半导体基板以及半导体基板的检查方法技术

技术编号:16049476 阅读:55 留言:0更新日期:2017-08-20 09:21
本发明专利技术提供一种半导体基板,其中,在使用外延生长法在Si基板上形成III族氮化物半导体层的情况下,满足该III族氮化物半导体层要求的耐电压等特性,并且,在确保薄膜电阻等物性值的面内均匀性的同时翘曲量小。本发明专利技术提供一种半导体基板,其中,硅基板上的氮化物晶体层具有:反应抑制层,抑制硅原子与III族原子的反应;应力产生层,产生压缩应力;以及活性层,形成电子元件,反应抑制层、应力产生层以及活性层从硅基板侧起按反应抑制层、应力产生层、活性层的顺序配置,应力产生层具有:第1晶体层,块状晶体状态下的晶格常数为a1;以及第2晶体层,位于与所述第1晶体层的活性层侧相接的位置,且块状晶体状态下的晶格常数为a2(a1<a2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体基板以及半导体基板的检查方法
本专利技术涉及半导体基板以及半导体基板的检查方法。
技术介绍
正在研究在Si基板上对III族氮化物半导体进行晶体生长的技术。例如,专利文献1公开了以抑制在器件化的工序中产生的破裂为目的而完成的III族氮化物外延基板。该III族氮化物外延基板的特征在于,具有:Si基板;初始层,与该Si基板相接;以及超晶格层叠体,形成在该初始层上,且具有多组层叠体,该层叠体依次具有由Al组成比超过0.5且为1以下的AlGaN构成的第1层以及由Al组成比超过0且为0.5以下的AlGaN构成的第2层,所述第2层的Al组成比随着远离所述基板而递减。例如,专利文献2公开了一种能够抑制产生氮化物半导体层的破裂(裂纹)、晶体缺陷、翘曲且能够提高生产性的化合物半导体基板。该化合物半导体基板具备:硅单晶基板,晶面方位为(111)面;第1缓冲层,形成在所述硅单晶基板上,且由AlxGa1-xN单晶(0<x≤1)构成;第2缓冲层,形成在所述第1缓冲层上,且交替地层叠有多个第1单层和第2单层,第1单层由厚度为250nm以上且350nm以下的AlyGa1-yN单晶(0≤y<0.1)构成,第2单本文档来自技高网...
半导体基板以及半导体基板的检查方法

【技术保护点】
一种半导体基板,具有硅基板和所述硅基板上的氮化物晶体层,其中,所述氮化物晶体层具有:反应抑制层,抑制硅原子与III族原子的反应;应力产生层,产生压缩应力;以及活性层,形成电子元件,所述反应抑制层、所述应力产生层以及所述活性层从所述硅基板侧起按所述反应抑制层、所述应力产生层、所述活性层的顺序配置,所述应力产生层具有:第1晶体层,块状晶体状态下的晶格常数为a1;以及第2晶体层,位于与所述第1晶体层的活性层侧相接的位置,且块状晶体状态下的晶格常数为a2,其中,a1<a2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 JP 2014-227593;2014.11.07 JP 2014-227591.一种半导体基板,具有硅基板和所述硅基板上的氮化物晶体层,其中,所述氮化物晶体层具有:反应抑制层,抑制硅原子与III族原子的反应;应力产生层,产生压缩应力;以及活性层,形成电子元件,所述反应抑制层、所述应力产生层以及所述活性层从所述硅基板侧起按所述反应抑制层、所述应力产生层、所述活性层的顺序配置,所述应力产生层具有:第1晶体层,块状晶体状态下的晶格常数为a1;以及第2晶体层,位于与所述第1晶体层的活性层侧相接的位置,且块状晶体状态下的晶格常数为a2,其中,a1<a2。2.根据权利要求1所述的半导体基板,其中,所述第1晶体层具有包含2×1018cm-3以下的碳原子的部分。3.根据权利要求2所述的半导体基板,其中,所述第1晶体层具有包含1×1018cm-3以下的碳原子的部分。4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的半导体基板,其中,所述第1晶体层的厚度超过5.0nm且不足20nm。5.根据权利要求4所述的半导体基板,其中,所述第2晶体层的厚度为10nm以上且300nm以下。6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的半导体基板,其中,在所述反应抑制层的所述应力产生层侧的面,以1×108个/cm2以上且1×109个/cm2以下的密度具有面积为7×10-12cm2以上的孔。7.根据权利要求6所述的半导体基板,其中,在所述反应抑制层具有的所述孔的面积相对于整个面积的比为4%以下。8.根据权利要求1至权利要求7中的任一项所述的半导体基板,其中,所述氮化物晶体层的利用X射线倒晶格映射的所述反应抑制层的衍射面(-1-14)中的Qx值超过-0.6427且不足-0.63977。9.根据权利要求8所述的半导体基板,其中,构成所述反应抑制层的晶体的倒晶格坐标下的X射线半峰值宽度为0.006至0.009rlu的范围,其中,rlu是倒晶格空间单位。10.根据权利要求4至权利要求9中的任一项所述的半导体基板,其中,所述第1晶体层具有包含5×1018cm-3以下的碳原子的部分。11.根据权利要求2至权利要求10中的任一项所述的半导体基板,其中,所述第2晶体层具有包含1×1018cm-3以上的碳原子的部分。12.根据权利要求11所述的半导体基板,其中,所述第2晶体层具有包含5×1018cm-3以上的碳原子的部分。13.根据权利要求2至权利要求12中的任一项所述的半导体基板,其中,所述第1晶体层是AlxGa1-xN,其中,0.9≤x≤1,所述第2晶体层是AlyGa1-yN,其中,0≤y≤0...

【专利技术属性】
技术研发人员:山田永山本大贵笠原健司
申请(专利权)人:住友化学株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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