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1. WO2010125850 - ウエハ生産物を作製する方法、及び窒化ガリウム系半導体光素子を作製する方法

公開番号 WO/2010/125850
公開日 04.11.2010
国際出願番号 PCT/JP2010/053260
国際出願日 01.03.2010
IPC
H01L 21/205 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
20基板上への半導体材料の析出,例.エピタキシャル成長
205固体を析出させるガス状化合物の還元または分解を用いるもの,すなわち化学的析出を用いるもの
C23C 16/34 2006.01
C化学;冶金
23金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般
C金属質への被覆;金属材料による材料への被覆;表面への拡散,化学的変換または置換による,金属材料の表面処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法または化学蒸着による被覆一般
16ガス状化合物の分解による化学的被覆であって,表面材料の反応生成物を被覆層中に残さないもの,すなわち化学蒸着(CVD)法
22金属質材料以外の無機質材料の析出に特徴のあるもの
30化合物,混合物または固溶体の析出,例.ほう化物,炭化物,窒化物
34窒化物
H01L 33/32 2010.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
33光の放出に特に適用される少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有する半導体装置;それらの装置またはその部品の製造,あるいは処理に特に適用される方法または装置;それらの装置の細部
02半導体素子本体に特徴のあるもの
26発光領域の材料
30III族およびV族元素のみを有するもの
32窒素を含むもの
CPC
C23C 16/0227
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
0227by cleaning or etching
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 16/303
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 25/183
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
18characterised by the substrate
183being provided with a buffer layer, e.g. a lattice matching layer
C30B 29/406
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
406Gallium nitride
H01L 33/007
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
33Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
005Processes
0062for devices with an active region comprising only III-V compounds
0066with a substrate not being a III-V compound
007comprising nitride compounds
出願人
  • 住友電気工業株式会社 SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD. [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 株式会社光波 KOHA Co., Ltd. [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 橋本 信 HASHIMOTO Shin [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 秋田 勝史 AKITA Katsushi [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 元木 健作 MOTOKI Kensaku [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 藤原 伸介 FUJIWARA Shinsuke [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 中幡 英章 NAKAHATA Hideaki [JP]/[JP] (UsOnly)
発明者
  • 橋本 信 HASHIMOTO Shin
  • 秋田 勝史 AKITA Katsushi
  • 元木 健作 MOTOKI Kensaku
  • 藤原 伸介 FUJIWARA Shinsuke
  • 中幡 英章 NAKAHATA Hideaki
代理人
  • 長谷川 芳樹 HASEGAWA, Yoshiki
優先権情報
2009-11119730.04.2009JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) METHOD FOR FABRICATING WAFER PRODUCTS AND METHOD FOR FABRICATING GALLIUM NITRIDE SEMICONDUCTOR PHOTONIC ELEMENTS
(FR) PROCÉDÉ DE FABRICATION DE PRODUITS DE TRANCHE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'ÉLÉMENTS PHOTONIQUES SEMI-CONDUCTEURS AU NITRURE DE GALLIUM
(JA) ウエハ生産物を作製する方法、及び窒化ガリウム系半導体光素子を作製する方法
要約
(EN)
Provided is a method for fabricating a wafer product that contains an active layer grown on top of a gallium oxide substrate and can increase luminescence intensity. In step S105, a buffer layer (13) comprising group-III nitrides such as GaN, AlGaN, and AlN is grown at 600°C on top of a principal surface (11a) of a gallium oxide substrate (11). After growing the buffer layer (13), the gallium oxide substrate (11) and the buffer layer (13) are exposed to a temperature of 1050°C in a growth furnace (10) while a gas (G2) containing hydrogen and nitrogen is supplied to the growth furnace (10). A group-III nitride semiconductor layer (15) is deposited on top of the modified buffer layer. The modified buffer layer includes, for example, voids. The group-III nitride semiconductor layer (15) can comprise GaN and AlGaN. Good crystal quality can be obtained on the modified buffer layer (14) when forming the group-III nitride semiconductor layer (15) from the aforementioned materials.
(FR)
L'invention porte sur un procédé de fabrication d'un produit de tranche qui contient une couche active amenée à croître sur la partie supérieure d'un substrat d'oxyde de gallium et peut augmenter une intensité de luminescence. Dans l'étape S105, on fait croître une couche tampon (13) comprenant des nitrures du groupe III tels que GaN, AlGaN, et AlN à 600 °C sur la partie supérieure d'une surface principale (11a) d'un substrat d'oxyde de gallium (11). Après croissance de la couche tampon (13), le substrat d'oxyde de gallium (11) et la couche tampon (13) sont exposés à une température de 1 050 °C dans un four de croissance (10) tandis qu'un gaz (G2) contenant de l'hydrogène et de l'azote est alimenté vers le four de croissance (10). Une couche semi-conductrice aux nitrures du groupe III (15) est déposée sur la partie supérieure de la couche tampon modifiée. La couche tampon modifiée comprend, par exemple, des vides. La couche semi-conductrice aux nitrures du groupe III (15) peut comprendre GaN et AlGaN. Une bonne qualité cristalline peut être obtenue sur la couche tampon modifiée (14) lors de la formation de la couche semi-conductrice aux nitrures du groupe III (15) à partir des matériaux mentionnés ci-dessus.
(JA)
酸化ガリウム基板上に成長された活性層を含み発光強度を向上可能なウエハ生産物を作製する方法を提供する。工程S105において、GaN、AlGaN、AlNといったIII族窒化物からなるバッファ層13を酸化ガリウム基板11の主面11a上に摂氏600度で成長する。バッファ層13を成長した後に、水素及び窒素を含むガスG2を成長炉10に供給しながら、摂氏1050度で酸化ガリウム基板11及びバッファ層13を成長炉11の雰囲気にさらす。III族窒化物半導体層15の堆積は、改質されたバッファ層上に行われる。改質されたバッファ層は例えばボイドを含む。III族窒化物半導体層15はGaN及びAlGaNからなることができる。これらの材料でIII族窒化物半導体層15を形成するとき、改質されたバッファ層14上に良好な結晶品質が得られる。
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