【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及iii族氮化物半导体的制造方法。
技术介绍
1、使用iii族氮化物半导体的固体发光元件的紫外线的波长对应于约210～400nm的范围的波长带。特别是已知uvc(波长100～280nm)能够有效地杀菌、除菌，辐射发光波长与uvc对应的紫外光的iii族氮化物半导体led的需要正在提高。紫外线led是在蓝宝石基板上形成aln层并在aln层上层叠有由algan构成的n型层、发光层、p型层的构成。
2、非专利文献1中记载了在aln中掺杂ga可以形成高质量的al0.99ga0.01n膜。
3、现有技术文献
4、专利文献
5、专利文献1：日本特开2017－154964号公报
6、专利文献2：日本特表2012－522388号公报
7、专利文献3：日本特开2005－72409号公报
8、专利文献4：日本特开2016－157951号公报
9、非专利文献
10、非专利文献1：jpn.j.appl.phys.56 015504 2017
技术实现思路
1、aln是高熔点且n的解离蒸气压高的材料，在作为gan的生长温度带的1000～1200℃带中，晶体生长中的原子的迁移差，导致三维生长，难以形成平坦的晶面。另外，作为al原料气体的tmal(三甲基铝)的反应性高，tmal在到达基板之前分解、反应而形成化合物，能够有助于晶体生长的原料浓度降低，原料效率容易恶化。根据这样的理由，在减压生长下实
2、但是，一般的生长装置不对应这样的高温，需要使用对应高温的生长装置。例如，需要输出高的加热装置、效率高的冷却装置，或需要由在高温下也不分解、软化的部件构成。另外，由于高温使得部件的劣化也加速。例如，加热器部件、基座、真空包装等的劣化显著。因此，运行成本增大。
3、因此，需要能够在一般的生长装置能够对应的温度范围内形成高质量的aln膜的技术。
4、本专利技术是鉴于上述背景而完成的，其目的在于提供高质量的iii族氮化物半导体的制造方法。
5、本专利技术的一个方式是一种iii族氮化物半导体的制造方法，具有：
6、晶核层形成工序，在蓝宝石基板上生成gan、algan或aln的核而形成晶核层，
7、低温三维生长层形成工序，在比上述晶核层形成工序低的温度，从上述核使algan或aln生长并使相邻的来自上述核的晶体彼此合并，形成低温三维生长层，以及
8、高温三维生长层形成工序，在比上述低温三维生长层形成工序高且上述晶核层形成工序的温度以下的温度，从上述低温三维生长层使algan或aln生长而形成高温三维生长层。
9、本专利技术的其他方面是一种iii族氮化物半导体的制造方法，具有：
10、晶核层形成工序，在蓝宝石基板上生成gan、algan或aln的核而形成晶核层，
11、低温三维生长层形成工序，以比上述晶核层慢的生长速度从上述核使algan或aln生长并使相邻的来自上述核的晶体彼此合并，形成低温三维生长层，以及
12、高温三维生长层形成工序，以比上述低温三维生长层快且上述晶核层的生长速度以下的生长速度，从上述低温三维生长层使algan或aln生长而形成高温三维生长层。
13、根据本专利技术的一方面，在生成gan、algan或aln的核而形成晶核层后降低温度，从核使algan或aln生长并使其合并而形成低温三维生长层，然后提高温度。因此，可以得到高质量的iii族氮化物半导体。
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1.一种III族氮化物半导体的制造方法，具有：
2.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，所述晶核层形成工序的温度为1100℃～1200℃，
3.根据权利要求1或2所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，在所述高温三维生长层形成工序之后进一步具有二维生长层形成工序：在所述高温三维生长层形成工序以上的温度，从所述高温三维生长层使AlGaN或掺杂Ga的AlN生长而形成二维生长层。
4.根据权利要求3所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，在所述二维生长层形成工序中，Ga的供给量随着时间的推移而增加。
5.根据权利要求3所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，所述二维生长层形成工序的温度为1100℃～1200℃。
6.根据权利要求3所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，所述二维生长层的生长结束时的晶片的曲率为50km－1～300km－1。
7.一种III族氮化物半导体的制造方法，具有：
8.根据权利要求7所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，所述晶核层的生长速
9.根据权利要求7或8所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，在所述高温三维生长层形成工序之后进一步具有二维生长层形成工序：以所述高温三维生长层的生长速度以上的生长速度，从所述高温三维生长层使AlGaN或掺杂Ga的AlN生长而形成二维生长层。
10.根据权利要求9所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，在二维生长层形成工序中，Ga的供给量随着时间的推移而增加。
11.根据权利要求9所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，所述二维生长层形成工序的生长速度为5nm/min～50nm/min。
12.根据权利要求9所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，所述二维生长层的生长结束时的晶片的曲率为50km－1～300km－1。
13.根据权利要求1或7所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，在所述晶核层形成工序前具有热清洁工序：在氢为主的气氛中，在比所述晶核层形成工序的温度高的温度，对所述蓝宝石基板进行热处理。
14.根据权利要求1或7所述的III族氮化物半导体的制造方法，其中，所述核是Al组成为60～98％的AlGaN。
...【技术特征摘要】
1.一种iii族氮化物半导体的制造方法，具有：
2.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体的制造方法，其中，所述晶核层形成工序的温度为1100℃～1200℃，
3.根据权利要求1或2所述的iii族氮化物半导体的制造方法，其中，在所述高温三维生长层形成工序之后进一步具有二维生长层形成工序：在所述高温三维生长层形成工序以上的温度，从所述高温三维生长层使algan或掺杂ga的aln生长而形成二维生长层。
4.根据权利要求3所述的iii族氮化物半导体的制造方法，其中，在所述二维生长层形成工序中，ga的供给量随着时间的推移而增加。
5.根据权利要求3所述的iii族氮化物半导体的制造方法，其中，所述二维生长层形成工序的温度为1100℃～1200℃。
6.根据权利要求3所述的iii族氮化物半导体的制造方法，其中，所述二维生长层的生长结束时的晶片的曲率为50km－1～300km－1。
7.一种iii族氮化物半导体的制造方法，具有：
8.根据权利要求7所述的iii族氮化物半导体的制造方法，其中，所述晶核层的生长速度为5nm/min～100nm/m...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥野浩司，斋藤义树，永田贤吾，竹内哲也，上山智，岩谷素显，石黑永孝，可知朋晃，藤田真帆，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：
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