III族氮化物半导体基板及III族氮化物半导体基板的制造方法技术

III族氮化物半导体基板的制造方法，包括：蓝宝石基板准备工序(S10)，准备具有作为主表面的{10‑10}面或{10‑10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面的蓝宝石基板；热处理工序(S20)，一边进行氮化处理一边对蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行氮化处理的情况下对蓝宝石基板进行热处理；缓冲层形成工序(S30)，在热处理后的蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；生长工序(S40)，在缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，对蓝宝石基板的主表面的面方位、热处理时的氮化处理的有无、以及缓冲层形成工序中的生长温度中的至少一个进行调整，使III族氮化物半导体层的生长面成为规定的面方位。

Fabrication of Group III Nitride Semiconductor Substrates and Group III Nitride Semiconductor Substrates

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】III族氮化物半导体基板及III族氮化物半导体基板的制造方法
本专利技术涉及一种III族氮化物半导体基板及III族氮化物半导体基板的制造方法。
技术介绍
相关技术公开于专利文献1。如专利文献1所公开的那样，当在III族氮化物半导体结晶的c面上形成设备(例如光设备、电子设备等)时，压电电场会引起内部量子效率降低。因此，尝试在所谓的半极性面(与极性面和非极性面不同的面)上形成设备。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-160755号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如果在半极性面上形成设备，则与在c面上形成设备相比，能够提高内部量子效率。本专利技术的课题在于，提供一种以所期望的半极性面作为生长面而使III族氮化物半导体外延生长的新技术。用于解决课题的手段根据本专利技术，提供一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其包括：蓝宝石基板准备工序，准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；热处理工序，一边进行氮化处理一边对所述蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下对所述蓝宝石基板进行热处理；缓冲层形成工序，在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及生长工序，在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，对所述蓝宝石基板的所述主表面的面方位、所述热处理时的所述氮化处理的有无以及所述缓冲层形成工序中的生长温度中的至少一个进行调整，使所述III族氮化物半导体层的所述生长面成为所述规定的面方位。另外，根据本专利技术，提供一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其包括：蓝宝石基板准备工序，准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；热处理工序，一边对所述蓝宝石基板进行氮化处理一边在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下在1060℃以上且1120℃以下的温度下对所述蓝宝石基板进行热处理；缓冲层形成工序，在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及生长工序，在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层。另外，根据本专利技术，提供一种III族氮化物半导体基板，其中，其具有III族氮化物半导体层，所述III族氮化物半导体层由III族氮化物半导体结晶构成，并且生长面的面方位为{10-15}面和{10-15}面以大于0°且0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面中的任意的面。专利技术的效果根据本专利技术，实现了以所期望的半极性面作为生长面而使III族氮化物半导体外延生长的新技术。附图说明通过如下所述的适宜的实施方式及其附带的以下附图进一步阐明上述目的、及其他目的、特征及优点。图1是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的流程图。图2是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的工序图。图3是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的流程图。图4是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的一个例子的侧面示意图。图5是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的工序图。具体实施方式下面，使用附图对本专利技术的III族氮化物半导体基板及III族氮化物半导体基板的制造方法的实施方式进行说明。需要说明的是，图仅仅是用于说明专利技术的构成的概略图，各构件的大小、形状、数量、不同构件的大小比例等不限定于图示。＜第一实施方式＞首先，说明本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的一个例子。图1是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的流程图。如图所示，本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法包括：蓝宝石基板准备工序S10、热处理工序S20、缓冲层形成工序S30、以及生长工序S40。在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面的蓝宝石基板。图2(1)示出了该工序中准备的蓝宝石基板10的侧面示意图的一个例子。蓝宝石基板10的直径例如为1英寸以上。另外，蓝宝石基板10的厚度例如为300μm以上。主表面11是{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面。{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面，例如可以为{10-10}面在任意方向上以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以大于0°且为30°以下范围内的任意角度倾斜的面。或者，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以大于12.5°且为22.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。例如，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下、4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向上以大于0°且为60°以下范围内的任意角度倾斜的面。或者，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向上以大于12.5°且为22.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。例如，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下、4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向和与a面平行的方向两个方向上分别以上述举例中的任意角度倾斜的面。另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与第一面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。第一面是c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面。另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以29.5°以上且30.5°以下范围内的任意角度倾斜的面进一步在与c面平行的方向上以27.5°以上且30.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。蓝宝石基板10的主表面11的面方位是用于调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位的一个因子(第一因子)。即，通过调整蓝宝石基板10的主表面11的面方位，能够调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位。另外，蓝宝石基板10的主表面11的面方位也是用于调整在其上外延生长的III族氮化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，其包括：蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10‑10}面或{10‑10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；热处理工序，该工序一边进行氮化处理一边对所述蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下对所述蓝宝石基板进行热处理；缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，对所述蓝宝石基板的所述主表面的面方位、所述热处理时的所述氮化处理的有无、以及所述缓冲层形成工序中的生长温度中的至少一个进行调整，使所述III族氮化物半导体层的所述生长面成为所述规定的面方位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.10 JP 2017-0017581.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，其包括：蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；热处理工序，该工序一边进行氮化处理一边对所述蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下对所述蓝宝石基板进行热处理；缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，对所述蓝宝石基板的所述主表面的面方位、所述热处理时的所述氮化处理的有无、以及所述缓冲层形成工序中的生长温度中的至少一个进行调整，使所述III族氮化物半导体层的所述生长面成为所述规定的面方位。2.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，其包括：蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；热处理工序，该工序一边对所述蓝宝石基板进行氮化处理一边在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层。3.如权利要求1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。4.如权利要求1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，在所述热处理工序中，一边进行所述氮化处理一边进行所述热处理，在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1055℃以上且1120℃以下。5.如权利要求1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面或{10-10}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，在所述热处理工序中，在不进行所述氮化处理的情况下进行所述热处理，在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。6.如权利要求1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与c面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为800℃以上且1120℃以下。7.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：住田行常，藤山泰治，
申请(专利权)人：古河机械金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP