[发明专利]氮化物半导体的结晶生长方法和半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种氮化物半导体层的形成方法，是通过有机金属气相沉积法使氮化物半导体层生长的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，包括：

将至少在上表面具有表面为-r面的氮化物半导体结晶的基板配置在反应室内的工序(S1)；

将所述反应室内的所述基板进行加热，而使所述基板的温度上升的升温工序(S2)；

所述升温工序(S2)之后在所述基板上使氮化物半导体层生长的生长工序(S3)，

并且，所述升温工序(S2)包括将氮气源和III族元素气源供给到所述反应室内的工序。

2.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述升温工序(S2)包括：在升温中将氮化物半导体所构成的连续的初始生长层在所述基板上形成的工序。

3.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

在所述升温工序(S2)和所述生长工序(S3)之间，所述氮化物半导体结晶的表面维持平滑。

4.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

在根据所述氮气源的供给率对所述III族元素气源的供给率之比率来定义V/III比时，使在所述升温工序(S2)中的V/III比、比在所述生长工序(S3)中的V/III比大。

5.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

在所述升温工序(S2)中的V/III比设定为4000以上。

6.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

在所述升温工序(S2)中供给到所述反应室的所述III族元素气源的供给率，按照比在所述生长工序(S3)中供给到所述反应室的所述III族元素气源的供给率小的方式设定。

7.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述氮气源是氨气。

8.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述III族元素气源是Ga气源。

9.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述升温工序(S2)包括如下工序：使所述基板的温度从比850℃低的温度，上升到850℃以上的温度。

10.根据权利要求9所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述III族元素气源向所述反应室的供给，在所述基板的温度达到850℃之前开始。

11.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

在所述升温工序(S2)的升温的途中，使所述氮气源和III族元素气源向所述反应室的供给开始。

12.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述升温工序(S2)是使温度从热清洗时的温度至n型氮化物半导体层的生长温度为止上升的工序。

13.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述升温工序(S2)是使温度从InGaN活性层的生长温度至p-GaN层的生长温度为止上升的工序。

14.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述升温工序(S2)包括：使温度从热清洗时的温度至n型氮化物半导体层的生长温度为止上升的工序；和使温度从InGaN活性层的生长温度至p-GaN层的生长温度为止上升的工序。

15.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述生长工序(S3)中，在所述基板的温度保持在990℃以上的状态下使所述氮化物半导体层生长。

16.根据权利要求1所述的氮化物半导体层的形成方法，其特征在于，

所述生长工序(S3)中，使所述氮化物半导体层按5μm以下的厚度生长。

17.一种半导体装置的制造方法，包括：将至少在上表面具有表面为-r面的氮化物半导体结晶的基板加以准备的工序；在所述基板上形成半导体层叠结构的工序，其特征在于，

所述形成半导体层叠结构的工序包括：根据权利要求1～6中任一项所述的氮化物半导体层的形成方法来形成氮化物半导体层的工序。