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外延生長基板與半導體裝置、外延生長方法

文檔序號:7007111閱讀:286來源:國知局
專利名稱:外延生長基板與半導體裝置、外延生長方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種將化合物半導體在其上面進行外延生長的外延生長基板,以及在使用該外延生長基板上形成的化合物半導體而構(gòu)成的半導體裝置。此外,還涉及制造該半導體裝置時進行的外延生長方法。
背景技術(shù)
以GaN為代表的III族氮化物半導體由于其帶隙大的關(guān)系,被作為藍色、綠色等發(fā)光二極管LED、鐳射二極管LD等發(fā)光元件及動力元件的材料而廣泛使用。在制造使用了硅等的LSI等之半導體裝置時,使用切出大口徑的大塊結(jié)晶而獲得的大口徑晶片的做法,但在這樣的化合物半導體上卻難以獲得如4英尺口徑以上等大口徑的大塊結(jié)晶。為此,在制 造使用這種化合物半導體之半導體裝置時,通常使用在與其不同材料組成的基板上將該化合物半導體進行異質(zhì)外延生長而得到的晶片。此外,構(gòu)成LED與LD的pn結(jié)與異質(zhì)結(jié)也是進一步通過在其之上進行外延生長來獲得。例如,作為能使GaN單結(jié)晶生長的外延生長基板材料,已知的有監(jiān)寶石、SiC等等。這些材料比較容易獲得大口徑的大塊結(jié)晶,而且通過對其面方位進行適當選擇,能夠使GaN在這些結(jié)晶組成之基板上進行異質(zhì)外延生長,從而可以獲得由大口徑GaN單結(jié)晶形成的晶片。然而,這些材料組成的基板價格昂貴,因此人們也在進行使用更加便宜的硅(Si)單結(jié)晶基板的研究。在這種異質(zhì)外延生長的情況下,構(gòu)成基板的材料與如III族氮化物等半導體層之間存在晶格常數(shù)的不同。由于這種晶格常數(shù)差異即晶格不匹配而在半導體層上會發(fā)生錯位等結(jié)晶缺陷以及裂化。專利文獻I中敘述了一種減少因晶格不匹配所引發(fā)之不良影響的技術(shù)。在此,在質(zhì)量要求特別高的能動層即直接與元件運作相關(guān)連的層與Si單結(jié)晶基板之間插入用來緩和能動層材料與Si之間晶格不匹配的緩沖層。據(jù)專利文獻I中所述,在(111)面的Si單結(jié)晶基板上若是將AlGaInN多層膜作為緩沖膜來形成的話,就能在其之上得到質(zhì)量優(yōu)異的III族氮化物半導體層。此外,在異質(zhì)外延生長的情況下,由于構(gòu)成基板的材料與半導體層之間發(fā)生化學反應(yīng),對生長的半導體層造成不良影響。由于這種化學反應(yīng)引發(fā)的不良影響在晶片端部發(fā)生的特別明顯,這種影響會波及到半導體層的中心部。專利文獻2記載了減少這種影響的技術(shù)。這種技術(shù)中,在基板晶片(硅)的端部形成由SiN組成的保護膜。當在該保護膜上使III族氮化物半導體層生長的情況下,SiN會阻止該化學反應(yīng),不讓該化學反應(yīng)在晶片端部發(fā)生。由此,通過抑制端部發(fā)生的化學反應(yīng),在硅基板上能夠獲得質(zhì)量優(yōu)異的III族氮化物半導體層。專利文獻I日本專利特開2007-258230號公報專利文獻2日本專利特開2009-256154號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題根據(jù)專利文獻I所述的技術(shù),可改善因晶格不匹配引起的結(jié)晶缺陷與裂化。為此,實際上在Si單結(jié)晶基板上借由緩沖層對于III族氮化物半導體進行異質(zhì)外延生長的情況下,于晶片即Si單結(jié)晶基板的中心部可以得到裂化少的III族氮化物半導體層。然而,在晶片周邊端部發(fā)生小規(guī)模裂化特別多的現(xiàn)象非常多見。實際上雖然該晶片端部并沒有形成如發(fā)光元件與晶體管等半導體元件,但是該裂化有時候也會蔓延到晶片的中心部。在這種情況下,該裂化將對于制造好的半導體元件造成重大的不良影響。這樣的問題,即使使用專利文獻2所述的技術(shù),也不能全部解決。S卩,要抑制這種在晶片端部的裂化發(fā)生,是十分困難的。本發(fā)明是鑒于這些問題而制造的,目的在于提供一種解決上述問題點的發(fā)明。
解決課題的方法本發(fā)明為了解決上述課題而構(gòu)成為如下。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,其是一種具備硅單結(jié)晶基板和由III族氮化物半導體在所述硅單結(jié)晶基板的主要面上形成的緩沖層的外延生長基板,所述緩沖層在所述硅單結(jié)晶基板的主要面中心部上為單結(jié)晶,在所述硅單結(jié)晶基板主要面上的所述中心部周圍區(qū)域為多結(jié)晶。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,所述硅單結(jié)晶基板的主要面為(111)面。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,在所述硅單結(jié)晶基板的主要面中心部施加有鏡面加工,在所述硅單結(jié)晶基板主要面上的所述中心部周圍區(qū)域施加有粗面加工。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,所述中心部周圍經(jīng)粗面加工的區(qū)域的算術(shù)平均粗糙度為IOnm以上。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,所述硅單結(jié)晶基板于所述主要面外側(cè)之外周部具有經(jīng)錐形加工的斜邊部,該斜邊部施加有粗面加工。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,所述緩沖層中包含由氮化鋁(AlN)組成的層。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,所述緩沖層中包含超晶格結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的外延生長基板,其特征為,由硅單結(jié)晶組成,在主要面中心部施加有鏡面加工,在主要面上的所述中心部周圍區(qū)域施加有粗面加工。本發(fā)明的半導體裝置,其特征為,具備所述外延生長基板和由III族氮化物半導體形成在該外延生長基板的主要面上的能動層。本發(fā)明的半導體裝置,其特征為,在所述能動層中,操作電流在與所述主要面平行的方向上流動運作。本發(fā)明的外延生長方法,其特征為,其為在單結(jié)晶基板主要面上將與該單結(jié)晶基板不同材料組成的生長層進行異質(zhì)外延生長的外延生長方法,在對所述單結(jié)晶基板主要面的中心部施以鏡面加工、對所述主要面的所述中心部周圍區(qū)域施以粗面加工后,將所述生長層進行異質(zhì)外延生長。本發(fā)明的外延生長方法,其特征為,所述單結(jié)晶基板由硅組成,所述生長層由III族氮化物半導體構(gòu)成。發(fā)明效果本發(fā)明由于采用了上述結(jié)構(gòu),因此能夠抑制在Si單結(jié)晶基板上使III族氮化物半導體進行異質(zhì)外延生長時發(fā)生在晶片端部的裂化。


圖I為本發(fā)明實施方式所涉及的用于外延生長基板的硅單結(jié)晶基板的形態(tài)示意圖。圖2為表示利用本發(fā)明實施方式所涉及的外延生長基板上面而形成的半導體裝置結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3為比較例(a)與本發(fā)明實施例(b)所構(gòu)成之半導體裝置的外觀圖片。圖4為表示本發(fā)明實施例中晶片端部周邊截面結(jié)構(gòu)輪廓的圖。
具體實施例方式以下對于本發(fā)明實施方式所涉及的外延生長基板進行說明。利用該外延生長基板形成的半導體裝置為利用了 GaN與AlGaN異質(zhì)結(jié)的高電子遷移率晶體管(HEMT)。另外,一般來說在使用半導體裝置的時候,于制造工序后通過晶片切割得到各個半導體元件(HEMT元件),或者是將上述元件置于包裝好的形態(tài)下。然而,這里并不限于上述形態(tài),即使是切割前的晶片狀態(tài),也包含于該半導體裝置中。在該外延生長基板中,硅(Si )單結(jié)晶基板上形成有由III族氮化物半導體構(gòu)成的緩沖層。這里Si單結(jié)晶基板是將擁有金剛石結(jié)構(gòu)的Si單結(jié)晶的(111)面作為主要面的6英尺口徑基板。該Si單結(jié)晶基板11的平面圖以及其I-I方向的截面圖如圖I所示。其形狀為略圓板狀,但是為了在使用其來制造半導體裝置的制造過程中指定晶片的方向,要在周圍一部分處形成并非圓弧形,而是直線形狀的部分即定向平面(Orientation Flat)。此外,將圖I中截面圖的右側(cè)擴大來表示Si單結(jié)晶基板11的端部截面形狀的一個例子。在該Si單結(jié)晶基板11的形狀中,圖I擴大截面圖中的區(qū)域A為主要面外側(cè)的最外周部,如圖所示,其是施加了錐形加工或R加工的斜邊部。斜邊部的形狀雖然是根據(jù)規(guī)格來確定的,但是其幅寬為數(shù)_以下,通常為O. 5mm以下。此外,區(qū)域B與區(qū)域C在同一平面即主要面上,區(qū)域B即鏡面部為包含主要面中央的主要面中心部,區(qū)域C為圍繞區(qū)域B的主要面端部區(qū)域。主要面的面方位為(111)面,在區(qū)域B上施加有鏡面加工。區(qū)域B占據(jù)了 此Si單結(jié)晶基板11主要面的大部分,在其上面制造半導體裝置。區(qū)域C即粗面部的面方位與區(qū)域B相同,為(111)面,但是相對于區(qū)域B上施加有鏡面加工,區(qū)域C上則施加有粗面加工。在此,所謂粗面加工是指使表面以規(guī)定表面粗糙度來制造出凹凸的加工。通過設(shè)置該區(qū)域C,能夠抑制于該Si單結(jié)晶基板11上生長的半導體層即生長層的晶片端部上裂化的發(fā)生與蔓延。該表面粗糙度,例如作為JISB0601所規(guī)定之算術(shù)平均粗糙度Ra,為IOnm以上。當Ra小于IOnm時,單結(jié)晶生長部分會變大,產(chǎn)生裂化。此外,區(qū)域C的幅寬范圍優(yōu)選O. 2mm-10mm,但在防止裂化的效果確切無疑的范圍內(nèi),則越窄越好。為此,更優(yōu)選為O.的范圍。這種形成粗面部的加工,例如可以用噴砂來進行。這種情況下,在對位于全部主要面施加過鏡面加工的Si單結(jié)晶基板即晶片上的中心部,如圖I中區(qū)域B,進行遮掩后,在高壓下照射磨粒即可。此外,也可使用利用藥液的化學處理與等離子處理等。此外,Si單結(jié)晶基板11中形成區(qū)域C的位置為中心部周圍區(qū)域,這可以是整個中心部周圍區(qū)域,也可以是一部分區(qū)域。至少在易發(fā)生裂化的位置形成區(qū)域B即可。所謂易發(fā)生裂化的位置,例如為定向平面部或者凹槽部。例如Si單結(jié)晶基板11將(111)面作為主要面的情況下,定向平面部與凹槽部一般形成于從晶片中心方向起,相當于(110)面的地方。這種情況下,在區(qū)域B的外側(cè)和構(gòu)成定向平面部與凹槽部的位置形成區(qū)域C為有效。此外,在以(111)面作為主要面的Si單結(jié)晶基板中,當定向平面部與凹槽部形成于從相當于該 (110)面的地方僅以25-35° ,85-95°、145-155°的任一角度旋轉(zhuǎn)到的位置處時,晶片端部難以發(fā)生垂直方向的裂化蔓延。這種情況下,也可以在容易生成裂化的相當于(110)面位置的周邊形成區(qū)域C。Si單結(jié)晶基板11為如上所述形態(tài)的單結(jié)晶,為pn的任一種導電型,電阻率沒有特別限定,各種類型都可以使用。B摻雜的P型基板、P與As摻雜的η型基板中,電阻率例如可以是0.001Ω * cm-100000 Ω · cm的范圍。其他雜質(zhì)也沒有特別限定。Si單結(jié)晶基板
11的厚度,即圖I中的T,例如為700 μ m。其制造方法隨意,例如可以通過CZ法和FZ法獲得。如上所述,形成了定向平面,但其方向可以任意。這種結(jié)構(gòu)的S i單結(jié)晶基板11,其特征為設(shè)置有施以粗面加工的區(qū)域C。不設(shè)置區(qū)域C,只設(shè)置有區(qū)域A與區(qū)域B的結(jié)構(gòu),即全部主要面施以鏡面加工的Si單結(jié)晶基板則與過去所知基板相同。如后文所述,通過設(shè)置區(qū)域C,在其上面形成的生長層中特別能抑制晶片端部裂化的生成。圖2表示作為該Si單結(jié)晶基板11構(gòu)成要素的、使用外延生長基板10的半導體裝置之截面結(jié)構(gòu)。上述構(gòu)成的Si單結(jié)晶基板11上形成有緩沖層20,構(gòu)成外延生長基板10。HEMT由于形成在形成于該緩沖層20上的能動層30當中,其作為半導體裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示。能動層30由通道層(channel layer)31與電子供給層32所構(gòu)成,構(gòu)成HEMT中的操作電流的電子層形成于通道層31與電子供給層32界面附近。該操作電流流經(jīng)電子供給層32上形成的源電極和漏極之間的區(qū)域,在此均省略圖示,根據(jù)源電極和漏極之間形成的、柵極的電位,在此省略圖示,設(shè)定其開關(guān)。為緩和能動層30與Si基板之間的晶格不匹配所至的影響,并且提高能動層30的結(jié)晶性,將緩沖層20插入到能動層30與Si基板11之間。由此,能夠使在能動層30中其元件所運作的HEMT特性保持良好。緩沖層20是依次對初期生長層21、超晶格層積體22進行外延生長而構(gòu)成的。無論哪一層都由III族氮化物半導體構(gòu)成。在HEMT結(jié)構(gòu)的情況下,因為有必要抑制縱向方向的泄露電流,所以緩沖層優(yōu)選為半絕緣性的。通過導入Fe、C、Mg等雜質(zhì),能夠提高絕緣性。而為了防止雜質(zhì)混進能動層中,最好摻入C。初期生長層21例如由氮化鋁(AlN)構(gòu)成,其厚度為例如lOOnm。而即便在III族元素中,因Ga和In容易同Si發(fā)生反應(yīng)而易于產(chǎn)生缺陷,由于這種缺陷,在其之上生長的外延層中也易于產(chǎn)生缺陷。為此,特別優(yōu)選使用不含有Ga、In的A1N。但并不要求很高的純度,以Ga、In為首,以1%以下的添加率包括Si、H、0、B、Mg、As、P等雜質(zhì)也可。如上所述,緩沖層20是為了緩和能動層30與Si單結(jié)晶基板11之間的晶格不匹配的影響而形成的,這其中該初期生長層21是為了通過抑制形成于其上的層即超晶格層積體22等與Si單結(jié)晶基板11之間的反應(yīng),提高形成于其上之層的結(jié)晶性而形成的。超晶格層積體22擁有超晶格結(jié)構(gòu),所述超晶格結(jié)構(gòu)為第I層221與第2層222通過外延生長而周期性地呈多重層積的結(jié)構(gòu)。用于緩和由于Si單結(jié)晶基板11 (Si)與能動層30即III族氮化物半導體之間的晶格不匹配而產(chǎn)生缺陷的緩沖層20,其主要的效果通過該超晶格層積體22來實現(xiàn)。第I層221例如可以與初期生長層21 —樣由AlN構(gòu)成,第2層222例如用混合晶體ALhGaxN構(gòu)成。在此,第I層221 (AlN)的帶隙為6. 2eV, GaN的帶隙為3.5eV。第2層222 (ALhGaxN)的帶隙由于是根據(jù)x而定的、前兩者之間的值,因此第2層222的帶隙要比第I層221的帶隙要小。為了提高HEMT縱向方向上的耐壓程度,最好將第I層221與第2層222之間的帶隙差變大。為此,最好在第2層上為O. 5 < x < 1,使其同第I層221之間的組成差變大。在此,當X < O. 5的情況下,上述晶格不匹配的緩和效果不充分,能動層30上容易發(fā)生結(jié)晶缺陷與裂化。此外,在包含Al的情況下,由于提高電阻率的C易于滲入結(jié)晶晶格內(nèi),提高其電學效果,因此第2層222最好不用GaN,x < I。另外,在生長初期層21與超晶格層積體22之間,例如可以插入由混合晶體AlGaN組成的其他層。帶隙大的第I層221抑制隧穿電流,給予緩沖層20更高的絕緣性。另一方面,擁有與能動層30晶格常數(shù)相近的第2層222,有助予抑制裂化和晶片撓曲。為此,這些膜厚要考慮其效果來進行適當設(shè)定。具體來說,第I層221在為AlN的情況下,為了作為難以產(chǎn)生 隧穿電流與裂化的厚度,優(yōu)選為2-10nm范圍內(nèi)。第2層222比前者更厚,優(yōu)選厚度為40nm以下。第I膜層221、第2層222交互層積,其層積總數(shù)在緩和Si單結(jié)晶基板與能動層30之間晶格不匹配,且能夠確保緩沖層20絕緣性的前提下進行適當設(shè)定,例如該積層總數(shù)為50層以上。其中,并沒有必要對于超晶格積層體22中的這些層指定各自的厚度與組成。能動層30的結(jié)構(gòu)根據(jù)使用它的半導體裝置結(jié)構(gòu)而進行適當設(shè)定。在此,緩沖層20上依次形成有通道層31、電子供給層32。通道層31由GaN構(gòu)成,其厚度例如為O. 75m的高純度層;電子供給層32為ALhGaxN的η型層,其中,x = O. 73左右。這些與通常人們所知的GaN系HEMT中所用的材料相同。此外,位于通道層31上的電子供給層32 —側(cè)中,在HEMT元件運作方面最好將雜質(zhì)濃度盡可能降低,例如優(yōu)選將C濃度控制在4X1016cm_3以下。其中從補償GaN中η型雜質(zhì)的觀點來看,C濃度優(yōu)選I X IO15CnT3以上。此外,能動層30的結(jié)構(gòu)可以使用與通常所知的、使用了III族氮化物半導體的半導體裝置相同的材料。上述結(jié)構(gòu)可以利用眾所周知的有機化學氣相沉積法(MOCVD)以及分子線外延法(ΜΒΕ),在Si單結(jié)晶基板11上形成。下面,就在上述結(jié)構(gòu)中將Si單結(jié)晶基板11作為圖I的結(jié)構(gòu)的這點,對于其之上的生長層即緩沖層20、能動層30造成的影響進行說明。圖3為使用沒有設(shè)置圖I中區(qū)域C的Si單結(jié)晶基板形成圖2所示結(jié)構(gòu)的半導體裝置的情況(a :比較例),以及使用設(shè)置有圖I中區(qū)域C的Si單結(jié)晶基板11形成圖2所示結(jié)構(gòu)的半導體裝置的情況(b :實施例)下,晶片端部的定向平面部分即110面?zhèn)壬系耐庥^照片。在此,無論哪種情況,均為從斜邊部即區(qū)域A側(cè)的斜上方觀察的暗視野圖像。在此,Si單結(jié)晶基板是由電阻率O. 01 Ω · cm、650 μ m厚的CZ法即B摻雜所制造的6央尺徑晶片。實施例中晶片截面的斜切為圖I所不的形狀,圖I中t = 300 μ m、θ =22°。通過噴砂對Si單結(jié)晶基板全周附近的斜邊部即區(qū)域A以及其內(nèi)側(cè)的O.范圍即區(qū)域C進行微噴砂處理,實現(xiàn)將Ra控制在IOO-IOOOnm范圍的粗面化處理。此外,定向平面部分上的區(qū)域C,其寬度為770 μ m。在微噴砂處理時,為了不使晶片的中心側(cè)即區(qū)域B粗面化而使用防蝕材料進行遮掩,等處理完畢后再剝離該材料。此外,由于本實施例中將作為掩膜的抗蝕層用手涂抹形成的,因此實際上區(qū)域C的寬度并無規(guī)定,而在上述O.范圍內(nèi)為不均等。然而,通過光刻法(photography),或者利用具有邊沖洗功能的旋轉(zhuǎn)涂膠機進行涂布,能夠更加容易且準確地控制區(qū)域C的寬度。很明顯在這種情況下也能獲得相同的效果。另外,使用觸針式段差計來進行算術(shù)平均粗糙度(Ra)的測量。測量時的走查距離設(shè)定為2_,選擇區(qū)域C上的5個位置,包含定向平面部分而進行測量。5個位置中的的測量結(jié)果為Ra = 180、205、215、260、310nm,平均為234nm。在沒有進行微噴砂處理的比較例即鏡面晶上同樣的5個位置測量結(jié)果為Ra = I. 5,2. 0,2. 2,2. 5,2. 5nm,平均為2. lnm。通過這一結(jié)果,明顯看出經(jīng)過粗面化處理的Ra是增大了。初期生長層使用IOOnm厚的A1N,超晶格積層體中的第I層使用4nm厚的A1N、第2層使用25nm厚的Alai5Gaa85N,超晶格積層體中第I層與第2層的積層總數(shù)合計75為層。通道層31為O. 75 μ m厚的GaN,電子供給層為厚度18nm的η型Ala27Ga0.73Ν。利用2次離子質(zhì)量分析法(SMS)實際測得的C濃度為超晶格積層體中為lX1019cm_3,通道層的電子供給層側(cè)中為O. 8 3. OX 1016m_3。在制造這種結(jié)構(gòu)的晶片之際,采用了作為載氣而使用氫與氮的MOCVD法。作為III族原料而使用三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA),作為氮原料而使用氨。于各層的生長中,如表I所示氣體壓力與基板溫度分別采用了最優(yōu)化的條件。在此,于通道層的形成中,初期的緩沖層側(cè)與末期的電子供給層側(cè)的條件會發(fā)生改變。氣體組成、流量根據(jù)各層的組成進行適當設(shè)定。另外,這些條件在實施例與比較例中均相同。為此,實施例與比較例是除了 Si單結(jié)晶基板中區(qū)域C即粗面部的有無之外,其他條件則完全相同。表I
權(quán)利要求
1.一種外延生長基板,其特征為,其是具備硅單結(jié)晶基板和由III族氮化物半導體在所述硅單結(jié)晶基板的主要面上形成的緩沖層的外延生長基板, 所述緩沖層在所述硅單結(jié)晶基板的主要面中心部上為單結(jié)晶,在所述硅單結(jié)晶基板主要面上的所述中心部周圍區(qū)域為多結(jié)晶。
2.如權(quán)利要求I所述的外延生長基板,其特征為,所述硅單結(jié)晶基板的主要面為(111)面。
3.如權(quán)利要求I或2所述的外延生長基板,其特征為, 在所述硅單結(jié)晶基板的主要面中心部施加有鏡面加工,在所述硅單結(jié)晶基板主要面上的所述中心部周圍區(qū)域施加有粗面加工。
4.如權(quán)利要求3所述的外延生長基板,其特征為, 所述中心部周圍經(jīng)粗面加工的區(qū)域的算術(shù)平均粗糙度為IOnm以上。
5.如權(quán)利要求3或4所述的外延生長基板,其特征為, 所述硅單結(jié)晶基板于所述主要面外側(cè)的外周部具有經(jīng)錐形加工的斜邊部,該斜邊部施加有粗面加工。
6.如權(quán)利要求I至5任一項所述的外延生長基板,其特征為, 所述緩沖層中包含由氮化鋁(AlN)組成的層。
7.如權(quán)利要求I至6任一項所述的外延生長基板,其特征為, 所述緩沖層中包含超晶格結(jié)構(gòu)。
8.—種外延生長基板,其特征為, 其由硅單結(jié)晶組成,在主要面中心部施加有鏡面加工,在主要面上的所述中心部周圍區(qū)域施加有粗面加工。
9.一種半導體裝置,其特征為, 具備權(quán)利要求I至8任一項所述的外延生長基板和由III族氮化物半導體在該外延生長基板的主要面上形成的能動層。
10.如權(quán)利要求9所述的半導體裝置,其特征為,在所述能動層中,操作電流在與所述主要面平行的方向上流動運作。
11.一種外延生長方法,其特征為,其在單結(jié)晶基板的主要面上使由與該單結(jié)晶基板不同材料形成的生長層進行異質(zhì)外延生長, 在對所述單結(jié)晶基板主要面的中心部施以鏡面加工、對所述主要面的所述中心部周圍區(qū)域施以粗面加工后,使所述生長層進行外延生長。
12.如權(quán)利要求11所述的外延生長方法,其特征為 所述單結(jié)晶基板由硅組成,所述生長層由III族氮化物半導體構(gòu)成。
全文摘要
使Ⅲ族氮化物半導體于Si單結(jié)晶基板上進行異質(zhì)外延生長時,抑制在晶片端部發(fā)生的裂化。區(qū)域A為主要面外側(cè)的最外周部,如圖所示,其是施加了錐形加工的斜邊部。區(qū)域B與區(qū)域C在同一平面即在于主要面上,區(qū)域B即鏡面部為主要面的中心部,區(qū)域C為圍繞區(qū)域B的主要面端部區(qū)域。主要面的面方位為(111)面,在區(qū)域B上施加有鏡面加工。區(qū)域B占據(jù)了此Si單結(jié)晶基板11主要面的大部分,在其上面制造半導體裝置。區(qū)域C即粗面部的面方位與區(qū)域B相同,為(111)面,但是相對于區(qū)域B上施加有鏡面加工,而區(qū)域C上則施加有粗面加工。
文檔編號H01L21/338GK102959682SQ20118003155
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者生田哲也, 日野大輔, 柴田智彥 申請人:同和電子科技有限公司
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