制造化合物半导体的方法和制造半导体器件的方法技术

本发明专利技术公开了一种制造化合物半导体以及制造半导体器件的方法，该半导体包括衬底和相对于该衬底的晶格失配比为２％或更多的化合物半导体层，该制造半导体的方法包括：在所述衬底上形成缓冲层的第一外延生长步骤，该缓冲层在厚度方向上具有预定分布的晶格失配比来减小应变；和在缓冲层上形成化合物半导体层的第二外延生长步骤。第一外延生长步骤在６００℃或更低的温度下通过金属有机化学气相沉积来进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。更具体地，本专利技术涉及制造化合物半导体的方法和制造具有该化合物半导体的半导体器件的方法，该化合物半导体包括化合物半导体层，该化合物半导体层相对于衬底的晶格失配比为2％或更多。
技术介绍
过去，在构成半导体器件(例如，在1.3μm目标波长工作的光学器件和高电子迁移率的晶体管)的半导体中，已应用了InP衬底，在InP衬底中可实现与InGaAs等组成的化合物半导体层的晶格匹配。但是，InP昂贵，并且由于其极其柔软而难于处理，所以在半导体中使用InP作为衬底存在问题。因此，近来人们已尝试使用GaAs作为衬底。但是，将与GaAs具有不同晶格常数的半导体晶体沉积在GaAs衬底上伴随有晶格失配。晶格失配造成了许多晶体缺陷，并且导致结晶度下降。当制备各种类型的半导体或半导体器件时，由于在半导体制备过程中生成了晶体缺陷并由此导致结晶度降低，造成性质劣化和缺陷百分比增加。例如，当制备包括半导体激光器的发光设备或半导体发光设备时，发光效率由于非辐射复合(non-radiative recombination)而降低，而且在运行过程中缺陷会成倍增加，导致器件寿命缩短。而且，例如当制备包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造化合物半导体的方法，该半导体包括衬底和相对于所述衬底的晶格失配比为２％或更多的化合物半导体层，该方法包括：在所述衬底上形成缓冲层的第一外延生长步骤，所述缓冲层在厚度方向上具有预定分布的晶格失配比来减小应变；和在所述缓 冲层上形成所述化合物半导体层的第二外延生长步骤，其中所述第一外延生长步骤在６００℃或更低的温度下通过金属有机化学气相沉积来进行。

【技术特征摘要】
JP 2004-3-19 081241/20041.一种制造化合物半导体的方法，该半导体包括衬底和相对于所述衬底的晶格失配比为2％或更多的化合物半导体层，该方法包括在所述衬底上形成缓冲层的第一外延生长步骤，所述缓冲层在厚度方向上具有预定分布的晶格失配比来减小应变；和在所述缓冲层上形成所述化合物半导体层的第二外延生长步骤，其中所述第一外延生长步骤在600℃或更低的温度下通过金属有机化学气相沉积来进行。2.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中所述缓冲层和所述化合物半导体层每个都包括第III-V族化合物半导体。3.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中在所述沉积温度下，含有主要构成所述缓冲层的元素的原料分解率为50％或更多，所述原料被用在金属有机化学气相沉积中。4.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中在金属有机化学气相沉积中所述沉积温度在350℃～600℃范围中。5.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中所述缓冲层中晶格失配比的分布是通过多个缓冲子层来实现的。6.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中所述缓冲层中晶格失配比的分布是通过从衬底随距离而变化的梯度分布来实现的。7.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中在所述第一外延生长步骤中，所述缓冲层区域相对于所述衬底的晶格失配比在0.7％～2.0％范围内，该缓冲层区域的厚度对应于所述缓冲层厚度的1/4，并且与所述衬底相接触。8.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中在所述第一外延生长步骤中，所述缓冲层形成为使得所述缓冲层具有晶格失配比的变化速率随沉积时间而连续减小的区域和相对于所述衬底的晶格失配比要大于所述化合物半导体层的的区域。9.根据权利要求1所述的制造化合物半导体的方法，其中所述衬底包括GaAs或Si。10.根据权利要求2所述的制造化合物半导体的方法，其中在所述第一外延生长步骤中，第V族原料与第III族原料的进料比在0.7～10的范围内。11.根据权利要求2所述的制造化合物半导体的方法，其中在所述第一外延生...

【专利技术属性】
技术研发人员：里泰雄，日野智公，成井启修，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]