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1. WO2020085111 - 窒化物半導体基板の製造方法、窒化物半導体基板および積層構造体

公開番号 WO/2020/085111
公開日 30.04.2020
国際出願番号 PCT/JP2019/040117
国際出願日 10.10.2019
IPC
C30B 29/38 2006.01
C化学;冶金
30結晶成長
B単結晶成長;共晶物質の一方向固化または共析晶物質の一方向析出;物質のゾーンメルティングによる精製;特定構造を有する均質多結晶物質の製造;単結晶または特定構造を有する均質多結晶物質;単結晶または特定構造を有する均質多結晶物質の後処理;そのための装置
29材料または形状によって特徴づけられた単結晶または特定構造を有する均質多結晶物質
10無機化合物または組成物
38窒化物
C23C 14/14 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
14被覆形成材料の真空蒸着,スパッタリングまたはイオン注入法による被覆
06被覆材料に特徴のあるもの
14金属質材料,ほう素またはけい素
C23C 16/01 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
01一時的な基板上に行うもの,例.エッチングによって結果的に除去されるような基板の上
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
C30B 25/20 2006.01
C化学;冶金
30結晶成長
B単結晶成長;共晶物質の一方向固化または共析晶物質の一方向析出;物質のゾーンメルティングによる精製;特定構造を有する均質多結晶物質の製造;単結晶または特定構造を有する均質多結晶物質;単結晶または特定構造を有する均質多結晶物質の後処理;そのための装置
25反応ガスの化学反応による単結晶成長,例.化学蒸着(CVD)による成長
02エピタキシャル層成長
18基板によって特徴づけられたもの
20基板がエピタキシャル層と同一物質であるもの
H01L 21/365 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
34不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まないH01L21/06,H01L21/16およびH01L21/18に分類されない半導体本体を有する装置
36基板上への半導体材料の析出,例.エピタキシャル成長
365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
CPC
C23C 14/14
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
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
06characterised by the coating material
14Metallic material, boron or silicon
C23C 16/01
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
01on temporary substrates, e.g. substrates subsequently removed by etching
C23C 16/02
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
C23C 16/34
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
34Nitrides
C30B 25/20
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
20the substrate being of the same materials as the epitaxial layer
C30B 29/38
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
38Nitrides
出願人
  • 株式会社サイオクス SCIOCS COMPANY LIMITED [JP]/[JP]
  • 住友化学株式会社 SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED [JP]/[JP]
発明者
  • 吉田 丈洋 YOSHIDA Takehiro
代理人
  • 福岡 昌浩 FUKUOKA Masahiro
  • 橘高 英郎 KITTAKA Hideo
優先権情報
2018-20155826.10.2018JP
2019-02763319.02.2019JP
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 MANUFACTURING NITRIDE SEMICONDUCTOR SUBSTRATE, NITRIDE SEMICONDUCTOR SUBSTRATE, AND LAMINATE STRUCTURE
(FR) PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR DE NITRURE, SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR DE NITRURE, ET STRUCTURE STRATIFIÉE
(JA) 窒化物半導体基板の製造方法、窒化物半導体基板および積層構造体
要約
(EN)
A method for manufacturing a nitride semiconductor substrate comprises: a step of preparing an underlaying substrate composed of a Group-III nitride semiconductor single crystal; a growth inhibition layer formation step of performing the in-situ formation of a growth inhibition layer on the entire area of a main surface of the underlaying substrate in a vapor deposition device; a first step of epitaxially growing a Group-III nitride semiconductor single crystal, which has a top face on which (0001) plane is exposed, on the main surface of the underlaying substrate through an opening formed in the growth inhibition layer using the vapor deposition device while placing the underlaying substrate having the growth inhibition layer formed thereon in the vapor deposition device so that a plurality of concave portions each composed of inclined interfaces other than (0001) plane are formed on the top face due to the growth inhibition layer, and then enlarging the inclined interfaces gradually upward above the main surface of the underlaying substrate so that the (0001) plane disappears from the top face, thereby growing a first layer having a surface composed only of the inclined interfaces; and a second step of epitaxially growing a Group-III nitride semiconductor single crystal on the first layer so that the inclined interfaces disappear, thereby growing a second layer having a mirrored surface.
(FR)
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un substrat semi-conducteur de nitrure comprenant : une étape de préparation d'un substrat sous-jacent composé d'un monocristal semi-conducteur de nitrure du Groupe III; une étape de formation de couche d'inhibition de croissance pour effectuer la formation in situ d'une couche d'inhibition de croissance sur la surface entière d'une surface principale du substrat sous-jacent dans un dispositif de dépôt de vapeur; une première étape de croissance de manière épitaxiale d'un monocristal semi-conducteur de nitrure du Groupe III, qui présente une face supérieure sur laquelle le plan (0001) est exposé, sur la surface principale du substrat sous-jacent à travers une ouverture formée dans la couche d'inhibition de croissance en utilisant le dispositif de dépôt de vapeur tout en plaçant le substrat sous-jacent ayant la couche d'inhibition de croissance formée dessus dans le dispositif de dépôt de vapeur de sorte qu'une pluralité de parties concaves composées chacune d'interfaces inclinées autres que le plan (0001) sont formées sur la face supérieure dû à la couche d'inhibition de croissance, et ensuite l'élargissement des interfaces inclinées progressivement vers le haut au-dessus de la surface principale du substrat sous-jacent de sorte que le plan (0001) disparaît de la face supérieure, faisant croître ainsi une première couche ayant une surface composée uniquement des interfaces inclinées; et une seconde étape de croissance de manière épitaxiale d'un monocristal semi-conducteur de nitrure du Groupe III sur la première couche de sorte que les interfaces inclinées disparaissent, faisant croître ainsi une seconde couche ayant une surface en miroir.
(JA)
III族窒化物半導体の単結晶からなる下地基板を準備する工程と、下地基板の主面全体に亘って成長阻害層を気相成長装置内でその場形成する成長阻害層形成工程と、成長阻害層が形成された下地基板を気相成長装置内に配置したまま、該気相成長装置を用い、(0001)面が露出した頂面を有するIII族窒化物半導体の単結晶を下地基板の主面上に成長阻害層の開口部を介してエピタキシャル成長させ、成長阻害層を起因として、(0001)面以外の傾斜界面で構成される複数の凹部を頂面に生じさせ、下地基板の主面の上方に行くにしたがって該傾斜界面を徐々に拡大させ、(0001)面を頂面から消失させ、表面が傾斜界面のみで構成される第1層を成長させる第1工程と、第1層上にIII族窒化物半導体の単結晶をエピタキシャル成長させ、傾斜界面を消失させ、鏡面化された表面を有する第2層を成長させる第2工程と、を有する。
他の公開
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