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JP2001345282A - Method of manufacturing nitride-based iii group compound semiconductor and nitride-based iii group compound semiconductor element - Google Patents

Method of manufacturing nitride-based iii group compound semiconductor and nitride-based iii group compound semiconductor element

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JP2001345282A
JP2001345282A JP2001100932A JP2001100932A JP2001345282A JP 2001345282 A JP2001345282 A JP 2001345282A JP 2001100932 A JP2001100932 A JP 2001100932A JP 2001100932 A JP2001100932 A JP 2001100932A JP 2001345282 A JP2001345282 A JP 2001345282A
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JP
Japan
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compound semiconductor
group iii
iii nitride
layer
nitride compound
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JP2001100932A
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Masayoshi Koike
正好 小池
Yuuta Tezeni
雄太 手銭
Toshio Hiramatsu
敏夫 平松
Seiji Nagai
誠二 永井
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride-based III group compound semiconductor in which through dislocation density is suppressed. SOLUTION: A first nitride-based III group compound semiconductor layer 31 is etched to form islands in a spotty pattern, a stripe pattern, or a lattice pattern to form steps, wherein the bottom parts are so formed as to expose the substrate by removing a part of the substrate. A second nitride-based III group compound semiconductor layer 32 can be grown even to an upper region above the steps by epitaxially growing in horizontal directions by utilizing the upper face and the side faces of each upper part of the steps for the nuclei. The upper region of the second compound semiconductor layer 32 epitaxially grown in horizontal directions can be a region where propagation of the through dislocations possessed by the first compound semiconductor layer 31 is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、III族窒化物系化
合物半導体の製造方法に関する。特に、横方向エピタキ
シャル成長(ELO)を用いる、III族窒化物系化合物
半導体の製造方法に関する。尚、III族窒化物系化合物
半導体とは、例えばAlN、GaN、InNのような2元系、Alx
Ga1-xN、AlxIn1-xN、GaxIn1-xN(いずれも0<x<1)の
ような3元系、AlxGayIn1-x-yN(0<x<1, 0<y<1, 0
<x+y<1)の4元系を包括した一般式AlxGayIn1-x-yN
(0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦x+y≦1)で表されるものがあ
る。なお、本明細書においては、特に断らない限り、単
にIII族窒化物系化合物半導体と言う場合は、伝導型を
p型あるいはn型にするための不純物がドープされたII
I族窒化物系化合物半導体をも含んだ表現とする。
[0001] The present invention relates to a method for producing a group III nitride compound semiconductor. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a group III nitride compound semiconductor using lateral epitaxial growth (ELO). In addition, the group III nitride-based compound semiconductor is, for example, a binary system such as AlN, GaN, and InN, Al x
Ga 1-x N, Al x In 1-x N, Ga x In 1-x N ( both 0 <x <1) 3-way systems, such as, Al x Ga y In 1- xy N (0 <x <1, 0 <y <1, 0
<X + y <1) General formula Al x Ga y In 1-xy N including the quaternary system
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). In the present specification, unless otherwise specified, a group III nitride-based compound semiconductor is simply referred to as a group III nitride-based compound semiconductor doped with an impurity for changing the conductivity type to p-type or n-type.
The expression also includes a group I nitride-based compound semiconductor.

【従来の技術】[Prior art]

【0002】III族窒化物系化合物半導体は、例えば発
光素子とした場合、発光スペクトルが紫外から赤色の広
範囲に渡る直接遷移型の半導体であり、発光ダイオード
(LED)やレーザダイオード(LD)等の発光素子に応用され
ている。また、そのバンドギャップが広いため、他の半
導体を用いた素子よりも高温において安定した動作を期
待できることから、FET等トランジスタへの応用も盛
んに開発されている。また、ヒ素(As)を主成分としてい
ないことで、環境面からも様々な半導体素子一般への開
発が期待されている。このIII族窒化物系化合物半導体
では、通常、サファイアを基板として用い、その上に形
成している。
[0002] In the case of a light emitting device, for example, a group III nitride-based compound semiconductor is a direct transition type semiconductor having an emission spectrum ranging from ultraviolet to red over a wide range.
(LED) and laser diodes (LD). In addition, since its band gap is wide, stable operation can be expected at a higher temperature than elements using other semiconductors. Therefore, application to transistors such as FETs has been actively developed. In addition, because arsenic (As) is not the main component, development of various semiconductor devices in general is expected from an environmental point of view. In this group III nitride compound semiconductor, sapphire is usually used as a substrate and is formed thereon.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サファ
イア基板上にIII族窒化物系化合物半導体を形成する
と、サファイアとIII族窒化物系化合物半導体との格子
定数のミスフィットにより転位が発生し、このため素子
特性が良くないという問題がある。このミスフィットに
よる転位は半導体層を縦方向(基板面に垂直方向)に貫
通する貫通転位であり、III族窒化物系化合物半導体中
に109cm-2程度の転位が伝搬してしまうという問題があ
る。これは組成の異なるIII族窒化物系化合物半導体各
層を最上層まで伝搬する。これにより例えば発光素子の
場合、LDの閾値電流、LD及びLEDの素子寿命など
の素子特性が良くならないという問題があった。また、
他の半導体素子としても、欠陥により電子が散乱するこ
とから、移動度(モビリティ)の低い半導体素子となる
にとどまっていた。これらは、他の基板を用いる場合も
同様であった。
However, when a group III nitride compound semiconductor is formed on a sapphire substrate, dislocation occurs due to a misfit in the lattice constant between sapphire and the group III nitride compound semiconductor. There is a problem that the element characteristics are not good. The dislocation due to the misfit is a threading dislocation penetrating the semiconductor layer in the vertical direction (perpendicular to the substrate surface), and a problem that a dislocation of about 10 9 cm −2 propagates in the group III nitride compound semiconductor. There is. This propagates each group III nitride compound semiconductor layer having a different composition to the uppermost layer. As a result, for example, in the case of a light emitting element, there is a problem that the element characteristics such as the threshold current of the LD and the element life of the LD and the LED are not improved. Also,
Other semiconductor devices have only been low in mobility (mobility) because electrons are scattered by defects. These were the same when other substrates were used.

【0004】これについて、図9の模式図で説明する。
図9は、基板91と、その上に形成されたバッファ層9
2と、更にその上に形成されたIII族窒化物系化合物半
導体層93を示したものである。基板91としてはサフ
ァイアなど、バッファ層92としては窒化アルミニウム
(AlN)などが従来用いられている。窒化アルミニウム(Al
N)のバッファ層92は、サファイア基板91とIII族窒
化物系化合物半導体層93とのミスフィットを緩和させ
る目的で設けられているものであるが、それでも転位の
発生を0とすることはできない。この転位発生点900
から、縦方向(基板面に垂直方向)に貫通転位901が
伝播し、それはバッファ層92、III族窒化物系化合物
半導体層93をも貫いていく。こうして、III族窒化物
系化合物半導体層93の上層に、所望の様々なIII族窒
化物系化合物半導体を積層して半導体素子を形成しよう
とすると、III族窒化物系化合物半導体層93の表面に
達した転位902から、半導体素子を貫通転位が更に縦
方向に伝搬していくこととなる。このように、従来の技
術では、III族窒化物系化合物半導体層を形成する際、
転位の伝搬を阻止できないという問題があった。
[0004] This will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
FIG. 9 shows a substrate 91 and a buffer layer 9 formed thereon.
2 and a group III nitride-based compound semiconductor layer 93 formed thereon. The substrate 91 is sapphire or the like, and the buffer layer 92 is aluminum nitride.
(AlN) is conventionally used. Aluminum nitride (Al
The buffer layer 92 of (N) is provided for the purpose of alleviating the misfit between the sapphire substrate 91 and the group III nitride compound semiconductor layer 93, but the occurrence of dislocations cannot be reduced to zero. . This dislocation generation point 900
From there, threading dislocations 901 propagate in the vertical direction (perpendicular to the substrate surface), and penetrate through the buffer layer 92 and the group III nitride compound semiconductor layer 93 as well. In this manner, when various desired group III nitride compound semiconductors are laminated on the layer above the group III nitride compound semiconductor layer 93 to form a semiconductor device, the surface of the group III nitride compound semiconductor layer 93 is formed. From the reached dislocation 902, the threading dislocation further propagates in the semiconductor device in the vertical direction. As described above, in the related art, when forming a group III nitride-based compound semiconductor layer,
There is a problem that propagation of dislocations cannot be prevented.

【0005】また、近年、貫通転位を防止するために、
横方向成長を用いる技術が開発されている。これは、サ
ファイア基板、または、III族窒化物系化合物半導体層
上に一部ストライプ状の窓の形成された酸化ケイ素、タ
ングスタテン等からなるマスクを形成して、窓部の半導
体を核として、マスク上に横方向成長させるものであ
る。さらに、ペンディオELOと呼ばれる、横方向成長
部分が基板に対して浮いて形成される成長方法も開発さ
れている。ところがマスクを用いるELOの場合には、
マスク上面が結晶成長の核となる半導体層の窓の部分よ
りも高い位置にあるため、結晶成長は窓部の半導体を核
として縦方向に一旦成長したのち、マスクを回り込むよ
うにマスク上で横方向成長するものである。このため、
マスク角部での転位、歪みの発生が多く、この部分で発
生した貫通転位が貫通転位の減少を抑制しているという
問題がある。また、ペンディオELOにおいても、結晶
成長の核となる層の上面にはやはりマスクが形成されて
いるので、このマスクの上に回り込み成長するときに、
角部で同様に貫通転位が発生するという問題がある。
In recent years, in order to prevent threading dislocations,
Techniques using lateral growth have been developed. This is a sapphire substrate, or a silicon oxide having a partially striped window formed on a group III nitride compound semiconductor layer, a mask made of tungstate, etc. is formed, and the semiconductor in the window is used as a nucleus. It is to grow laterally on the mask. Further, a growth method called a Pendio ELO in which a lateral growth portion is formed so as to float on a substrate has been developed. However, in the case of ELO using a mask,
Since the upper surface of the mask is located higher than the window portion of the semiconductor layer which is a nucleus for crystal growth, crystal growth is performed once in the vertical direction with the semiconductor in the window portion as a nucleus, and then horizontally on the mask so as to go around the mask. It grows in the direction. For this reason,
There is a problem in that dislocations and distortions are often generated at the corners of the mask, and threading dislocations generated in these portions suppress a decrease in threading dislocations. Also in the Pendio ELO, a mask is formed on the upper surface of the layer serving as a nucleus for crystal growth.
There is a problem that threading dislocations are similarly generated at the corners.

【0006】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、貫通転位の発生を抑制し
たIII族窒化物系化合物半導体を製造することである。
特に、マスクを用いたELO成長の欠点を改良すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to produce a group III nitride compound semiconductor in which the generation of threading dislocations is suppressed.
In particular, it is to improve the drawbacks of ELO growth using a mask.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明は、基板上III族窒化物系化
合物半導体をエピタキシャル成長により得るIII族窒化
物系化合物半導体の製造方法において、少なくとも1層
のIII族窒化物系化合物半導体から成り、最上層を第1
のIII族窒化物系化合物半導体とする基底層を基板上に
形成する工程と、基底層と基板表面の少なくとも一部と
をエッチングにより削り、点状、ストライプ状又は格子
状等の島状態とし、基板面に基底層の形成された上段
と、基底層の形成されていない、基板面の凹部である下
段との段差を設ける工程と、エッチングにより形成され
た点状、ストライプ状又は格子状等の島状態の基底層の
段差の上段の上面及び側面を核として、第2のIII族窒
化物系化合物半導体を縦及び横方向エピタキシャル成長
させる工程とを有することを特徴とする。尚、本明細書
で基底層とは、単層のIII族窒化物系化合物半導体層の
場合と、III族窒化物系化合物半導体層を少なくとも1
層含む多重層を一括して表現するために用いる。また、
ここで島状態とは、エッチングにより形成された段差の
上段の様子を概念的に言うものであって、必ずしも各々
が分離した領域を言うものでなく、ウエハ上全体をスト
ライプ状又は格子状に形成するなどのように極めて広い
範囲において段差の上段が連続していても良いものとす
る。また、段差の側面とは必ずしも基板面及びIII族窒
化物系化合物半導体表面に対して垂直となるものを言う
ものでなく、斜めの面でも良い。これらは特に言及され
ない限り以下の請求項でも同様とする。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, the invention according to claim 1 is directed to a method of manufacturing a group III nitride compound semiconductor on a substrate by epitaxially growing a group III nitride compound semiconductor. , At least one layer of a group III nitride compound semiconductor,
A step of forming a base layer to be a group III nitride compound semiconductor on the substrate, and etching the base layer and at least a part of the substrate surface into an island state such as a dot, a stripe, or a lattice, A step of providing a step between the upper stage where the base layer is formed on the substrate surface and the lower stage where the base layer is not formed, which is a concave part of the substrate surface; and a dot, stripe or lattice shape formed by etching. A step of epitaxially growing a second group III nitride-based compound semiconductor in vertical and horizontal directions using the upper surface and side surfaces of the upper step of the island-like base layer as nuclei. In this specification, the term “base layer” refers to a single-layer group III nitride-based compound semiconductor layer and a group III nitride-based compound semiconductor layer having at least one layer.
It is used to represent multiple layers including layers collectively. Also,
Here, the island state conceptually refers to the state of the upper stage of the step formed by etching, and does not necessarily mean a region where each is separated, but forms an entire stripe on the wafer or a lattice. For example, the upper part of the step may be continuous in an extremely wide range. Further, the side surface of the step does not necessarily mean that the side surface is perpendicular to the substrate surface and the surface of the group III nitride compound semiconductor, but may be an oblique surface. The same applies to the following claims unless otherwise specified.

【0008】また、請求項2に記載の発明は、段差の側
面は、略全部が{11−20}面であることを特徴とす
る。
The invention according to claim 2 is characterized in that substantially the entire side surface of the step is a {11-20} plane.

【0009】また、請求項3に記載の発明は、第1のII
I族窒化物系化合物半導体と第2のIII族窒化物系化合物
半導体とが同組成であることを特徴とする。尚、ここで
同組成とは、ドープ程度の差(モル比1パーセント未満
の差)は無視するものとする。
[0009] The invention according to claim 3 is the first II.
It is characterized in that the group I nitride compound semiconductor and the second group III nitride compound semiconductor have the same composition. Here, the same composition means that a difference in the degree of doping (a difference of less than 1% in molar ratio) is neglected.

【0010】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
乃至請求項3のいずれか1項に記載のIII族窒化物系化
合物半導体の製造方法により製造したIII族窒化物系化
合物半導体層の、横方向エピタキシャル成長した部分の
上層に形成されたことを特徴とするIII族窒化物系化合
物半導体素子である。
[0010] The invention described in claim 4 is the first invention.
A group III nitride compound semiconductor layer produced by the method for producing a group III nitride compound semiconductor according to any one of claims 3 to 3, wherein the group III nitride compound semiconductor layer is formed on a laterally epitaxially grown portion. Group III nitride compound semiconductor device.

【0011】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
乃至請求項3のいずれか1項に記載のIII族窒化物系化
合物半導体の製造方法により製造したIII族窒化物系化
合物半導体層の、横方向エピタキシャル成長した部分の
上層に、異なるIII族窒化物系化合物半導体層を積層す
ることにより得られることを特徴とするIII族窒化物系
化合物半導体発光素子である。
The invention described in claim 5 is the first invention.
A group III nitride compound semiconductor layer manufactured by the method of manufacturing a group III nitride compound semiconductor according to any one of claims 3 to 3, wherein a different group III nitride compound A group III nitride compound semiconductor light emitting device obtained by laminating compound semiconductor layers.

【0012】また、請求項6に記載の発明は、請求項1
乃至請求項3のいずれか1項に記載のIII族窒化物系化
合物半導体の製造方法に加えて、横方向エピタキシャル
成長した部分の上層以外を略全部除去することにより、
III族窒化物系化合物半導体基板を得ることを特徴とす
るIII族窒化物系化合物半導体基板の製造方法である。
The invention according to claim 6 is the first invention.
In addition to the method of manufacturing a group III nitride compound semiconductor according to any one of claims 3 to 3, by removing substantially all but the upper layer of the portion epitaxially grown laterally,
A method for manufacturing a group III nitride compound semiconductor substrate, comprising obtaining a group III nitride compound semiconductor substrate.

【0013】[0013]

【作用及び発明の効果】本発明のIII族窒化物系化合物
半導体の製造方法の概略を図1を参照しながら説明す
る。尚、図1では、従属請求項の説明及び理解を助ける
ため基板1及びバッファ層2を有する図を示している
が、本発明は、縦方向に貫通転位を有するIII族窒化物
系化合物半導体から、縦方向の貫通転位の軽減された領
域を有するIII族窒化物系化合物半導体層を得るもので
あり、バッファ層2は本発明に必須の要素ではない。以
下、図1の(a)のように、基板1面上に、バッファ層
2を介して形成された、縦方向(基板面に垂直方向)に
貫通転位を有する第1のIII族窒化物系化合物半導体層
31を用いて本発明を適用する例で、本発明の作用効果
の要部を説明する。尚、バッファ層2と第1のIII族窒
化物系化合物半導体層31が基底層を形成する。
Functions and effects of the present invention The outline of the method for producing a group III nitride compound semiconductor of the present invention will be described with reference to FIG. Although FIG. 1 shows a diagram having a substrate 1 and a buffer layer 2 to assist the explanation and understanding of the dependent claims, the present invention relates to a group III nitride compound semiconductor having threading dislocations in the vertical direction. The purpose of the present invention is to obtain a group III nitride compound semiconductor layer having a region in which threading dislocations in the vertical direction are reduced, and the buffer layer 2 is not an essential element of the present invention. Hereinafter, as shown in FIG. 1A, a first group III nitride-based material having threading dislocations in the vertical direction (perpendicular to the substrate surface) formed on the surface of the substrate 1 via the buffer layer 2 An example in which the present invention is applied using the compound semiconductor layer 31 will be used to explain a main part of the effects of the present invention. Note that the buffer layer 2 and the first group III nitride-based compound semiconductor layer 31 form a base layer.

【0014】図1の(b)のように、基底層と基板1を
点状、ストライプ状又は格子状等の島状態にエッチング
して削り、段差を設ける。段差の下段は基板1の凹部で
ある。ここで図1の(c)のように、第2のIII族窒化
物系化合物半導体32を、バッファ層2と第1のIII族
窒化物系化合物半導体層31とからなる基底層を核とし
て縦及び横方向エピタキシャル成長させる。こうして、
段差の上段の上面31a及び側面31bを核として、第
2のIII族窒化物系化合物半導体32を縦及び横方向エ
ピタキシャル成長させることで段差部分を埋めつつ、基
板1凹部の上面1aとの間に間隙を形成しつつ、上方に
も成長させることができる。このとき第2のIII族窒化
物系化合物半導体32が横方向エピタキシャル成長した
部分の上部は、第1のIII族窒化物系化合物半導体層3
1が有する貫通転位の伝搬が抑制され、埋められた段差
部分に貫通転位の軽減された領域を作ることができる
(請求項1)。これにより、段差の側面31bを核とし
て、直ちに横方向成長が実現されることとなる。即ち、
従来のマスクを用いたELOでは、マスクの方が結晶成
長の核となる部分よりもマスクの厚さの分だけ厚い。そ
の結果、結晶成長は、まずこのマスクの厚さを補うだけ
縦方向に成長して、その後にマスクの上面に回り込み、
横方向成長することになる。この結果、マスクの角部で
の回り込みにより結晶に歪みがかかり、転位発生の原因
となっている。本発明では、まず、この様なマスク上の
回り込み成長ではなく、基板1凹部の上方には横方向か
ら第2のIII族窒化物系化合物半導体層32が成長する
ので、歪みが結晶にかからないため、転位の発生が無
い。基板1凹部と第2のIII族窒化物系化合物半導体層
32との間には間隙を形成して成長させることも可能で
ある。よって基板1凹部からの歪みを受けることが無
い。よって、より高品質な結晶をあることが可能とな
る。また、マスク上に回り込み成長させる従来のELO
成長は、両側の核から成長してきた層が中央部で合体す
るが、この時、両側の結晶軸が微妙にチルトしているこ
とが知られている。このチルトの発生は、基板1凹部と
第2のIII族窒化物系化合物半導体層32との間に間隙
を形成することで、防止することが可能となる。これに
より、従来よりも、より高品質な横方向成長層を得るこ
とができる。
As shown in FIG. 1B, the base layer and the substrate 1 are etched and cut into an island state such as a dot, a stripe, or a lattice to provide a step. The lower part of the step is a concave portion of the substrate 1. Here, as shown in FIG. 1C, the second group III nitride-based compound semiconductor 32 is vertically formed with a base layer composed of the buffer layer 2 and the first group III nitride-based compound semiconductor layer 31 as a nucleus. And laterally epitaxial growth. Thus,
A gap is formed between the upper surface 31a and the side surface 31b of the upper part of the step as a nucleus, and the second group III nitride compound semiconductor 32 is epitaxially grown in the vertical and horizontal directions to fill the step and fill the step. Can be formed and grown upward. At this time, the upper part of the portion where the second group III nitride-based compound semiconductor 32 has been laterally epitaxially grown is the first group III nitride-based compound semiconductor layer 3.
Propagation of threading dislocations of the semiconductor device 1 is suppressed, and a region where threading dislocations are reduced can be formed in the buried step portion. Thus, the lateral growth is immediately realized with the side surface 31b of the step as a nucleus. That is,
In ELO using a conventional mask, the mask is thicker by the thickness of the mask than a portion serving as a nucleus for crystal growth. As a result, crystal growth first grows vertically to compensate for the thickness of this mask, and then wraps around the top surface of the mask,
Will grow laterally. As a result, the crystal is distorted due to the wraparound at the corner of the mask, which causes dislocation. In the present invention, first, the second group III nitride compound semiconductor layer 32 grows from above in the lateral direction above the concave portion of the substrate 1 instead of the wraparound growth on the mask, so that no strain is applied to the crystal. No dislocations are generated. A gap may be formed between the concave portion of the substrate 1 and the second group III nitride compound semiconductor layer 32 for growth. Therefore, there is no distortion from the concave portion of the substrate 1. Therefore, it is possible to obtain higher quality crystals. In addition, a conventional ELO that grows around a mask
In the growth, the layers grown from the nuclei on both sides merge at the center, and it is known that the crystal axes on both sides are slightly tilted at this time. The occurrence of this tilt can be prevented by forming a gap between the concave portion of the substrate 1 and the second group III nitride compound semiconductor layer 32. Thereby, a higher quality lateral growth layer can be obtained as compared with the related art.

【0015】上記の様な速い横方向エピタキシャル成長
は、III族窒化物系化合物半導体層31の段差の側面が
{11−20}面であるとき容易に実現可能である(請
求項2)。このとき例えば横方向エピタキシャル成長中
の成長面の少なくとも上部を{11−20}面のまま保
つことができる。また、第1のIII族窒化物系化合物半
導体と第2のIII族窒化物系化合物半導体とが同組成で
あるならば、速い横方向エピタキシャル成長は容易に実
現可能である(請求項3)。
The above-mentioned rapid lateral epitaxial growth can be easily realized when the side surface of the step of the group III nitride compound semiconductor layer 31 is a {11-20} plane (claim 2). At this time, for example, at least the upper part of the growth surface during the lateral epitaxial growth can be kept as the {11-20} plane. If the first group III nitride compound semiconductor and the second group III nitride compound semiconductor have the same composition, rapid lateral epitaxial growth can be easily realized (claim 3).

【0016】以上のような方法により、第1のIII族窒
化物系化合物半導体層31から伝搬する貫通転位を抑制
した第2のIII族窒化物系化合物半導体32を形成する
ことができる。尚、図1では基板面に垂直な側面を持つ
段差を形成するものを示したが、本発明はこれに限られ
ず、段差の側面は斜めの面でも良い。
By the above-described method, a second group III nitride compound semiconductor 32 in which threading dislocations propagating from the first group III nitride compound semiconductor layer 31 are suppressed can be formed. Although FIG. 1 shows an example in which a step having a side surface perpendicular to the substrate surface is formed, the present invention is not limited to this, and the side surface of the step may be an oblique surface.

【0017】上記の工程で得られたIII族窒化物系化合
物半導体層の、横方向エピタキシャル成長した部分の上
層に素子を形成することで、欠陥の少ない、移動度の大
きい層を有する半導体素子とすることができる(請求項
4)。
By forming an element above the laterally epitaxially grown portion of the group III nitride compound semiconductor layer obtained in the above step, a semiconductor element having a layer with few defects and high mobility is obtained. (Claim 4).

【0018】上記の工程で得られたIII族窒化物系化合
物半導体層の、横方向エピタキシャル成長した部分の上
層に発光素子を形成することで、素子寿命、或いはLD
の閾値の改善された発光素子とすることができる(請求
項5)。
By forming a light emitting element above the laterally epitaxially grown portion of the group III nitride compound semiconductor layer obtained in the above step, the life of the element or the LD
(Light emitting element) with an improved threshold value (claim 5).

【0019】また、上記の工程で得られたIII族窒化物
系化合物半導体層の、横方向エピタキシャル成長した部
分の上層のみをその他の層から分離することで、転位等
結晶欠陥の著しく抑制された結晶性の良いIII族窒化物
系化合物半導体を得ることができる(請求項6)。尚
「略全部除去」とは、製造上の簡便さから、一部貫通転
位の残った部分を含んでいたとしても本発明に包含され
ることを示すものである。
Further, by separating only the upper layer of the laterally epitaxially grown portion of the group III nitride compound semiconductor layer obtained in the above step from other layers, a crystal in which crystal defects such as dislocations are significantly suppressed is obtained. A group III nitride-based compound semiconductor having good properties can be obtained (claim 6). In addition, "substantially all removal" indicates that the present invention is included in the present invention even if it includes a part in which threading dislocation remains partly from the viewpoint of simplicity in production.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1に本発明のIII族窒化物系化
合物半導体の製造方法の実施の形態のそれぞれの一例の
概略を示す。基板1に、バッファ層2と第1のIII族窒
化物系化合物半導体層31を形成し、基底層とする(図
1の(a))。基底層と基板1をエッチングにより削っ
て段差を形成する(図1の(b))。次に第2のIII族
窒化物系化合物半導体層32を横方向エピタキシャル成
長させる(図1の(c))。図1の(c)では横方向エ
ピタキシャル成長面が例えば{11−20}面である場
合を想定しているが、本発明は成長面に限定されない。
図1(c)の横方向成長工程において、成長温度と圧力
及び供給する原料のIII/V比を最適化することで、横方
向成長を縦方向成長よりも極めて速くすることが可能で
ある。こうして、段差の上段面に形成された基底層を核
とする横方向成長が、エッチングされた基板1面の凹部
の上方で合体するよう、横方向エピタキシャル成長条件
を設定することで、エッチングされた基板1面の凹部の
上方の第2のIII族窒化物系化合物半導体32には貫通
転位が抑制された領域が形成される(図1の(d))。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 schematically shows an example of an embodiment of a method for producing a group III nitride compound semiconductor according to the present invention. A buffer layer 2 and a first group III nitride compound semiconductor layer 31 are formed on a substrate 1 and used as a base layer (FIG. 1A). The base layer and the substrate 1 are etched to form a step (FIG. 1B). Next, a second group III nitride compound semiconductor layer 32 is laterally epitaxially grown (FIG. 1C). FIG. 1C assumes that the lateral epitaxial growth surface is, for example, a {11-20} surface, but the present invention is not limited to the growth surface.
In the lateral growth step of FIG. 1C, by optimizing the growth temperature and pressure and the III / V ratio of the supplied material, the lateral growth can be made much faster than the vertical growth. Thus, by setting the lateral epitaxial growth conditions so that the lateral growth with the base layer formed on the upper surface of the step as a nucleus unites above the concave portion on the surface of the etched substrate 1, the etched substrate is set. A region in which threading dislocation is suppressed is formed in the second group III nitride-based compound semiconductor 32 above the concave portion on one surface (FIG. 1 (d)).

【0021】上記の発明の実施の形態としては、次の中
からそれぞれ選択することができる。
The embodiment of the present invention can be selected from the following.

【0022】基板上にIII族窒化物系化合物半導体を順
次積層を形成する場合は、基板としてはサファイア、シ
リコン(Si)、炭化ケイ素(SiC)、スピネル(MgAl2O4)、Zn
O、MgOその他の無機結晶基板、リン化ガリウム又は砒化
ガリウムのようなIII-V族化合物半導体あるいは窒化ガ
リウム(GaN)その他のIII族窒化物系化合物半導体等を用
いることができる。
When a group III nitride compound semiconductor is sequentially formed on a substrate, sapphire, silicon (Si), silicon carbide (SiC), spinel (MgAl 2 O 4 ), Zn
O, MgO or other inorganic crystal substrates, III-V group compound semiconductors such as gallium phosphide or gallium arsenide, or group III nitride compound semiconductors such as gallium nitride (GaN) can be used.

【0023】III族窒化物系化合物半導体層を形成する
方法としては有機金属気相成長法(MOCVD又はMOVPE)が
好ましいが、分子線気相成長法(MBE)、ハライド気相
成長法(Halide VPE)、液相成長法(LPE)等を用いて
も良く、各層を各々異なる成長方法で形成しても良い。
As a method for forming the group III nitride compound semiconductor layer, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD or MOVPE) is preferable, but molecular beam vapor deposition (MBE), halide vapor deposition (Halide VPE). ), Liquid phase epitaxy (LPE) or the like may be used, and each layer may be formed by a different growth method.

【0024】例えばサファイア基板上にIII族窒化物系
化合物半導体積層する際、結晶性良く形成させるため、
サファイア基板との格子不整合を是正すべくバッファ層
を形成することが好ましい。他の基板を使用する場合も
バッファ層を設けることが望ましい。バッファ層として
は、低温で形成させたIII族窒化物系化合物半導体AlxGa
yIn1-x-yN(0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦x+y≦1)、より好ま
しくはAlxGa1-xN(0≦x≦1)が用いられる。このバッフ
ァ層は単層でも良く、組成等の異なる多重層としても良
い。バッファ層の形成方法は、380〜420℃の低温で形成
するものでも良く、逆に1000〜1180℃の範囲で、MOC
VD法で形成しても良い。また、DCマグネトロンスパ
ッタ装置を用いて、高純度金属アルミニウムと窒素ガス
を原材料として、リアクティブスパッタ法によりAlNか
ら成るバッファ層を形成することもできる。同様に一般
式AlxGayIn1-x-yN(0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦x+y≦1、組
成比は任意)のバッファ層を形成することができる。更
には蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレー
ション法、ECR法を用いることができる。物理蒸着法
によるバッファ層は、200〜600℃で行うのが望ましい。
さらに望ましくは300〜500℃であり、さらに望ましくは
350〜450℃である。これらのスパッタリング法等の物理
蒸着法を用いた場合には、バッファ層の厚さは、100〜3
000Åが望ましい。さらに望ましくは、100〜400Åが望
ましく、最も望ましくは、100〜300Åである。多重層と
しては、例えばAlxGa1-xN(0≦x≦1)から成る層とGaN
層とを交互に形成する、組成の同じ層を形成温度を例え
ば600℃以下と1000℃以上として交互に形成するなどの
方法がある。勿論、これらを組み合わせても良く、多重
層は3種以上のIII族窒化物系化合物半導体AlxGayIn
1-x-yN(0≦x≦1, 0≦y≦1,0≦x+y≦1)を積層しても良
い。一般的には緩衝層は非晶質であり、中間層は単結晶
である。緩衝層と中間層を1周期として複数周期形成し
ても良く、繰り返しは任意周期で良い。繰り返しは多い
ほど結晶性が良くなる。
For example, when laminating a group III nitride compound semiconductor on a sapphire substrate, in order to form it with good crystallinity,
It is preferable to form a buffer layer to correct lattice mismatch with the sapphire substrate. When using another substrate, it is desirable to provide a buffer layer. As the buffer layer, a group III nitride compound semiconductor Al x Ga formed at a low temperature is used.
y In 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1), more preferably Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 1). This buffer layer may be a single layer or a multilayer having different compositions and the like. The buffer layer may be formed at a low temperature of 380 to 420 ° C.
It may be formed by a VD method. Alternatively, a buffer layer made of AlN can be formed by a reactive sputtering method using a high-purity metal aluminum and a nitrogen gas as raw materials using a DC magnetron sputtering apparatus. Similarly general formula Al x Ga y In 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1, the composition ratio is optional) can form a buffer layer. Further, a vapor deposition method, an ion plating method, a laser ablation method, and an ECR method can be used. The buffer layer formed by physical vapor deposition is desirably formed at 200 to 600 ° C.
More preferably, the temperature is 300 to 500 ° C, and more preferably,
350-450 ° C. When a physical vapor deposition method such as these sputtering methods is used, the thickness of the buffer layer is 100 to 3
000Å is desirable. More preferably, it is 100 to 400 °, most preferably 100 to 300 °. As the multilayer, for example, a layer composed of Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 1) and GaN
There is a method in which layers are alternately formed, and layers having the same composition are alternately formed at a formation temperature of, for example, 600 ° C. or lower and 1000 ° C. or higher. Of course, these may be combined, and the multilayer is composed of three or more group III nitride-based compound semiconductors Al x Ga y In
1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1) may be stacked. Generally, the buffer layer is amorphous and the intermediate layer is single crystal. A plurality of cycles may be formed with the buffer layer and the intermediate layer as one cycle, and the repetition may be an arbitrary cycle. The more repetitions, the better the crystallinity.

【0025】バッファ層及び上層のIII族窒化物系化合
物半導体は、III族元素の組成の一部は、ボロン(B)、タ
リウム(Tl)で置き換えても、また、窒素(N)の組成一部
をリン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)
で置き換えても本発明を実質的に適用できる。また、こ
れら元素を組成に表示できない程度のドープをしたもの
でも良い。例えば組成にインジウム(In)、ヒ素(As)を有
しないIII族窒化物系化合物半導体であるAlxGa1-xN(0
≦x≦1)に、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)よりも原
子半径の大きなインジウム(In)、又は窒素(N)よりも原
子半径の大きなヒ素(As)をドープすることで、窒素原子
の抜けによる結晶の拡張歪みを圧縮歪みで補償し結晶性
を良くしても良い。この場合はアクセプタ不純物がIII
族原子の位置に容易に入るため、p型結晶をアズグロー
ンで得ることもできる。このようにして結晶性を良くす
ることで本願発明と合わせて更に貫通転位を100乃至
1000分の1程度にまで下げることもできる。バッフ
ァ層とIII族窒化物系化合物半導体層とが2周期以上で
形成されている基底層の場合、各III族窒化物系化合物
半導体層に主たる構成元素よりも原子半径の大きな元素
をドープすると更に良い。なお、発光素子として構成す
る場合は、本来III族窒化物系化合物半導体の2元系、
若しくは3元系を用いることが望ましい。
In the buffer layer and upper group III nitride compound semiconductor, part of the group III element composition can be replaced with boron (B) or thallium (Tl), or the composition of nitrogen (N) can be reduced. Parts are phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi)
The present invention can be substantially applied even if it is replaced by. Further, these elements may be doped to such an extent that they cannot be displayed in composition. For example, a group III nitride-based compound semiconductor having no indium (In) or arsenic (As) in the composition of Al x Ga 1-x N (0
≦ x ≦ 1), by doping aluminum (Al), indium (In) having a larger atomic radius than gallium (Ga), or arsenic (As) having a larger atomic radius than nitrogen (N), a nitrogen atom The crystal distortion may be improved by compensating for the expansion strain of the crystal due to the loss of the crystal with the compression strain. In this case, the acceptor impurity is III
A p-type crystal can also be obtained by as-grown since it easily enters the position of the group atom. By improving the crystallinity in this way, threading dislocations can be further reduced to about 100 to 1000 times in accordance with the present invention. In the case of a base layer in which the buffer layer and the group III nitride compound semiconductor layer are formed in two or more periods, when each group III nitride compound semiconductor layer is doped with an element having a larger atomic radius than the main constituent element, good. In the case where the light emitting device is configured as a light emitting device, a binary system of a group III nitride-based compound semiconductor,
Alternatively, it is desirable to use a ternary system.

【0026】n型のIII族窒化物系化合物半導体層を形
成する場合には、n型不純物として、Si、Ge、Se、Te、
C等IV族元素又はVI族元素を添加することができる。ま
た、p型不純物としては、Zn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等II
族元素又はIV族元素を添加することができる。これらを
複数或いはn型不純物とp型不純物を同一層にドープし
ても良い。
When forming an n-type group III nitride compound semiconductor layer, Si, Ge, Se, Te,
A group IV element or a group VI element such as C can be added. Examples of p-type impurities include Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba.
A Group IV element or a Group IV element can be added. These may be doped with plural or n-type impurities and p-type impurities in the same layer.

【0027】横方向エピタキシャル成長としては成長面
が基板に垂直となるものが望ましいが、基板に対して斜
めのファセット面のまま成長するものでも良い。
As the lateral epitaxial growth, it is preferable that the growth surface is perpendicular to the substrate, but it is also possible to grow the crystal while keeping the facet surface oblique to the substrate.

【0028】横方向エピタキシャル成長としては、横方
向エピタキシャル成長面の少なくとも上部と基板面とは
垂直であることがより望ましく、更にはいずれもIII族
窒化物系化合物半導体の{11−20}面であることが
より望ましい。
In the lateral epitaxial growth, it is more preferable that at least the upper part of the lateral epitaxial growth surface and the substrate surface are perpendicular to each other, and it is more preferable that all of them are {11-20} planes of a group III nitride compound semiconductor. Is more desirable.

【0029】基板上に積層するIII族窒化物系化合物半
導体層の結晶軸方向が予想できる場合は、III族窒化物
系化合物半導体層のa面({11−20}面)又はm面
({1−100}面)に垂直となるようストライプ状に
マスク或いはエッチングを施すことが有用である。な
お、島状、格子状等に、上記ストライプ及びマスクを任
意に設計して良い。横方向エピタキシャル成長面は、基
板面に垂直なものの他、基板面に対し斜めの角度の成長
面でも良い。III族窒化物系化合物半導体層のa面とし
て(11−20)面を横方向エピタキシャル成長面とす
るには例えばストライプの長手方向はIII族窒化物系化
合物半導体層のm面である(1−100)面に垂直とす
る。例えば基板をサファイアのa面又はc面とする場合
は、どちらもサファイアのm面がその上に形成されるII
I族窒化物系化合物半導体層のa面と通常一致するの
で、これに合わせてエッチングを施す。点状、格子状そ
の他の島状とする場合も、輪郭(側壁)を形成する各面
が{11−20}面とすることが望ましい。
When the crystal axis direction of the group III nitride-based compound semiconductor layer laminated on the substrate can be predicted, the a-plane ({11-20} plane) or the m-plane ({ It is useful to perform masking or etching in a stripe shape so as to be perpendicular to the (1-100 ° plane). The stripes and the mask may be arbitrarily designed in an island shape, a lattice shape, or the like. The lateral epitaxial growth surface may be a growth surface that is perpendicular to the substrate surface or a growth surface that is oblique to the substrate surface. To make the (11-20) plane the lateral epitaxial growth plane as the a-plane of the group III nitride compound semiconductor layer, for example, the longitudinal direction of the stripe is the m plane of the group III nitride compound semiconductor layer (1-100). ) Perpendicular to the plane. For example, when the substrate is the a-plane or the c-plane of sapphire, in both cases, the m-plane of sapphire is formed thereon.
Since it usually coincides with the a-plane of the group I nitride-based compound semiconductor layer, etching is performed accordingly. Also in the case of a point-like, lattice-like, or other island-like shape, it is preferable that each surface forming the contour (side wall) is a {11-20} plane.

【0030】エッチングマスクは、多結晶シリコン、多
結晶窒化物半導体等の多結晶半導体、酸化珪素(SiOx)、
窒化珪素(SiNx)、酸化チタン(TiOX)、酸化ジルコニウム
(ZrO X)等の酸化物、窒化物、チタン(Ti)、タングステン
(W)のような高融点金属、これらの多層膜をもちいるこ
とができる。これらの成膜方法は蒸着、スパッタ、CV
D等の気相成長法の他、任意である。
The etching mask is made of polycrystalline silicon or polycrystalline silicon.
Polycrystalline semiconductors such as crystalline nitride semiconductors, silicon oxide (SiOx),
Silicon nitride (SiNx), Titanium oxide (TiOX), Zirconium oxide
(ZrO X), Oxides, nitrides, titanium (Ti), tungsten
High melting point metal such as (W)
Can be. These film forming methods include vapor deposition, sputtering, CV
Any method other than the vapor phase growth method such as D can be used.

【0031】エッチングをする場合は反応性イオンエッ
チング(RIE)が望ましいが、任意のエッチング方法
を用いることができる。
When performing etching, reactive ion etching (RIE) is desirable, but any etching method can be used.

【0032】上記の貫通転位の抑制された領域を有する
III族窒化物系化合物半導体の、全体或いは貫通転位の
抑制された領域を中心としてその上部にFET、発光素
子等の半導体素子を形成することができる。発光素子の
場合は、発光層は多重量子井戸構造(MQW)、単一量
子井戸構造(SQW)の他、ホモ構造、ヘテロ構造、ダ
ブルヘテロ構造のものが考えられるが、pin接合或い
はpn接合等により形成しても良い。
It has a region where the above threading dislocation is suppressed.
Semiconductor elements such as FETs and light-emitting elements can be formed over the entire group III nitride-based compound semiconductor or over a region where threading dislocations are suppressed. In the case of a light-emitting element, the light-emitting layer may have a homo-structure, a hetero-structure, or a double-hetero structure in addition to a multiple quantum well structure (MQW) and a single quantum well structure (SQW). May be formed.

【0033】上述の、貫通転位の抑制された領域を有す
るIII族窒化物系化合物半導体を、例えば基板1、バッ
ファ層2及びエッチングにより段差を設けた貫通転位の
抑制されていない部分を除去して、III族窒化物系化合
物半導体基板とすることができる。この上にIII族窒化
物系化合物半導体素子を形成することが可能であり、或
いはより大きなIII族窒化物系化合物半導体結晶を形成
するための基板として用いることができる。除去方法と
しては、メカノケミカルポリッシングの他、任意であ
る。
The above-described group III nitride compound semiconductor having a region in which threading dislocation is suppressed is removed by removing, for example, a substrate 1, a buffer layer 2, and a portion where a step is formed in which a step is formed by etching to prevent threading dislocation. And a group III nitride-based compound semiconductor substrate. A group III nitride compound semiconductor element can be formed thereon, or can be used as a substrate for forming a larger group III nitride compound semiconductor crystal. The removal method is optional in addition to the mechanochemical polishing.

【0034】以下、発明の具体的な実施例に基づいて説
明する。実施例として発光素子をあげるが、本発明は下
記実施例に限定されるものではなく、任意の素子に適用
できるIII族窒化物系化合物半導体の製造方法を開示し
ている。
Hereinafter, a description will be given based on specific embodiments of the present invention. Although a light-emitting device will be described as an example, the present invention is not limited to the following example, and discloses a method of manufacturing a group III nitride compound semiconductor applicable to any device.

【0035】本発明のIII族窒化物系化合物半導体は、
有機金属化合物気相成長法(以下「MOVPE」と示す)に
よる気相成長により製造された。用いられたガスは、ア
ンモニア(NH3)とキャリアガス(H2又はN2)とトリメチル
ガリウム(Ga(CH3)3,以下「TMG」と記す)とトリメチ
ルアルミニウム(Al(CH3)3,以下「TMA」と記す)、ト
リメチルインジウム(In(CH3)3,以下「TMI」と記
す)、シクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C
5H5)2、以下「Cp2Mg」と記す)である。
The group III nitride compound semiconductor of the present invention is:
It was manufactured by vapor phase growth by metal organic compound vapor phase epitaxy (hereinafter referred to as “MOVPE”). The gases used were ammonia (NH 3 ), carrier gas (H 2 or N 2 ), trimethylgallium (Ga (CH 3 ) 3 , hereinafter referred to as “TMG”) and trimethylaluminum (Al (CH 3 ) 3 , Hereinafter, referred to as “TMA”, trimethylindium (In (CH 3 ) 3 , hereinafter referred to as “TMI”), cyclopentadienyl magnesium (Mg (C
5 H 5) 2, which is hereinafter referred to as "Cp 2 Mg").

【0036】〔第1実施例〕本実施例では、図1のよう
なバッファ層2とIII族窒化物系化合物半導体層31を
基底層として用いた。有機洗浄及び熱処理により洗浄し
たa面を主面とし、単結晶のサファイア基板1上に、温
度を400℃まで低下させて、H2を10L/min、NH 3を5L/mi
n、TMAを20μmol/minで約3分間供給してAlNから成るバ
ッファ層2を約40nmの厚さに形成した。次に、サファイ
ア基板1の温度を1000℃に保持し、H2を20L/min、こう
して、膜厚約40nmのAlNから成るバッファ層2と膜厚約
1.5μmのGaN層31とから成る基底層を形成した(図1
の(a))。
[First Embodiment] In this embodiment, as shown in FIG.
Buffer layer 2 and group III nitride compound semiconductor layer 31
Used as basal layer. Organic cleaning and heat treatment
A-plane as a main surface, and a single crystal sapphire substrate 1
Temperature to 400 ° CTwo10L / min, NH Three5L / mi
n, supply TMA at 20 μmol / min for about 3 minutes
The buffer layer 2 was formed to a thickness of about 40 nm. Next, sapphire
A) Keep the temperature of the substrate 1 at 1000 ° CTwo20L / min, like this
And a buffer layer 2 made of AlN having a thickness of about 40 nm
A base layer composed of a 1.5 μm GaN layer 31 was formed (see FIG. 1).
(A)).

【0037】次に、リアクティブイオンエッチング(R
IE)によりバッファ層2と膜厚約1.5μmのGaN層31
とから成る基底層とサファイア基板1を削り、幅10μ
m、間隔10μm、深さ1.7μmのストライプ状に段差を形成
した。これにより、幅10μmの上段と、深さ0.2μmのサ
ファイア基板1の凹部の下段(底部)が交互に形成され
た(図1の(b))。この時、深さ1.5μmの段差を形成
する側面は、GaN層31の{11−20}面とした。次
に、サファイア基板1の温度を1150℃に保持し、H2を20
L/min、NH3を10L/min、TMGを5μmol/minで導入し、GaN
層32を横方向エピタキシャル成長により形成した(図
1の(c))。こうして段差の上段面に形成された基底
層を核として横方向エピタキシャル成長によりサファイ
ア基板1の凹部である段差の下段上方が覆われ、表面が
平坦となった(図1の(d))。こののち、H2を20L/mi
n、NH3を10L/min、TMGを300μmol/minで導入し、GaN層
32を成長させ、GaN層32を3μmの厚さとした。GaN層
32の、サファイア基板1の深さ0.2μmの凹部上方に形
成された部分は、段差の上段面上方に形成された部分に
比して貫通転位が著しく抑えられた。
Next, reactive ion etching (R
IE) and the buffer layer 2 and the GaN layer 31 having a thickness of about 1.5 μm
And the sapphire substrate 1 with a width of 10 μm
m, an interval of 10 μm, and a depth of 1.7 μm were formed in stripes. As a result, the upper stage having a width of 10 μm and the lower stage (bottom) of the concave portion of the sapphire substrate 1 having a depth of 0.2 μm were alternately formed (FIG. 1B). At this time, the side surface on which a step having a depth of 1.5 μm was formed was the {11-20} surface of the GaN layer 31. Then, maintaining the temperature of the sapphire substrate 1 to 1150 ° C., the H 2 20
L / min, NH 3 at 10 L / min, TMG at 5 μmol / min, GaN
The layer 32 was formed by lateral epitaxial growth (FIG. 1C). With the base layer formed on the upper surface of the step as a nucleus, the upper part of the lower part of the step, which is the concave part of the sapphire substrate 1, was covered by lateral epitaxial growth, and the surface became flat (FIG. 1 (d)). Thereafter, the H 2 20L / mi
n and NH 3 were introduced at 10 L / min and TMG at 300 μmol / min to grow the GaN layer 32, and the GaN layer 32 was made 3 μm thick. In the portion of the GaN layer 32 formed above the recess having a depth of 0.2 μm of the sapphire substrate 1, threading dislocations were significantly suppressed as compared with the portion formed above the upper surface of the step.

【0038】〔第2実施例〕本実施例では、図2のよう
なバッファ層と単結晶III族窒化物系化合物半導体層と
を1周期として、多重周期形成した層を基底層として用
いた。有機洗浄及び熱処理により洗浄したa面を主面と
し、単結晶のサファイア基板1上に、温度を400℃まで
低下させて、H2を10L/min、NH3を5L/min、TMAを20μmol
/minで約3分間供給して第1のAlN層211を約40nmの厚
さに形成した。次に、サファイア基板1の温度を1000℃
に保持し、H2を20L/min、NH3を10L/min、TMGを300μmol
/minで導入し、膜厚約0.3μmのGaN層212を形成し
た。次に温度を400℃まで低下させて、H2を10L/min、NH
3を5L/min、TMAを20μmol/minで約3分間供給して第2の
AlN層213を約40nmの厚さに形成した。さらにサファ
イア基板1の温度を1000℃に保持し、H2を20L/min、NH3
を10L/min、TMGを300μmol/minで導入し、膜厚約1.5μm
のGaN層31を形成した。こうして、膜厚約40nmの第1
のAlN層211、膜厚約0.3μmのGaN層212、膜厚約40
nmの第2のAlN層213、膜厚約1.5μmのGaN層31から
成る基底層20を形成した(図2の(a))。
Second Embodiment In this embodiment, a buffer layer and a single crystal group III nitride compound semiconductor layer as shown in FIG. 2 are used as one cycle, and a layer formed in multiple cycles is used as a base layer. The temperature was lowered to 400 ° C., H 2 was 10 L / min, NH 3 was 5 L / min, and TMA was 20 μmol on the single crystal sapphire substrate 1 with the a-plane cleaned by organic cleaning and heat treatment as the main surface.
The first AlN layer 211 was formed to a thickness of about 40 nm by supplying at about / min for about 3 minutes. Next, the temperature of the sapphire substrate 1 is set to 1000 ° C.
Held in, 300 [mu] mol of H 2 20L / min, the NH 3 10L / min, and TMG
/ min to form a GaN layer 212 having a thickness of about 0.3 μm. Next, the temperature was lowered to 400 ° C., and H 2 was reduced to 10 L / min, NH
3 at 5 L / min and TMA at 20 μmol / min for about 3 minutes
The AlN layer 213 was formed to a thickness of about 40 nm. Further, the temperature of the sapphire substrate 1 is maintained at 1000 ° C., H 2 is 20 L / min, NH 3
Was introduced at 10 L / min and TMG at 300 μmol / min.
Was formed. Thus, the first film having a thickness of about 40 nm
AlN layer 211, GaN layer 212 with a thickness of about 0.3 μm,
A base layer 20 composed of a second AlN layer 213 having a thickness of nm and a GaN layer 31 having a thickness of about 1.5 μm was formed (FIG. 2A).

【0039】次に、第1実施例と同様に、RIEにより
段差を形成した(図2の(b))。サファイア基板1の
凹部の深さは0.2μmとした。次に、サファイア基板1の
温度を1150℃に保持し、H2を20L/min、NH3を10L/min、T
MGを5μmol/minで導入し、GaN層32を横方向エピタキ
シャル成長により形成した(図2の(c))。こうして
段差の上段面に形成された基底層20を核として横方向
エピタキシャル成長によりサファイア基板1の凹部であ
る段差の下段上方が覆われ、表面が平坦となった(図2
の(d))。こののち、H2を20L/min、NH3を10L/min、T
MGを300μmol/minで導入し、GaN層32を成長させ、GaN
層32を3μmの厚さとした。GaN層32の、サファイア
基板1の深さ0.2μmの凹部上方に形成された部分は、段
差の上段面上方に形成された部分に比して貫通転位が著
しく抑えられた。
Next, similarly to the first embodiment, a step was formed by RIE (FIG. 2B). The depth of the concave portion of the sapphire substrate 1 was 0.2 μm. Next, the temperature of the sapphire substrate 1 was maintained at 1150 ° C., H 2 was 20 L / min, NH 3 was 10 L / min, T
MG was introduced at a rate of 5 μmol / min, and a GaN layer 32 was formed by lateral epitaxial growth (FIG. 2C). With the base layer 20 formed on the upper surface of the step as a nucleus in this manner, the lower upper portion of the step, which is a concave portion of the sapphire substrate 1, was covered by lateral epitaxial growth, and the surface became flat (FIG. 2).
(D)). Thereafter, the H 2 20L / min, the NH 3 10L / min, T
Introducing MG at 300 μmol / min, growing the GaN layer 32,
Layer 32 was 3 μm thick. In the portion of the GaN layer 32 formed above the recess having a depth of 0.2 μm of the sapphire substrate 1, threading dislocations were significantly suppressed as compared with the portion formed above the upper surface of the step.

【0040】〔第3実施例〕第1実施例と同様に形成し
たウエハ上に、次のようにして図3に示すレーザダイオ
ード(LD)100を形成した。但し、GaN層32の形
成の際、シラン(SiH 4)を導入して、GaN層32をシリ
コン(Si)ドープのn型GaNから成る層とした。尚、図を
簡略とするため、凹部を有するサファイア基板1とバッ
ファ層2、GaN層31及びそれらと同じ高さにあるGaN層
32を併せて、ウエハ1000と記載し、それ以外のGa
N層32をGaN層103と記載する。
[Third Embodiment] The third embodiment is formed in the same manner as the first embodiment.
The laser diode shown in FIG.
An LD (LD) 100 was formed. However, the shape of the GaN layer 32
During formation, silane (SiH Four) To introduce GaN layer 32
The layer was made of n-type GaN doped with con (Si). In addition,
For simplicity, a sapphire substrate 1 having a concave
GaN layer 31 and GaN layer at the same height
32 together with wafer 1000, and other Ga
The N layer 32 is described as a GaN layer 103.

【0041】凹部を有するサファイア基板、AlNから成
るバッファ層、GaN層31及びそれらと同じ高さにある
n型GaN層32から成るウエハ層1000とn型GaN層1
03に、シリコン(Si)ドープのAl0.08Ga0.92Nから成る
nクラッド層104、シリコン(Si)ドープのGaNから成
るnガイド層105、MQW構造の発光層106、マグ
ネシウム(Mg)ドープのGaNから成るpガイド層107、
マグネシウム(Mg)ドープのAl0.08Ga0.92Nから成るpク
ラッド層108、マグネシウム(Mg)ドープのGaNから成
るpコンタクト層109を形成した。次にpコンタクト
層109上に金(Au)から成る電極110Aを、2段のGa
N層とn型GaN層の合計3段のGaN層103が露出するま
で一部エッチングしてアルミニウム(Al)から成る電極1
10Bを形成した。このようにして形成したレーザダイ
オード(LD)は素子寿命及び発光効率が著しく向上し
た。
A wafer layer 1000 comprising an sapphire substrate having a recess, a buffer layer made of AlN, a GaN layer 31 and an n-type GaN layer 32 at the same height as the GaN layer 31 and the n-type GaN layer 1
03, an n-cladding layer 104 made of silicon (Si) doped Al 0.08 Ga 0.92 N, an n guide layer 105 made of silicon (Si) doped GaN, a light emitting layer 106 having an MQW structure, and a magnesium (Mg) doped GaN P guide layer 107,
A p-cladding layer 108 made of magnesium (Mg) -doped Al 0.08 Ga 0.92 N and a p-contact layer 109 made of magnesium (Mg) -doped GaN were formed. Next, an electrode 110A made of gold (Au) is formed on the p-contact layer 109 by two steps of Ga.
An electrode 1 made of aluminum (Al) is partially etched until a total of three stages of the GaN layer 103 including the N layer and the n-type GaN layer are exposed.
10B was formed. The laser diode (LD) formed in this way has remarkably improved device life and luminous efficiency.

【0042】〔第4実施例〕第3実施例と同様に形成し
たウエハ上に、図4のような発光ダイオード(LED)
200を次のようにして形成した。尚、図を簡略とする
ため、凹部を有するサファイア基板1とバッファ層2、
GaN層31及びそれらと同じ高さにあるGaN層32を併せ
て、ウエハ2000と記載し、それ以外のGaN層32をG
aN層203と記載する。
Fourth Embodiment A light emitting diode (LED) as shown in FIG. 4 is formed on a wafer formed in the same manner as in the third embodiment.
200 was formed as follows. In order to simplify the drawing, a sapphire substrate 1 having a concave portion and a buffer layer 2,
The GaN layer 31 and the GaN layer 32 at the same height as those are described as a wafer 2000, and the other GaN layers 32 are
Described as aN layer 203.

【0043】サファイア基板、AlNから成るバッファ
層、GaN層31及びそれらと同じ高さにあるGaN層32か
ら成るウエハ2000とn型GaN層203上に、シリコ
ン(Si)ドープのAl0.08Ga0.92Nから成るnクラッド層2
04、発光層205、マグネシウム(Mg)ドープのAl0.08
Ga0.92Nから成るpクラッド層206、マグネシウム(M
g)ドープのGaNから成るpコンタクト層207を形成し
た。次にpコンタクト層207上に金(Au)から成る電極
208Aを、GaN層とn型GaN層の2段のGaN層203が
露出するまで一部エッチングしてアルミニウム(Al)から
成る電極208Bを形成した。このようにして形成した
発光ダイオード(LED)は素子寿命及び発光効率が著
しく向上した。
On a wafer 2000 composed of a sapphire substrate, a buffer layer composed of AlN, a GaN layer 31 and a GaN layer 32 at the same height as the above, and an n-type GaN layer 203, a silicon (Si) -doped Al 0.08 Ga 0.92 N N cladding layer 2 made of
04, light emitting layer 205, magnesium (Mg) doped Al 0.08
P-cladding layer 206 made of Ga 0.92 N, magnesium (M
g) A p-contact layer 207 made of doped GaN was formed. Next, an electrode 208A made of gold (Au) is partially etched on the p-contact layer 207 until a two-stage GaN layer 203 of a GaN layer and an n-type GaN layer is exposed to form an electrode 208B made of aluminum (Al). Formed. The light emitting diode (LED) formed in this way has significantly improved element life and luminous efficiency.

【0044】〔第5実施例〕本実施例では基板としてシ
リコン(Si)基板を用いた。n型シリコン(Si)基板301
上に温度1150℃で、H2を10L/min、NH3を10L/min、TMGを
100μmol/min、TMAを10μmol/min、H2ガスにより0.86pp
mに希釈されたシラン(SiH4)を0.2μmol/minで供給し、
膜厚1.5μmのシリコン(Si)ドープのAl0.15Ga0.85Nから
成る層3021を形成した(図5の(a))。次に、ハ
ードベークレジストマスクを使用して、反応性イオンエ
ッチング(RIE)を用いた選択ドライエッチングによ
り、幅10μm、間隔10μm、深さ1.7μmのストライプ状に
エッチングした。これにより、幅10μmの上段と、深さ
0.2μmのシリコン基板3の凹部の下段(底部)が交互に
形成された(図5の(b))。この時、深さ1.5μmの段
差を形成する側面は、n-Al0.15Ga0.85N層3021の
{11−20}面とした。次にシリコン基板301の温
度を1150℃に保持し、H2を20L/min、NH3を10L/min、TMG
を5μmol/min、TMAを0.5μmol/min、H2ガスにより希釈
されたシラン(SiH4)を0.01μmol/minで供給し、シリコ
ン基板の段差の上段面及び側面からn-Al0.15Ga0.85N層
を縦及び横方向成長させた(図5の(c))。こうして
主に上段面を核とする横方向エピタキシャル成長により
基板凹部の上方が覆われ、表面が平坦となったのち、H2
を10L/min、NH3を10L/min、TMGを100μmol/min、TMAを1
0μmol/min、H2ガスにより希釈されたシラン(SiH4)を0.
2μmol/minで供給し、n-Al0.15Ga0.85N層を成長させ、3
μmの厚さとした(図5の(d))。以下、凹部を有す
るシリコン基板301とn-Al0.15Ga0.85N層302を併
せてウエハ3000と記載する。
Fifth Embodiment In this embodiment, a silicon (Si) substrate is used as a substrate. n-type silicon (Si) substrate 301
At a temperature 1150 ° C. above the H 2 10L / min, the NH 3 10L / min, and TMG
0.86pp 100μmol / min, the TMA 10 .mu.mol / min, with H 2 gas
supply silane (SiH 4 ) diluted to 0.2 μmol / min,
A layer 3021 made of silicon (Si) doped Al 0.15 Ga 0.85 N with a thickness of 1.5 μm was formed (FIG. 5A). Next, by using a hard bake resist mask, selective dry etching using reactive ion etching (RIE) was performed to form a stripe having a width of 10 μm, an interval of 10 μm, and a depth of 1.7 μm. As a result, the upper part of the width of 10 μm and the depth
The lower part (bottom part) of the concave part of the silicon substrate 3 of 0.2 μm was formed alternately (FIG. 5B). At this time, the side surface on which the step having a depth of 1.5 μm was formed was the {11-20} plane of the n-Al 0.15 Ga 0.85 N layer 3021. Next, the temperature of the silicon substrate 301 was maintained at 1150 ° C., H 2 was 20 L / min, NH 3 was 10 L / min, and TMG was
The 5 [mu] mol / min, TMA and 0.5μmol / min, H 2 silane diluted by gas (SiH 4) was supplied with 0.01μmol / min, the silicon substrate stepped in the upper and side surfaces of n-Al 0.15 Ga 0.85 N The layers were grown vertically and horizontally (FIG. 5 (c)). Thus over the substrate recess is covered mainly by lateral epitaxial growth of the upper surface core, after the surface has a flat, H 2
10 L / min, NH 3 10 L / min, TMG 100 μmol / min, TMA 1
0μmol / min, silane diluted with H 2 gas (SiH 4) 0.
Supply at 2 μmol / min, grow n-Al 0.15 Ga 0.85 N layer, 3
The thickness was set to μm (FIG. 5 (d)). Hereinafter, the silicon substrate 301 having the concave portion and the n-Al 0.15 Ga 0.85 N layer 302 are collectively referred to as a wafer 3000.

【0045】上記のようにウエハ3000(凹部を有す
るシリコン基板301とその上に形成されたn-Al0.15Ga
0.85N層302)上にシリコン(Si)ドープのGaNから成る
nガイド層303、MQW構造の発光層304、マグネ
シウム(Mg)ドープのGaNから成るpガイド層305、マ
グネシウム(Mg)ドープのAl0.08Ga0.92Nから成るpクラ
ッド層306、マグネシウム(Mg)ドープのGaNから成る
pコンタクト層307を形成した。次にpコンタクト層
307上に金(Au)から成る電極308Aを、シリコン基
板301裏面にアルミニウム(Al)から成る電極308B
を形成した。このようにして形成した図6のレーザダイ
オード(LD)300は素子寿命及び発光効率が著しく
向上した。
As described above, the wafer 3000 (the silicon substrate 301 having the concave portion and the n-Al 0.15 Ga
0.85 N layer 302), an n guide layer 303 made of silicon (Si) doped GaN, a light emitting layer 304 having an MQW structure, a p guide layer 305 made of magnesium (Mg) doped GaN, a magnesium (Mg) doped Al 0.08 A p-cladding layer 306 made of Ga 0.92 N and a p-contact layer 307 made of magnesium (Mg) -doped GaN were formed. Next, an electrode 308A made of gold (Au) is formed on the p-contact layer 307, and an electrode 308B made of aluminum (Al) is formed on the back surface of the silicon substrate 301.
Was formed. The laser diode (LD) 300 of FIG. 6 formed in this manner has significantly improved device life and luminous efficiency.

【0046】〔第6実施例〕本実施例でも基板としてシ
リコン(Si)基板を用いた。第5実施例の凹部を有するシ
リコン基板301に形成されたn-Al0.15Ga0.85N層30
2と同様に、凹部を有するシリコン基板401とその上
に形成されたn-Al0.15Ga0.85N層402のウエハ400
0を用意し、発光層403、マグネシウム(Mg)ドープの
Al0.15Ga0.85Nから成るpクラッド層404を形成し
た。次にpクラッド層404上に金(Au)から成る電極4
05Aを、シリコン基板401裏面にアルミニウム(Al)
から成る電極405Bを形成した。このようにして形成
した図7の発光ダイオード(LED)400は素子寿命
及び発光効率が著しく向上した。
Sixth Embodiment In this embodiment, a silicon (Si) substrate was used as a substrate. The n-Al 0.15 Ga 0.85 N layer 30 formed on the silicon substrate 301 having the concave portion according to the fifth embodiment.
2, a wafer 400 of a silicon substrate 401 having a concave portion and an n-Al 0.15 Ga 0.85 N layer 402 formed thereon.
0, light emitting layer 403, magnesium (Mg) -doped
A p-cladding layer 404 made of Al 0.15 Ga 0.85 N was formed. Next, an electrode 4 made of gold (Au) is formed on the p-cladding layer 404.
05A, aluminum (Al)
Was formed. The light emitting diode (LED) 400 of FIG. 7 formed in this manner has significantly improved element life and luminous efficiency.

【0047】〔エッチングの変形〕また、図8は、3組
の{11−20}面により、島状に段差の上段を形成す
る例である。図8の(a)は、3組の{11−20}面
で形成される外周をも示しているが、これは理解のため
簡略化した模式図であり、実際には島状の段差の上段は
ウエハ当たり数千万個形成して良い。図8の(a)で
は、島状の段差の上段に対し、段差の底部Bは3倍の面
積を有する。図8の(b)では、島状の段差の上段に対
し、段差の底部Bは8倍の面積を有する。
[Modification of Etching] FIG. 8 shows an example in which an upper step of an island is formed by three sets of {11-20} planes. FIG. 8A also shows the outer periphery formed by three sets of {11-20} planes, but this is a simplified schematic diagram for understanding, and is actually an island-shaped step. The upper stage may form tens of millions per wafer. In FIG. 8A, the bottom B of the step has three times the area of the top of the island-shaped step. In FIG. 8B, the bottom B of the step has an area eight times that of the top of the island-shaped step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係るIII族窒化物系化
合物半導体の製造工程を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a group III nitride compound semiconductor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例に係るIII族窒化物系化
合物半導体の製造工程を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of a group III nitride compound semiconductor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例に係るIII族窒化物系化
合物半導体発光素子の構造を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a group III nitride compound semiconductor light emitting device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例に係るIII族窒化物系化
合物半導体発光素子の構造を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a structure of a group III nitride compound semiconductor light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施例に係るIII族窒化物系化
合物半導体の製造工程を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a manufacturing process of a group III nitride compound semiconductor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施例に係るIII族窒化物系化
合物半導体発光素子の構造を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a group III nitride compound semiconductor light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6の実施例に係るIII族窒化物系化
合物半導体発光素子の構造を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a group III nitride compound semiconductor light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図8】第1のIII族窒化物系化合物半導体のエッチン
グの他の例を示す模式図。
FIG. 8 is a schematic view showing another example of etching the first group III nitride compound semiconductor.

【図9】III族窒化物系化合物半導体を伝搬する貫通転
位を示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing threading dislocations propagating through a group III nitride compound semiconductor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101、201、301、401 基板 2、102、202 バッファ層 20 基底層 21 基底層を形成する第1緩衝層 22 基底層を形成する中間層 23 基底層を形成する第2緩衝層 31 第1のIII族窒化物系化合物半導体(層) 32 第2のIII族窒化物系化合物半導体(層) 103、203 n-GaN層 104、204、302、402 n-AlGaNクラッド層 105、303 n-GaNガイド層 106、205、304、403 発光層 107、305 p-GaNガイド層 108、206、306、404 p-AlGaNクラッド層 109、207、307 p-GaN層 110A、208A、308A、405A p電極 110B、208B、308B、405B n電極 1, 101, 201, 301, 401 Substrate 2, 102, 202 Buffer layer 20 Base layer 21 First buffer layer forming base layer 22 Intermediate layer forming base layer 23 Second buffer layer forming base layer 31 1 group III nitride compound semiconductor (layer) 32 second group III nitride compound semiconductor (layer) 103, 203 n-GaN layer 104, 204, 302, 402 n-AlGaN cladding layer 105, 303 n- GaN guide layers 106, 205, 304, 403 Emitting layers 107, 305 p-GaN guide layers 108, 206, 306, 404 p-AlGaN cladding layers 109, 207, 307 p-GaN layers 110A, 208A, 308A, 405A p-electrodes 110B, 208B, 308B, 405B n-electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 敏夫 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 永井 誠二 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshio Hiramatsu 1 Ochiai Nagahata, Kasuga-cho, Nishi-Kasugai-gun, Aichi Prefecture Inside Toyoda Gosei Co., Ltd. Toyoda Gosei Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上III族窒化物系化合物半導体をエ
ピタキシャル成長により得るIII族窒化物系化合物半導
体の製造方法において、 少なくとも1層のIII族窒化物系化合物半導体から成
り、最上層を第1のIII族窒化物系化合物半導体とする
基底層を前記基板上に形成する工程と、 前記基底層と前記基板表面の少なくとも一部とをエッチ
ングにより削り、点状、ストライプ状又は格子状等の島
状態とし、前記基板面に前記基底層の形成された上段
と、前記基底層の形成されていない、基板面の凹部であ
る下段との段差を設ける工程と、 前記エッチングにより形成された点状、ストライプ状又
は格子状等の島状態の前記基底層の段差の上段の上面及
び側面を核として、第2のIII族窒化物系化合物半導体
を縦及び横方向エピタキシャル成長させる工程とを有す
ることを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体の製造
方法。
1. A method for producing a group III nitride compound semiconductor on a substrate, wherein the group III nitride compound semiconductor is obtained by epitaxial growth, the method comprising: forming at least one layer of a group III nitride compound semiconductor; Forming a base layer to be a group III nitride compound semiconductor on the substrate; etching the base layer and at least a portion of the substrate surface to form an island state such as a dot, stripe, or lattice Providing a step between the upper layer where the base layer is formed on the substrate surface and the lower step which is a concave portion of the substrate surface where the base layer is not formed; and a dot-like or stripe formed by the etching. Vertically and laterally epitaxially growing a second group III nitride-based compound semiconductor with the upper surface and side surfaces of the upper step of the base layer in an island state such as a lattice shape or a lattice shape as nuclei. And a method for producing a group III nitride compound semiconductor.
【請求項2】 前記段差の側面は、略全部が{11−2
0}面であることを特徴とする請求項1に記載のIII族
窒化物系化合物半導体の製造方法。
2. The side surface of the step is substantially entirely 11-2.
The method for producing a group III nitride-based compound semiconductor according to claim 1, wherein the plane is a 0 ° plane.
【請求項3】 前記第1のIII族窒化物系化合物半導体
と前記第2のIII族窒化物系化合物半導体とが同組成で
あることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のII
I族窒化物系化合物半導体の製造方法。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first group III nitride compound semiconductor and the second group III nitride compound semiconductor have the same composition.
A method for producing a group I nitride compound semiconductor.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に
記載のIII族窒化物系化合物半導体の製造方法により製
造した前記III族窒化物系化合物半導体層の、横方向エ
ピタキシャル成長した部分の上層に形成されたことを特
徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
4. A portion of the III-nitride compound semiconductor layer produced by the method for producing a III-nitride compound semiconductor according to claim 1, wherein the portion of the III-nitride compound semiconductor layer is laterally epitaxially grown. A group III nitride compound semiconductor device formed in an upper layer.
【請求項5】 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に
記載のIII族窒化物系化合物半導体の製造方法により製
造した前記III族窒化物系化合物半導体層の、横方向エ
ピタキシャル成長した部分の上層に、異なるIII族窒化
物系化合物半導体層を積層することにより得られること
を特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
5. A portion of the group III nitride-based compound semiconductor layer produced by the method for producing a group III nitride-based compound semiconductor according to claim 1, wherein the portion of the group III nitride-based compound semiconductor layer is laterally epitaxially grown. A group III nitride compound semiconductor light-emitting device obtained by laminating different group III nitride compound semiconductor layers on an upper layer.
【請求項6】 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に
記載のIII族窒化物系化合物半導体の製造方法に加え
て、横方向エピタキシャル成長した部分の上層以外を略
全部除去することにより、前記III族窒化物系化合物半
導体基板を得ることを特徴とするIII族窒化物系化合物
半導体基板の製造方法。
6. In addition to the method of manufacturing a group III nitride-based compound semiconductor according to any one of claims 1 to 3, by removing substantially all but the upper layer of the laterally epitaxially grown portion. A method for producing a group III nitride compound semiconductor substrate, comprising obtaining the group III nitride compound semiconductor substrate.
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