【手続補正書】
【提出日】平成22年7月9日(2010.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着法によりアロイ薄膜の上に半導体材料を堆積させる工程を含み、
前記半導体材料は、窒化物、炭化物及びダイモンドからなる群より選択され、前記アロイ薄膜は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)またはＳｉxＧｅ(1-x)Ｃであり、ここで０＜ｘ＜１である半導体結晶を製造する方法。
【請求項２】
前記蒸着法は、ＰＶＴ，ＡＰＶＴ，ＭＯＣＶＤ及びＣＶＤからなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記半導体材料がＧａＮを含み、前記アロイが（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)を含み、前記蒸着法がＰＶＴである請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記半導体材料を堆積する前に、基板に蒸着法により前記アロイ薄膜を形成するステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基板は、カーボン、シリコン及びＳｉＣからなる群より選択される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基板は、ＳｉＣを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記基板は、オンアクシス（ｏｎ−ａｘｉｓ）６Ｈ−ＳｉＣを含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記基板はＳｉＣを含み、前記アロイ薄膜はＰＶＴ，ＡＰＶＴ、ＭＯＣＶＤまたはＣＶＤで形成された（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)を含む請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記基板上に前記アロイ薄膜を形成する前に、前記基板にドープする工程をさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板は、ＳｉＣを含みかつＭＯＣＶＤプロセスでアンモニアまたはトリメチルアルミニウムでドープされた請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板上に前記アロイ薄膜を形成する前に、ヘキサメチルジシリザンとアンモニアで前記基板を処理するステップをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
前記半導体材料はＳｉＣを含み、前記アロイは、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記半導体材料はダイヤモンドを含み、前記アロイは（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ＡｌＮとＧａＮ粉末を出発材料として用い、１００トール以下のバックグラウンド圧力下で、ＰＶＴプロセスにより、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイを形成するために、基板の上にＡｌＮ及びＳｉＣを堆積する工程を含むＡｌＮリッチの（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜を製造する方法。
【請求項１５】
前記基板は、ドープされたＳｉＣを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ＡｌＮとＧａＮ粉末を出発材料として用い、４００―５００トールのバックグラウンド
圧力下で、ＰＶＴプロセスにより、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイを形成するために、基板上にＡｌＮとＳｉＣを堆積する工程を含む、基板の上にＳｉＣリッチの（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜を製造する方法。
【請求項１７】
前記基板は、ドープされたＳｉＣを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法により製造された半導体結晶。
【請求項１９】
前記半導体結晶はＧａＮを含む請求項１８に記載の半導体結晶。
【請求項２０】
前記半導体結晶はＳｉＣを含む請求項１８に記載の半導体結晶。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
（発明の概要）
本発明の一つの観点は、ワイドバンドギャップ半導体結晶を製造する方法に関する。この方法は、アロイ薄膜の上に、蒸着法で半導体材料を堆積するステップからなる。この半導体材料は、窒化物、炭化物、又は、ダイヤモンドであり、ここで、このアロイは（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)あるいはＳｉxＧｅ(1-x)Ｃであり、ここで０＜ｘ＜１である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
別の具体例によれば、この方法は、アロイ薄膜を形成する前に、基板にドープするステップをさらに含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【図１】図１は、基板上に形成されたアロイ薄膜の上に、半導体結晶を成長させる方法を図式的に示す。
【図２】図２は、アクシス（ａｘｉｓ）ＳｉＣウェハーの上の（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ  ）(1-x)アロイ薄膜の写真である。
【図３】図３は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜のロッキングカーブである。
【図４】図４は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜のω―２０スキャンである。
【図５】図５は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜の結晶傾きを決定するための逆空間マップである。
【図６】図６は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)の基板上に成長されたＧａＮ薄膜の形態を示す。
【図７】図７は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)の基板上に成長されたＧａＮ薄膜のホトルミネセンスを示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図１は、アロイ薄膜の上に半導体材料を成長させるプロセス１００を図式的に示す。このプロセスは、基板１１０上にアロイ薄膜１２０を成長させ、そしてアロイ薄膜１２０上に目標の結晶１３０をエピタキシャルに成長させるステップを含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
アロイ
蒸着技術を使って、アロイ１２０は、基板１１０上にエピタキシャル成長させる。蒸着技術を使えば、結晶を融点以下の温度で成長させるという利点がある。蒸着技術の例は、これらに限るものではないが、物理気相輸送（ＰＶＴ）、改良型ＰＶＴ（ＡＰＶＴ）又は化学気相堆積（ＣＶＤ）を含む。ＰＶＴプロセスにおいて、材料の蒸気圧は、結晶が過飽和の蒸気から効率よく成長できる十分高い値に維持される。ＡＰＶＴプロセスにおいて、結晶のその場合成と成長は同時に起こる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
実施例３：アクシス（ａｘｉｓ）ＳｉＣウエハー上に成長された（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ
）(1-x)アロイ薄膜の特徴づけ
図２に示すように、この実験で得られた（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ試料は、連続的で高品質な薄膜の広大な領域を含んでいた。図３は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜のロッキングカーブである。このＸ線ロッキングカーブは、良い結晶化度を示す小さい値を示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図４は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜のω―２０スキャンを示す。理論上の２θは、純粋のＡｌＮ（００２）反射とＳｉＣ（００６）反射の間の１５１５．９６秒である。測定された２θは、１２４２．９８秒である。これらのデータは、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイが、約８０％のＡｌＮと約２０％のＳｉＣであり、すなわち、ｘ＝０．８であることを示す。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図５は、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)アロイ薄膜の結晶の傾きを決定するための逆空間マップである。オメガＲｅｌアクシス（ａｘｉｓ）に沿って分けられたピークは、このアロイ薄膜が、正常なＳｉＣ基板表面から２５４．９アーク秒（Δω＝０．０７０８°）傾いていることを示唆する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また、（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)は、ダイヤモンド薄膜を成長するための優れた基板である。（ＡｌＮ）x（ＳｉＣ）(1-x)基板は、Ｓｉウェハーと比較して非常に高い温度でも安定しているので、ＣＶＤ，ＰＥＣＶＤおよび高温プロセスにより高温を必要とする基板が用いられるダイヤモンド薄膜成長が可能である。