專利名稱：半導體裝置的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在具有低位錯區(qū)域和高位錯區(qū)域的襯底上形成氮化物半導體層的半 導體裝置的制造方法，特別涉及能夠提高氮化物半導體層的表面平坦性的半導體裝置的制 造方法。
背景技術：
在具有低位錯區(qū)域和高位錯區(qū)域的襯底上形成氮化物半導體層時，存在如下情 況在高位錯區(qū)域上所產(chǎn)生的異常生長傳播到低位錯區(qū)域，氮化物半導體層的平坦性惡化。 因此，提出如下方法以覆蓋高位錯區(qū)域的方式形成絕緣膜，防止高位錯區(qū)域上的異常生長 (例如，參考專利文獻1)。專利文獻1日本特開2004-221480號公報
以往，以覆蓋高位錯區(qū)域的方式形成絕緣膜，所以，無論如何絕緣膜的寬度都變大。因 此，在氮化物半導體層的生長中，原料從絕緣膜上擴散，在絕緣膜的附近，氮化物半導體層 的厚度增大。其結果是，存在如下問題氮化物半導體層的表面平坦性惡化，元件的成品率 降低。
發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而進行的，其目的在于得到能夠提高氮化物半 導體層的表面平坦性的半導體裝置的制造方法。本發(fā)明提供一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，具備如下工序準備具有低 位錯區(qū)域和位錯密度比所述低位錯區(qū)域高的高位錯區(qū)域的襯底；以不覆蓋所述高位錯區(qū)域 而包圍所述高位錯區(qū)域的方式在所述低位錯區(qū)域上形成絕緣膜；在形成所述絕緣膜之后， 在所述襯底上形成氮化物類半導體層。根據(jù)本發(fā)明，能夠提高氮化物半導體層的表面平坦性。
圖1是用于對本發(fā)明的實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明的剖面圖。圖2是用于對本發(fā)明的實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明的剖面圖。圖3是用于對本發(fā)明的實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明的剖面圖。圖4是表示利用比較例的制造方法制造的半導體裝置的俯視圖。圖5是表示利用本發(fā)明的實施方式的制造方法制造的半導體裝置的俯視圖。附圖標記說明
10 低位錯區(qū)域
12 高位錯區(qū)域
14GaN襯底(襯底)
16絕緣膜18氮化物半導體層。
具體實施例方式參照附圖對本發(fā)明的實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明。圖1 3是用 于對本發(fā)明的實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明的剖面圖。首先，如圖1所示，準備具有低位錯區(qū)域10和位錯密度比低位錯區(qū)域10高的高位 錯區(qū)域12的GaN襯底14。低位錯區(qū)域10具有( 極性，高位錯區(qū)域12具有N極性。然后，如圖2所示，以不覆蓋高位錯區(qū)域12而包圍高位錯區(qū)域12的方式，在低位 錯區(qū)域10上形成由SiA或者SiN構成的絕緣膜16。絕緣膜16的寬度W為10 μ m，厚度為 IOOOA0對于絕緣膜16的成膜方法來說，使用蒸鍍法、濺射法或者CVD等。此處，從高位錯 區(qū)域12的外端離開10 μ m形成絕緣膜16。然后，如圖3所示，在GaN襯底14上形成由AlJnfaan^O彡χ彡UO^y ^ 1) 構成的氮化物半導體層18。此時，在極性與低位錯區(qū)域10相反的高位錯區(qū)域12上和絕緣 膜16上幾乎不生長氮化物半導體層18。并且，在高位錯區(qū)域12和絕緣膜16之間的GaN襯 底14上形成有氮化物半導體層18。并且，在形成在低位錯區(qū)域10上的氮化物半導體層18上，周期性地形成有發(fā)光 元件(未圖示)。對于氮化物半導體層18來說，具體地說，是從GaN襯底14依次層疊的厚 度為Iym的η型GaN層、厚度為1 μ m的η型Alaci7Giia93I厚度為IOOnm的η型GaN層、活 性層、厚度為20nm的ρ型Ala2GEia8N層、厚度為IOnm的ρ型GaN層、厚度為400nm的ρ型 AlaoMl93N以及厚度為IOOnm的ρ型GaN層?；钚詫邮菍⒑穸葹?. 5nm的In0. R9N層和 厚度為7nm的Inatl2Giia98N層疊3周期的多重量子阱。關于本實施方式的效果，與比較例進行比較說明。圖4是表示利用比較例的制造 方法制造的半導體裝置的俯視圖。并且，在圖中透視了氮化物半導體層18。在比較例中，由 于沒有形成絕緣膜16，所以，在高位錯區(qū)域12上所產(chǎn)生的異常生長20傳播到低位錯區(qū)域 10。圖5是表示利用本發(fā)明的實施方式的制造方法制造的半導體裝置的俯視圖。在本 實施方式中，以包圍高位錯區(qū)域12的方式，在低位錯區(qū)域10上形成絕緣膜16，所以，能夠防 止在高位錯區(qū)域12上產(chǎn)生的異常生長20傳播到低位錯區(qū)域10。此外，由于絕緣膜16不覆蓋高位錯區(qū)域12，所以，能夠使絕緣膜16的寬度w較窄。 因此，能夠防止由于原料擴散而在絕緣膜16的附近使氮化物半導體層18的厚度增大。其 結果是，能夠提高氮化物半導體層18的表面平坦性，能夠提高半導體裝置的成品率。具體 地說，為了提高表面平坦性，使絕緣膜16的寬度w為30 μ m以下。但是，為了防止異常生長 的傳播，需要使絕緣膜16的寬度w為1 μ m以上。此外，優(yōu)選使絕緣膜16的厚度為500A 5000A。這是因為，當絕緣膜16比500A 薄時，氮化物半導體層18在絕緣膜16上橫向生長，覆蓋絕緣膜16，當絕緣膜16比5000A厚 時，形成絕緣膜16所引起的應力變得非常大，襯底發(fā)生翹曲。更優(yōu)選使絕緣膜16的厚度為 1000 2000Λ。此外，優(yōu)選絕緣膜16由SiO2或者SiN構成。由此，在絕緣膜16上幾乎不生長氮 化物半導體層18。此外，SiO2或SiN在1000°C左右的高溫下也穩(wěn)定。
并且，在本實施方式中，高位錯區(qū)域12以及絕緣膜16是條紋狀，但是，如果絕緣膜 16是包圍高位錯區(qū)域12的形狀，則也可以是條紋以外的形狀。
權利要求
1.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，具備如下工序準備具有低位錯區(qū)域和位錯密度比所述低位錯區(qū)域高的高位錯區(qū)域的襯底； 以不覆蓋所述高位錯區(qū)域而包圍所述高位錯區(qū)域的方式在所述低位錯區(qū)域上形成絕 緣膜；在形成所述絕緣膜之后，在所述襯底上形成氮化物類半導體層。
2.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于， 所述絕緣膜的寬度為30 μ m以下。
3.如權利要求1或2所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于， 所述絕緣膜由SiA或者SiN構成。
4.如權利要求1或2所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于， 所述襯底是氮化鎵襯底，所述低位錯區(qū)域具有( 極性， 所述高位錯區(qū)域具有N極性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法。首先，準備具有低位錯區(qū)域(10)和位錯密度比低位錯區(qū)域(10)高的高位錯區(qū)域(12)的GaN襯底(14)。然后，以不覆蓋高位錯區(qū)域(12)而包圍高位錯區(qū)域(12)的方式，在低位錯區(qū)域(10)上形成絕緣膜(16)。然后，在GaN襯底(14)上形成氮化物半導體層(18)。由此，能夠防止在高位錯區(qū)域(12)產(chǎn)生的異常生長傳播到低位錯區(qū)域(10)，并且能夠防止由于原料擴散而在絕緣膜(16)的附近使氮化物半導體層(18)的厚度增大。其結果是，能夠提高氮化物半導體層(18)的表面平坦性，能夠提高半導體裝置的成品率。
文檔編號C30B25/18GK102129970SQ20111002155
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權日2010年1月20日
發(fā)明者大野彰仁, 川崎和重 申請人:三菱電機株式會社