Iii族氮化物半導(dǎo)體器件及其制造方法

專利名稱：Iii族氮化物半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及III族氮化物半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，已知有在SiC基板上形成有GaN系的半導(dǎo)體層的LED元件(例如參照專利文獻(xiàn)I)。該LED元件中，使用具有摻雜有B及N的第一 SiC層和摻雜有Al及N的第二 SiC層的熒光SiC基板，從多重量子阱活性層放出近紫外光。近紫外光由第一 SiC層及第二 SiC層吸收，由第一 SiC層從綠色變換成紅色的可見光，由第二 SiC層從藍(lán)色變換成紅色的可見光。其結(jié)果能夠從熒光SiC基板放出演色性高 且接近太陽(yáng)光的白色光。但是，該LED元件中，由于SiC基板和Ga N系半導(dǎo)體層的格子不匹配及熱膨脹率差，Ga N系半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度高。其結(jié)果存在難以實(shí)現(xiàn)Ga N系半導(dǎo)體層的厚膜化及低電阻化的問題。為減少基板上的半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度，提案有在通過MOCVD在基板上經(jīng)由緩沖層成膜Ga N膜后，利用金屬及電介質(zhì)納米掩模蝕刻Ga N膜，形成納米柱的方法(例如參照專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該方法，在形成納米柱后，在緩沖層及納米柱上利用橫方向成長(zhǎng)使Ga N系半導(dǎo)體層成長(zhǎng)。專利文獻(xiàn)I :(日本)特許第4153455號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :(日本)特開2010 - 518615號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)2所記載的方法中，形成于基板上的U — Ga N膜依然位錯(cuò)密度高，對(duì)其進(jìn)行蝕刻而形成的納米柱自身的位錯(cuò)密度也高。其結(jié)果是位錯(cuò)向形成于納米柱上的Ga N系半導(dǎo)體層傳輸，Ga N系半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度的降低效果并不充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述情況而創(chuàng)立的，其目的在于，提供能夠可靠地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度的降低的III族氮化物半導(dǎo)體器件及其制造方法。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種III族氮化物半導(dǎo)體器件，具備基板，其由SiC或Si構(gòu)成；掩模層，其形成于所述基板上，并形成有規(guī)定的圖案；納米柱，其通過所述掩模層的所述圖案選擇性地成長(zhǎng)，并由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成；111族氮化物半導(dǎo)體層，其在所述掩模層上比所述納米柱成長(zhǎng)得高。根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體器件，通過掩模層使納米柱選擇性成長(zhǎng)，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)納米柱自體的位錯(cuò)密度的降低。其結(jié)果是，從納米柱向形成于掩模層上的III族氮化物半導(dǎo)體層的傳輸?shù)奈诲e(cuò)飛躍性地減少，III族氮化物半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度也減小。另外，在III族氮化物半導(dǎo)體層成長(zhǎng)時(shí)，在該III族氮化物半導(dǎo)體層內(nèi)產(chǎn)生的位錯(cuò)在與納米柱的界面具有終端，因此，不能向上方傳輸。在所述III族氮化物半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選的是，所述掩模層由非晶質(zhì)材料構(gòu)成。根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體器件，由于掩模層由非晶質(zhì)材料構(gòu)成，所以III族氮化物半導(dǎo)體層和掩模層不能牢固地結(jié)合。由此，在III族氮化物半導(dǎo)體層和掩模層之間產(chǎn)生過度的應(yīng)力的情況下，容許III族氮化物半導(dǎo)體層和掩模層之間的錯(cuò)位。其結(jié)果實(shí)現(xiàn)III族氮化物半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度的降低。在所述III族氮化物半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選的是，在所述基板與所述掩模層之間具備由含有Al的III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的緩沖層。根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體器件，由于緩沖層含有Al，所以例如使Ga N直接在由SiC或Si構(gòu)成的基板上成長(zhǎng)的情況，III族氮化物半導(dǎo)體和基板在彼此的界面不會(huì)激烈反應(yīng)，能夠使III族氮化物半導(dǎo)體層在基板上可靠地成長(zhǎng)。另外，為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種III族氮化物半導(dǎo)體器件的制造方法，制造所述III族氮化物半導(dǎo)體器件，其中，包含在所述基板上形成所述掩模層的掩模層形成工序；通過所述掩模層的所述圖案使由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的所述納米柱選擇性地成長(zhǎng)的納米柱成長(zhǎng)工序；在所述掩模層上使III族氮化物半導(dǎo)體層成長(zhǎng)的半導(dǎo)體層成長(zhǎng)工 序。根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體器件的制造方法，可以在基板上形成掩模層，利用掩模層使納米柱成長(zhǎng)，而且，可以在掩模層上直接使III族氮化物半導(dǎo)體層成長(zhǎng)。因此，不需要如目前那樣除去掩模層的工序，可以實(shí)現(xiàn)制造成本的降低。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種III族氮化物半導(dǎo)體器件的制造方法，制造所述III族氮化物半導(dǎo)體器件，其中，包含在所述基板上通過濺射法形成所述緩沖層的緩沖層形成工序；在形成有所述緩沖層的所述基板上形成所述掩模層的掩模層形成工序；通過所述掩模層的所述圖案使由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的所述納米柱選擇性成長(zhǎng)的納米柱成長(zhǎng)工序；在所述掩模層上使III族氮化物半導(dǎo)體層成長(zhǎng)的半導(dǎo)體層成長(zhǎng)工序。根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體器件的制造方法，可以在基板上形成掩模層，直接利用掩模層使納米柱成長(zhǎng)，并且可以在掩模層上形成III族氮化物半導(dǎo)體層。因此，不需要如目前那樣除去掩模層的工序，可以實(shí)現(xiàn)制造成本的降低。另外，由于通過濺射法形成緩沖層，所以可以在低溫下實(shí)現(xiàn)成長(zhǎng)工藝，提高量產(chǎn)率。另外，相比MOCVD法等，可以得到缺陷少的良好品質(zhì)的結(jié)晶構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明，能夠可靠地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度的降低。


圖I是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的LED元件的示意剖面圖；圖2是表示利用掩模層的圖案形成納米柱的狀態(tài)的LED元件的上面說明圖；圖3表示LED元件的制造過程，Ca)表示基板的狀態(tài)，(b)表示使緩沖層成長(zhǎng)的狀態(tài)，Ce)表示形成有掩模層的狀態(tài)，Cd)表示使納米柱成長(zhǎng)的狀態(tài)；圖4表示LED元件的制造過程，Ca)表示使III族氮化物半導(dǎo)體層中的η型層成長(zhǎng)的狀態(tài)，(b)表示使III族氮化物半導(dǎo)體層整體成長(zhǎng)的狀態(tài)，Ce)表示蝕刻了 III族氮化物半導(dǎo)體層的一部分的狀態(tài)；圖5是表示LED元件的制造過程的流程圖；圖6是表示變形例，表示利用掩模層的圖案形成納米柱的狀態(tài)的LED元件的上面說明圖。
符號(hào)說明ILED 元件10III族氮化物半導(dǎo)體層12η 型層14多重量子阱活性層16ρ型金屬包層18ρ型接觸層20 基板 30緩沖層40掩模層42 孔44 圖案50納米柱60η側(cè)電極62ρ型電極
具體實(shí)施例方式圖I 圖5表示本發(fā)明的一實(shí)施方式，圖I是LED元件的示意剖面圖。如圖I所示，作為III族氮化物半導(dǎo)體器件的LED元件I具備由AlxGayIn1— x — y N(O彡X彡1、0彡y蘭l、x + y彡I)表示的III族氮化物半導(dǎo)體層10和熱膨脹率率比III族氮化物半導(dǎo)體層10小的基板20。在本實(shí)施方式中，基板20由單結(jié)晶6H型SiC構(gòu)成，熱膨脹率系數(shù)為4. 2X 10_6 / °C。另外，作為半導(dǎo)體發(fā)光部的氮化物半導(dǎo)體層的熱膨脹率系數(shù)為 5. 6X10 —6 /O?；?0包含施主性雜質(zhì)及受主性雜質(zhì)，通過從III族氮化物半導(dǎo)體層10發(fā)出的光進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，因施主、受主、對(duì)發(fā)光而發(fā)出規(guī)定波長(zhǎng)的光。例如，在使用塊狀的SiC基板的情況下，在將施主性雜質(zhì)設(shè)為N，將受主性雜質(zhì)設(shè)為B時(shí)，通過紫外光的激勵(lì)而大致發(fā)出黃色至橙色的可見光。另外，在使用塊狀的SiC基板的情況下，在將施主性雜質(zhì)設(shè)為N，將受主性雜質(zhì)設(shè)為Al時(shí)，通過紫外光的激勵(lì)而發(fā)出大致藍(lán)色的可見光。此外，通過在將施主性雜質(zhì)設(shè)為N的同時(shí)，作為受主性雜質(zhì)同時(shí)添加B及Al，也能夠得到純白色的可見光，也能夠通過將SiC設(shè)為多孔狀而使發(fā)光波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)位移，能夠任意改變基板的發(fā)光波長(zhǎng)。在基板20上形成由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的緩沖層30。緩沖層30通過由AlxGayIn1^y N (O彡x彡1、0彡y彡l、x + y ^ I)式表示的材料構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，作為緩沖層30由AlxGa^ N (O < X彡I)式表示，并使用含有Al的緩沖層30。在緩沖層30上形成有由非晶質(zhì)材料構(gòu)成的掩模層40。在掩模層40形成有用于形成后述的納米柱50的圖案42。在本實(shí)施方式中，作為掩模層40，使用Si02。此外，作為掩模層40當(dāng)然也可以使用Si N X (O < X)以外的其他材料。另外，作為掩模層40的材料，也可以使用A1203、W等這樣的材料。這些材料可以是多結(jié)晶，也可以為非晶質(zhì)。如圖2所示，掩模層40的圖案42呈將圓形的孔44配置在正三角形格子的交點(diǎn)的形狀?？?4的直徑及間隔是任意的，例如可以將孔44的直徑設(shè)為50 lOOOnm，將相鄰的孔44彼此的間隔設(shè)為100 lOOOnm。在基板20上，經(jīng)由緩沖層30且通過掩模層40的圖案42使納米柱50成長(zhǎng)。在本實(shí)施方式中，作為納米柱50使用Ga N。納米柱50與圖案42相對(duì)應(yīng)地成長(zhǎng)，與沒有通過掩模層40成長(zhǎng)的情況相比，位錯(cuò)密度減小。在本實(shí)施方式中，納米柱50形成為圓柱狀，可以將縱橫比設(shè)為I以上。此外，納米柱50只要形成為柱狀即可，也可以是圓柱以外的形狀。在掩模層40上形成III族氮化物半導(dǎo)體層10。III族氮化物半導(dǎo)體層10從基板20側(cè)按順序具有η型層12、多重量子阱活性層14、ρ型金屬包層16、ρ型接觸層18。III族氮化物半導(dǎo)體層10的一部分通過蝕刻除去，露出η型層12的一部分，在該露出部分設(shè)置η側(cè)電極60。另外，在P型接觸層18上形成有P側(cè)電極62。在本實(shí)施方式中，η型層12由摻雜有規(guī)定量的η型摻雜劑(例如Si )的η — Ga N形成。另外，多重量子阱活性層14具有由InxGah N (O ^ x ^ I) / AlyGa1^y N (O ^ y ^ I)形成的多重量子阱構(gòu)造。另外，P型金屬包層16和P型接觸層18分別由摻雜有規(guī)定量的P 型摻雜劑(例如Mg)的P — Ga N形成。從η型層12到P型接觸層18通過III族氮化物半導(dǎo)體的外延成長(zhǎng)而形成。此夕卜，至少包含第一導(dǎo)電型層、活性層及第二導(dǎo)電型層，對(duì)第一導(dǎo)電型層及第二導(dǎo)電型層施加電壓時(shí)，只要通過電子及空穴的再結(jié)合由活性層發(fā)出光即可，III族氮化物半導(dǎo)體層10的層構(gòu)成是任意的。η側(cè)電極60形成于η型層12上，例如為N i / Au構(gòu)成，通過真空蒸渡法、濺射法、CVD (Chemical Vapor Deposition)法等形成。p側(cè)電極62形成于p型接觸層18上，例如由ITO (Indium Tin Oxide)構(gòu)成,通過真空蒸渡法、派射法、CVD (Chemical VaporDeposition)法等形成。其次，參照?qǐng)D3 圖5說明LED元件I的制造方法。圖3及圖4是LED元件的示意剖面圖，圖5是LED元件的制造方法的流程圖。此外，圖3及圖4中為進(jìn)行說明而以與圖I相對(duì)應(yīng)的方式以I個(gè)元件單位進(jìn)行圖示，但實(shí)際上是元件分割前的晶片的狀態(tài)，左右也連續(xù)形成有其它元件。首先，通過升華法生成摻雜有施主性雜質(zhì)及受主性雜質(zhì)的塊狀的單結(jié)晶6H型SiC0此外，SiC結(jié)晶的雜質(zhì)的摻雜濃度可通過結(jié)晶成長(zhǎng)時(shí)雜質(zhì)氣體向環(huán)境氣體中的添加及雜質(zhì)元素或其化合物向原料粉末的添加來進(jìn)行控制。如圖3 (a)所示，基板20通過升華法的塊成長(zhǎng)制作例如30mm左右的塊結(jié)晶，經(jīng)過外周研削、切片、表面研削、表面研磨等工序制作。在此，基板20的厚度是任意的，例如為250 μ m。之后，如圖3(b)所示，在基板20上使緩沖層30外延成長(zhǎng)(緩沖層形成工序SlO(圖5))。在本實(shí)施方式中，通過濺射法在基板20上整個(gè)面地形成緩沖層30。此外，緩沖層30也可以通過 MOCVD 法(Metal Organic ChemicalVapor Deposition)法、MBE 法(MolecularBeam Epitaxy)、HVPE 法(HalideVapor Phase Epitaxy)等形成。進(jìn)而，緩沖層 30 也可以通過激光燒蝕法形成。在此，緩沖層30的厚度是任意，例如為10 200nm。其次，如圖3 (c)所示，在形成有緩沖層30的基板20上形成掩模層40 (掩模層形成工序S20 (圖5))。在本實(shí)施方式中，通過真空蒸渡法在緩沖層30上整個(gè)面地形成掩模層40。在此，掩模層40的厚度是任意的，例如為10 200nm。只要為該程度的厚度，則從活性層射出的掩模層40的光的透過的阻害作用減小。另外，只要利用光的干涉作用取出光，則不需要考慮上述阻害作用，因此，只要按照能得到該干涉作用的程度地設(shè)定掩模層40的厚度即可。之后，使用納米刻印技術(shù)在掩模層40上形成圖案44。然后，如圖3 (d )所示，利用掩模層40的圖案42使納米柱50外延成長(zhǎng)(納米柱成長(zhǎng)工序S30 (圖5))。在本實(shí)施方式中，通過MOCVD法并利用掩模層40的圖案42在緩沖層30上選擇性地成長(zhǎng)納米柱50。此外，在納米柱50的成長(zhǎng)中，當(dāng)然也可以使用MBE法、HVPE法等。納米柱50的高度是任意的，例如為500nm。在本實(shí)施方式中，由于在基板20上選擇性地成長(zhǎng)納米柱50，所以相比在基板20上整個(gè)面地成長(zhǎng)半導(dǎo)體層的情況，納米柱50中的位錯(cuò)密度極小。在納米柱50的形成結(jié)束后，使III族氮化物半導(dǎo)體層10成長(zhǎng)(半導(dǎo)體層成長(zhǎng)工序(圖5))。在本實(shí)施方式中，通過MOCVD裝置使納米柱50和III族氮化物半導(dǎo)體層10連續(xù) 地成。在此，就V / III比而言，納米柱成長(zhǎng)工序一方比半導(dǎo)體成長(zhǎng)工序小。例如，可以將V / III比在納米柱成長(zhǎng)工序中設(shè)為不足900。在納米柱成長(zhǎng)時(shí)當(dāng)V / III比過大時(shí)，則不能將成長(zhǎng)的半導(dǎo)體形成為柱狀。另外，就鎵的供給量而言，優(yōu)選納米柱成長(zhǎng)工序一方比半導(dǎo)體層成長(zhǎng)工序小。在納米柱成長(zhǎng)工序中當(dāng)鎵的供給量過多，則在掩模上半導(dǎo)體島狀地結(jié)晶成長(zhǎng)并與納米柱一體化、或納米柱的形狀產(chǎn)生偏差。在本實(shí)施方式中，如圖4(a)所示，在以填埋納米柱50的方式形成了 η型層12后，如圖4 (b)所示，從掩模層40側(cè)依次成長(zhǎng)多重量子阱活性層14、p型金屬包層16、p型接觸層18。此時(shí)，在掩模層40上成長(zhǎng)的III族氮化物半導(dǎo)體層10中，由于在內(nèi)部產(chǎn)生的位錯(cuò)在與納米柱50的側(cè)壁的接觸部分形成終端，所以能夠減小位錯(cuò)密度。另外，由于納米柱50自體的位錯(cuò)密度也低，所以從納米柱50傳輸?shù)奈诲e(cuò)極小。另外，在通過濺射裝置形成了緩沖層30后，利用MOCVD裝置連續(xù)地形成納米柱50及III族氮化物半導(dǎo)體層10，由此，與由MOCVD裝置成長(zhǎng)緩沖層30的情況下相比，可以縮短制造工序。由此，可以降低發(fā)光元件I的制造成本。另外，在納米柱成長(zhǎng)工序和半導(dǎo)體層成長(zhǎng)工序之間不介有掩模層形成工序，因此，能夠得到品質(zhì)良好的III族氮化物半導(dǎo)體層10。在由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的納米柱50的成長(zhǎng)后形成非晶質(zhì)的掩模層40的情況下，納米柱50的表面因掩模層40的成分而裂化，以劣化的納米柱50為籽晶，使III族氮化物半導(dǎo)體層10成長(zhǎng)，由此，不能得到品質(zhì)良好的III族氮化物半導(dǎo)體層10。而且，由于掩模層40為非晶質(zhì)材料，所以形成于掩模層40上的III族氮化物半導(dǎo)體層10和掩模層40不能牢固地結(jié)合。由此，在III族氮化物半導(dǎo)體層10和掩模層40之間產(chǎn)生過度的應(yīng)力的情況下，容許III族氮化物半導(dǎo)體層10和掩模層40的相對(duì)的錯(cuò)位。由此，實(shí)現(xiàn)III族氮化物半導(dǎo)體層10的位錯(cuò)密度的降低。此外，III族氮化物半導(dǎo)體層10的各層的厚度是任意的，例如可以將例η型層12的厚度設(shè)為3 μ m,將多重量子阱活性層14的厚度設(shè)為lOOnm，將p型金屬包層16的厚度設(shè)為80nm，將P型接觸層18的厚度設(shè)為10nm。這樣，可以將III族氮化物半導(dǎo)體層10的厚度設(shè)為3 μ m以上。在使III族氮化物半導(dǎo)體層10成長(zhǎng)后，使用光刻技術(shù)在P型接觸層18上形成光致抗蝕劑的掩模，從P型接觸層18蝕刻至η型層12的表面后，除去掩模(蝕刻工序S50 (圖5))。由此，如圖4 (c)所示，形成由從η型層12到P型接觸層18的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層構(gòu)成的臺(tái)階部分。
然后，使用真空蒸渡法及光刻技術(shù)形成η側(cè)電極60及P側(cè)電極62 (電極形成工序S60(圖5))。在本實(shí)施方式中，使η側(cè)電極60的材料和P側(cè)電極62的材料不同，但在將這些材料設(shè)為相同時(shí)，可以同時(shí)形成η側(cè)電極40和P側(cè)電極62。此外，為確保各電極60、62和III族氮化物半導(dǎo)體層10的歐姆接觸和 密接性，可以在規(guī)定的溫度、規(guī)定的環(huán)境下實(shí)施規(guī)定的時(shí)間的熱處理。之后，通過切割分割成多個(gè)LED元件1，由此制造LED元件I。如上構(gòu)成的LED元件I在對(duì)P側(cè)電極62和η側(cè)電極60施加電壓時(shí)，從多重量子阱活性層14發(fā)出紫外光。然后，將紫外光由基板20變換成可見光后，向外部放射。根據(jù)該LED元件1，由于通過掩模層40選擇性地成長(zhǎng)納米柱50，所以可以實(shí)現(xiàn)納米柱50自身的位錯(cuò)密度的降低。其結(jié)果，從納米柱50向形成于掩模層40上的III族氮化物半導(dǎo)體層10傳輸?shù)奈诲e(cuò)飛躍性減少，III族氮化物半導(dǎo)體層10的位錯(cuò)密度也減小。另夕卜，在III族氮化物半導(dǎo)體層10的成長(zhǎng)時(shí)，在該III族氮化物半導(dǎo)體層內(nèi)10產(chǎn)生的位錯(cuò)由于在與納米柱50的界面具有終端，所以不會(huì)向上方搬送。因此，能夠可靠地降低III族氮化物半導(dǎo)體10的位錯(cuò)密度。另外，根據(jù)該LED元件1，由于緩沖層30含有Al，所以例如在由SiC或Si構(gòu)成的基板上直接成長(zhǎng)Ga N的情況，III族氮化物半導(dǎo)體和基板不會(huì)在彼此的界面激烈地進(jìn)行反應(yīng)，能夠使III族氮化物半導(dǎo)體層10在基板20上可靠地成長(zhǎng)。另外，根據(jù)該LED元件I的制造方法，在基板20上形成掩模層40，利用掩模層40使納米柱50成長(zhǎng)，可以在掩模層40上直接成長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體層10。因此，不需要如目前那樣除去掩模層的工序，可以實(shí)現(xiàn)制造成本的降低。進(jìn)而，由于通過濺射法形成緩沖層30及納米柱50，所以可以在低溫下進(jìn)行成長(zhǎng)工藝，提高量產(chǎn)率。另外，與MOCVD法等相比，可以將緩沖層設(shè)為缺陷少的品質(zhì)良好的結(jié)晶構(gòu)造。此外，在上述實(shí)施方式中，表示了作為半導(dǎo)體器件對(duì)LED元件I適用本發(fā)明的例子，但例如LD元件那樣的其它器件也可以適用本發(fā)明。例如也可以適用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管、雙極晶體管等電子器件、太陽(yáng)電池等。另外，在上述實(shí)施方式中，表示了將納米柱50配置于三角格子的交點(diǎn)，但納米柱的配置狀態(tài)可以任意變更，例如圖6所示，也可以配置于正方格子的交點(diǎn)。進(jìn)而，在上述實(shí)施方式中，表示了作為基板20使用6Η型的SiC的基板，但當(dāng)然也可以是4Η型，還可以是15R型，作為基板20也可以使用Si。進(jìn)而，基板20也可以不具有熒光功能，III族氮化物半導(dǎo)體層10的發(fā)光色也是任意的。以上說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但上述記載的實(shí)施方式不限定本發(fā)明請(qǐng)求的范圍。另外，應(yīng)該留意的是，實(shí)施方式中說明的所有的特征組合并不限于用于解決發(fā)明課題的
>J-U ρ α裝直。
權(quán)利要求
1.一種III族氮化物半導(dǎo)體器件，具備 基板，其由SiC或Si構(gòu)成； 掩模層，其形成于所述基板上，并形成有規(guī)定的圖案； 納米柱，其通過所述掩模層的所述圖案選擇性地成長(zhǎng)，并由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； III族氮化物半導(dǎo)體層，其在所述掩模層上比所述納米柱成長(zhǎng)得高。
2.如權(quán)利要求I所述的III族氮化物半導(dǎo)體器件，其中， 所述掩模層由非晶質(zhì)材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的III族氮化物半導(dǎo)體器件，其中， 在所述基板與所述掩模層之間具備由含有Al的III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的緩沖層。
4.一種III族氮化物半導(dǎo)體器件的制造方法，制造權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體器件，其中，包含 在所述基板上形成所述掩模層的掩模層形成工序； 通過所述掩模層的所述圖案使由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的所述納米柱選擇性地成長(zhǎng)的納米柱成長(zhǎng)工序； 在所述掩模層上使III族氮化物半導(dǎo)體層成長(zhǎng)的半導(dǎo)體層成長(zhǎng)工序。
5.一種III族氮化物半導(dǎo)體器件的制造方法，制造權(quán)利要求3所述的III族氮化物半導(dǎo)體器件，其中，包含 在所述基板上通過濺射法形成所述緩沖層的緩沖層形成工序； 在形成有所述緩沖層的所述基板上形成所述掩模層的掩模層形成工序； 通過所述掩模層的所述圖案使由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的所述納米柱選擇性成長(zhǎng)的納米柱成長(zhǎng)工序； 在所述掩模層上使III族氮化物半導(dǎo)體層成長(zhǎng)的半導(dǎo)體層成長(zhǎng)工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠可靠地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體層的位錯(cuò)密度的降低的III族氮化物半導(dǎo)體器件及其制造方法。在制造III族氮化物半導(dǎo)體器件(1)時(shí)，在基板(20)上形成掩模層(40)后，通過掩模層(40)的圖案(44)使由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的納米柱(50)選擇性成長(zhǎng)，在掩模層(40)上使III族氮化物半導(dǎo)體層(10)成長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C23C16/34GK102959739SQ201180031709
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者北野司, 難波江宏一, 小池正好, 寺前文晴, 近藤俊行, 鈴木敦志, 前田智彥, 森綠 申請(qǐng)人:崇高種子公司