氮化物半导体衬底的制造方法、氮化物半导体衬底以及其加热装置制造方法及图纸

一种氮化物半导体衬底(1)的制造方法，包括：准备工序(S10)，准备蓝宝石衬底(2)；以及缓冲层形成工序(S16)，在蓝宝石衬底(2)上形成AlN缓冲层(3)，缓冲层形成工序(S16)，包括：III族氮化物半导体形成工序(S16a)，在蓝宝石衬底(2)上形成AlN缓冲层的前驱体(3a)；以及退火工序(S16b)，在由用于抑制从形成后的AlN缓冲层的前驱体(3a)的主面中其成分离解的罩部件(蓝宝石衬底(102)等)覆盖AlN缓冲层的前驱体(3a)的主面的气密状态下，对形成有AlN缓冲层的前驱体(3a)的蓝宝石衬底(2)进行退火。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮化物半导体衬底的制造方法、氮化物半导体衬底以及其加热装置
本专利技术涉及，在基板上形成有由III族氮化物半导体构成的缓冲层的氮化物半导体衬底的制造方法、氮化物半导体衬底、以及其加热装置。
技术介绍
对于紫外光发光元件，作为照明、杀菌、光刻、激光加工机、医疗设备、荧光体用光源、光谱分布分析、紫外线固化等的下一代的光源，受到广泛关注。该紫外光发光元件，由在蓝宝石等的衬底上成膜的氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)等的III族氮化物半导体构成。例如，对于AlN，半导体材料之中具有非常宽的带隙，能够将紫外光高效率地提取到外部，因此，期待成为高效率的发光元件衬底。但是，对于大批的AlN单晶衬底，结晶性不充分，高价，并且不能获得尺寸大的衬底，因此，作为紫外光发光元件的衬底材料，在结晶性、成本方面存在大的问题。鉴于这样的状况，若在廉价的蓝宝石衬底上，能够制造高质量的AlN薄膜的层，则利用该半导体衬底使AlGaN进行准同质外延生长，从而能够制造紫外光发光元件以及受光元件。但是，AlN与蓝宝石的晶格失配大，因此，在蓝宝石衬底上生长的AlN层存在许多贯穿差排。因此，对于在蓝宝石衬底上成膜的AlN层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物半导体衬底的制造方法，包括退火工序，在所述退火工序中，在对在由蓝宝石、碳化硅以及氮化铝的至少一个组成的衬底上形成有由III族氮化物半导体组成的缓冲层的前驱体的衬底进行退火时，在由用于抑制所述III族氮化物半导体的成分从形成后的所述III族氮化物半导体的主面离解的罩部件覆盖所述III族氮化物半导体的主面的气密状态下，对形成有所述III族氮化物半导体的所述衬底进行退火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.11 JP 2015-1801731.一种氮化物半导体衬底的制造方法，包括退火工序，在所述退火工序中，在对在由蓝宝石、碳化硅以及氮化铝的至少一个组成的衬底上形成有由III族氮化物半导体组成的缓冲层的前驱体的衬底进行退火时，在由用于抑制所述III族氮化物半导体的成分从形成后的所述III族氮化物半导体的主面离解的罩部件覆盖所述III族氮化物半导体的主面的气密状态下，对形成有所述III族氮化物半导体的所述衬底进行退火。2.如权利要求1所述的氮化物半导体衬底的制造方法，在所述退火工序中，针对所述衬底，在1400℃以上1750℃以下的衬底温度、且惰性气体或惰性气体中添加了氨气的混合气体的气氛中，对所述衬底进行退火。3.如权利要求1或2所述的氮化物半导体衬底的制造方法，所述气密状态为，所述罩部件与所述III族氮化物半导体的主面之间的气体实质上不流动的滞留状态。4.如权利要求1至3的任一项所述的氮化物半导体衬底的制造方法，在所述气密状态下，所述III族氮化物半导体的主面与所述罩部件之间的距离为，1mm以下。5.如权利要求1至4的任一项所述的氮化物半导体衬底的制造方法，所述罩部件是，形成有III族氮化物半导体的其他的衬底，在所述气密状态下，以该衬底的III族氮化物半导体与所述其他的衬底的III族氮化物半导体相对的方式，在该衬底的上方配置所述其他的衬底。6.如权利要求1至5的任一项所述的氮化物半导体衬底的制造方法，在所述气密状态下，所述衬底被容纳在由容器主体和盖构成的气密容器，所述罩部件是所述盖。7.如权利要求1至6的任一项所述的氮化物半导体衬底的制造方法，包括：准备工序，准备由蓝宝石、碳化硅以及氮化铝的至少一个组成的衬底；清洗工序，以920℃以上1210℃以下的衬底温度，对所述衬底进行加热；预流工序，在所述清洗工序之后、且形成所述缓冲层的前驱体之前，将所述衬底，放置在规定的温度、且氨气的气氛中；以及缓冲层形成工序，在所述衬底上形成由III族氮化物半导体组成的缓冲层，所述缓冲层形成工序，包括：III族氮化物半导体形成工序，在所述衬底上将所述III族氮化物半导体作为所述前驱体来形成；以及所述退火工序，对由所述III族氮化物半导体形成工序形成了所述III族氮化物半导体的所述衬底进行退火。8.如权利要求1至7的任一项所述的氮化物半导体衬底的制造方法，所述III族氮化物半导体是，AlxGayIn(1－x－y)N所示的氮化铝、氮化铝镓、或氮化铝镓铟，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，(x+y)≤1，所述罩部件，由III族氮化物半导体、碳、氮化硼、氧化铝、陶瓷、碳化硅、高熔点金属、氧化锆、碳化钽的至少一个构成，其中，氧化铝为蓝宝石，高熔点金属为钼、钨、铱以及它们的合金。9.一种氮化物半导体衬底的制造方法，包括：退火工序，对在由蓝宝石、碳化硅以及氮化铝的至少一个组成的衬底上形成有III族氮化物半导体的衬底进行退火，从而形成AlN缓冲层；以及表面处理工序，对所述退火后的衬底的表面进行处理，在所述表面处理工序中，在1000至1300℃的周围温度且包含氢或氮以及氨的混合气体的气氛下放置所述AlN缓冲层...

【专利技术属性】
技术研发人员：三宅秀人，
申请(专利权)人：国立大学法人三重大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP