(57)【要約】【課題】ＧａＮ成長層に貫通転位が生じることを効果的に防ぐことができ、工程数を大にすることなく高品質のＧａＮ結晶を得ることのできるIII族窒化物半導体層およびその成長方法を提供する。【解決手段】第１のＧａＮ層５Ｃの凸凹表面に、Ｓｉを含む薄膜５Ｄを設ける。Ｓｉを含む薄膜５Ｄは、リアクタにＮＨ3を供給しながらＳｉＨ4を供給し、１０５０℃の成長温度で第１のＧａＮ層５Ｃの凸凹表面に１原子層〜数原子層程度の厚さとなるように成長させる。このように第１のＧａＮ層５Ｃの凸凹表面に形成されたＳｉを含む薄膜５Ｄが、微小マスクとして貫通転位の伝搬を抑える。即ち、Ｓｉを含む薄膜５Ｄは貫通した多数の空隙を有する。【選択図】      図２
2005057064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の転位密度を有する第１のIII族窒化物半導体層と、
前記第１のIII族窒化物半導体層の表面に形成された複数の空隙を有するＳｉを含む薄膜と、
前記Ｓｉを含む薄膜の前記複数の空隙を介して前記第１のIII族窒化物半導体層から成長し、前記所定の転位密度より小なる転位密度を有する第２のIII族窒化物半導体層を含むことを特徴とするIII族窒化物半導体層。
【請求項２】
前記第１のIII族窒化物半導体層は、表面が複数の凹部を有することを特徴とする請求項１記載のIII族窒化物半導体層。
【請求項３】
前記第１のIII族窒化物半導体層は、基板上に形成されたバッファ層あるいは下地層、あるいは前記バッファ層上あるいは前記下地層上に形成されたIII族窒化物半導体層であることを特徴とする請求項１記載のIII族窒化物半導体層。
【請求項４】
前記第１のIII族窒化物半導体層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、あるいはＡｌＧａＩｎＮのひとつであることを特徴とする請求項１記載のIII族窒化物半導体層。
【請求項５】
前記第２のIII族窒化物半導体層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、あるいはＡｌＧａＩｎＮのひとつであることを特徴とする請求項１記載のIII族窒化物半導体層。
【請求項６】
前記第２のIII族窒化物半導体層は、発光素子形成用半導体基板、あるいは発光素子用半導体層であることを特徴とする請求項１記載のIII族窒化物半導体層。
【請求項７】
所定の転位密度を有する第１のIII族窒化物半導体層を形成する第１のステップと、
前記第１のIII族窒化物半導体層の表面に複数の空隙を有するＳｉを含む薄膜を形成する第２のステップと、
前記Ｓｉを含む薄膜の表面に前記複数の空隙を介して前記第１のIII族窒化物半導体層から成長し、前記所定の転位密度より小なる転位密度を有する第２のIII族窒化物半導体層を形成する第３のステップとを有することを特徴とするIII族窒化物半導体層の形成方法。
【請求項８】
前記第１および第３のステップは、ＭＯＶＰＥあるいはＨＶＰＥによって実行されることを特徴とする請求項７記載のIII族窒化物半導体層の形成方法。
【請求項９】
前記第１のステップは、前記第１のIII族窒化物半導体層の成長速度と成長温度を制御してその表面に複数の凹部を形成することを特徴とする請求項７記載のIII族窒化物半導体層の形成方法。
【請求項１０】
前記第１のステップは、エッチングによって前記第１のIII族窒化物半導体層の表面に複数の凹部を形成することを特徴とする請求項７記載のIII族窒化物半導体層の形成方法。
【請求項１１】
前記第１のステップは、前記第１のIII族窒化物半導体層として基板上にバッファ層を形成し、あるいは、前記バッファ層上にIII族窒化物半導体層を形成することを特徴とする請求項７記載のIII族窒化物半導体層の形成方法。
【請求項１２】
前記第１および第３のステップは、前記第１および第２のIII族窒化物半導体層としてＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、あるいはＡｌＧａＩｎＮを形成することを特徴とする請求項７記載のIII族窒化物半導体層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はIII族窒化物半導体層およびその成長方法に関し、特に、転位を低減させることのできるIII族窒化物半導体層およびその成長方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、青色や短波長領域の発光素子の材料としてＧａＮ系の化合物半導体（以下、「III族窒化物半導体」という。）を用いたものが知られている。III属窒化物半導体は、直接遷移型であることから発光効率が高いこと、また、光の３原色の１つである青色を発光色とすること等から注目されている。
【０００３】
ＧａＮは融点が極めて高く、また窒素の平衡蒸気圧が極めて高いことにより、高品質、大面積でバルク状のＧａＮ単結晶基板を製造することが難しいという問題がある。このため、ＧａＮ半導体はサファイアや炭化ケイ素（ＳｉＣ）を基板上として用いてヘテロエピタキシャル成長によって形成されているが、この場合、格子・熱的不整合を起因としてエピタキシャル薄膜中に貫通転位が多数発生することが知られている。この貫通転位は、光・電子デバイス特性に影響を及ぼすことから、低転位化を実現する種々の試みがなされている。
【０００４】
低転位のＧａＮ基板を作製するものとして、例えば、サファイア等の基板上に窓を有するマスクを設け、この窓を通してＧａＮを気相成長させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図４は、特許文献１に記載された単結晶ＧａＮ基板の製造方法を示す図である。
【０００６】
この製造方法によると、図４(ａ)に示すようにサファイア等からなる基板１０の表面に窓１１Ａを有するマスク１１を付け、窓１１Ａを通してＧａＮ１２を気相成長させることにより、図４（ｂ）に示すように多数のファセット面１２Ａが現れた凹凸状の表面を有するＧａＮ１２が気相成長する。このようにして得られたＧａＮ１２の凹凸表面を研削加工および研磨加工することにより、図４（ｃ）に示すように平坦平滑な表面とすることにより、貫通転位の少ないＧａＮ１２／基板１０の２重構造の基板が得られる。
【特許文献１】特開２００１−１０２３０７号公報（第１８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された半導体基板製造方法によると、窓を通過する貫通転位の伝搬を抑えて結晶品質を向上させるにはマスクを幾層にも設ける必要があるため、ＧａＮ単結晶を形成する工程数が大になって基板製造コストが大になるという問題がある。更に、窓を有するマスクを設けるため、窓を形成するエッチング工程が必要になる。
【０００８】
従って、本発明の目的は、ＧａＮ成長層に貫通転位が生じることを効果的に防ぐことができ、工程数を大にすることなく高品質のＧａＮ結晶を得ることのできるIII族窒化物半導体層およびその成長方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、所定の転位密度を有する第１のIII族窒化物半導体層と、前記第１のIII族窒化物半導体層の表面に形成された複数の空隙を有するＳｉを含む薄膜と、前記Ｓｉを含む薄膜の前記複数の空隙を介して前記第１のIII族窒化物半導体層から成長し、前記所定の転位密度より小なる転位密度を有する第２のIII族窒化物半導体層を含むことを特徴とするIII族窒化物半導体層を提供する。
【００１０】
前記第１のIII族窒化物半導体層は、表面が複数の凹部を有していても良い。
【００１１】
前記第１のIII族窒化物半導体層は、基板上に形成されたバッファ層、あるいは前記バッファ層上に形成されたIII族窒化物半導体層であっても良い。
【００１２】
前記第１のIII族窒化物半導体層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、あるいはＡｌＧａＩｎＮのひとつであっても良い。
【００１３】
前記第２のIII族窒化物半導体層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、あるいはＡｌＧａＩｎＮのひとつであっても良い。
【００１４】
前記第２のIII族窒化物半導体層は、発光素子形成用半導体基板、あるいは発光素子用半導体層であっても良い。
【００１５】
また、本発明は、上記目的を達成するため、所定の転位密度を有する第１のIII族窒化物半導体層を形成する第１のステップと、前記第１のIII族窒化物半導体層の表面に複数の空隙を有するＳｉを含む薄膜を形成する第２のステップと、前記Ｓｉを含む薄膜の表面に前記複数の空隙を介して前記第１のIII族窒化物半導体層から成長し、前記所定の転位密度より小なる転位密度を有する第２のIII族窒化物半導体層を形成する第３のステップとを有することを特徴とするIII族窒化物半導体層の形成方法を提供する。
【００１６】
前記第１および第３のステップは、ＭＯＶＰＥあるいはＨＶＰＥによって実行することができる。
【００１７】
前記第１のステップは、前記第１のIII族窒化物半導体層の成長速度と成長温度を制御してその表面に複数の凹部を形成するようにしても良い。
【００１８】
前記第１のステップは、エッチングによって下地層に溝部を形成することによりその表面に複数の凹部を形成するようにしても良い。
【００１９】
前記第１のステップは、前記第１のIII族窒化物半導体層として基板上にバッファ層を形成し、あるいは、前記バッファ層上にIII族窒化物半導体層を形成することもできる。
【００２０】
前記第１および第３のステップは、前記第１および第２のIII族窒化物半導体層としてＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、あるいはＡｌＧａＩｎＮを形成することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のIII族窒化物半導体層およびその成長方法によれば、基礎となるIII族窒化物半導体層の表面に複数の空隙を有したＳｉを含む薄膜を形成し、その複数の空隙を介してIII族窒化物半導体層から目的物としてのIII族窒化物半導体層を成長させたため、転位密度の少ない高品質のIII族窒化物半導体層を得ることができる。このIII族窒化物半導体層は発光素子形成用基板、あるいは発光素子用半導体層として利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るIII族窒化物半導体層の製造装置の概略構成図である。この製造装置１は、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ：Hydride Vapor Phase Epitaxy)に基づいてＧａＮを気相成長させるものであり、リアクタ２と、リアクタ２内に設けられるサセプタ３と、リアクタ２内に配管４Ａ〜４Ｅを介して原料ガスおよびキャリアガスを供給する構成を有する。なお、以下の実施例では、ＭＯＶＰＥ装置も使用されるが、図示は省略している。
【００２４】
リアクタ２は、サセプタ３上に配置されるＳｉ基板５に対してキャリアガスによって供給される原料ガスに基づく気相成長を行う。
【００２５】
図１のＨＶＰＥ装置において、配管４Ａ、４ＢはキャリアガスとしてのＨ2あるいはＮ2を供給するものであり、Ｈ2あるいはＮ2は何れか一方又は同時に選択的に使用される。配管４Ｃ、４Ｄは、Ｎ源としてのアンモニアとＳｉ源としてのシランを供給するものである。配管４Ｅは、ハライド材料としてのＨＣｌを供給するものであり、金属Ｇａ部４Ｆ上にＨＣｌを供給して反応させてリアクタ２にＧａＣｌを供給する。
【００２６】
なお、本発明において、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、あるいはＡｌＧａＩｎＮを成長させるときは、Ａｌ源として金属Ａｌ、Ｉｎ源として金属Ｉｎが使用されることになるが、ここでは説明を省略する。
【００２７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２８】
図２(ａ)から(ｇ)は、実施例１に係るIII族窒化物半導体層の製造工程を示す。
【００２９】
実施例１によるIII族窒化物半導体層の製造は、ＡｌＧａＮ下地層成長工程と、ＧａＮバッファ層成長工程と、第１のＧａＮ層成長工程と、エッチング工程と、Ｓｉを含む薄膜成長工程と、第２のＧａＮ層成長工程とに基づいて行われる。なお、以下の説明におけるＳｉを含む薄膜とは、Ｓｉを高濃度で含む層でＳｉや、Ｓｉの窒化物や、ＳｉとＧａＮとの化合物からなる層をいう。
【００３０】
図２（ａ）：ＡｌＧａＮ下地層成長工程
まず、図示しないＭＯＶＰＥ装置のサセプタに表面洗浄されたＳｉ基板５を搭載する。次に、図示しないＭＯＶＰＥ装置に基づいてＳｉ基板５上にＡｌＧａＮ下地層５Ａを形成する。ＡｌＧａＮ下地層５Ａは、リアクタにＮＨ3を供給しながらＴＭＡおよびＴＭＧを供給し、下地Ｓｉ基板５上にＡｌ組成２０％、厚さ０．３μｍとなるように成長させる。
【００３１】
図２（ｂ）：ＧａＮ下地層成長工程
次に、図示しないＭＯＶＰＥ装置に基づいてＧａＮ下地層５Ｂを形成する。ＧａＮ下地層５Ｂは、図示しないＭＯＶＰＥ装置にＮＨ3を供給しながらＴＭＧを供給し、ＡｌＧａＮ下地層５Ａ上に厚さ０．５μｍとなるように成長させる。この成長品は図１のＨＶＰＥ装置へ移送される。
【００３２】
図２（ｃ）：第１のＧａＮ層成長工程
次に、図１に示したＨＶＰＥ装置に基づいて第１のＧａＮ層５Ｃを形成する。第１のＧａＮ層５Ｃは、リアクタ２にＮＨ3を供給しながら配管４Ｅの途中に設けられた金属Ｇａ部４ＦのＧａと配管４ＥのＨＣｌの反応によって形成されたＧａＣｌを供給することにより、９００℃の成長温度でＧａＮ下地層５Ｂ上に厚さ２００μｍとなるように成長させる。この第１のＧａＮ層５Ｃは、表面に凸凹を有するように成長する。この凸凹は、９００℃の成長温度と原料のＶ族／III族比を５０にするなどして成長速度を制御することによって形成される。
【００３３】
図２（ｄ）：エッチング工程
次に、サセプタ３に搭載されたＳｉ基板５に対して図示しないエッチング機構に基づいてエッチングガスを供給し、第１のＧａＮ層５Ｃを残してＳｉ基板５、ＡｌＧａＮ下地層５Ａ、およびＧａＮ下地層５Ｂをエッチングにより除去する。
【００３４】
図２（ｅ）：Ｓｉを含む薄膜成長工程
次に、第１のＧａＮ層５Ｃの凸凹表面に、Ｓｉを含む薄膜５Ｄを設ける。Ｓｉを含む薄膜５Ｄは、リアクタ２にＮＨ3を供給しながらＳｉＨ4を供給し、１０５０℃の成長温度で第１のＧａＮ層５Ｃの凸凹表面に１原子層〜数原子層程度の厚さとなるように成長させる。このように第１のＧａＮ層５Ｃの凸凹表面に形成されたＳｉを含む薄膜５Ｄが、微小マスクとして貫通転位の伝搬を抑える。即ち、Ｓｉを含む薄膜５Ｄは貫通した多数の空隙を有する。
【００３５】
図２（ｆ）：第２のＧａＮ層成長工程
次に、ＨＶＰＥ装置に基づいて第２のＧａＮ層５Ｅを形成する。第２のＧａＮ層５Ｅは、リアクタ２にＮＨ3を供給しながら第１のＧａＮ層５Ｃと同じようにＧａＣｌを供給し、１０７５℃の成長温度でＳｉを含む薄膜５Ｄ上に厚さ５０μｍとなるように成長させる。このようにして低転位のＧａＮ結晶部からなるIII族窒化物半導体層が形成される。
【００３６】
上記した実施例１のＧａＮ結晶について、Ｓｉを含む薄膜５Ｄ上に形成された第２のＧａＮ層５Ｅを観測したところ、転位密度は１×１０6ｃｍ-2であった。また、実施例１においてＳｉを含む薄膜５Ｄを形成しなかったものについては転位密度が３×１０7ｃｍ-2であり、Ｓｉを含む薄膜５Ｄが貫通転位の伝搬を抑えることに有効であることが確認された。
【００３７】
なお、実施例１では、第１のＧａＮ層５Ｃの凸凹表面にＳｉを含む薄膜５Ｄを設ける構成としたが、例えば、図２（ｇ）に示すようにＧａＮ下地層５Ｂの表面にＳｉを含む薄膜５Ｄを設け、その上に第１のＧａＮ層５Ｃを気相成長させるようにしても良い。
【００３８】
また、実施例１では、エッチングによってＡｌＧａＮ下地層５Ａ、およびＧａＮ下地層５Ｂを除去するようにしたが、ＡｌＧａＮ下地層５Ａ、およびＧａＮ下地層５Ｂを除去しないものとしても良い。また、表面エネルギーの関係でＳｉは凹部に集まり易い傾向があり、貫通した空隙は、貫通転位の比較的少ない凸部にでき易い、このため、より効率良く貫通転位を低減することができる。
【００３９】
実施例１において、図２(ｅ)に示す第１のＧａＮ層５Ｃの凹部Ａに転位が集中する傾向がある。従って、その上にＳｉを含む薄膜５Ｄを形成すると、Ｓｉを含む薄膜５Ｄの空隙から縦方向に第２のＧａＮ層５Ｅが成長する。第１のＧａＮ層５Ｃの凹部Ａ以外に位置するＳｉを含む薄膜５Ｄの空隙から縦方向に成長する第２のＧａＮ層５Ｅは、転位密度が減少する。このため、第２のＧａＮ層５Ｅの縦方向成長部から横方向に成長する部分は転位密度が減少する。
【実施例２】
【００４０】
図３(ａ)から(ｇ)は、実施例２に係るIII族窒化物半導体層の製造工程を示す。
【００４１】
実施例２によるIII族窒化物半導体層の製造は、ＡｌＮバッファ層成長工程と、第１のＧａＮ層成長工程と、基板加工工程と、第２のＧａＮ層成長工程と、Ｓｉを含む薄膜成長工程と、第３のＧａＮ層成長工程と、ＧａＮ層分離工程に基づいて行われる。
【００４２】
図３（ａ）：ＡｌＮバッファ層成長工程
まず、図示しないＭＯＶＰＥ装置のサセプタに表面洗浄されたサファイア基板６を搭載する。次に、図示しないＭＯＶＰＥ装置に基づいてＡｌＮバッファ層６Ａを形成する。ＡｌＮバッファ層６Ａは、図示しないＭＯＶＰＥ装置のリアクタにＮＨ3を供給しながらＴＭＡを供給し、４００℃の成長温度でサファイア基板６上に厚さ０．０２μｍとなるように成長させる。
【００４３】
図３（ｂ）：第１のＧａＮ層成長工程
次に、図示しないＭＯＶＰＥ装置に基づいて第１のＧａＮ層６Ｂを形成する。第１のＧａＮ層６Ｂは、図示しないＭＯＶＰＥ装置のリアクタにＮＨ3を供給しながらＴＭＧを供給し、１０００℃の成長温度でＡｌＮバッファ層６Ａ上に厚さ１．５μｍとなるように成長させる。
【００４４】
図３（ｃ）：基板加工工程
次に、ＡｌＮバッファ層６Ａおよび第１のＧａＮ層６Ｂを設けられたサファイア基板６に対し、エッチング加工によりＡｌＮバッファ層６Ａおよび第１のＧａＮ層６Ｂをストライプ状に加工する。なお、エッチング加工はドライエッチングで行うことが好ましい。この基板加工は、シードとなる第１のＧａＮ層６Ｂの幅が５μｍ、隣接するシードとの間に形成される溝部６ａが１５μｍ、サファイア基板６のエッチング深さが０．１μｍとなるように加工される。
【００４５】
図３（ｄ）：第２のＧａＮ層成長工程
次に、図１のＨＶＰＥ装置に基づいて第２のＧａＮ層６Ｃを形成する。第２のＧａＮ層６Ｃは、リアクタ２にＮＨ3を供給しながら、実施例１と同じようにＧａＣｌを供給し、９００℃の成長温度で第１のＧａＮ層６Ｂ上に厚さ１００μｍとなるように成長させる。この第２のＧａＮ層６Ｃは横方向成長に基づいて成長し、そのことによって溝部６ａの部分に対応する位置に凹部６ｂが形成される。また、溝部６ａのサファイアが露出している部分についてはＧａＮが成長せずに空洞となる。
【００４６】
図３（ｅ）：Ｓｉを含む薄膜成長工程
次に、第２のＧａＮ層６Ｃの表面に、図１のＨＶＰＥ装置に基づいてＳｉを含む薄膜６Ｄを設ける。Ｓｉ堆積層６Ｄは、リアクタ２にＮＨ3を供給しながらＳｉＨ4を供給し、
１０５０℃の成長温度で第２のＧａＮ層６Ｃの表面に１原子層〜数原子層程度の厚さとなるように設けられる。このようなＳｉを含む薄膜が第２のＧａＮ層６Ｃの凸凹表面において貫通する多数の微小な空隙を有するＳｉのマスクとして作用することにより貫通転位の伝搬を抑える。
【００４７】
図３（ｆ）：第３のＧａＮ層成長工程
次に、図１のＨＶＰＥ装置に基づいて第３のＧａＮ層６Ｅを形成する。第３のＧａＮ層６Ｅは、リアクタ２にＮＨ3を供給しながら第２のＧａＮ層と同じようにＧａＣｌを供給し、１０５０℃の成長温度でＳｉを含む薄膜６Ｄ上に厚さ３００μｍとなるように成長させる。
【００４８】
図３（ｇ）：ＧａＮ層分離工程
上記した手順によるＧａＮの気相成長後、降温時にＧａＮとサファイアとの熱膨張係数の違いによって生じる歪に基づいてサファイア基板６とＧａＮ結晶部とを分離する。この分離は、溝部６ａの存在により、応力がそれ以外の部分に集中するために実現する。このようにして低転位のＧａＮ結晶からなるIII族窒化物半導体層が形成される。
【００４９】
上記した実施例２のIII族窒化物半導体層では、サファイア基板６にＡｌＮバッファ層６Ａおよび第１のＧａＮ層６Ｂを成長させた後、ＧａＮを成長させることにより、表面に凹部６ｂが形成される。この凹部６ｂに転位が減少することから、凹部６ｂ以外の部分に局所的にＳｉを堆積することによって貫通転位の伝搬をより効果的に抑制することができる。この実施例２における第３のＧａＮ層６Ｅの転位密度は１×１０6ｃｍ-2と実施例１と同等であることが確認された。
【００５０】
実施例２において、溝部６ａ上の第２のＧａＮ層６Ｃは、横方向成長によって形成されるので、転位密度は減少する。従って、凹部６ｂに局所的にＳｉを含む薄膜６Ｄがされると、それ以外の空隙部から第３のＧａＮ層６Ｅが成長し、その縦方向成長部から更に横方向成長が行われる。このため、横方向成長によって転位は凹部６ｂに集中し、第３のＧａＮ層６Ｅの横方向成長部の転位密度は更に減少する。
【００５１】
本発明者は、上記したような貫通転位を低減する層を設けたＬＥＤを作製したところ、貫通転位を低減する層を設けないＬＥＤと比較して光出力が向上したことを確認している。また、Ｓｉを含む薄膜６Ｄは、第１のＧａＮ層６Ｂの途中に１０〜１００μｍの間隔で複数層形成することにより、更に転位密度を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のIII族窒化物半導体層は、半導体レーザや発光ダイオード等の半導体発光素子および半導体受光素子にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係るIII族窒化物半導体層の製造に用いられるＨＶＰＥ製造装置の概略構成図である。
【図２】実施例１に係るIII族窒化物半導体層の製造工程を示し、（ａ）はＡｌＧａＮ下地層成長工程を示す図、（ｂ）はＧａＮ下地層成長工程を示す図、（ｃ）は第１のＧａＮ層成長工程を示す図、（ｄ）はエッチング工程を示す図、（ｅ）はＳｉを含む薄膜成長工程を示す図、（ｆ）は第２のＧａＮ層成長工程を示す図、（ｇ）はＳｉを含む薄膜成長領域の他の形成方法である。
【図３】実施例２に係るIII族窒化物半導体層の製造工程を示し、（ａ）はＡｌＮバッファ層成長工程を示す図、（ｂ）は第１のＧａＮ層成長工程を示す図、（ｃ）は基板加工工程を示す図、（ｄ）は第２のＧａＮ層成長工程を示す図、（ｅ）はＳｉを含む薄膜成長工程を示す図、（ｆ）は第３のＧａＮ層成長工程を示す図、（ｇ）はＧａＮ層分離工程を示す図である。
【図４】特許文献１に記載された単結晶ＧａＮ基板の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、半導体製造装置
２、リアクタ
３、サセプタ
４Ａ、水素供給管
４Ｂ、窒素供給管
４Ｃ、アンモニア供給管
４Ｄ、シランガス供給管
４Ｅ、ＨＣｌ供給部
４Ｆ、金属Ｇａ部
５、Ｓｉ基板
５Ａ、ＡｌＧａＮ下地層
５Ｂ、ＧａＮ下地層
５Ｃ、第１のＧａＮ層
５Ｄ、Ｓｉを含む薄膜
５Ｅ、第２のＧａＮ層
６、サファイア基板
６Ａ、ＡｌＮバッファ層
６Ｂ、第１のＧａＮ層
６Ｃ、第２のＧａＮ層
６Ｄ、Ｓｉを含む薄膜
６Ｅ、第３のＧａＮ層
６ａ、溝部
６ｂ、凹部
１０、基板
１１、マスク
１１Ａ、窓
１２、ＧａＮ
１２Ａ、ファセット面
【図１】
2005057064.tif 000003
【図２】
2005057064.tif 000004
【図３】
2005057064.tif 000005
【図４】
2005057064.tif 000006