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JP3905785B2 - Epitaxial substrate manufacturing method - Google Patents

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JP3905785B2
JP3905785B2 JP2002099918A JP2002099918A JP3905785B2 JP 3905785 B2 JP3905785 B2 JP 3905785B2 JP 2002099918 A JP2002099918 A JP 2002099918A JP 2002099918 A JP2002099918 A JP 2002099918A JP 3905785 B2 JP3905785 B2 JP 3905785B2
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JP
Japan
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group iii
iii nitride
film
acid solution
epitaxial substrate
Prior art date
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JP2002099918A
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智彦 柴田
光浩 田中
義孝 倉岡
修 小田
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エピタキシャル基板及びその製造方法に関し、詳しくは、発光ダイオード素子又は高速ICチップなどを構成する半導体素子の基板として好適に用いることのできる、エピタキシャル基板及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
III族窒化物膜は、発光ダイオード素子などを構成する半導体膜として用いられており、近年においては、携帯電話などに用いられる高速ICチップなどを構成する半導体膜としても注目を浴びている。また、特にAlを含むIII族窒化物膜は、その特性に起因してフィールドエミッタなど種々の半導体素子への応用が期待されている。
【0003】
このようなIII族窒化物膜を形成する基板として、所定の基材上にエピタキシャル成長により形成した下地膜を具える、いわゆるエピタキシャル基板がある。前記下地膜は、前記III族窒化物膜のエピタキシャル成長を容易にすべく、Al含有III族窒化物から構成することが好ましい。また、Al含有窒化物は大きなバンドギャップを有するため、このようなバンドギャップの大きな材料からなる層を半導体素子を構成するIII族窒化物膜と基板との間に挿入することにより、前記半導体素子の効率を向上させることもできる。
【0004】
そして、上記エピタキシャル基板を反応管内に設けられたサセプタ上に設置した後、前記サセプタ内外の加熱機構によって所定の温度に加熱する。次いで、III族金属供給原料及び窒素供給原料、並びに必要に応じて他の元素の供給原料をキャリアガスとともに前記反応管内に導入するとともに、前記エピタキシャル基板上に供給し、MOCVD法にしたがってIII族窒化物膜を形成する。
【0005】
【発明解決しようとする課題】
しかしながら、エピタキシャル基板と、上記MOCVD法にしたがったIII族窒化物膜とは、両者の製造条件が異なることなどに起因して、それぞれ異なる成膜装置を用いて行われる。したがって、製造されたエピタキシャル基板は、前記III族窒化物膜の製造に際して大気中に晒されることになる。
【0006】
すると、エピタキシャル基板表面のIII族窒化物下地膜の表面が直ちに酸化され、この酸化物などに起因した表面欠陥が生成されるようになり、前記III族窒化物膜のエピタキシャル成長に悪影響を及ぼして、良好な結晶品質を有するものを得ることできない場合があった。この結果、このようなIII族窒化物膜からなる半導体素子の特性も劣化してしまっていた。
【0007】
上記傾向は、前記III族窒化物下地膜がAlを含む場合に顕著になり、前記下地膜中のAl含有量の増大とともにより顕著になる。したがって、このようなAl含有III族窒化物下地膜上に、種々のAl含有III族窒化物膜を形成し、このAl含有III族窒化物膜が本来的に有する特性を利用して、優れた特性の半導体素子を得ようとしても、実際的には、そのような半導体素子を得ることができないでいた。
【0008】
そこで、前記Al含有III族窒化物下地膜を比較的厚く形成した後、酸化した表面層部分をエッチングにより除去することが試みられた。しかしながら、前記III族窒化物膜の製造の際に用いる水素ガスやアンモニアガスでは、前記酸化層を容易に除去することができないでいた。
【0009】
本発明は、単結晶材料からなる基材と、この基材上に形成されたAl含有III族窒化物下地膜とを具えるエピタキシャル基板上に、所定のIII族窒化物膜を形成した際の、前記III族窒化物下地膜の酸化及び表面欠陥に起因した前記III族窒化物膜の結晶品質の劣化を抑制することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、
単結晶材料からなる基材と、この基材上に形成された少なくともAlを含むIII族窒化物下地膜と、このIII族窒化物下地膜上に形成された酸化防止膜とを含むエピタキシャル基板において、前記酸化防止膜は、Ga、In、As、Sb、Te、Se及びハロゲン元素から構成される群より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、且つ前記下地膜上の他の III 族窒化物膜の形成に供される成膜装置内においてエッチング除去されるものであることを特徴とする、エピタキシャル基板に関する。
【0011】
本発明者らは、エピタキシャル基板のAl含有III族窒化物下地膜表面の酸化を防止すべく鋭意検討を行った。その結果、前記Al含有III族窒化物下地膜上に酸化防止膜を形成することを想到した。
【0012】
したがって、エピタキシャル基板を所定の成膜装置によって製造した後、成膜装置を変更して所定のIII族窒化物膜を作製し、例えば目的とする半導体素子を製造するに際して、前記エピタキシャル基板を大気中に晒した場合においても、前記Al含有III族窒化物下地膜は、前記酸化防止膜によって酸化されず、また表面欠陥の発生も防止される。したがって、前記エピタキシャル基板上に形成した前記III族窒化物膜の結晶品質の劣化が抑制され、前記半導体素子の特性劣化も抑制される。
【0013】
なお、前記酸化防止膜は、目的とするIII族窒化物膜を形成するに際し、適宜にエッチング除去する。
【0014】
また、本発明の好ましい態様においては、前記酸化防止膜はAl、Ga、In、As、Sb、Te、Se及びハロゲン元素から構成される群より選ばれる少なくとも一つの元素を含むことが好ましい。具体的には、前記酸化防止膜は、これら元素の単体、酸化物、又はハロゲン化物などから構成する。これによって、前記酸化防止膜は、後の工程において、例えば、半導体素子を構成するIII族窒化物膜を形成すべき成膜装置内において、水素ガスやアンモニアガスなどによって、容易にエッチング除去できる。
【0015】
本発明は、さらに、単結晶材料からなる基材を準備する第1の工程と、
前記基材上に、少なくともAlを含有するIII族窒化物下地膜を形成する第2の工程と、
前記III族窒化物下地膜を所定の材料が溶解されてなる酸溶液中に浸漬し、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位を制御することによって、前記III族窒化物下地膜表面の酸化物を除去するとともに、前記III族窒化物下地膜上に酸化防止膜を形成する第3の工程と、
を含むことを特徴とする、エピタキシャル基板の製造方法(第1の製造方法)に関する。
【0016】
また、本発明は、
単結晶材料からなる基材を準備する第1の工程と、
前記基材上に、少なくともAlを含有するIII族窒化物下地膜を形成する第2の工程と、
前記III族窒化物下地膜を第1の酸溶液中に浸漬し、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位を制御することによって、前記III族窒化物下地膜表面の酸化物を除去する第3の工程と、
前記前記III族窒化物下地膜を所定の材料が溶解されてなる第2の酸溶液中に浸漬し、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位を制御することによって、前記III族窒化物下地膜上に酸化防止膜を形成する第4の工程と、
を含むことを特徴とする、エピタキシャル基板の製造方法(第2の製造方法)に関する。
【0017】
上述した本発明の製造方法によれば、エピタキシャル基板のAl含有III族窒化物下地膜の酸化を防止しながら、この下地膜上に酸化防止膜を形成することができる。これによって、前記酸化防止膜中に酸素の混入が防止され、前記酸化防止膜としての機能を実効あらしめることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、発明の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明のエピタキシャル基板の概略を示す構成図である。図1に示すエピタキシャル基板10は、本発明にしたがって、所定の単結晶材料からなる基材1と、この基材1上に形成されたIII族窒化物下地膜2と、この下地膜2上に形成された酸化防止膜3とを具えている。
【0020】
酸化防止膜3はIII族窒化物下地膜2の酸化を防止できるものであれば、その材料の種類及び組成などについては特に限定されるものではない。しかしながら、上述したように、後に形成すべきIII族窒化物膜の成膜装置を用いて簡易にエッチング除去できるようにするためには、Al、Ga、In、As、Sb、Te、Se及びハロゲン元素から構成される群よりより選ばれる少なくとも一つの元素を含むことが好ましい。具体的には、上述したように、前記酸化防止膜は、これら元素の単体、As、Sb及びTeOのような酸化物、又はGaCl、AlCl及びInClなどのハロゲン化物などから構成する。
【0021】
なお、酸化防止膜3の厚さは0.1nm〜100nm、さらには、0.1nm〜1nmであることが好ましい。これによって、III族窒化物下地膜2に対する酸化を十分に防止することができるとともに、エッチング除去する際のエッチング時間を十分に短くすることができる。
【0022】
III族窒化物下地膜2は、少なくともAlを含むことが必要であり、全III族元素に対して50原子%以上含むことが好ましく、さらにはIII族元素の総てがAlより構成され、III族窒化物下地膜2がAlNから構成されることが好ましい。上述したように、III族窒化物下地膜2中のAl含有量が増大するにつれて、その酸化及び表面欠陥発生の度合いが顕著になるが、下地膜2上に形成した酸化防止膜3によって、前記酸化及び表面欠陥の発生は抑制される。すなわち、III族窒化物下地膜2中のAl含有量が増大するにつれて、本発明の作用効果が顕著に発現する。
【0023】
また、本発明者らは、Al含有III族窒化物膜は以下に示すような利点を有することを明らかにした。すなわち、Al含有III族窒化物においては、Al含有量が増大するにつれて、例えばバンドギャップが増大する。したがって、Alを比較的多量に含むIII族窒化物膜、特にはAlN膜を図1に示すようなエピタキシャル基板10上に形成し、半導体発光素子や電子デバイスなどを製造した場合において、その発光効率や移動度、すなわち応答性などを向上させることができる。
【0024】
このような高Al含有III族窒化物膜を良好な結晶品質の下に形成するに際しては、エピタキシャル基板10の、III族窒化物下地膜2についてもAlを同程度の割合で含むことが要求される。しかしながら、従来においては、上述したように、高Al含有III族窒化物下地膜表面は顕著に酸化され、この酸化物に起因した比較的多量の表面欠陥が生成されるようになる。したがって、このような下地膜上に形成した高Al含有III族窒化物膜の結晶品質も劣化してしまい、この高Al含有III族窒化物膜が本来的に有する利点を十分に引き出すことができないでいた。
【0025】
本発明によれば、III族窒化物下地膜2が比較的多量のAlを含有する場合においても、酸化防止膜3によってその酸化や欠陥の発生を抑制することができる。したがって、酸化防止膜3を除去した後に、III族窒化物下地膜2上に高Al含有III族窒化物膜を形成した場合においても、その結晶品質を良好な状態に保持しておくことができ、前記高Al含有III族窒化物膜が本来的に有する特性を利用し、高発光効率の半導体発光素子や高応答性の電子デバイスなどを得ることができるようになる。
【0026】
なお、III族窒化物下地膜2は、Al以外のGa及びInなどのIII族元素の他、B、Si、Ge、Zn、Be及びMgなどの添加元素を含むこともできる。さらに、意識的に添加した元素に限らず、成膜条件などに依存して必然的に取り込まれる微量元素、並びに原料、反応管材質に含まれる微量不純物を含むこともできる。
【0027】
なお、III族窒化物下地膜2の厚さは、後に形成すべきIII族窒化物膜の結晶品質を向上させるべく、好ましくは0.5μm〜3μmに設定する。
【0028】
同様の観点から、III族窒化物下地膜2の(002)面におけるX線ロッキングカーブの半値幅が200秒以下であることが好ましく、さらには100秒以下、特には60秒以下であることが好ましい。このような高結晶性の下地膜は、以下に示す本発明の好ましい製造方法によって簡易に形成することができる。
【0029】
基材1を構成する単結晶材料は、サファイア単結晶、ZnO単結晶、LiAlO単結晶、LiGaO単結晶、MgAl単結晶、MgO単結晶などの酸化物単結晶、Si単結晶、SiC単結晶などのIV族あるいはIV−IV族単結晶、GaAs単結晶、AlN単結晶、GaN単結晶、及びAlGaN単結晶などのIII−V族単結晶、ZrBなどのホウ化物単結晶などの公知の基板材料を用いることができる。
【0030】
また、このような単結晶材料からなる基材1の表面に窒化物層を形成し、この窒化物層を介してIII族窒化物下地膜2を形成することもできる。
【0031】
次いで、本発明の製造方法について図1を参照しながら説明する。上述した本発明の第1の製造方法及び第2の製造方法共に、上述したような基板材料からなる基材1を準備した後、この基材1上に公知の成膜方法を用いてIII族窒化物下地膜2を形成する。
【0032】
III族窒化物下地膜2をエピタキシャル成長させて、良好な結晶品質のものを簡易に得るためにはMOCVD法を用いることが好ましい。この場合は、基材1をMOCVD装置内に設置した後、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリエチルアルミニウム(TEA)などのAl原料ガスと、アンモニアなどの窒素原料ガス、及び必要に応じてその他のIII族原料ガスなどを前記MOCVD装置内に導入するとともに、基材1上に供給する。そして、基材1を好ましくは1100℃以上、さらに好ましくは1100℃〜1250℃に加熱して、前記原料ガスから所定のAl含有III族窒化物下地膜2を形成する。
【0033】
次いで、所定の酸溶液を準備し、この酸溶液中にMOCVD装置から取り出されたIII族窒化物下地膜2を浸漬させることによって酸化防止膜3を形成する。
【0034】
第1の製造方法においては、前記酸溶液中に酸化防止膜3の原料となるべく所定の材料を予め溶解させておく。前記MOCVD装置から取り出すことによって、III族窒化物下地膜2の表面は直ちに酸化されるとともに、この酸化物に起因した欠陥が生成される。したがって、前記酸溶液のpHと酸化還元電位とを適宜に制御することによって、前記酸化物を除去すると同時に前記材料の構成成分をIII族窒化物下地膜2上で合成させて、酸化防止膜3を析出させる。すなわち、第1の製造方法では、酸化物の除去と酸化防止膜3の形成とを同時に行なう。
【0035】
具体的には、前記酸溶液のpHを4以下に設定することが好ましく、さらには2以下に設定することが好ましい。また、前記酸溶液の前記酸化還元電位を−1.8V以上に設定することが好ましい。
【0036】
なお、浸漬時間は、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位、III族窒化物下地膜2の材料成分及び組成、並びに形成すべき酸化防止膜3の材料成分及び厚さなどに応じて適宜に設定する。
【0037】
また、前記材料は酸化防止膜3の材料成分及び組成などに応じて異なるが、上述したように酸化防止膜3がAl、Ga、In、As、Sb、Te、Se及びハロゲン元素から構成される群よりより選ばれる少なくとも一つの元素を含む場合は、これらの元素を含むような材料から構成する。具体的には、これら元素単体、As、Sb及びTeOのような酸化物、又はGaCl、AlCl及びInClなどのハロゲン化物などから構成する。
【0038】
上記pHを実現するためには、塩酸、フッ酸及びリン酸などの酸、及びこれらの混合溶液を用いることが好ましい。なお、必要に応じて水で希釈することができる。
【0039】
また、前記酸化還元電位は、前記酸溶液中に配置した電極に印加すべき電圧値を適宜に制御することによって実現することができる。さらに、過酸化水素などの溶液を加えることによっても電位を調整することができる。
【0040】
なお、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位は上記範囲内に限定されるものではない。例えばpH=4より大きい場合においても、酸化還元電位を調節することによって、前記酸化物の除去と酸化防止膜3の形成とを同時に行なうことができる。但し、除去効率や析出効率などは、pH及び酸化還元電位を上記範囲内に限定した場合と比較して劣化する。
【0041】
第2の製造方法においては、第1の酸溶液及び酸化防止膜3の原料となるべく材料が溶解された第2の酸溶液を準備する。そして、前記MOCVD装置より取り出されたIII族窒化物下地膜2を前記第1の酸溶液中に浸漬し、そのpH及び酸化還元電位を適宜に制御することによって、III族窒化物下地膜2表面に形成された酸化物を除去する。次いで、III族窒化物下地膜2を前記第2の酸溶液中に浸漬させ、III族窒化物下地膜2表面に他の不純物を析出させることなく、目的とする酸化防止膜3を前記材料より合成及び析出させて形成する。すなわち、第2の製造方法においては、酸化物の除去と酸化防止膜3の形成とを分離して行なう。
【0042】
前記第1の酸溶液のpHは4以下であることが好ましく、さらには2以下であることが好ましい。また、前記第1の酸溶液の前記酸化還元電位は−1.8V以上であることが好ましい。
【0043】
また、前記第2の酸溶液のpHは4以下であることが好ましく、さらには2以下であることが好ましい。また、前記第2の酸溶液の前記酸化還元電位は−1.8V以上であることが好ましい。
【0044】
なお、前記第1の酸溶液及び前記第2の酸溶液中への浸漬時間は、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位、III族窒化物下地膜2の材料成分及び組成、並びに形成すべき酸化防止膜3の材料成分及び厚さなどに応じて適宜に設定する。
【0045】
また、前記材料は酸化防止膜3の材料成分及び組成などに応じて異なるが、上述したように酸化防止膜3がAl、Ga、In、As、Sb、Te、Se及びハロゲン元素から構成される群よりより選ばれる少なくとも一つの元素を含む場合は、これらの元素を含むような材料から構成する。具体的には、上述したように、これら元素単体、As、Sb及びTeOのような酸化物、又はGaCl、AlCl及びInClなどのハロゲン化物などから構成する。
【0046】
上記pHを実現するためには、上述した第1の製造方法と同様に、塩酸、フッ酸及びリン酸などの酸、及びこれらの混合溶液を用いることが好ましい。なお、必要に応じて水で希釈することができる。また、前記酸化還元電位についても、上述したように前記酸溶液中に配置した電極に印加すべき電圧値を適宜に制御することによって実現することができる。
【0047】
なお、第2の製造方法においても、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位は上記範囲内に限定されるものではない。例えばpH=4より大きい場合においても、酸化還元電位を調節することによって、前記酸化物の除去又は酸化防止膜3の形成を行なうことができる。但し、除去効率や析出効率などは、pH及び酸化還元電位を上記範囲内に限定した場合と比較して劣化する。
【0048】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本実施例では、最終的に得られたGaN膜表面に存在する1μm以上の点状の異常成長部分を数えることから欠陥密度を算出し、結晶品質を評価した。
【0049】
(実施例1)
基材としてサファイア単結晶基材を用い、これをMOCVD装置内に設置されたサセプタ上に載置した後、吸引固定した。次いで、前記サセプタ内のヒータにより、前記基材を1200℃まで加熱した。
【0050】
次いで、Al供給原料としてトリメチルアルミニウム(TMA)を用い、窒素供給原料としてアンモニアガス(NH)を用い、これら原料ガスを水素キャリアガスとともに、NH/TMA=400となる流量で、前記反応管内に導入するとともに、前記基材上に供給してAlN下地膜を厚さ1μmに形成した。
【0051】
次いで、前記AlN下地膜を含む前記サファイア単結晶基材を前記MOCVD装置から取り出し、所定時間大気に晒した後、前記AlN下地膜をpH=1、酸化還元電位=0.4V、As酸化物を溶かした塩酸溶液中に5分間浸漬させ、前記AlN下地膜上にAs膜を酸化防止膜として形成し、エピタキシャル基板を作製した。
【0052】
次いで、前記As膜を含むサファイア単結晶基材を再度MOCVD装置内に入れ、前記基材を1000℃に加熱するとともに、水素ガスを1000sccmの流量で流して、前記As膜を除去した。
【0053】
次いで、前記サファイア単結晶基材を1050℃に加熱するとともに、Ga供給原料としてトリメチルガリウム(TMG)を用い、窒素供給原料としてアンモニアガス(NH)を用い、これら原料ガスを水素及び窒素キャリアガスとともに、NH/TMG=3000となる流量で、前記反応管内に導入するとともに、前記AlN下地膜上に供給して、GaN膜を厚さ3μmに形成した。
【0054】
得られたGaN膜表面の内径0.1μm以上のピット密度を調べたところ、0.1個/mmであることが確認された。
【0055】
(実施例2)
実施例1と同様にしてサファイア単結晶基材上に厚さ1μmのAlN下地膜を形成した後、これをpH=1、酸化還元電位=0.2Vの塩酸容器中に5分間浸漬させた後、連続させてpH=1、酸化還元電位=0.4V、As酸化物を溶解させた塩酸溶液中に5分間浸漬させ、前記AlN下地膜上に、As膜を酸化防止膜として形成し、エピタキシャル基板を作製した。
【0056】
次いで、実施例1と同様にして前記As膜をエッチング除去した後、GaN膜を厚さ3μmに形成した。得られたGaN膜表面の内径0.1μm以上のピット密度を調べたところ、0.1個/mmであることが確認された。
【0057】
(比較例)
上記実施例において、酸化防止膜としてのAs を形成することなく、AlN下地膜を含むサファイア単結晶基材をMOCVD装置から取り出した後、再度MOCVD装置内に設置し、実施例と同様にして厚さ3μmのGaN膜を形成した。得られたGaN膜表面の内径0.1μm以上のピット密度を調べたところ、5個/mmの欠陥密度を有することが確認された。
【0058】
以上、実施例及び比較例から明らかなように、酸化防止膜である前記As膜を除去した後に、前記AlN下地膜上に形成したGaN膜は、前記As膜を形成することなく、前記AlN下地膜上に直接的に形成したGaN膜と比較して表面欠陥が極めて多いことが分かる。したがって、前記As膜を有するエピタキシャル基板を大気中に晒した場合においても、下地膜であるAlN膜表面は酸化されることなく、この酸化物に起因した表面欠陥の発生が抑制されていることが分かる。
【0059】
以上、具体例を挙げながら、本発明を発明の実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記発明の実施に形態に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない範囲であらゆる変更や変形が可能である。例えば、上記実施例において、GaN膜とエピタキシャル基板との間にバッファ層やひずみ超格子などの多層積層膜を挿入したり、成長条件を多段階としたりして、前記GaN膜の結晶品質を向上させることもできる。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、単結晶材料からなる基材と、この基材上に形成されたAl含有III族窒化物下地膜とを具えるエピタキシャル基板において、前記下地膜上に酸化防止膜を設けるようにしたので、前記下地膜の酸化及び表面欠陥の発生が抑制され、前記エピタキシャル基板上に形成したIII族窒化物膜の結晶品質の劣化が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のエピタキシャル基板の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
1 基材、2 (Al含有)III族窒化物下地膜、3 酸化防止膜、10 エピタキシャル基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an epitaxial substrate and a method for manufacturing the epitaxial substrate, and more particularly, to an epitaxial substrate and a method for manufacturing the epitaxial substrate that can be suitably used as a substrate for a semiconductor device constituting a light emitting diode element or a high-speed IC chip.
[0002]
[Prior art]
The group III nitride film is used as a semiconductor film constituting a light-emitting diode element or the like, and in recent years, has attracted attention as a semiconductor film constituting a high-speed IC chip used for a cellular phone or the like. In particular, Group III nitride films containing Al are expected to be applied to various semiconductor devices such as field emitters due to their characteristics.
[0003]
As a substrate on which such a group III nitride film is formed, there is a so-called epitaxial substrate including a base film formed by epitaxial growth on a predetermined base material. The base film is preferably made of an Al-containing group III nitride so as to facilitate the epitaxial growth of the group III nitride film. Further, since the Al-containing nitride has a large band gap, the semiconductor element can be obtained by inserting a layer made of a material having such a large band gap between the group III nitride film constituting the semiconductor element and the substrate. It is also possible to improve the efficiency.
[0004]
After the epitaxial substrate is placed on a susceptor provided in the reaction tube, the epitaxial substrate is heated to a predetermined temperature by a heating mechanism inside and outside the susceptor. Next, a group III metal feedstock and a nitrogen feedstock, and a feedstock of other elements as required are introduced into the reaction tube together with a carrier gas, and are supplied onto the epitaxial substrate, and a group III nitridation is performed according to the MOCVD method. A material film is formed.
[0005]
[Problem to be Solved by the Invention]
However, the epitaxial substrate and the group III nitride film according to the MOCVD method are performed using different film forming apparatuses due to different manufacturing conditions. Therefore, the manufactured epitaxial substrate is exposed to the atmosphere when the group III nitride film is manufactured.
[0006]
Then, the surface of the group III nitride underlayer of the epitaxial substrate surface is immediately oxidized, surface defects caused by this oxide and the like are generated, adversely affecting the epitaxial growth of the group III nitride film, In some cases, it was not possible to obtain one having good crystal quality. As a result, the characteristics of the semiconductor element made of such a group III nitride film have also deteriorated.
[0007]
The above tendency becomes prominent when the group III nitride underlayer contains Al, and becomes more prominent as the Al content in the underlayer increases. Therefore, various Al-containing group III nitride films are formed on such an Al-containing group III nitride underlayer, and the characteristics inherent to the Al-containing group III nitride film are utilized to provide excellent results. Even if it was going to obtain the semiconductor element of a characteristic, such a semiconductor element was not actually obtained.
[0008]
Therefore, after forming the Al-containing group III nitride underlayer relatively thick, an attempt was made to remove the oxidized surface layer portion by etching. However, the oxide layer cannot be easily removed with hydrogen gas or ammonia gas used in the production of the group III nitride film.
[0009]
The present invention provides a method for forming a predetermined group III nitride film on an epitaxial substrate including a base material made of a single crystal material and an Al-containing group III nitride underlayer formed on the base material. An object of the present invention is to suppress deterioration of crystal quality of the group III nitride film due to oxidation of the group III nitride underlayer and surface defects.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A substrate made of monocrystalline material, in the epitaxial substrate comprising a III-nitride base film including at least Al formed on the substrate and a group III nitride underlayer anti-oxidation film formed on The antioxidant film includes at least one element selected from the group consisting of Ga, In, As, Sb, Te, Se, and a halogen element, and is formed of another group III nitride film on the base film. The present invention relates to an epitaxial substrate that is removed by etching in a film forming apparatus to be formed .
[0011]
The present inventors diligently studied to prevent oxidation of the Al-containing group III nitride underlayer surface of the epitaxial substrate. As a result, it was conceived that an antioxidant film was formed on the Al-containing group III nitride underlayer.
[0012]
Therefore, after the epitaxial substrate is manufactured by a predetermined film forming apparatus, the film forming apparatus is changed to produce a predetermined group III nitride film. For example, when manufacturing the target semiconductor element, the epitaxial substrate is Even when exposed to the above, the Al-containing group III nitride underlayer is not oxidized by the anti-oxidation film, and the occurrence of surface defects is also prevented. Therefore, deterioration of the crystal quality of the group III nitride film formed on the epitaxial substrate is suppressed, and deterioration of the characteristics of the semiconductor element is also suppressed.
[0013]
The antioxidant film is appropriately removed by etching when forming the target group III nitride film.
[0014]
In a preferred embodiment of the present invention, the antioxidant film preferably contains at least one element selected from the group consisting of Al, Ga, In, As, Sb, Te, Se, and a halogen element. Specifically, the antioxidant film is composed of a simple substance, an oxide, a halide, or the like of these elements. Accordingly, the antioxidant film can be easily removed by etching with hydrogen gas, ammonia gas, or the like in a film forming apparatus in which a group III nitride film constituting the semiconductor element is to be formed in a subsequent process.
[0015]
The present invention further includes a first step of preparing a substrate made of a single crystal material,
A second step of forming a group III nitride underlayer containing at least Al on the substrate;
By immersing the group III nitride underlayer in an acid solution in which a predetermined material is dissolved, and controlling the pH and oxidation-reduction potential of the acid solution, the oxide on the surface of the group III nitride underlayer is changed. A third step of removing and forming an antioxidant film on the group III nitride underlayer;
It is related with the manufacturing method (1st manufacturing method) of the epitaxial substrate characterized by including these.
[0016]
The present invention also provides:
A first step of preparing a substrate made of a single crystal material;
A second step of forming a group III nitride underlayer containing at least Al on the substrate;
The group III nitride underlayer is immersed in a first acid solution, and the pH of the acid solution and the oxidation-reduction potential are controlled to remove oxide on the surface of the group III nitride underlayer. Process,
The group III nitride underlayer is immersed in a second acid solution in which a predetermined material is dissolved, and the pH and oxidation-reduction potential of the acid solution are controlled, whereby the group III nitride underlayer is formed. A fourth step of forming an antioxidant film on the substrate;
It is related with the manufacturing method (2nd manufacturing method) of an epitaxial substrate characterized by including these.
[0017]
According to the manufacturing method of the present invention described above, an antioxidant film can be formed on the base film while preventing oxidation of the Al-containing group III nitride base film of the epitaxial substrate. Thus, oxygen can be prevented from being mixed into the antioxidant film, and the function as the antioxidant film can be effectively achieved.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments of the invention.
[0019]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an epitaxial substrate of the present invention. An epitaxial substrate 10 shown in FIG. 1 includes a base material 1 made of a predetermined single crystal material, a group III nitride base film 2 formed on the base material 1, and a base film 2 according to the present invention. The formed antioxidant film 3 is provided.
[0020]
The type and composition of the material of the antioxidant film 3 are not particularly limited as long as it can prevent oxidation of the group III nitride base film 2. However, as described above, Al, Ga, In, As, Sb, Te, Se, and halogen are used in order to enable easy etching removal using a group III nitride film forming apparatus to be formed later. It is preferable to include at least one element selected from the group consisting of elements. Specifically, as described above, the anti-oxidation film is composed of a simple substance of these elements, an oxide such as As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and TeO 2 , or GaCl 3 , AlCl 3 and InCl 3 . Consists of halides and the like.
[0021]
Note that the thickness of the antioxidant film 3 is preferably 0.1 nm to 100 nm, and more preferably 0.1 nm to 1 nm. As a result, the oxidation of the group III nitride underlayer 2 can be sufficiently prevented, and the etching time for removing by etching can be sufficiently shortened.
[0022]
The group III nitride underlayer 2 needs to contain at least Al, and preferably contains 50 atomic% or more with respect to all group III elements. Further, all the group III elements are made of Al, and III Group nitride underlayer 2 is preferably made of AlN. As described above, as the Al content in the group III nitride underlayer 2 increases, the degree of oxidation and surface defect generation becomes more prominent. Oxidation and generation of surface defects are suppressed. That is, as the Al content in the group III nitride underlayer 2 increases, the effects of the present invention are remarkably exhibited.
[0023]
In addition, the present inventors have clarified that the Al-containing group III nitride film has the following advantages. That is, in the Al-containing group III nitride, for example, the band gap increases as the Al content increases. Therefore, when a group III nitride film containing a relatively large amount of Al, particularly an AlN film, is formed on the epitaxial substrate 10 as shown in FIG. And mobility, that is, responsiveness can be improved.
[0024]
In forming such a high Al-containing group III nitride film with good crystal quality, the group III nitride underlayer film 2 of the epitaxial substrate 10 is also required to contain Al at the same ratio. The However, conventionally, as described above, the surface of the high Al-containing group III nitride underlayer is remarkably oxidized, and a relatively large amount of surface defects due to the oxide are generated. Therefore, the crystal quality of the high Al-containing group III nitride film formed on such a base film is also deteriorated, and the advantages inherent to this high Al-containing group III nitride film cannot be fully exploited. It was out.
[0025]
According to the present invention, even when the group III nitride underlayer 2 contains a relatively large amount of Al, the oxidation and defects can be suppressed by the antioxidant layer 3. Therefore, even when a high Al-containing group III nitride film is formed on the group III nitride underlayer 2 after removing the antioxidant film 3, the crystal quality can be maintained in a good state. By utilizing the inherent characteristics of the high Al-containing group III nitride film, it becomes possible to obtain a semiconductor light emitting device with high luminous efficiency, a highly responsive electronic device, and the like.
[0026]
The group III nitride underlayer 2 can also contain additive elements such as B, Si, Ge, Zn, Be, and Mg in addition to group III elements such as Ga and In other than Al. Furthermore, it is possible to include not only elements added intentionally but also trace elements that are inevitably taken in depending on the film forming conditions and the like, as well as trace impurities contained in the raw materials and reaction tube materials.
[0027]
The thickness of the group III nitride base film 2 is preferably set to 0.5 μm to 3 μm in order to improve the crystal quality of the group III nitride film to be formed later.
[0028]
From the same viewpoint, the half width of the X-ray rocking curve on the (002) plane of the group III nitride underlayer 2 is preferably 200 seconds or less, more preferably 100 seconds or less, and particularly preferably 60 seconds or less. preferable. Such a highly crystalline base film can be easily formed by the following preferred production method of the present invention.
[0029]
Single crystal materials constituting the substrate 1 are sapphire single crystals, ZnO single crystals, LiAlO 2 single crystals, LiGaO 2 single crystals, MgAl 2 O 4 single crystals, oxide single crystals such as MgO single crystals, Si single crystals, Group IV or IV-IV single crystal such as SiC single crystal, GaAs single crystal, AlN single crystal, GaN single crystal, III-V single crystal such as AlGaN single crystal, boride single crystal such as ZrB 2, etc. A known substrate material can be used.
[0030]
It is also possible to form a nitride layer on the surface of the base material 1 made of such a single crystal material, and form the group III nitride underlayer 2 via this nitride layer.
[0031]
Next, the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. Both the first manufacturing method and the second manufacturing method of the present invention described above, after preparing the base material 1 made of the substrate material as described above, the group III is formed on the base material 1 using a known film forming method. A nitride underlayer 2 is formed.
[0032]
The MOCVD method is preferably used in order to epitaxially grow the group III nitride underlayer 2 and easily obtain a film having good crystal quality. In this case, after the base material 1 is installed in the MOCVD apparatus, an Al source gas such as trimethylaluminum (TMA) or triethylaluminum (TEA), a nitrogen source gas such as ammonia, and other group III as necessary. A source gas or the like is introduced into the MOCVD apparatus and supplied onto the substrate 1. Then, the base material 1 is preferably heated to 1100 ° C. or higher, more preferably 1100 ° C. to 1250 ° C. to form a predetermined Al-containing group III nitride underlayer 2 from the source gas.
[0033]
Next, a predetermined acid solution is prepared, and the anti-oxidation film 3 is formed by immersing the group III nitride base film 2 taken out from the MOCVD apparatus in the acid solution.
[0034]
In the first manufacturing method, a predetermined material is dissolved in advance in the acid solution as a raw material of the antioxidant film 3. By taking out from the MOCVD apparatus, the surface of the group III nitride underlayer 2 is immediately oxidized and defects due to this oxide are generated. Therefore, by appropriately controlling the pH and oxidation-reduction potential of the acid solution, the oxide is removed and at the same time, the constituent components of the material are synthesized on the group III nitride underlayer 2 to thereby prevent the antioxidant layer 3. To precipitate. That is, in the first manufacturing method, the removal of the oxide and the formation of the antioxidant film 3 are performed simultaneously.
[0035]
Specifically, the pH of the acid solution is preferably set to 4 or less, more preferably 2 or less. Moreover, it is preferable to set the oxidation-reduction potential of the acid solution to −1.8 V or more.
[0036]
The immersion time is appropriately set according to the pH and oxidation-reduction potential of the acid solution, the material component and composition of the group III nitride base film 2, the material component and thickness of the antioxidant film 3 to be formed, and the like. To do.
[0037]
Moreover, although the said material changes according to the material component and composition, etc. of the antioxidant film | membrane 3, as above-mentioned, the antioxidant film | membrane 3 is comprised from Al, Ga, In, As, Sb, Te, Se, and a halogen element. In the case of containing at least one element selected from the group, it is composed of a material containing these elements. Specifically, these elements are composed of simple elements, oxides such as As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and TeO 2 , or halides such as GaCl 3 , AlCl 3 and InCl 3 .
[0038]
In order to achieve the above pH, it is preferable to use acids such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid and phosphoric acid, and a mixed solution thereof. In addition, it can dilute with water as needed.
[0039]
The oxidation-reduction potential can be realized by appropriately controlling the voltage value to be applied to the electrode disposed in the acid solution. Further, the potential can be adjusted by adding a solution such as hydrogen peroxide.
[0040]
The pH and redox potential of the acid solution are not limited to the above ranges. For example, even when the pH is larger than 4, removal of the oxide and formation of the antioxidant film 3 can be performed simultaneously by adjusting the redox potential. However, the removal efficiency, the precipitation efficiency, and the like are deteriorated as compared with the case where the pH and the oxidation-reduction potential are limited to the above ranges.
[0041]
In the second manufacturing method, a first acid solution and a second acid solution in which materials are dissolved as raw materials for the antioxidant film 3 are prepared. Then, the surface of the group III nitride underlayer 2 is immersed by immersing the group III nitride underlayer 2 taken out from the MOCVD apparatus in the first acid solution and appropriately controlling its pH and oxidation-reduction potential. The oxide formed in the step is removed. Next, the group III nitride underlayer 2 is immersed in the second acid solution, and the desired antioxidant film 3 is formed from the above material without causing other impurities to precipitate on the surface of the group III nitride underlayer 2. It is formed by synthesis and precipitation. That is, in the second manufacturing method, the removal of the oxide and the formation of the antioxidant film 3 are performed separately.
[0042]
The pH of the first acid solution is preferably 4 or less, and more preferably 2 or less. The redox potential of the first acid solution is preferably −1.8 V or more.
[0043]
Further, the pH of the second acid solution is preferably 4 or less, and more preferably 2 or less. The redox potential of the second acid solution is preferably −1.8 V or higher.
[0044]
The immersion time in the first acid solution and the second acid solution depends on the pH and oxidation-reduction potential of the acid solution, the material components and composition of the group III nitride underlayer 2, and the oxidation to be formed. It is appropriately set according to the material component and thickness of the prevention film 3.
[0045]
Moreover, although the said material changes according to the material component and composition, etc. of the antioxidant film | membrane 3, as above-mentioned, the antioxidant film | membrane 3 is comprised from Al, Ga, In, As, Sb, Te, Se, and a halogen element. In the case of containing at least one element selected from the group, it is composed of a material containing these elements. Specifically, as described above, these elements are composed of simple elements, oxides such as As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and TeO 2 , or halides such as GaCl 3 , AlCl 3 and InCl 3 .
[0046]
In order to achieve the above pH, it is preferable to use acids such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid and phosphoric acid, and a mixed solution thereof as in the first production method described above. In addition, it can dilute with water as needed. Further, the oxidation-reduction potential can also be realized by appropriately controlling the voltage value to be applied to the electrode disposed in the acid solution as described above.
[0047]
In the second production method, the pH and redox potential of the acid solution are not limited to the above ranges. For example, even when pH is higher than 4, the oxide can be removed or the antioxidant film 3 can be formed by adjusting the oxidation-reduction potential. However, the removal efficiency, the precipitation efficiency, and the like are deteriorated as compared with the case where the pH and the oxidation-reduction potential are limited to the above ranges.
[0048]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In this example, the defect density was calculated by counting the point-like abnormally grown portions of 1 μm or more present on the surface of the finally obtained GaN film, and the crystal quality was evaluated.
[0049]
Example 1
A sapphire single crystal base material was used as the base material, and this was placed on a susceptor installed in an MOCVD apparatus and then fixed by suction. Next, the substrate was heated to 1200 ° C. with a heater in the susceptor.
[0050]
Next, trimethylaluminum (TMA) is used as the Al feedstock, ammonia gas (NH 3 ) is used as the nitrogen feedstock, and these feedstock gases together with the hydrogen carrier gas at a flow rate of NH 3 / TMA = 400 And an AlN base film was formed to a thickness of 1 μm.
[0051]
Next, the sapphire single crystal substrate including the AlN underlayer is taken out of the MOCVD apparatus and exposed to the atmosphere for a predetermined time, and then the AlN underlayer is adjusted to pH = 1, oxidation-reduction potential = 0.4V, As oxide. The substrate was immersed in a dissolved hydrochloric acid solution for 5 minutes, and an As 2 O 3 film was formed as an antioxidant film on the AlN base film to produce an epitaxial substrate.
[0052]
Next, the sapphire single crystal base material including the As 2 O 3 film is put in the MOCVD apparatus again, the base material is heated to 1000 ° C., and hydrogen gas is allowed to flow at a flow rate of 1000 sccm, whereby the As 2 O 3 film Was removed.
[0053]
Next, the sapphire single crystal substrate is heated to 1050 ° C., trimethylgallium (TMG) is used as a Ga feedstock, ammonia gas (NH 3 ) is used as a nitrogen feedstock, and these source gases are hydrogen and nitrogen carrier gas. At the same time, it was introduced into the reaction tube at a flow rate of NH 3 / TMG = 3000 and supplied onto the AlN underlayer to form a GaN film with a thickness of 3 μm.
[0054]
When the pit density on the surface of the obtained GaN film having an inner diameter of 0.1 μm or more was examined, it was confirmed to be 0.1 pieces / mm 2 .
[0055]
(Example 2)
After forming an AlN base film having a thickness of 1 μm on a sapphire single crystal substrate in the same manner as in Example 1, it was immersed in a hydrochloric acid container having a pH = 1 and a redox potential = 0.2 V for 5 minutes. Then, it is immersed in a hydrochloric acid solution in which pH = 1, redox potential = 0.4V, and As oxide is dissolved for 5 minutes, and an As 2 O 3 film is formed as an antioxidant film on the AlN base film. Then, an epitaxial substrate was produced.
[0056]
Next, the As 2 O 3 film was removed by etching in the same manner as in Example 1, and then a GaN film was formed to a thickness of 3 μm. When the pit density on the surface of the obtained GaN film having an inner diameter of 0.1 μm or more was examined, it was confirmed to be 0.1 pieces / mm 2 .
[0057]
(Comparative example)
In the above embodiment, without forming the As 2 O 3 film as anti-oxidation film, after removal of the sapphire single crystal substrate comprising the AlN underlayer from the MOCVD apparatus, and placed in back MOCVD apparatus, and examples Similarly, a GaN film having a thickness of 3 μm was formed. When the pit density on the surface of the obtained GaN film having an inner diameter of 0.1 μm or more was examined, it was confirmed that it had a defect density of 5 / mm 2 .
[0058]
As described above, as is clear from the examples and comparative examples, the GaN film formed on the AlN base film after the removal of the As 2 O 3 film as the antioxidant film forms the As 2 O 3 film. It can be seen that the surface defects are extremely large as compared with the GaN film directly formed on the AlN base film. Therefore, even when the epitaxial substrate having the As 2 O 3 film is exposed to the atmosphere, the surface of the AlN film as the base film is not oxidized, and the generation of surface defects due to this oxide is suppressed. I understand that.
[0059]
The present invention has been described in detail based on the embodiments of the invention with specific examples. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and does not depart from the scope of the invention. All changes and modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the crystal quality of the GaN film is improved by inserting a multilayer film such as a buffer layer or a strained superlattice between the GaN film and the epitaxial substrate, or by making the growth conditions multistage. It can also be made.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an epitaxial substrate including a base material made of a single crystal material and an Al-containing group III nitride base film formed on the base material, the base film is formed on the base film. Since the antioxidant film is provided, oxidation of the base film and generation of surface defects are suppressed, and deterioration of the crystal quality of the group III nitride film formed on the epitaxial substrate is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an epitaxial substrate of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material, 2 (Al containing) group III nitride base film, 3 Antioxidation film, 10 Epitaxial substrate

Claims (10)

単結晶材料からなる基材を準備する第1の工程と、
前記基材上に、少なくともAlを含有するIII族窒化物下地膜を形成する第2の工程と、
前記III族窒化物下地膜を所定の材料が溶解されてなる酸溶液中に浸漬し、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位を制御することによって、前記III族窒化物下地膜表面の酸化物を除去するとともに、前記III族窒化物下地膜上に酸化防止膜を形成する第3の工程と、
を含むことを特徴とする、エピタキシャル基板の製造方法。
A first step of preparing a substrate made of a single crystal material;
A second step of forming a group III nitride underlayer containing at least Al on the substrate;
By immersing the group III nitride underlayer in an acid solution in which a predetermined material is dissolved, and controlling the pH and oxidation-reduction potential of the acid solution, the oxide on the surface of the group III nitride underlayer is changed. A third step of removing and forming an antioxidant film on the group III nitride underlayer;
A method for manufacturing an epitaxial substrate, comprising:
前記第3の工程は、前記酸溶液のpHを4以下、酸化還元電位を−1.8V以上に設定して行なうことを特徴とする、請求項に記載のエピタキシャル基板の製造方法。2. The method for manufacturing an epitaxial substrate according to claim 1 , wherein the third step is performed by setting the pH of the acid solution to 4 or less and the oxidation-reduction potential to −1.8 V or more. 3. 前記第3の工程は、前記酸溶液中にAl、Ga、In、As、Sb、Te、Se及びハロゲン元素から構成される群よりより選ばれる少なくとも一つの元素を含む材料を溶解させて行ない、前記酸化防止膜は前記少なくとも一つの元素を含むことを特徴とする、請求項又はに記載のエピタキシャル基板の製造方法。The third step is performed by dissolving a material containing at least one element selected from the group consisting of Al, Ga, In, As, Sb, Te, Se, and a halogen element in the acid solution. the anti-oxidation layer is characterized in that it comprises at least one element, method for manufacturing an epitaxial substrate according to claim 1 or 2. 単結晶材料からなる基材を準備する第1の工程と、
前記基材上に、少なくともAlを含有するIII族窒化物下地膜を形成する第2の工程と、
前記III族窒化物下地膜を第1の酸溶液中に浸漬し、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位を制御することによって、前記III族窒化物下地膜表面の酸化物を除去する第3の工程と、
前記前記III族窒化物下地膜を所定の材料が溶解されてなる第2の酸溶液中に浸漬し、前記酸溶液のpH及び酸化還元電位を制御することによって、前記III族窒化物下地膜上に酸化防止膜を形成する第4の工程と、
を含むことを特徴とする、エピタキシャル基板の製造方法。
A first step of preparing a substrate made of a single crystal material;
A second step of forming a group III nitride underlayer containing at least Al on the substrate;
The group III nitride underlayer is immersed in a first acid solution, and the pH of the acid solution and the oxidation-reduction potential are controlled to remove oxide on the surface of the group III nitride underlayer. Process,
The group III nitride underlayer is immersed in a second acid solution in which a predetermined material is dissolved, and the pH and oxidation-reduction potential of the acid solution are controlled, whereby the group III nitride underlayer is formed. A fourth step of forming an antioxidant film on the substrate;
A method for manufacturing an epitaxial substrate, comprising:
前記第3の工程は、前記第1の酸溶液のpHを4以下、酸化還元電位を−1.8V以上に設定して行なうことを特徴とする、請求項に記載のエピタキシャル基板の製造方法。5. The method for producing an epitaxial substrate according to claim 4 , wherein the third step is performed by setting the pH of the first acid solution to 4 or less and the oxidation-reduction potential to −1.8 V or more. . 前記第4の工程は、前記第2の酸溶液のpHを4以下、酸化還元電位を−1.8V以上に設定して行なうことを特徴とする、請求項又はに記載のエピタキシャル基板の製造方法。The epitaxial substrate according to claim 4 or 5 , wherein the fourth step is performed by setting the pH of the second acid solution to 4 or less and the oxidation-reduction potential to -1.8V or more. Production method. 前記第4の工程は、前記第2の酸溶液中にAl、Ga、In、As、Sb、Te、Se及びハロゲン元素から構成される群よりより選ばれる少なくとも一つの元素を含む材料を溶解させて行ない、前記酸化防止膜は前記少なくとも一つの元素を含むことを特徴とする、請求項4〜6のいずれか一に記載のエピタキシャル基板の製造方法。In the fourth step, a material containing at least one element selected from the group consisting of Al, Ga, In, As, Sb, Te, Se, and a halogen element is dissolved in the second acid solution. The method for manufacturing an epitaxial substrate according to claim 4 , wherein the antioxidant film contains the at least one element. 前記III族窒化物下地膜中におけるAl含有量が、全III族元素に対して50原子%以上であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一に記載のエピタキシャル基板の製造方法。Al content of the III nitride underlayer film, characterized in that at least 50 atom% based on the total group III elements, method for manufacturing an epitaxial substrate according to any one of claims 1 to 7 . 前記III族窒化物下地膜はAlNからなることを特徴とする、請求項に記載のエピタキシャル基板の製造方法。The method for manufacturing an epitaxial substrate according to claim 8 , wherein the group III nitride underlayer is made of AlN. 前記III族窒化物下地膜の(002)面におけるX線ロッキングカーブ半値幅が200秒以下であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一に記載のエピタキシャル基板の製造方法。Characterized in that said III X-ray rocking curve in the (002) plane of the nitride base film is less than 200 seconds, method for manufacturing an epitaxial substrate according to any one of claims 1 to 9.
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