專利名稱：化合物半導(dǎo)體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化合物半導(dǎo)體的制造方法，特別涉及能夠適用于功率器件等中的化合物半導(dǎo)體的制造方法。
背景技術(shù)：
II1-V 族氮化物半導(dǎo)體是以通式 BwAlxGayInzN(其中，w+x+y+z = 1,0 ^ w ^ I,O彡X彡1，0彡y彡1，0彡z彡I。)表示的、由鋁(Al)、硼(B)、鎵(Ga)及銦(In)和氮(N)的化合物構(gòu)成的化合物半導(dǎo)體。以氮化鎵(GaN)為代表的II1-V族氮化物半導(dǎo)體具有大的帶隙，與之相伴地具有高擊穿電壓、高電子飽和速度、高電子遷移率、以及形成異質(zhì)結(jié)時的高電子濃度等優(yōu)點(diǎn)。由此，在II1-V族氮化物半導(dǎo)體中，以應(yīng)用于短波長發(fā)光元件、高輸出高頻率元件、高頻率低噪音放大元件及高輸出開關(guān)元件等中為目的的研究開發(fā)正在推進(jìn)之中。近年來，作為用于形成使用了 II1-V族氮化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體裝置的基板，正在研究使用包含硅(Si)等的基板。包含硅的基板可以容易地大口徑化，如果使用包含硅的基板作為使II1-V族氮化物半導(dǎo)體生長的基板，則可以大大地降低半導(dǎo)體裝置的成本。一般來說，在包含硅的基板上形成II1-V族氮化物半導(dǎo)體的情況下，由于硅與氮化物半導(dǎo)體的晶格常數(shù)及熱膨脹系數(shù)有大的不同，因此難以在包含硅的基板上結(jié)晶性良好地形成II1-V族氮化物半導(dǎo)體。以往，在短波長的光電器件或利`用高電流密度進(jìn)行工作的GaN系電力器件中，為了 GaN的外延生長，廣泛地使用藍(lán)寶石基板。但是，在低成本化及大口徑化方面存在大的技術(shù)性障礙，尤其是就降低成本而言，不能說是現(xiàn)實性基板的選擇。碳化硅(SiC)由于晶格的不匹配小并且與藍(lán)寶石基板相比具有高導(dǎo)熱性，因此被認(rèn)為有望用作GaN系電力器件用基板。但是，已知大塊的碳化硅非常昂貴，另外，還具有難以得到大的形狀的晶片的問題(例如參照非專利文獻(xiàn)I。)。所以，例如在專利文獻(xiàn)I等中提示過如下的方法，即，在包含容易大面積化并且廉價的硅的基板上，通過注入碳(C)離子而形成SiC層作為中間層，并通過在其上形成殘留應(yīng)力少并且高品質(zhì)的II1-V族氮化物半導(dǎo)體，來制造廉價并且高性能的II1-V族氮化物半導(dǎo)體?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開2005-203666號公報非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1“寬帶隙半導(dǎo)體器件化材料研究的現(xiàn)狀與課題”，吉田貞史，電子技術(shù)綜合研究所匯報，第62卷第10，11號，p.575-586(1998)非專利文獻(xiàn)2“B diffusion and clustering in ion implanted Si:The role of Bcluster precursors，，L.Pelaz, M.Jaraiz, G.H.Gilmer, H.-J.Gossmann, C.S.Rafferty,D.J.Eaglesham, and J.M.Poate Applied.Physics.Letters.70 (17)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題但是，若要將硅碳化而變?yōu)樘蓟?，需要非常多的碳離子的注入，在專利文獻(xiàn)I中記載的以往方法的情況下，需要lX1017ionS/cm2左右的劑量。該方法不僅難以在現(xiàn)實的成本內(nèi)實施，而且要將因注入高劑量而明顯地擾亂了結(jié)晶性的包含硅的基板的表面利用熱處理加以單晶化，事實上在技術(shù)上較為困難，也缺乏再現(xiàn)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于所述的問題，其目的在于，能夠在包含容易大面積化并且廉價的硅的基板上，形成殘留應(yīng)力少而且高品質(zhì)的化合物半導(dǎo)體。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將化合物半導(dǎo)體的制造方法設(shè)為如下的構(gòu)成，即，在包含注入了離子的單晶硅的基底層上形成半導(dǎo)體膜。具體來說，本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法具備:在包含硅的基板的上部形成硅氧化膜的工序(a);通過對基板中的硅氧化膜的下側(cè)的區(qū)域進(jìn)行離子注入，接著進(jìn)行熱處理，而形成包含注入了離子的單晶硅的基底層的工序(b);通過除去硅氧化膜而露出基底層的工序(C);和在基底 層上形成半導(dǎo)體膜的工序(d)。根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法，由于在包含容易大面積化并且廉價的硅的基板上，利用離子注入和熱處理，形成包含注入了離子的單晶硅的基底層，因此可以在基板上形成殘留應(yīng)力少并且高品質(zhì)的化合物半導(dǎo)體層。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法中，優(yōu)選利用IOOKeV以下的加速能來進(jìn)行離子注入。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法中，優(yōu)選利用lX1013ionS/cm2以上并且lX1016ions/cm2以下的劑量率來進(jìn)行離子注入。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法中，優(yōu)選在1000°C以上的溫度下并且在不活潑氣體氣氛中進(jìn)行熱處理。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法中，半導(dǎo)體膜優(yōu)選由AlxGayInzN(x+y+z =1、
O≤X ≤1、0 ≤γ ≤1、0 ≤z ≤I)構(gòu)成。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法優(yōu)選在工序(d)之前，還具備在基底層上形成緩沖層的工序(dl)。該情況下，緩沖層中的與基底層接觸的層優(yōu)選由氮化鋁構(gòu)成。另外，在形成2層以上的緩沖層的情況下，緩沖層中的與半導(dǎo)體膜接觸的層優(yōu)選由 AlxGayInzN(x+y+z = 1>0 ≤x ≤1>0 ≤ y ≤1>0 ≤z ≤1)構(gòu)成。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法中，離子注入中所用的離子優(yōu)選為硼離子或磷離子。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法中，也可以是離子注入中所用的離子為硼離子，并且對于其注入量分布而言，在從基板的表面起沿深度方向IOOnm以內(nèi)的位置處具有最大值。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法中，優(yōu)選對基板的表面中的一部分進(jìn)行離子注入。根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法，能夠在包含容易大面積化并且廉價的硅的基板上，形成殘留應(yīng)力少并且高品質(zhì)的化合物半導(dǎo)體層。


圖1是表示利用本發(fā)明的一個實施方式的化合物半導(dǎo)體的制造方法制造的化合物半導(dǎo)體的剖面圖。圖2是表示形成于基底層上的GaN層的X射線衍射的結(jié)果的曲線圖。圖3是在通過實施將B離子及P離子的劑量設(shè)為5X 1015ions/cm2的離子注入和熱處理而形成的基底層上形成的GaN層的表面的SEM圖像。圖4是在通過實施將B離子及P離子的劑量設(shè)為I X 1014ions/cm2的離子注入和熱處理而形成的基底層上形成的GaN層的表面的SEM圖像。圖5是在進(jìn)行將B離子及P離子的劑量設(shè)為5X 1015ions/cm2的離子注入而未實施熱處理時的離子注入層上形成的GaN層的表面的SEM圖像。圖6是表示面方位為(10-12)面的GaN層的衍射的半值寬度與離子注入中的劑量的依存性的曲線圖。其中，101基板，102基底層，103A1N緩沖層，104AlGaN緩沖層，105GaN層
具體實施例方式對本發(fā)明的一個實施方式的化合物半導(dǎo)體的制造方法進(jìn)行說明。本實施方式中，作為化合物半導(dǎo)體的一例使用了 II1-V族氮化物半導(dǎo)體。首先，在由單晶硅(Si)制成的基板上，形成硅氧化膜(3102膜)。通過對基板進(jìn)行熱處理而形成SiO2膜。SiO2膜是為了在后面進(jìn)行的對基板的離子注入中，容易控制基板的從表面起在深度方向上的離子注入量分布而形成的。特別是，SiO2膜在硼(B)的注入時較為重要，可以控制B離子的深度方向的分布。關(guān)于對包含硅的基板的B離子的注入有過幾個報告，近年來，對于基板內(nèi)的B離子的行為已經(jīng)為人所知。特別是已知有如下的現(xiàn)象，即，在B離子的注入的情況下，通過設(shè)置熱氧化膜，可以將B離子向熱氧化膜側(cè)拉近(例如參照非專利文獻(xiàn)2。)。即，根據(jù)是否具有SiO2膜，進(jìn)行離子注入及熱處理后的離子注入的輪廓(profile)是不同的。為了在從基板的表面起沿深度方向IOOnm以內(nèi)，形成所注入的離子的濃度最高的區(qū)域，優(yōu)選設(shè)置該熱氧化膜，并進(jìn)行離子的注入及用于修復(fù)損傷的熱處理。對于SiO2膜，為了在除去該SiO2膜后在基板的表面有效地、高濃度地存在離子種，優(yōu)選設(shè)為IOnm以上并且150nm以下左右的厚度，優(yōu)選在氧氣氛中約900°C的條件下形成。然后，對包含硅的基板，例如進(jìn)行B離子或P離子的注入，在基板的上部形成離子注入層。為了抑制由離子造成的對基板的濺射蝕刻，B離子或P離子的注入時的加速能優(yōu)選為約IOOkeV以下。這里，不需要對基板的加熱。從將加速離子的能量分散寬度保持較小的觀點(diǎn)考慮，B離子或P離子的注入時的氣氛優(yōu)選為約10_3Pa以下的真空中。而且，該離子注入不僅可以通過向基板的全面注入的方法，而且也可以通過局部地注入而在基板中具有局部分布的注入?yún)^(qū)域的方法、以及具有B離子及P離子雙方的注入?yún)^(qū)域的方法，也可以獲得減少基板的翹曲及裂紋的效果。然后，通過對注入了 B離子或P離子的基板進(jìn)行熱處理，而由上述的離子注入層形成基底層。基底層包含注入了離子的單晶硅。該熱處理的溫度條件需要為能夠修復(fù)因注入到基板的離子種而產(chǎn)生的損傷的溫度，優(yōu)選在1000°c以上并且1200°C以下左右的溫度下進(jìn)行熱處理。對于該熱處理中的氣氛的條件，優(yōu)選在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行。但是，也可以使用其他的不活潑氣體。另外，熱處理的時間為0.5小時 3小時左右，優(yōu)選為I小時 2小時左右。利用以上操作，進(jìn)行了對包含硅的基板的離子注入及基板的損傷的修復(fù)，然而若要進(jìn)行II1-V族氮化物半導(dǎo)體的外延生長，需要露出損傷得到了修復(fù)的基板的潔凈表面。即，由于直到上述的工序之前，在其表面存在包含SiO2膜的不需要的層，因此需要將其除去。所以，需要將在均勻地形成于基板上的基底層的上部存在的包含SiO2膜的不需要的層除去，露出基底層。在基底層的上部的SiO2膜及Si層的蝕刻中，例如優(yōu)選使用氫氟酸(HF)的含量為15%的緩沖氫氟酸(BHF)進(jìn)行濕式蝕刻法。然后，在露出了的基底層上，依次形成例如AlN緩沖層、AlGaN緩沖層及由GaN構(gòu)成的半導(dǎo)體膜。它們的形成優(yōu)選使用有機(jī)金屬氣相生長(metal organic chemical vapordeposition:M0CVD)法。對于用于形成它們的條件說明如下。首先，在將MOCVD裝置的反應(yīng)器內(nèi)設(shè)為氫氣氣氛后，例如以50°C /min 150°C /min左右的升溫速度升高溫度，到達(dá)1100°C 1300°C左右的溫度范圍，通過在該溫度下保持約I分鐘 30分鐘，而對基底層進(jìn)行氫氣氣氛中的借助熱的清潔。通過該處理，基底層的表面被潔凈化。然后，在將反應(yīng)器內(nèi)的溫度維持為1100°C 1300°C左右的同時，向反應(yīng)器內(nèi)供給例如三甲基鋁(TMA)和氨(NH3)的混合氣體作為AlN的生長反應(yīng)用的氣體源，為了獲得作為緩沖層來說適當(dāng)?shù)哪ず?，在該溫度下保持約I分鐘 15分鐘，從而形成AlN緩沖層。反應(yīng)器內(nèi)的晶體生長時的壓力優(yōu)選設(shè)為約6.67kPa 9.33kPa。然后，使反應(yīng)器內(nèi)的溫度到達(dá)適于AlGaN緩沖層的生長的1150°C 1250°C左右。此時，以50°C /min 100°C /min左右改變溫度。向反應(yīng)器內(nèi)供給例如三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA)和氨(NH3)的混合氣體作為AlGaN的生長反應(yīng)用的氣體源，為了獲得作為緩沖層來說適當(dāng)?shù)哪ず?，在該溫度下保持約I分鐘 15分鐘，從而形成AlGaN緩沖層。繼而，在形成AlGaN緩沖層后，在繼續(xù)供給氨氣的同時，將反應(yīng)器內(nèi)的溫度以500C /min 100°C /min左右的降溫速度降低，到達(dá)適于GaN層的生長的1000°C 1200°C左右的溫度。向反應(yīng)器內(nèi)供給例如三甲基鎵(TMG)和氨(NH3)的混合氣體作為GaN的生長反應(yīng)用的氣體源，生長至適當(dāng)?shù)哪ず?。該溫度的保持時間依賴于所必需的GaN層的厚度，用于獲得約I μ m 5 μ m的膜厚的保持時間約為0.5小時 3小時。利用以上的工序，如圖1所示，在包含硅的基板101的上部，形成包含注入了離子的單晶硅的基底層102。在基底層102上依次形成AlN緩沖層103及AlGaN緩沖層104，在AlGaN緩沖層104上，能夠形成沒有應(yīng)力及裂紋的單晶的GaN層105。而且，雖然在本實施方式中，形成了緩沖層，并在緩沖層上形成了 GaN層，然而也可以不形成緩沖層，而在基底層上形成GaN層。另外，也可以根據(jù)需要，僅形成AlN緩沖層，不形成AlGaN緩沖層。上述的例子是使用了 MOCVD法時的說明，然而也可以利用使用施加了等離子體激活的氮作為氮源的分子束外延(molecular beam epitaxy:MBE)法。另外，本實施方式中的離子注入不一定需要對基板的整個面實施，利用局部注入、即圖案化了的注入方法，也不會有損害效果的情況。此時的離子注入?yún)^(qū)域至少為晶片整體的約20%以上，優(yōu)選為約30%以上的區(qū)域。該區(qū)域不一定需要連續(xù)，也可以是以同心圓狀或格子狀分布，還可以是散布有無數(shù)個I μ Hi2以上的區(qū)域那樣的圖案。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的化合物半導(dǎo)體的制造方法，可以在包含容易大面積化并且廉價的硅的基板上，形成殘留應(yīng)力少并且高品質(zhì)的化合物半導(dǎo)體層。實施例對本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法的一個實施例進(jìn)行說明。本實施例中，作為化合物半導(dǎo)體的一例使用了 II1-V族氮化物半導(dǎo)體。首先，通過在氧(O2)氣氛中，進(jìn)行將包含主面的面方位為(111)面的單晶硅的基板的溫度達(dá)到900°C的熱氧化，而在基板的上部形成50nm的硅氧化膜(SiO2膜)。然后，對基板利用以下的條件進(jìn)行B離子的注入。對基板不進(jìn)行加熱，在將加速電壓設(shè)為40keV、將注入角設(shè)為7°、將旋轉(zhuǎn)角設(shè)為23°、將周圍的氣氛設(shè)為10_4Pa的真空、將B離子的注入的劑量率設(shè)為lX1015ionS/cm2的條件下進(jìn)行。這樣，就在基板的表面的附近形成B離子注入層。然后，通過對注入了 B離子的基板進(jìn)行熱處理，而由基板的表面附近的B離子注入層形成基底層?；讓影⑷肓穗x子的單晶硅。通過在氮?dú)夥罩性O(shè)為1100°c、保持I小時而進(jìn)行該熱處理。然后，借助使用了氫氟酸(HF)濃度為15%的緩沖氫氟酸(BHF)蝕刻溶液的濕式蝕刻法，除去基底層的上部的SiO2膜或Si層等不需要的層，而露出基底層。然后，在露出的基底層上，使用有機(jī)金屬氣相生長(MOCVD)法依次形成AlN緩沖層、AlGaN緩沖層及GaN層。具體來說，使用MOCVD裝置，首先，將反應(yīng)器內(nèi)設(shè)為氫氣氣氛，其后，以100°C /min的升溫速度升高基板的溫度，在1250°C下保持I分鐘。其結(jié)果是，利用加熱了的氫氣氣氛，將基底層的表面加以清潔。接下來，將反應(yīng)器內(nèi)的溫度維持為1250°C，以氫氣作為載氣向反應(yīng)器內(nèi)供給三甲基鋁(TMA)和氨(NH3)的混合氣體作為AlN的生長反應(yīng)用的氣體源，進(jìn)行作為緩沖層來說適當(dāng)?shù)哪ず竦腁lN層的生長反應(yīng)。其后，以氫氣作為載氣供給三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA)和氨氣體，生長由AlGaN構(gòu)成的外延層。然后，以氫氣作為載氣供給TMG和氨氣，生長由厚I μ m的GaN構(gòu)成的外延層。在進(jìn)行該由GaN構(gòu)成的外延層的生長反應(yīng)后，僅維持氨氣的供給，將反應(yīng)器內(nèi)的溫度以100°C /min的降溫速度降低，最后停止氨的供給后，降低溫度而結(jié)束反應(yīng)。這里，對利用X射線衍射對在基底層上夾隔著AlN緩沖層及AlGaN緩沖層形成的、膜厚I Pm的GaN層進(jìn)行特性評價的結(jié)果加以說明。而且，這里，對用于基底層的形成的B離子的劑量為lX1014ions/cm2及l(fā)X1015ions/cm2的情況進(jìn)行比較。如圖2所示，對于由GaN、AlGaN及AlN的外延層引起的衍射峰而言，無論B離子的劑量的大小如何都是同等的，在根據(jù)X射線衍射評價的結(jié)晶性方面沒有大的差異。對于因離子注入而產(chǎn)生的損傷而言，通過熱處理充分地修復(fù)，可以確認(rèn)形成了良好的GaN層。
另一方面，包含硅的基板所引起的峰與B離子的劑量對應(yīng)地顯示出變化，然而隨著劑量變多，包含硅的基板所引起的峰變小，在其附近出現(xiàn)新的晶格常數(shù)不同的峰(圖2中的a)。然后，對于在利用以下的條件實施了離子注入及熱處理的基底層或僅實施了離子注入的離子注入層上夾隔著AlN緩沖層及AlGaN緩沖層形成的膜厚I μ m的GaN層的表面，利用借助掃描型電子顯微鏡(scanning electron microscope:SEM)進(jìn)行了觀察，并進(jìn)行了特性評價，對其結(jié)果加以說明。作為離子注入的條件，劑量為5X1015ionS/cm2或
IX 1014ionS/cm2，在相同的基板內(nèi)設(shè)置有P離子注入?yún)^(qū)域及B離子注入?yún)^(qū)域。如圖3所示，在以5X 1015ionS/cm2的劑量注入B離子及P離子的情況下，在P離子注入?yún)^(qū)域中產(chǎn)生了裂紋。另外，如圖4所示，在以I X 1014ions/cm2的劑量注入B離子及P離子的情況下，在全部區(qū)域中沒有裂紋的產(chǎn)生。在未進(jìn)行用于修復(fù)基板的損傷的熱處理的情況下，如圖5所示，當(dāng)以5 X 1015ions/cm2的劑量注入B離子及P離子時，即在P離子注入?yún)^(qū)域中產(chǎn)生裂紋，在B離子注入?yún)^(qū)域中沒有形成外延生長，而是發(fā)生了多晶化。根據(jù)這些借助SEM的觀察，離子注入的極限值在P離子的注入和B離子的注入中不同。另外，通過進(jìn)行以修復(fù)基板的損傷為目的的熱處理，在由Si制成的基板上生長出的II1-V族氮化物半導(dǎo)體可以維持良好的膜質(zhì)，可以確認(rèn)，抑制了在其表面中產(chǎn)生裂紋。繼而，對在實施了 P離子或B離子的注入的基底層上夾隔著AlN緩沖層及AlGaN緩沖層形成的、膜厚Iym而面方位為(10-12)的GaN層的基于衍射得到的半值寬度進(jìn)行說明。如圖6所示，在P離子的注入的情況下，與注入量對應(yīng)地半值寬度展寬，劑量為lX1015ions/cm2時半值寬度達(dá)到約1300秒，與借助SEM的觀察的結(jié)果相結(jié)合可知，將劑量設(shè)為lX1015ionS/cm2的注入是極限。另一方面，在B離子的注入中，在劑量達(dá)到I X 1015ions/cm2之前沒有半值寬度大幅度展寬的趨勢，能夠維持良好的結(jié)晶性。在劑量為5X 1015ionS/cm2時的借助SEM的觀察的結(jié)果中，沒有產(chǎn)生裂紋的材料的半值寬度達(dá)到約1500秒。根據(jù)這些情況可知，將劑量設(shè)為5X1015ionS/cm2的注入是極限。另外，根據(jù)有關(guān)借助SEM的觀察的一連串的結(jié)果可知，進(jìn)行離子注入的區(qū)域不需要是基板的整個面，通過只在任意的區(qū)域進(jìn)行注入也可以防止裂紋。根據(jù)這些結(jié)果可以確認(rèn)，在利用本發(fā)明得到的基底層上形成的GaN層的結(jié)晶性優(yōu)異，沒有裂紋。雖然在以上的實施例中，作為外延層的例子舉出GaN，另外作為與GaN層接觸的緩沖層的例子舉出AlGaN，然而除了它們以外，即使是氮化銦(InN)、氮化鋁(A1N)、以及由氮化鎵、氮化銦、氮化鋁中的至少兩種以上構(gòu)成的合金(GaInN、GaAlN、InAlN及GaInAlN)等氮化物半導(dǎo)體，也可以獲得上述的效果。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的化合物半導(dǎo)體的制造方法，由于利用熱處理來減少因離子注入而在包含硅的基板中產(chǎn)生的多個晶體缺陷，在基板的上部形成優(yōu)質(zhì)的離子注入層，因此會改變包含硅的基板本來所具有的彈性常數(shù)。這樣，就會緩解由基底層與GaN等半導(dǎo)體層之間的熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而可以使基底層上所形成的GaN等半導(dǎo)體層在沒有殘留應(yīng)力的狀態(tài)下生長。其結(jié)果是，可以在包含容易大面積化并且廉價的硅的基板上，形成殘留應(yīng)力少并且高品質(zhì)的化合物半導(dǎo)體層。另外，可以在該化合物半導(dǎo)體層上形成高性能的化合物半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體的制造方法可以在包含容易大面積化并且廉價的硅的基板上，形成殘留應(yīng)力少并且高品質(zhì)的化合物半導(dǎo)體層，對于能夠適用于功率器件等的化合物半導(dǎo)體的制造方法等十分有用。
權(quán)利要求
1.一種化合物半導(dǎo)體的制造方法，其特征在于，具備: 工序(a)，在包含硅的基板的上部，形成硅氧化膜； 工序(b)，通過對所述基板中的所述硅氧化膜的下側(cè)的區(qū)域，進(jìn)行離子注入，接著進(jìn)行熱處理，而形成包含注入了離子的單晶硅的基底層； 工序(C)，通過將所述硅氧化膜除去而露出所述基底層；以及 工序(d)，在所述基底層上形成半導(dǎo)體膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 利用IOOKeV以下的加速能進(jìn)行所述離子注入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 利用lX1013ionS/cm2以上并且I X 1016ionS/cm2以下的劑量率進(jìn)行所述離子注入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 在1000°C以上的溫度且不活潑氣體氣氛中進(jìn)行所述熱處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 所述半導(dǎo)體膜由 AlxGayInzN 構(gòu)成,其中 x+y+z = 1>0 ^ x ^ 1>0 ^ y ^ 1>0 ^ z ^ I。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 在所述工序(d)之前，還具備在所述基底層上形成緩沖層的工序(dl)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 所述緩沖層中的與所述基底層接觸的層由氮化鋁構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 在形成有2層以上的所述緩沖層的情況下，所述緩沖層中的與所述半導(dǎo)體膜接觸的層由 AlxGayInzN 構(gòu)成,其中 x+y+z = 1>0 ^ x ^ 1>0 ^ y ^ 1>0 ^ z ^ I。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 所述離子注入中所用的離子是硼離子或磷離子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 所述離子注入中所用的離子是硼離子，并且對于其注入量分布而言，在從所述基板的表面起沿深度方向IOOnm以內(nèi)的位置處具有最大值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項所述的化合物半導(dǎo)體的制造方法，其中， 對所述基板的表面中的一部分進(jìn)行所述離子注入。
全文摘要
本發(fā)明提供一種化合物半導(dǎo)體的制造方法，在包含硅的基板的上部，形成硅氧化膜。其后，通過對基板(101)中的硅氧化膜的下側(cè)的區(qū)域進(jìn)行離子注入，接著進(jìn)行熱處理，而形成包含注入了離子的單晶硅的基底層(102)。接下來，通過除去硅氧化膜，而露出基底層(102)。其后，在基底層(102)上形成GaN層(105)。
文檔編號C30B25/18GK103081062SQ20118004047
公開日2013年5月1日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者鈴木朝實良, 梅田英和, 石田昌宏, 上田哲三 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社