DÉPÔT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR, EN GÉNÉRAL; MOYENS POUR EMPÊCHER LA CORROSION DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES, L'ENTARTRAGE OU LES INCRUSTATIONS, EN GÉNÉRAL
CREVÊTEMENT DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; REVÊTEMENT DE MATÉRIAUX AVEC DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES; TRAITEMENT DE SURFACE DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES PAR DIFFUSION DANS LA SURFACE, PAR CONVERSION CHIMIQUE OU SUBSTITUTION; REVÊTEMENT PAR ÉVAPORATION SOUS VIDE, PAR PULVÉRISATION CATHODIQUE, PAR IMPLANTATION D'IONS OU PAR DÉPÔT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR, EN GÉNÉRAL
16Revêtement chimique par décomposition de composés gazeux, ne laissant pas de produits de réaction du matériau de la surface dans le revêtement, c. à d. procédés de dépôt chimique en phase vapeur (CVD)
22caractérisé par le dépôt de matériaux inorganiques, autres que des matériaux métalliques
30Dépôt de composés, de mélanges ou de solutions solides, p.ex. borures, carbures, nitrures
34Nitrures
C30B 29/38 2006.01
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
30CROISSANCE DES CRISTAUX
BCROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
29Monocristaux ou matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée caractérisés par leurs matériaux ou par leur forme
10Composés inorganiques ou compositions inorganiques
38Nitrures
H01L 21/205 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
20Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p.ex. croissance épitaxiale
205en utilisant la réduction ou la décomposition d'un composé gazeux donnant un condensat solide, c. à d. un dépôt chimique
H01L 21/338 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
334Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type unipolaire
335Transistors à effet de champ
338à grille Schottky
CPC
C23C 16/0272
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
16Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
02Pretreatment of the material to be coated
0272Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
C23C 16/029
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
16Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
02Pretreatment of the material to be coated
0272Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
029Graded interfaces
C23C 16/303
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
16Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
22characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
301AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
303Nitrides
C30B 25/02
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
25Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
02Epitaxial-layer growth
C30B 29/403
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
29Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
10Inorganic compounds or compositions
40AIIIBV compounds ; wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
403AIII-nitrides
C30B 29/68
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
29Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
60characterised by shape
68Crystals with laminate structure, e.g. "superlattices"
Déposants
  • 日本碍子株式会社 NGK INSULATORS, LTD. [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 三好 実人 MIYOSHI Makoto [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 角谷 茂明 SUMIYA Shigeaki [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 市村 幹也 ICHIMURA Mikiya [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 田中 光浩 TANAKA Mitsuhiro [JP]/[JP] (UsOnly)
Inventeurs
  • 三好 実人 MIYOSHI Makoto
  • 角谷 茂明 SUMIYA Shigeaki
  • 市村 幹也 ICHIMURA Mikiya
  • 田中 光浩 TANAKA Mitsuhiro
Mandataires
  • 吉竹 英俊 YOSHITAKE Hidetoshi
Données relatives à la priorité
2009-25485706.11.2009JP
Langue de publication japonais (JA)
Langue de dépôt japonais (JA)
États désignés
Titre
(EN) EPITAXIAL SUBSTRATE FOR SEMICONDUCTOR ELEMENT, SEMICONDUCTOR ELEMENT, AND METHOD FOR PRODUCING EPITAXIAL SUBSTRATE FOR SEMICONDUCTOR ELEMENT
(FR) SUBSTRAT ÉPITAXIAL POUR ÉLÉMENT SEMI-CONDUCTEUR, ÉLÉMENT SEMI-CONDUCTEUR ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN SUBSTRAT ÉPITAXIAL POUR ÉLÉMENT SEMI-CONDUCTEUR
(JA) 半導体素子用エピタキシャル基板、半導体素子、および半導体素子用エピタキシャル基板の製造方法
Abrégé
(EN)
Disclosed is an epitaxial substrate which uses a silicon substrate as a base substrate and is capable of providing an HEMT element that has high withstand voltage. Specifically disclosed is an epitaxial substrate which is obtained by forming a group of group III nitride layers on a (111) single crystal Si substrate such that the (0001) crystal plane is generally parallel to the substrate surface. The epitaxial substrate is provided with: a first group III nitride layer that is a layer containing multiple defects, said layer being formed from AlN and configured of columnar or granular crystals and/or domains; a second group III nitride layer that has a three dimensionally recessed and projected surface at the interface with the first group III nitride layer; and a third group III nitride layer that is epitaxially grown on the second group III nitride layer and is formed as a composition gradient layer in which the presence ratio of Al decreases toward a fourth group III nitride.
(FR)
L'invention concerne un substrat épitaxial utilisant un substrat de silicium comme substrat de base et capable de fournir un élément de transistor à haute mobilité d'électrons (HEMT) ayant une tension de tenue élevée. Plus spécifiquement, l'invention concerne un substrat épitaxial obtenu en formant un groupe de couches de nitrure du groupe III sur un substrat de silicium monocristallin (111), de sorte que le plan cristallin (0001) est en général parallèle à la surface du substrat. Le substrat épitaxial reçoit : une première couche de nitrure du groupe III contenant de multiples défauts, ladite couche étant formée de nitrure d'aluminium et composée de cristaux et/ou de domaines colonnaires ou granulaires, une deuxième couche de nitrure du groupe III possédant une surface avec des décrochements et des saillies en trois dimensions à l'interface avec la première couche de nitrure du groupe III, et une troisième couche de nitrure du groupe III obtenue par croissance épitaxiale sur la deuxième couche de nitrure du groupe III et prenant la forme d'une couche à gradient de composition dans laquelle le rapport de présence de l'aluminium décroît en direction d'une quatrième couche de nitrure du groupe III.
(JA)
 シリコン基板を下地基板とし、耐圧の高いHEMT素子を実現できるエピタキシャル基板を提供する。(111)単結晶Si基板の上に、基板面に対し(0001)結晶面が略平行となるようにIII族窒化物層群を形成してなるエピタキシャル基板が、AlNからなり柱状あるいは粒状の結晶もしくはドメインの少なくとも一種から構成される多欠陥含有層である第1のIII族窒化物層と、第1のIII族窒化物層との界面が3次元的凹凸面である第2のIII族窒化物層と、第2のIII族窒化物層の上にエピタキシャル形成された第3のIII族窒化物層と、第4のIII族窒化物に近いほどAl存在比率が小さい傾斜組成層である第3のIII族窒化物層と、を備えるようにする。
Également publié en tant que
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