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1. (WO2018097102) SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR À BASE DE NITRURE, SON PROCÉDÉ DE FABRICATION, ET DISPOSITIF SEMI-CONDUCTEUR
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N° de publication : WO/2018/097102 N° de la demande internationale : PCT/JP2017/041686
Date de publication : 31.05.2018 Date de dépôt international : 20.11.2017
Demande présentée en vertu du Chapitre 2 : 18.05.2018
CIB :
C30B 29/38 (2006.01) ,C23C 16/34 (2006.01) ,C30B 25/02 (2006.01) ,H01L 21/205 (2006.01) ,H01L 33/32 (2010.01) ,H01S 5/323 (2006.01)
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
30
CROISSANCE DES CRISTAUX
B
CROISSANCE 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
29
Monocristaux ou matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée caractérisés par leurs matériaux ou par leur forme
10
Composés inorganiques ou compositions inorganiques
38
Nitrures
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
23
REVÊTEMENT 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
C
REVÊTEMENT 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
16
Revêtement 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)
22
caractérisé par le dépôt de matériaux inorganiques, autres que des matériaux métalliques
30
Dépôt de composés, de mélanges ou de solutions solides, p.ex. borures, carbures, nitrures
34
Nitrures
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
30
CROISSANCE DES CRISTAUX
B
CROISSANCE 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
25
Croissance des monocristaux par réaction chimique de gaz réactifs, p.ex. croissance par dépôt chimique en phase vapeur
02
Croissance d'une couche épitaxiale
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21
Procédés 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
02
Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04
les 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
18
les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du quatrième groupe de la Classification Périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
20
Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p.ex. croissance épitaxiale
205
en utilisant la réduction ou la décomposition d'un composé gazeux donnant un condensat solide, c. à d. un dépôt chimique
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
33
Dispositifs à semi-conducteurs ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, spécialement adaptés pour l'émission de lumière; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives; Détails
02
caractérisés par les corps semi-conducteurs
26
Matériaux de la région électroluminescente
30
contenant uniquement des éléments du groupe III et du groupe V de la classification périodique
32
contenant de l'azote
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
S
DISPOSITIFS UTILISANT L'ÉMISSION STIMULÉE
5
Lasers à semi-conducteurs
30
Structure ou forme de la région active; Matériaux pour la région active
32
comprenant des jonctions PN, p.ex. hétérostructures ou doubles hétérostructures
323
dans des composés AIIIBV, p.ex. laser AlGaAs
Déposants :
国立大学法人大阪大学 OSAKA UNIVERSITY [JP/JP]; 大阪府吹田市山田丘1番1号 1-1, Yamadaoka, Suita-shi, Osaka 5650871, JP
Inventeurs :
藤原 康文 FUJIWARA Yasufumi; JP
朱 婉新 ZHU Wanxin; JP
小泉 淳 KOIZUMI Atsushi; JP
ミッチェル ブランドン MITCHELL Brandon; JP
グレゴーキービックス トム GREGORKIEWICZ Tom; JP
Mandataire :
上代 哲司 JODAI Tetsuji; JP
神野 直美 JINNO Naoyoshi; JP
Données relatives à la priorité :
2016-22941025.11.2016JP
Titre (EN) NITRIDE SEMICONDUCTOR SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND SEMICONDUCTOR DEVICE
(FR) SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR À BASE DE NITRURE, SON PROCÉDÉ DE FABRICATION, ET DISPOSITIF SEMI-CONDUCTEUR
(JA) 窒化物半導体基板とその製造方法および半導体デバイス
Abrégé :
(EN) Provided is a technique for manufacturing a nitride semiconductor substrate with which it is possible to manufacture a nitride semiconductor substrate having sufficiently reduced dislocation density with a large area even if manufactured on an inexpensive substrate made of sapphire, etc. A nitride semiconductor substrate in which a nitride semiconductor layer formed on a substrate is formed by laminating an undoped nitride layer and a rare earth element-added nitride layer to which a rare earth element is added as a doping material, and the dislocation density is of the order of 106 cm-2 or less. A method for manufacturing a nitride semiconductor substrate in which a step for growing GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of two or more thereof on a substrate to form an undoped nitride layer, and a step for forming a rare earth element-added nitride layer to which a rare earth element is added so as to be substituted for Ga, In, or Al are performed via a series of formation steps using an organic metal vapor epitaxial technique at a temperature of 900 to 1200°C without extraction from a reaction vessel.
(FR) La présente invention concerne une technique de fabrication d'un substrat semi-conducteur à base de nitrure grâce à laquelle il est possible de fabriquer un substrat semi-conducteur à base de nitrure présentant une densité de dislocation suffisamment réduite avec une large surface même s'il est fabriqué sur un substrat peu coûteux constitué de saphir, etc. Un substrat semi-conducteur à base de nitrure dans lequel une couche semi-conductrice à base de nitrure formée sur un substrat est formé par stratification d'une couche de nitrure non dopée et d'une couche de nitrure à laquelle est ajouté un élément de terres rares à laquelle un élément de terres rares est ajouté comme matériau dopant, et la densité de dislocation se situe dans l'ordre de 106cm-2 ou moins. Un procédé de fabrication d'un substrat semi-conducteur à base de nitrure dans lequel une étape de croissance de GaN, InN, AlN, ou un cristal mixte de deux ou plusieurs de ces derniers sur un substrat pour former une couche de nitrure non dopée, et une étape de formation d'une couche de nitrure à laquelle est ajouté un élément de terres rares à laquelle un élément de terres rares est ajouté à titre de remplacement pour Ga, In, ou Al sont exécutées par l'intermédiaire d'une série d'étapes de formation en utilisant une technique d'épitaxie de vapeur de métal organique à une température de 900 à 1 200 °C sans extraction depuis un récipient réactionnel.
(JA) サファイア等の安価な基材上であっても、十分に転位密度が低減された窒化物半導体基板を大面積で製造することができる窒化物半導体基板の製造技術を提供する。 基材上に形成された窒化物半導体層が、アンドープ窒化物層と、ドーピング材料として希土類元素が添加された希土類元素添加窒化物層とが積層されて形成されており、転位密度が10cm-2オーダー以下である窒化物半導体基板。基材上にGaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を成長させてアンドープ窒化物層を形成する工程と、希土類元素がGa、InあるいはAlと置換するように添加された希土類元素添加窒化物層を形成する工程とを、有機金属気相エピタキシャル法を用いて、900~1200℃の温度条件の下、反応容器から取り出すことなく一連の形成工程によって行う窒化物半導体基板の製造方法。
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États désignés : AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Langue de publication : japonais (JA)
Langue de dépôt : japonais (JA)