氮化物半导体层、氮化物半导体装置和用于制造氮化物半导体层的方法制造方法及图纸

根据一个实施方案，提供一种沿第一表面伸展的氮化物半导体层。所述氮化物半导体层包括第一区和第二区。所述第一区在平行于所述第一表面的第一方向上的长度大于所述第一区在平行于所述第一表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的长度。所述第二区与所述第一区一起布置在所述第二方向上。所述第二区在所述第一方向上的长度大于所述第二区在所述第二方向上的长度。c轴相对于所述第一区和所述第二区的所述第二方向倾斜。所述c轴与垂直于所述第一表面的第三方向相交。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是基于2014年6月25日提交的日本专利申请第2014-130358号且要求其优先权权益；该申请的全部内容通过引用并入本文中。
本文中所描述的实施方案总体上涉及氮化物半导体层、氮化物半导体装置和用于制造氮化物半导体层的方法。
技术介绍
使用氮化物半导体的半导体发光装置(例如发光二极管)用于显示装置、照明等。氮化物半导体还用于高速电子装置和电源装置。当在具有不同的晶格常数或热膨胀系数的衬底上形成氮化物半导体层时，衬底容易出现裂缝和弯曲。需要用于提高性能、减少弯曲、抑制裂缝和实现高生产率的技术。附图说明图1A和图1B是显示根据第一实施方案的氮化物半导体装置的示意性透视图；图2是显示根据第一实施方案的氮化物半导体装置的示意性剖视图；图3A至图3C是依工艺顺序的示意性剖视图，其显示用于制造根据第一实施方案的氮化物半导体装置的方法。图4A至图4C是显示与氮化物半导体装置相关的实验结果的电子显微镜照片；图5A和图5B是显示与氮化物半导体装置相关的实验结果的电子显微镜照片；图6A至图6D是氮化物半导体装置的特征的图；图7A至图7D是显示氮化物半导体装置的电子显微镜照片和示意图；图8A至图8D是显示氮化物半导体装置的电子显微镜照片；图9A至图9J是显示氮化物半导体装置的电子显微镜照片和示意性透视图；图10A至图10D是显示根据第一实施方案的氮化物半导体装置的示意性剖视图；图11是显示根据第一实施方案的另一氮化物半导体装置的示意性剖视图；图12是显示氮化物半导体装置的电子显微镜照片；且图13是显示用于制造根据第二实施方案的氮化物半导体层的方法的流程图。专利技术详述根据一个实施方案，提供了沿第一表面伸展的氮化物半导体层。所述氮化物半导体层包括第一区和第二区。所述第一区在平行于所述第一表面的第一方向上的长度大于所述第一区在平行于所述第一表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的长度。所述第二区与所述第一区被布置在第二方向上。所述第二区在所述第一方向上的长度大于所述第二区在所述第二方向上的长度。c轴相对于所述第一区和所述第二区的第二方向倾斜。所述c轴与垂直于所述第一表面的第三方向相交。根据一个实施方案，氮化物半导体装置包括衬底和氮化物半导体层。所述衬底包括具有上表面和多个斜表面的主表面。所述斜表面相对于所述上表面倾斜。所述斜表面在平行于所述上表面的第一方向上的各个长度大于所述斜表面在平行于所述上表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的各个长度。所述斜表面被布置在所述第二方向上。从所述斜表面生长所述氮化物半导体层。所述氮化物半导体层的c轴相对于所述第二方向倾斜。所述c轴与垂直于所述上表面的第三方向相交。根据一个实施方案，氮化物半导体装置包括氮化物半导体层。从衬底的多个斜表面上生长所述氮化物半导体层。所述衬底包括具有上表面和斜表面的主表面。所述斜表面相对于所述上表面倾斜。所述斜表面在平行于所述上表面的第一方向上的各个长度大于所述斜表面在平行于所述上表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的各个长度。所述斜表面被布置在所述第二方向上。所述氮化物半导体层的c轴相对于所述第二方向倾斜。所述c轴与垂直于所述上表面的第三方向相交。根据一个实施方案，公开了一种用于制造氮化物半导体层的方法。所述方法包括制备衬底。所述衬底包括具有上表面和多个斜表面的主表面。所述斜表面相对于所述上表面倾斜。所述斜表面在平行于所述上表面的第一方向上的各个长度大于所述斜表面在平行于所述上表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的各个长度。所述斜表面被布置在所述第二方向上。所述方法包括从所述斜表面上生长所述氮化物半导体层。所述氮化物半导体层的c轴相对于所述第二方向倾斜。所述c轴与垂直于所述上表面的第三方向相交。下文将参考附图附图描述不同的实施方案。这些附图为示意性的或概念性的；且部分的厚度与宽度之间的关系、部分之间的尺寸比例等未必与其实际值相同。此外，在多个附图之间，即使在说明同一部分的情况下，也可能以不同的方式显示尺寸和/或比例。在本申请的附图和说明书中，与关于上述附图所描述的组件类似的组件是以相同参考数字标记，且在适当时省略详细描述。第一实施方案本实施方案涉及一种氮化物半导体装置。根据所述实施方案的氮化物半导体装置包括半导体发光装置、半导体光接收装置和电子装置等。该半导体发光装置包括例如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)等。该半导体光接收装置包括光电二极管(PD)等。该单子装置包括例如高电子迁移率晶体管(HEMT)、异质结双极性晶体管(HBT)、场效应晶体管(FET)和肖特基势垒二极管(SBD)等。图1A和图1B是显示根据该第一实施方案的氮化物半导体装置的示意性透视图。如图1A中所示，根据该实施方案的氮化物半导体装置110包括衬底40和氮化物半导体层15。氮化物半导体层15沿第一表面15f(例如X-Y平面)伸展。第一表面15f是平面。氮化物半导体层15的宏观主表面对应于第一表面15f。氮化物半导体层15的主表面平行于X-Y平面。氮化物半导体层15包括第一区15a和第二区15b。将平行于X-Y平面的一个方向视作X轴方向。将平行于X-Y平面且垂直于X轴方向的方向视作Y轴方向。将垂直于X-Y平面的方向视作Z轴方向。将X轴方向视作第一方向D1。将Y方向视作第二方向D2。将Z轴方向视作第三方向D3。第一区15a和第二区15b沿第一方向D1延伸。第一方向D1平行于第一表面15f。第二区15b与第一区15a布置在第一表面15f上。第二区15b与第一区15a一起布置在第二方向D2上。第二区15b与第一区15a接触。第一区15a在第一方向D1上的长度大于在第一区15a在第二方向D2上的长度。第二区15b在第一方向D1上的长度大于第二区15b在第二方向D2上的长度。举例来说，第一区15a在第一方向D1上的长度大于第一区15a第三方向D3上的长度。举例来说，第二区15b在第一方向D1上的长度大于第二区15b在第三方向D3上的长度。举例来说，可以通过使用TEM(透射电子显微镜)观察横剖面来观察第一区15a与第二区15b之间的边界17。还可以通过使用原子力显微镜(AFM)或阴极发光(CL)观察前表面(第一表面15f)来观察边界17。氮化物半导体层15具有c轴16。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
沿第一表面伸展的氮化物半导体层，所述氮化物半导体层包括：第一区，所述第一区在平行于所述第一表面的第一方向上的长度大于所述第一区在平行于所述第一表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的长度；和第二区，其与所述第一区一起布置在所述第二方向上，所述第二区在所述第一方向上的长度大于所述第二区在所述第二方向上的长度；c轴，其相对于所述第一区和所述第二区的所述第二方向倾斜；所述c轴与垂直于所述第一表面的第三方向相交。

【技术特征摘要】
2014.06.25 JP 2014-1303581.沿第一表面伸展的氮化物半导体层，所述氮化物半导体层包括：
第一区，所述第一区在平行于所述第一表面的第一方向上的长度大于
所述第一区在平行于所述第一表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的
长度；和
第二区，其与所述第一区一起布置在所述第二方向上，所述第二区在
所述第一方向上的长度大于所述第二区在所述第二方向上的长度；
c轴，其相对于所述第一区和所述第二区的所述第二方向倾斜；
所述c轴与垂直于所述第一表面的第三方向相交。
2.根据权利要求1所述的层，其中所述c轴与所述第一表面之间的角
度不小于0度且不超过85度。
3.根据权利要求1所述的层，其中所述第二方向与所述c轴投影于所
述第一表面上的方向之间的角度不小于5度且不超过85度。
4.根据权利要求1所述的层，其中所述第一表面平行于(11-22)面、
(10-11)面、(11-20)面或(10-10)之一。
5.根据权利要求1所述的层，其还包括：
第一导电类型的第一半导体层；
第二导电类型的第二半导体层，其在所述第三方向上与所述第一半导
体层隔开；和
活性层，其设在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间。
6.氮化物半导体装置，其包括：
衬底，其包括具有上表面和多个斜表面的主表面，所述斜表面相对于
所述上表面倾斜，所述斜表面在平行于所述上表面的第一方向上的各个长
度大于所述斜表面在平行于所述上表面且垂直于所述第一方向的第二方向

\t上的各个长度，所述斜表面被布置在所述第二方向上；和
从所述斜表面生长的氮化物半导体层；
所述氮化物半导体层的c轴相对于所述第二方向倾斜，
所述c轴与垂直于所述上表面的第三方向相交。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述衬底的至少一部分被去除。
8.氮化物半导体装置，其包括：
氮化物半导体层，
衬底，其包括具有上表面和多个斜表面的主表面，所述斜表面相对于
所述上表面倾斜，所述斜表面在平行于所述上表面的第一方向上的各个长
度大于所述斜表面在平行于所述上表面且垂直于所述第一方向的第二方向
上的各个长度，所述斜表面被布置在所述第二方向上，所述氮化物半导体
层是从所述衬底的斜表面生长，
所述氮化物半导体层的c轴相对于所述第二方向倾斜，
所述c轴与垂直于所述上表面的第三方向相交。
9.根据权利要求6所述的装置，其中所述c轴与所述上表面之间的角...

【专利技术属性】
技术研发人员：彦坂年辉，大野浩志，布上真也，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP