发明名称 Ⅲ-Ⅴ族氮化物化合物半导体之成长方法,半导体装置之制造方法,和半导体装置
摘要 在基板上制造成长罩及使用该成长罩在该基板上选择地成长m-v族氮化物化合物半导体时,系使用包括至少在其顶表面形成的氮化物之多层膜作为成长罩,该成长罩可为,例如,氧化物膜与在其上的氮化物膜之组合,金属膜与在其上的氮化物膜之组合,一氧化物膜,一在其上由氮化物制成的膜及一在其上的氮化物膜之组合,或一第一金属膜,在其上与第一金属膜不同的一第二金属膜与在其上的氮化物膜之组合。该氧化物膜可为,例如SiO2,该氮化物膜可为TiN膜或SiN膜,该由氮化物和氧化物制成的膜可为SiNO膜,且该金属膜可为例如Ti膜或Pt膜。
申请公布号 TW429660 申请公布日期 2001.04.11
申请号 TW088120266 申请日期 1999.11.19
申请人 苏妮股份有限公司 发明人 日野智公;浅野 竹春;朝妻庸纪;喜悟;船户健次;谷茂隆
分类号 H01S3/18;H01L33/00 主分类号 H01S3/18
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种III-V族氮化物化合物半导体之成长方法,其 系用以在一基板上形成一成长罩及经由使用该成 长罩在该基板上选择地成长III-V族氮化物化合物 半导体,该方法的特征在于: 使用一多层膜作为该成长罩其中至少其顶部表面 系由氮化物所制成者。2.如申请专利范围第1项之 III-V族氮化物化合物半导体之成长方法,其中该氮 化物为氮化矽或氮化钛。3.如申请专利范围第1项 之III-V族氮化物化合物半导体之成长方法,其中该 多层膜包括氧化物膜和在其上的氮化物膜。4.如 申请专利范围第3项之III-V族氮化物化合物半导体 之成长方法,其中该氧化物膜为氧化矽膜,且该氮 化物膜为氮化矽膜或氮化钛膜。5.如申请专利范 围第1项之III-V族氮化物化合物半导体之成长方法, 其中该多层膜包括金属膜和在其上的氮化物膜。6 .如申请专利范围第5项之III-V族氮化物化合物半导 体之成长方法,其中该金属膜为钛膜或铂膜,且该 氮化物膜为氮化矽膜或氮化钛膜。7.如申请专利 范围第1项之III-V族氮化物化合物半导体之成长方 法,其中该多层膜包括一氧化物膜,一在该氧化物 膜上由一氮化物和一氧化物所制成的膜,及在其上 的一氮化物膜。8.如申请专利范围第7项之III-V族 氮化物化合物半导体之成长方法,其中该氧化物膜 为氧化矽膜,该由氮化物和氧化物所制成的膜为矽 氮化物氧化物膜,且该氮化物膜为氮化矽膜或氮化 钛膜。9.如申请专利范围第1项之III-V族氮化物化 合物半导体之成长方法,其中该多层膜包括一第一 金属膜,一第二金属膜其不同于该第一金属膜且覆 盖该第一金属膜,及在该第二金属膜上的一氮化物 膜。10.如申请专利范围第9项之III-V族氮化物化合 物半导体之成长方法,其中各该第一金属膜和该第 二金属膜为钛膜或铂膜,且该氮化物膜为氮化矽膜 或氮化钛膜。11.如申请专利范围第1项之III-V族氮 化物化合物半导体之成长方法,其中该成长罩为条 状者。12.如申请专利范围第1项之III-V族氮化物化 合物半导体之成长方法,其特征在于: 在该基板上形成一第一成长罩其系呈一多层膜形 式其中至少其顶部表面系由氮化物所制成者;经由 使用该第一成长罩在该基板上选择地成长一第一 III-V族氮化物化合物半导体;其后在该基板上不被 该第一成长罩所覆盖的位置中形成一该第二成长 罩其系呈一多层膜形式其中至少其顶部表面系由 氮化物所制成者;及经由使用该第二成长罩在该第 一III-V族氮化物化合物半导体上选择地成长一第 二III-V族氮化物化合物半导体。13.如申请专利范 围第1项之III-V族氮化物化合物半导体之成长方法, 其中该基板为一蓝宝石基板,一SiC基板,一SI基板或 一晶尖石基板,其上有或无成长着一III-V族氮化物 化合物半导体。14.一种半导体装置之制造方法,其 系用以在一基板上形成一成长罩,及经由使用该成 长罩在该基板上选择地成长III-V族氮化物化合物 半导体,该方法的特征在于; 使用一多层膜作为该成长罩其中至少其顶部表面 系由氮化物所制成者。15.如申请专利范围第14项 之半导体装置之制造方法,其中该氮化物为氮化矽 或氮化钛。16.如申请专利范围第14项之半导体装 置之制造方法,其中该多层膜包括氧化物膜和在其 上的氮化物膜。17.如申请专利范围第16项之半导 体装置之制造方法,其中该氧化物膜为氧化矽膜, 且该氮化物膜为氮化矽膜或氮化钛膜。18.如申请 专利范围第14项之半导体装置之制造方法,其中该 多层膜包括金属膜和在其上的氮化物膜。19.如申 请专利范围第18项之半导体装置之制造方法,其中 该金属膜为钛膜或铂膜,且该氮化物膜为氮化矽膜 或氮化钛膜。20.如申请专利范围第14项之半导体 装置之制造方法,其中该多层膜包括一氧化物膜, 一在该氧化物膜上由一氮化物和一氧化物所制成 的膜,及在其上的一氮化物膜。21.如申请专利范围 第20项之半导体装置之制造方法,其中该氧化物膜 为氧化矽膜,该由氮化物和氧化物所制成的膜为矽 氮化物氧化物膜,且该氮化物膜为氮化矽膜或氮化 钛膜。22.如申请专利范围第14项之半导体装置之 制造方法,其中该多层膜包括一第一金属膜,一第 二金属膜其不同于该第一金属膜且覆盖该第一金 属膜,及在该第二金属膜上的一氮化物膜。23.如申 请专利范围第22项之半导体装置之制造方法,其中 各该第一金属膜和该第二金属膜为钛膜或铂膜,且 该氮化物膜为氮化矽膜或氮化钛膜。24.如申请专 利范围第14项之半导体装置之制造方法,其中该成 长罩系用为电极。25.如申请专利范围第24项之半 导体装置之制造方法,其中该成长罩包括金属膜和 在其上的氮化物膜。26.如申请专利范围第25项之 半导体装置之制造方法,其中该氮化物膜为氮化钛 膜。27.如申请专利范围第24项之半导体装置之制 造方法,其中该成长罩包括一金属膜,一在该氧化 物膜上由一氮化物和一氧化物所制成的膜,及在其 上的一氮化物膜。28.如申请专利范围第27项之半 导体装置之制造方法,其中该氮化物膜为氮化钛膜 。29.如申请专利范围第24项之半导体装置之制造 方法,其中该成长罩包括一第一金属膜,一第二金 属膜其不同于该第一金属膜且覆盖该第一金属膜, 及在该第二金属膜上的一氮化物膜。30.如申请专 利范围第29项之半导体装置之制造方法,其中该氮 化物膜为氮化钛膜。31.如申请专利范围第24项之 半导体装置之制造方法,其中该成长罩包括氧化物 膜和在其上的氮化钛膜。32.如申请专利范围第24 项之半导体装置之制造方法,其中该成长罩包括金 属膜和在其上的氮化钛膜。33.如申请专利范围第 24项之半导体装置之制造方法,其中该成长罩包括 一氧化物膜,一在该氧化物膜上由一氮化物和一氧 化物所制成的膜,及在其上的一氮化物膜。34.如申 请专利范围第24项之半导体装置之制造方法,其中 该成长罩包括一第一金属膜,一第二金属膜其不同 于该第一金属膜且覆盖该第一金属膜,及在该第二 金属膜上的一氮化钛膜。35.如申请专利范围第14 项之半导体装置之制造方法,其中该成长罩为条状 者。36.如申请专利范围第14项之半导体装置之制 造方法,其特征在于:在该基板上形成一第一成长 罩其系呈一多层膜形式其中至少其顶部表面系由 氮化物所制成者;经由使用该第一成长罩在该基板 上选择地成长一第一III-V族氮化物化合物半导体; 其后在该基板上不被该第一成长罩所覆盖的位置 中形成一第二成长罩其系呈一多层膜形式其中至 少其顶部表面系由氮化物所制成者;及经由使用该 第二成长罩在该第一III-V族氮化物化合物半导体 上选择地成长一第二III-V族氮化物化合物半导体 。37.如申请专利范围第14项之半导体装置之制造 方法,其中该基板为一蓝宝石基板,一SiC基板,一Si 基板或一晶尖石基板,其上有或无成长着一III-V族 氮化物化合物半导体。38.一种使用III-V族氮化物 化合物半导体之半导体装置,其特征在于:在一基 板上形成一第一成长罩其中至少其顶部表面系由 氮化物所制成者,及经由使用该成长罩在该基板上 选择地成长III-V族氮化物化合物半导体。图式简 单说明: 第一图为显示出X-射线绕射光谱测量结果之图,其 中系将X-射线平行于罩而导到经由使用SiO2罩作为 成长罩选择地长成之GaN层内。 第二图为显示出X-射线绕射光谱测量结果之图,其 中系将X-射线垂直于罩而导到经由使用SiO2罩作成 成长罩选择地长成之GaN层内。 第三图为显示出将X-射线平行该罩导入时的方向 之图形; 第四图显示出将X-射线垂直于该罩导入时的方向 之图形; 第五图为一图形概略地显示出使用SiO2罩作为成长 罩选择地长成之GaN层所具晶轴倾斜情形; 第六图为显示出X-射线绕射光谱测量结果之图,其 中系将X-射线平行于该罩导到经由使用SiN/SiO2罩作 为成长罩而选择地长成之GaN层内; 第七图A为显示出X-射线绕射光谱测量结果之图,其 中系将X-射线垂直于该罩导到经由使用SiN/SiO2罩作 为成长罩而选择地长成之GaN层内; 第七图B为显示出X-射线绕射光谱测量结果之图,其 中系将X-射线平行于该罩导到经由使用TiN罩作为 成长罩而选择地长成之GaN层内; 第七图C为显示出X-射线绕射光谱测量结果之图,其 中系将X-射线垂直于该罩导到经由使用TiN罩作为 成长罩而选择地长成之GaN层内。 第八图为一图形概略地显示出经由使用包括至少 在其顶部表面形成的氮化物之成长罩所选择地长 成的GaN层所具晶轴之倾斜情形。 第九图为解释根据本发明第一实施例的GaN化合物 半导体雷射的制造方法之断面图; 第十图为解释根据本发明第一实施例的GaN化合物 半导体雷射的制造方法之断面图; 第十一图为解释根据本发明第一实施例的GaN化合 物半导体雷射的制造方法之断面图; 第十二图为解释根据本发明第一实施例的GaN化合 物半导体雷射的制造方法之断面图; 第十三图为解释根据本发明第一实施例的GaN化合 物半导体雷射的制造方法之断面图; 第十四图为解释根据本发明第一实施例的GaN化合 物半导体雷射的制造方法之断面图; 第十五图为解释根据本发明第一实施例的GaN化合 物半导体雷射中的电流途径之断面图; 第十六图为解释于没有使用传导性成长罩之下制 成的GaN化合物半导体雷射中的电流途径之断面图; 及 第十七图为解释根据本发明第二实施例的GaN化合 物半导体雷射的制造方法之透视图;
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