【手続補正書】
【提出日】平成28年2月5日(2016.2.5)
【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】
複数の半導体ナノワイヤを基板の上に形成するステップと、
半導体体積要素を各ナノワイヤ上に形成するステップと、
実質的に平坦な上面を有する複数の離散的なベース要素を形成するため、各体積要素を平坦化するステップと、
前記複数のベース要素それぞれの中または上にデバイスを形成するステップとを含む、半導体デバイスを作成する方法。
【請求項２】
複数の半導体ナノワイヤを形成するステップが、窒素源のフローおよび有機金属源のフローが存在する、ナノワイヤ成長ステップにおいて、ＣＶＤまたはＶＰＥによってＩＩＩ族窒化物ナノワイヤを含む前記ナノワイヤを成長させるステップを含み、
半導体体積要素を形成するステップが、前記窒素源のフローおよび前記有機金属源のフローが存在する、体積要素成長ステップにおいて、ＣＶＤまたはＶＰＥによって前記ナノワイヤ上に少なくとも１つのＩＩＩ族窒化物体積要素を形成するステップを含み、
Ｖ／ＩＩＩ比が、前記窒素源の流量と前記有機金属源の流量との比を含み、
前記体積要素成長ステップ中のモルＶ／ＩＩＩ比が、前記ナノワイヤ成長ステップ中のモルＶ／ＩＩＩ比よりも高く、
前記体積要素成長ステップが平面成長ステップを含み、前記モルＶ／ＩＩＩ比が前記窒素源の流量と前記有機金属源の流量とのモル比を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ナノワイヤ成長ステップの間、前記窒素源のフローおよび前記有機金属源のフローが継続的であり、
前記体積要素成長ステップの前記モルＶ／ＩＩＩ比が、前記ナノワイヤ成長ステップの前記モルＶ／ＩＩＩ比の少なくとも１０倍であり、
前記ナノワイヤ成長ステップの間、前記モルＶ／ＩＩＩ比が１〜１００の範囲であり、
前記ナノワイヤ成長ステップの間、前記モルＶ／ＩＩＩ比が一定であり、そして、
前記ナノワイヤが窒化ガリウムナノワイヤであり、前記窒素源がアンモニアであり、前記有機金属源がトリメチルガリウムである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の半導体ナノワイヤを形成するステップが、
成長マスクを含む基板を提供するステップと、
前記成長マスクに開口部を形成するステップと、
前記ＣＶＤまたはＶＰＥに基づく選択領域成長技術を利用して、前記成長マスクの前記開口部内で前記半導体ナノワイヤを選択的に成長させるステップとを含み、
前記半導体体積要素を形成するステップが、ＣＶＤまたはＶＰＥに基づく選択領域成長技術を利用して、前記ナノワイヤ上に前記体積要素を選択的に成長させるステップを含み、
前記デバイスを形成するステップが、前記平坦化するステップ後に、前記体積要素上に少なくとも１つのドープされた高純度半導体デバイス層を選択的に成長させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
半導体置換層の上面が前記ナノワイヤの上部先端の上に位置し、前記置換層の前記上面が前記ベース要素それぞれの前記上面を形成するように、前記半導体置換層を平坦化した前記体積要素上にエピタキシャル成長させるステップをさらに含み、
前記平坦化するステップが前記体積要素をエッチバックするステップを含み、該エッチバックするステップが前記半導体ナノワイヤの上部を除去し、
前記複数の半導体ナノワイヤを形成する前記ステップ、前記半導体体積要素を形成する前記ステップ、平坦化する前記ステップ、および前記デバイスを形成する前記ステップが、１つの中断されない成長行程で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記半導体ナノワイヤがＧａＮナノワイヤを含み、
前記半導体体積要素が、各ＧａＮナノワイヤの周りに形成された離散的な絶縁性または半絶縁性のＧａＮピラミッドを含み、
各体積要素を平坦化するステップが、実質的に平坦なｃ面上面および傾斜した側壁を有するメサを備える複数の離散的なＧａＮベース要素を形成するため、各体積要素に異方性エッチングを施すステップを含み、
前記デバイスがダイオードまたはトランジスタを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
基板と、
前記基板の主表面に実質的に垂直に延在する複数のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤと、
前記複数のナノワイヤそれぞれの周りおよび上にそれぞれ位置する、複数の離散的なＩＩＩ族窒化物半導体メサと、
各半導体メサの上に位置する少なくとも１つの電極とを備える、半導体デバイス。
【請求項８】
絶縁性の成長マスクが基板の上に位置し、
前記複数のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤが前記成長マスクの開口部から突出し、
各メサが実質的に平坦なｃ面上面を有するとともに、１０5Ω＊ｃｍを超える抵抗率を有し、
前記実質的に平坦なｃ面上面が１０9未満のスレッディング転位を有するか、若しくは、前記複数の離散的なＩＩＩ族窒化物半導体メサの少なくとも９０％が前記実質的に平坦なｃ面上面にスレッディング転位を有さないか、或いはその両方である、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
絶縁性の成長マスクが基板の上に位置し、
前記複数のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤが前記成長マスクの開口部から突出し、
各メサが実質的に平坦なｃ面上面を有し、
各メサが、上面が前記実質的に平坦なｃ面上面を形成するＩＩＩ族窒化物置換層を含み、
前記置換層がＧａＮ層を含み、
前記実質的に平坦なｃ面上面が、前記メサ内に位置する前記ナノワイヤの上部先端からずれており、
前記ナノワイヤが前記デバイスの能動素子領域の一部ではなく、前記ナノワイヤが外部回路に電気的に接続されず、
前記置換層が、前記デバイスの前記能動素子領域の一部ではない低ドープ半導体または半絶縁性層であるか、若しくは、前記デバイスの前記能動素子領域の一部である半導体層であり、
前記置換層が前記デバイスの２ＤＥＧを含有する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１０】
絶縁性の成長マスクが基板の上に位置し、
前記複数のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤが前記成長マスクの開口部から突出し、
各メサが実質的に平坦なｃ面上面を有し、
各メサが、前記デバイスの能動素子領域の一部ではない絶縁性または半絶縁性メサを含み、
各メサが外部回路に電気的に接続されず、
各メサが他のメサに電気的に接続されず、
少なくとも１つの半導体能動素子層が前記実質的に平坦なｃ面上面の上に位置しており、
前記少なくとも１つの半導体能動素子層が、５×１０16ｃｍ-2未満の不純物含量を有し、スレッディング転位を実質的に有さない、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記半導体ナノワイヤがＧａＮナノワイヤを含み、
前記基板が、ＡｌＮ、ダイヤモンド、グラフェン、またはアルミナを含む絶縁性または半絶縁性基板を含み、
前記半導体メサが、傾斜した側壁を有する離散的なＧａＮメサを含み、
前記デバイスがダイオードを含み、
各メサの上に２つの電極が位置しており、
少なくとも１つの電極が、前記メサの前記傾斜した側壁の上に少なくとも部分的に位置している、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記半導体ナノワイヤがＧａＮナノワイヤを含み、
前記基板が、ＡｌＮ、ダイヤモンド、グラフェン、またはアルミナを含む絶縁性または半絶縁性基板を含み、
前記半導体メサが、傾斜した側壁を有する離散的なＧａＮメサを含み、
前記デバイスがトランジスタを含み、
各メサの上に３つの電極が位置しており、
少なくとも１つの電極が、前記メサの前記傾斜した側壁の上に少なくとも部分的に位置しており、
２つの電極が、前記メサの異なる傾斜した側壁の上に少なくとも部分的に位置している、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記トランジスタのゲート電極、または前記ゲート電極およびソース電極を覆う、フィールドプレートをさらに備え、
前記デバイスが、共通のゲート線に接続されたゲートを有する複数のトランジスタを含み、
前記複数のトランジスタが、共通のソース線に接続されたソースと、共通のドレイン線に接続されたドレインとを有する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記デバイスが、直列または並列で電気的に接続された複数のトランジスタおよびダイオードを備えるＤＣ／ＡＣ電力変換器を備えているか、カスコード構成の２つ以上のトランジスタおよび／またはダイオードを含むか、若しくは、前記複数のメサのうち少なくとも１つにあるＨＥＭＴと、前記基板の上で、前記複数のメサのうち他の少なくとも１つにあるダイオードとを備えるハイブリッドデバイスを含む、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記メサが、前記基板に平行な面内に六角形の断面を有し、
前記基板がナノワイヤ成長基板または付着されたハンドル基板を含む、請求項７に記載のデバイス。