[发明专利]晶体层叠结构体及其制造方法在审

专利信息
申请号: 201280043330.8 申请日: 2012-08-02
公开(公告)号: CN103781948A 公开(公告)日: 2014-05-07
发明(设计)人: 佐佐木公平 申请(专利权)人: 株式会社田村制作所
主分类号: C30B29/16 分类号: C30B29/16;C23C14/08;C30B29/22;H01L21/203;H01L21/363
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 苗堃;金世煜
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 晶体 层叠 结构 及其 制造 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及晶体层叠结构体及其制造方法,特别涉及包含β-Ga2O3系基板和β-Ga2O3系晶体膜的晶体层叠结构体及其制造方法。

背景技术

以往,已知在由β-Ga2O3单晶构成的元件基板上层叠了含Ga氧化物的半导体元件(例如,参照专利文献1)。

这种半导体元件通过在β-Ga2O3单晶基板的主面上利用MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等物理气相生长法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等化学气相生长法层叠显示n型或p型导电性的层而形成。

另外,作为β-Ga2O3单晶基板的主面,大多使用劈开性强、容易得到平坦的面的(100)面(例如,参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-235961号公报

专利文献2:日本特开2008-156141号公报

发明内容

通常,为了利用外延生长形成不混入异相的品质高的晶体,需要将生长温度设定为高的程度。然而,使晶体外延生长在以(100)面为主面的β-Ga2O3单晶基板上时,随着晶体生长温度的变高,生长速度有降低的趋势。其被认为是晶体的原料从基板上再蒸发所导致的,存在原料不必要地消耗的问题。

因此,本发明的目的在于提供能够使晶体高效地外延生长在β-Ga2O3系基板上得到高品质的β-Ga2O3系晶体膜的晶体层叠结构体及其制造方法。

本发明的一个方式,为了实现上述目的,提供下述的[1]~[3]的晶体层叠结构体、以及[4]~[6]的晶体层叠结构体的制造方法。

[1]一种晶体层叠结构体,包含:具有从(100)面旋转50°~90°而成的面作为主面的β-Ga2O3系基板,和通过外延晶体生长形成在上述β-Ga2O3系基板的上述主面上的β-Ga2O3系晶体膜。

[2]如上述[1]所述的晶体层叠结构体,其中,上述主面是(010)面、(001)面、(-201)面、(101)面、以及(310)面中的任一面。

[3]如上述[1]或[2]所述的晶体层叠结构体,其中,上述β-Ga2O3系晶体膜是(Al1-xGax2O3晶体(0<x≤1)。

[4]一种晶体层叠结构体的制造方法,包括使β-Ga2O3系晶体外延生长在具有从(100)面旋转50°~90°而成的面作为主面的β-Ga2O3系基板的上述主面上而形成β-Ga2O3系晶体膜的工序。

[5]如上述[4]所述的晶体层叠结构体的制造方法,其中,上述主面是(010)面、(001)面、(-201)面、(101)面、以及(310)面中的任一面。

[6]如上述[4]或[5]所述的晶体层叠结构体的制造方法,其中,上述外延生长的生长温度为700℃以上。

根据本发明,能够提供使晶体高效地外延生长在β-Ga2O3系基板上得到高品质的β-Ga2O3系晶体膜的晶体层叠结构体及其制造方法。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的晶体层叠结构体的截面图。

图2是用于晶体层叠结构体的形成的MBE装置的截面图。

图3是第2实施方式涉及的高电子迁移率晶体管的截面图。

图4是第3实施方式涉及的MESFET的截面图。

图5是第4实施方式涉及的肖特基势垒二极管的截面图。

图6是表示β-Ga2O3单晶基板上的β-Ga2O3晶体的生长速度的图。

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