半导体器件及其制造方法技术

半导体器件（5），其包括支撑衬底（60）、置于支撑衬底（60）上的导电层（50）以及置于导电层（50）上的至少一个III族氮化物半导体层（200）。在III族氮化物半导体层（200）之中，导电层邻接III族氮化物半导体层（200c）具有n型导电类型、至多为1×107cm-2的位错密度和至多为5×1018cm-3的氧浓度。因此，可以提供具有高结晶度的半导体层的n向下型器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更具体地讲，涉及具有优良特性的垂直型。
技术介绍
包括发光器件和电子器件的垂直型半导体器件具有易于封装且面积效率高的特性。已提出了一种将基底衬底上生长的半导体层接合到不同于基底衬底的支撑衬底的方法，作为制造具有这种特性的垂直型半导体器件的方法。以举例的方式，日本专利特许公开No. 2010-212719 (PTLl)公开了在从基底层上生长的半导体层中去除基底衬底之后，在半导体层的表面(η型半导体层的表面)上形成高低不平的图案，以提高光提取效率。 日本专利特许公开No. 2007_158334(PTL2)公开了在基底衬底上生长半导体层，其间插入有蚀刻停止层，以便在去除蚀刻停止层处的基底衬底之后停止对半导体层的蚀刻，从而减轻对半导体层(η型半导体层)的损害并且改进η侧电极的接触特性。另外，日本专利特许公开No. 2010-232625 (PTL3)公开了将III族氮化物半导体层接合到支撑衬底上，其间插入有缓冲层，并且通过蚀刻去除缓冲层，以便于用激光剥离支撑衬底。引用列表专利文献PTLl :日本专利特许公开 No. 2010-212719PTL2 日本专利特许公开 No. 2007-158334PTL3 :日本专利特许公开 No. 2010-23262
技术实现思路
技术问题通过日本专利特许公开No. 2010-212719 (PTL I)、日本专利特许公开No. 2007-158334 (PTL 2)和日本专利特许公开No. 2010-232625 (PTL 3)中公开的方法制造的发光器件都是P向下(p-down)型发光器件，其中，在半导体层之中，P型半导体层结合到支撑衬底，并且基底衬底与η型半导体层分开。这种分开使η型半导体层劣化，并且其表面变得粗糙。因为难以将支撑衬底结合到具有粗糙表面的η型半导体层，所以难以通过PTL I至PTL 3中公开的方法制造其中η型半导体层结合到支撑衬底的η向下(n_down)型半导体器件。另外，根据PTL 2中公开的方法，因为具有独特特性的蚀刻停止层插入在基底层与半导体层之间，所以将生长在半导体层上的η型GaN层、活性层和ρ型GaN层的结晶度降低，从而导致半导体器件的性能降低。本专利技术的目的在于解决上述问题，并且提供具有高结晶度且与支撑衬底具有高结合特性的半导体层的η向下型半导体器件。问题的解决方法本专利技术提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括支撑衬底；置于所述支撑衬底上的导电层；以及置于所述导电层上的至少一个III族氮化物半导体层，其中，在所述III族氮化物半导体层之中，与所述导电层相邻的导电层邻接III族氮化物半导体层具有η型导电类型、至多为IXlO7CnT2的位错密度以及至多为5Χ IO18CnT3的氧浓度。在根据本专利技术的半导体器件中，所述导电层邻接III族氮化物半导体层可以具有至多为5Χ IO17CnT3的氧浓度。所述导电层邻接III族氮化物半导体层可以含有Al作为用于形成所述III族氮化物的III族元素。根据一个方面，本专利技术提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤准备第一复合衬底，所述第一复合衬底具有接合第一 III族氮化物半导体层的基底层； 在所述第一复合衬底的所述第一 III族氮化物半导体层上，生长至少一个第二 III族氮化物半导体层；将临时支撑衬底接合到所述第二 III族氮化物半导体层，以形成第二复合衬底；从所述第二复合衬底去除所述基底层；在所述第一 III族氮化物半导体层上形成导电层；将支撑衬底接合到所述导电层，以形成第三复合衬底；以及从所述第三复合衬底去除所述临时支撑衬底；其中，所述第一 III族氮化物半导体层具有η型导电类型、至多为IX IO7CnT2的位错密度和至多为5Χ IO18CnT3的氧浓度。根据另一个方面，本专利技术提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤准备第一复合衬底，所述第一复合衬底具有接合于第一 III族氮化物半导体层的基底层；在所述第一复合衬底的所述第一 III族氮化物半导体层上，生长至少一个第二 III族氮化物半导体层；将临时支撑衬底接合到所述第二 III族氮化物半导体层，以形成第二复合衬底；从所述第二复合衬底去除所述基底层；去除所述第一 III族氮化物半导体层；在所述第二 III族氮化物半导体层上形成导电层；将支撑衬底接合到所述导电层，以形成第四复合衬底；以及从所述第四复合衬底去除所述临时支撑衬底；其中，在所述第二 III族氮化物半导体层之中，与所述导电层相邻的导电层邻接III族氮化物半导体层具有η型导电类型、至多为IXlO7CnT2的位错密度和至多为5Χ IO17CnT3的氧浓度。本专利技术的有益效果通过本专利技术，可以提供具有高结晶度且与支撑衬底具有高结合特性的半导体层的η向下型半导体器件。附图说明图I是示出根据本专利技术的半导体器件的示例的示意性截面图。图2是示出根据本专利技术的制造半导体器件的方法的示例的示意性截面图。图3是示出根据本专利技术的制造半导体器件的方法的另一个示例的示意性截面图。图4是示出根据本专利技术的制造半导体器件的方法的又一个示例的示意性截面图。图5是示出根据本专利技术的制造半导体器件的方法的又一个示例的示意性截面图。图6是示出根据本专利技术的制造半导体器件的方法的又一个示例的示意性截面图。图7是示出根据本专利技术的制造半导体器件的方法中使用的制造第一复合衬底的方法的示例的示意性截面图。图8是示出根据本专利技术的制造半导体器件的方法中使用的制造第一复合衬底的方法的另一个示例的示意性截面图。图9是示出制造常规半导体器件的方法的示例的示意性截面图。图10是示出制造常规半导体器件的方法的另一个示例的示意性截面图。具体实施例方式(实施例I)参照图1，根据本专利技术的实施例的半导体器件5包括支撑衬底60 ;导电层50，其置于支撑衬底60上；以及至少一个III族氮化物半导体层200，其置于导电层50上，并且在 III族氮化物半导体层200之中，与导电层相邻的导电层邻接III族氮化物半导体层200c具有η型导电类型、至多为IXlO7cnT2的位错密度以及至多为5 X IO18CnT3的氧浓度。根据本实施例的半导体器件5是η向下型半导体器件，因为导电层邻接III族氮化物半导体层200c具有η型导电类型，并且因为其具有至多为IXlO7cnT2的位错密度以及至多为5Χ IO18CnT3的氧浓度，所以包括这种导电层邻接III族氮化物半导体层200c的III族氮化物半导体层200具有高结晶度以及与支撑衬底60的优良的结合特性。(支撑衬底)根据本实施例的半导体器件5中的支撑衬底6没有特别的限制并且可以使用适于支撑半导体器件5的III族氮化物半导体层200的任何衬底。从高透光性的观点来看，优选的是蓝宝石的支撑衬底或尖晶石的支撑衬底。从导电类型的观点来看，优选的是Si支撑衬底或III族氮化物的支撑衬底。从实现与III族氮化物半导体层200的热膨胀系数相等或大致相等的热膨胀系数的观点来看，优选的是III族氮化物的支撑衬底或SiC支撑衬底。支撑衬底60可以是单晶衬底或多晶衬底。另外，从随后将描述的增大支撑衬底60和导电层50之间的结合强度的观点来看，可以在支撑衬底60的表面上形成表面导电层65。这里，随后将描述的表面导电层65和导电层50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：京野孝史，石原邦亮，八乡昭广，吉田乔久，上野昌纪，木山诚，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：
国别省市：