公开(公告)号：CN101405439B

公开(公告)日：2012-04-04

申请号：CN200780009865.2

申请日：2007-03-14

Applicant: 日本碍子株式会社 ,  国立大学法人大阪大学 ,  丰田合成株式会社

Inventor： 岩井真 ,  下平孝直 ,  佐佐木孝友 ,  森勇介 ,  川村史朗 ,  山崎史郎

IPC: C30B29/38 ,  C30B9/00

CPC classification number: C30B9/10 ,  C30B7/00 ,  C30B19/02 ,  C30B19/06 ,  C30B29/406 ,  C30B35/002 ,  Y10S117/90 ,  Y10T117/10 ,  Y10T117/1016 ,  Y10T117/1024 ,  Y10T117/1064 ,  Y10T117/1096

Abstract: 本发明提供一种氮化物单晶的制造装置，该装置具备：用于收纳溶液的坩埚、收纳坩埚的内侧容器(16)、收纳内侧容器(16)的加热容器(31)和压力容器(30)；所述加热容器(31)具备发热体(14)、设置发热体(14)的容器主体(13)以及与容器主体(13)组合的盖子(12)；所述压力容器用来收纳加热容器(31)并填充有至少含有氮气的氛围气体。盖子(12)对于容器主体的配合面(12b)相对水平面倾斜。

公开(公告)号：CN101586253A

公开(公告)日：2009-11-25

申请号：CN200910143035.X

申请日：2009-05-22

Applicant: 丰田合成株式会社 ,  日本碍子株式会社 ,  国立大学法人大阪大学

Inventor： 永井诚二 ,  山崎史郎 ,  药师康英 ,  佐藤峻之 ,  岩井真 ,  今井克宏 ,  森勇介 ,  北冈康夫

IPC: C30B29/38 ,  C30B9/10

CPC classification number: C30B9/12 ,  C30B9/10 ,  C30B29/403

Abstract: 本发明涉及N型III族氮化物基化合物半导体及其制造方法。本发明的一个目的是通过熔剂工艺来实现具有高电子浓度的高品质n型半导体晶体的制造。本发明的通过熔剂工艺制造n型III族氮化物基化合物半导体的方法包括：利用熔剂来熔化至少III族元素以制备熔体；对该熔体供给含氮气体；以及由该熔体在籽晶上生长n型III族氮化物基化合物半导体晶体。在该方法中，将碳和锗溶于该熔体中，并且将锗作为施主引入该半导体晶体，由此制造n型半导体晶体。该熔体中锗对镓的摩尔百分比是0.05mol％至0.5mol％，并且碳对钠的摩尔百分比是0.1mol％至3.0mol％。

公开(公告)号：CN101499415A

公开(公告)日：2009-08-05

申请号：CN200910005143.0

申请日：2009-02-01

Applicant: 丰田合成株式会社

Inventor： 永井诚二 ,  山崎史郎 ,  佐藤峻之 ,  药师康英 ,  奥野浩司 ,  五所野尾浩一

IPC: H01L21/205 ,  H01L27/12 ,  C23C16/34

CPC classification number: H01L21/0254 ,  C30B25/18 ,  C30B29/403 ,  C30B29/406 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02609 ,  H01L21/02639

Abstract: 本发明提供制造III族氮化物基化合物半导体的方法、晶片以及III族氮化物基化合物半导体器件。所述方法制造具有M－晶面主表面的III族氮化物基化合物半导体。所述方法采用具有主表面的蓝宝石衬底，该主表面围绕由R－晶面和与R－晶面垂直的A－晶面所形成的L蓝宝石－AM相交线相对于R－晶面成30°倾斜。蓝宝石衬底的R－晶面表面被暴露，在衬底的主表面上形成二氧化硅掩模。在暴露的R－晶面表面上形成AlN缓冲层。在AlN缓冲层上形成GaN层。在GaN生长的初始阶段，通过横向生长使GaN层完全覆盖蓝宝石衬底的上表面。生长GaN层以使所述层的a－轴垂直于蓝宝石衬底的暴露的R－晶面表面；所述层的c－轴平行于蓝宝石衬底的轴向L蓝宝石－AM；所述层的m－轴垂直于蓝宝石衬底的主表面。

公开(公告)号：CN101418469A

公开(公告)日：2009-04-29

申请号：CN200810171951.X

申请日：2008-10-24

Applicant: 丰田合成株式会社

Inventor： 山崎史郎 ,  平田宏治

IPC: C30B29/38 ,  C30B11/06

CPC classification number: C30B29/403 ,  C30B9/10 ,  Y10T29/41 ,  Y10T117/10

Abstract: 本发明提供一种III族氮化物半导体制造系统，其中转轴转动不被中断。该III族氮化物半导体制造系统包括具有开口的反应容器；置于反应容器内部并容纳有包括至少III族金属和碱金属的熔体的坩埚；支撑坩埚并具有通过所述开口从反应容器内部延伸至反应容器外部的转轴的保持单元；覆盖转轴位于反应容器外部的部分并在所述开口处连接至反应容器的转轴盖；位于反应容器外部并调节转轴的转动驱动单元；连接至转轴盖并将包括至少氮的气体供给至转轴和转轴盖之间的间隙中的供给管，其中所述气体和所述熔体反应以生长III族氮化物半导体晶体。

公开(公告)号：CN103668443B

公开(公告)日：2016-07-06

申请号：CN201310359171.9

申请日：2013-08-16

Applicant: 丰田合成株式会社

Inventor： 山崎史郎 ,  守山实希

IPC: C30B19/02 ,  C30B19/10 ,  C30B29/38 ,  H01L21/02 ,  H01L21/208

CPC classification number: C30B9/12 ,  C30B9/10 ,  C30B19/02 ,  C30B19/06 ,  C30B19/10 ,  C30B29/403 ,  C30B29/406 ,  C30B29/64 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/66734 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/7813 ,  H01L33/0075 ,  Y10T428/21

Abstract: 本发明涉及第III族氮化物半导体单晶及其制造方法、自立式衬底和半导体器件。本发明的一个目的是提供一种制造第III族氮化物半导体单晶的方法，该方法使得能够通过具有任意内侧直径的坩埚制造具有平坦表面的第III族氮化物半导体单晶；提供了从第III族氮化物半导体单晶获得的自立式衬底，并提供了使用自立式衬底的半导体器件。制造方法包括添加模板、熔剂和半导体原材料到坩埚中并在旋转条件下生长第III族氮化物半导体单晶。在半导体单晶生长的过程中，具有内侧直径R(mm)的坩埚旋转的最大转速ω(rpm)满足以下条件：ω1-4≤ω≤ω1+4；ω1＝10z；和z＝-0.78×log10(R)+3.1。

公开(公告)号：CN103668443A

公开(公告)日：2014-03-26

申请号：CN201310359171.9

申请日：2013-08-16

Applicant: 丰田合成株式会社

Inventor： 山崎史郎 ,  守山实希

IPC: C30B19/02 ,  C30B19/10 ,  C30B29/38 ,  H01L21/02 ,  H01L21/208

CPC classification number: C30B9/12 ,  C30B9/10 ,  C30B19/02 ,  C30B19/06 ,  C30B19/10 ,  C30B29/403 ,  C30B29/406 ,  C30B29/64 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/66734 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/7813 ,  H01L33/0075 ,  Y10T428/21

Abstract: 本发明涉及第III族氮化物半导体单晶及其制造方法、自立式衬底和半导体器件。本发明的一个目的是提供一种制造第III族氮化物半导体单晶的方法，该方法使得能够通过具有任意内侧直径的坩埚制造具有平坦表面的第III族氮化物半导体单晶；提供了从第III族氮化物半导体单晶获得的自立式衬底，并提供了使用自立式衬底的半导体器件。制造方法包括添加模板、熔剂和半导体原材料到坩埚中并在旋转条件下生长第III族氮化物半导体单晶。在半导体单晶生长的过程中，具有内侧直径R(mm)的坩埚旋转的最大转速ω(rpm)满足以下条件：ω1-4≤ω≤ω1+4；ω1＝10z；和z＝-0.78×log10(R)+3.1。

公开(公告)号：CN101558187B

公开(公告)日：2012-10-17

申请号：CN200780046465.9

申请日：2007-12-10

Applicant: 丰田合成株式会社 ,  日本碍子株式会社 ,  国立大学法人大阪大学

Inventor： 山崎史郎 ,  岩井真 ,  下平孝直 ,  佐佐木孝友 ,  森勇介 ,  川村史朗

IPC: C30B29/38 ,  H01L21/208 ,  C30B9/10

CPC classification number: C30B19/02 ,  C30B9/10 ,  C30B29/406 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02625

Abstract: 在3.7MPa和870℃的氮气(N2)气氛中，使用在约870℃下的包含Ga、Na和Li的熔剂混合物，通过熔剂法在籽晶(GaN层13)的晶体生长表面上生长GaN单晶20。因为模板10的背面是蓝宝石衬底11的R晶面，所以模板10可以容易地从其背面侵蚀或溶解于熔剂混合物中。因此，模板10从其背面逐步侵蚀或溶解，导致从半导体分离或溶解于熔剂中。当GaN单晶20成长至例如约500μm或更大的足够厚度时，保持坩锅的温度为850℃至880℃，由此整个蓝宝石衬底11溶解于熔剂混合物中。

公开(公告)号：CN101418469B

公开(公告)日：2012-05-30

申请号：CN200810171951.X

申请日：2008-10-24

Applicant: 丰田合成株式会社

Inventor： 山崎史郎 ,  平田宏治

IPC: C30B29/38 ,  C30B11/06

CPC classification number: C30B29/403 ,  C30B9/10 ,  Y10T29/41 ,  Y10T117/10

Abstract: 本发明提供一种Ⅲ族氮化物半导体制造系统，其中转轴转动不被中断。该Ⅲ族氮化物半导体制造系统包括具有开口的反应容器；置于反应容器内部并容纳有包括至少Ⅲ族金属和碱金属的熔体的坩埚；支撑坩埚并具有通过所述开口从反应容器内部延伸至反应容器外部的转轴的保持单元；覆盖转轴位于反应容器外部的部分并在所述开口处连接至反应容器的转轴盖；位于反应容器外部并调节转轴的转动驱动单元；连接至转轴盖并将包括至少氮的气体供给至转轴和转轴盖之间的间隙中的供给管，其中所述气体和所述熔体反应以生长Ⅲ族氮化物半导体晶体。

公开(公告)号：CN101395305B

公开(公告)日：2011-12-28

申请号：CN200780007680.8

申请日：2007-03-05

Applicant: 日本碍子株式会社 ,  国立大学法人大阪大学 ,  丰田合成株式会社

Inventor： 岩井真 ,  下平孝直 ,  东原周平 ,  佐佐木孝友 ,  森勇介 ,  川村史朗 ,  山崎史郎 ,  平田宏治

IPC: C30B29/38 ,  C30B9/10

CPC classification number: C30B29/406 ,  C30B9/10 ,  C30B17/00 ,  C30B19/02 ,  C30B19/063

Abstract: 单晶的生长方法是，在含氮非氧化性气氛下，通过使原料在容器1内熔融而生长单晶时，在使搅拌介质12与混合熔液10接触的状态下，一边摇动容器1，一边生长单晶，其中所述搅拌介质12由和该混合熔液10为非反应性的材质所形成的固形物形成。

公开(公告)号：CN101415868A

公开(公告)日：2009-04-22

申请号：CN200780012537.8

申请日：2007-04-05

Applicant: 丰田合成株式会社 ,  日本碍子株式会社 ,  国立大学法人大阪大学

Inventor： 柴田直树 ,  平田宏治 ,  山崎史郎 ,  今井克宏 ,  岩井真 ,  佐佐木孝友 ,  森勇介 ,  川村史朗

IPC: C30B29/38 ,  C30B9/00 ,  H01L33/00

CPC classification number: C30B29/403 ,  C30B9/00 ,  H01L33/0075 ,  Y10T428/265 ,  Y10T428/266

Abstract: 提供一种适于制造电子器件或光学器件的高质量的半导体衬底。本发明提供一种用于制造用于电子器件或光学器件的半导体衬底的方法，该方法包括在包含选自碱金属和碱土金属中的多种金属元素的助熔剂混合物中使氮(N)与作为III族元素的镓(Ga)、铝(Al)或铟(In)反应，由此生长III族氮化物基化合物半导体晶体。在搅拌下混合助熔剂混合物和III族元素的同时，生长III族氮化物基化合物半导体晶体。其上生长III族氮化物基化合物半导体晶体的基底衬底的至少一部分由助熔剂可溶材料形成，并且在半导体晶体的生长期间或在半导体晶体的生长完成之后，在接近III族氮化物基化合物半导体晶体的生长温度的温度下，使助熔剂可溶材料溶于助熔剂混合物中。