公开(公告)号：CN103003931A

公开(公告)日：2013-03-27

申请号：CN201180035034.9

申请日：2011-07-26

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  杉山智彦 ,  市村干也 ,  田中光浩

IPC: H01L21/338 ,  C23C16/34 ,  H01L21/205 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812 ,  H01L29/861

CPC classification number: H01L29/778 ,  C30B23/025 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02104 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02579 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/66204 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/861

Abstract: 本发明提供一种恰当抑制从上覆层的元素扩散且特性优异的半导体元件用外延基板。在衬底上以使（0001）结晶面与基板面大致平行的方式层叠形成III族氮化物层群的半导体元件用外延基板，包括：沟道层，其由具有Inx1Aly1Gaz1N组成的第一III族氮化物构成，其中x1＋y1＋z1＝1且z1＞0；势垒层，其由具有Inx2Aly2N组成的第二III族氮化物构成，其中x2＋y2＝1且x2＞0、y2＞0；扩散防止层，其由AlN构成且具有3nm以上的厚度；上覆层，其由具有Inx3Aly3Gaz3N组成的第三III族氮化物构成，其中x3＋y3＋z3＝1且z3＞0。

公开(公告)号：CN102870196A

公开(公告)日：2013-01-09

申请号：CN201180021537.0

申请日：2011-06-07

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/2003 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/1029 ,  H01L29/155 ,  H01L29/7787

Abstract: 本发明提供一种将硅基板作为基底基板且无裂纹的外延基板。在作为(111)取向的单晶硅的基底基板之上，以使(0001)结晶面与基板面大致平行的方式形成有III族氮化物层组，其特征在于，所述外延基板包括：缓冲层，其连续层叠多个层叠单位；结晶层，形成在缓冲层之上。所述层叠单位包括：组分调制层，其通过重复交替层叠组分不同的第一单位层和第二单位层而成，从而内部存在压缩应变；末端层，其形成在组分调制层的最上部，用于维持组分调制层内部存在的压缩应变；应变强化层，形成在末端层之上，用于强化组分调制层内部存在的压缩应变。

公开(公告)号：CN102870195A

公开(公告)日：2013-01-09

申请号：CN201180020801.9

申请日：2011-03-29

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂名 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  C30B29/38 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/872 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02494 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02609 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/1075 ,  H01L29/155 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/7786

Abstract: 本发明提供一种将硅基板作为基底基板，无裂纹且耐电压性优良的外延基板。该外延基板，在作为（111）取向的单晶硅基板上，以使（0001）结晶面与基底基板的基板面大致平行的方式形成III族氮化物层组，其中所述外延基板包括：缓冲层，具有交替层叠由AlN构成的第一组分层和由AlxGa1-xN（0≦x＜1）构成的第二组分层而成的组分调制层，结晶层，形成在缓冲层上；将第一组分层和第二组分层的层叠数分别设为n（n为2以上的自然数），并将从基底基板侧的第i个第二组分层的x的值设为x（i）时，使其x（1）≧x（2）≧···≧x（n-1）≧x（n），并且x（1）＞x（n）的方式形成，从而具有越远离基底基板越变大压缩应变。

公开(公告)号：CN102822397A

公开(公告)日：2012-12-12

申请号：CN201180017652.0

申请日：2011-03-15

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: C30B29/38 ,  C30B29/06 ,  H01L21/205 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/045 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/7787

Abstract: 本发明提供一种无裂纹的外延基板。该外延基板，在(111)取向的单晶Si的基底基板上，以(0001)结晶面与基板面大致平行的方式形成III族氮化物层组，并具有：缓冲层，交替层叠第一层叠单位和第二层叠单位而成，并且，最上部和最下部都由第一层叠单位构成；结晶层，形成在缓冲层之上，其中，第一层叠单位以交替组分不同的第一组分层和第二组分层的方式层叠，并且以越远离基底基板则第二组分层的厚度就越大的方式层叠，使得越远离基底基板就具有越大的压缩应变；所述第二层叠单位是以15nm以上且150nm以下的厚度形成的实质上无应变的中间层。

公开(公告)号：CN102511075B

公开(公告)日：2015-09-23

申请号：CN201080041195.4

申请日：2010-12-02

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  C23C16/34 ,  C30B29/38 ,  H01L21/20 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/2003 ,  C30B25/186 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/0254 ,  H01L29/045 ,  H01L29/205 ,  H01L29/7787

Abstract: 提供一种将硅基板作为基底基板，无裂纹且降低弯曲的外延基板。该外延基板，在(111)单晶Si基板之上以(0001)结晶面与基板面大致平行的方式形成III族氮化物层组，并具有：缓冲层，交替层叠第一层叠单位和第二层叠单位而成，并且，最上部和最下部都由第一层叠单位构成，结晶层，形成在缓冲层之上；第一层叠单位包括：组分调制层，通过重复交替层叠组分不同的第一单位层和第二单位层而成，从而内部存在压缩应变；第一中间层，加强在组分调制层中存在的压缩应变；第二层叠单位是实质上无应变的第二中间层。

公开(公告)号：CN102005470B

公开(公告)日：2014-07-23

申请号：CN201010251741.9

申请日：2010-08-09

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好実人 ,  仓冈义孝 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  杉山智彦 ,  田中光浩

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

CPC classification number: H01L29/7787 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/201 ,  H01L29/66462

Abstract: 提供一种外延基板，所述外延基板能够实现肖特基接触特性优良、并具有良好的设备特性的半导体元件。采用的解决手段为在基底基板之上形成由第一III族氮化物构成的沟道层，所述第一III族氮化物至少含有Al和Ga、具有Inx1Aly1Gaz1N(x1+y1+z1＝1)的组成；在上述沟道层之上形成由第二III族氮化物构成的势垒层，所述第二III族氮化物至少含有In和Al、具有Inx2Aly2Gaz2N(x2+y2+z2＝1)的组成，并且所述势垒层的形成方式为：表面附近部的In组成比相对于表面附近部以外的部分的In组成比要小。

公开(公告)号：CN101981677B

公开(公告)日：2013-10-30

申请号：CN200980110483.8

申请日：2009-03-13

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  仓冈义孝 ,  角谷茂明 ,  田中光浩

IPC: H01L21/338 ,  C23C16/34 ,  C30B29/38 ,  H01L21/20 ,  H01L21/205 ,  H01L29/201 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L21/0262 ,  C30B19/00 ,  C30B23/02 ,  C30B25/02 ,  C30B29/403 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/201 ,  H01L29/7786

Abstract: 提供一种外延基板，所述外延基板具有良好的二维电子气特性且由应变产生的内部应力减小。采用的解决手段为，以组成为Inx1Aly1Gaz1N(x1+y1+z1＝1)、在由x1＝0、0≤y1≤0.3确定的范围内的第一III族氮化物形成沟道层；以组成为Inx2Aly2Gaz2N(x2+y2+z2＝1)的第二III族氮化物形成势垒层，所述第二III族氮化物的组成是在以InN、AlN、GaN为顶点的三元相图上，根据所述第一III族氮化物的组成(AlN摩尔分数)确定的五条直线所围成的范围内。

公开(公告)号：CN102859695A

公开(公告)日：2013-01-02

申请号：CN201180020720.9

申请日：2011-04-15

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L29/06 ,  C30B29/38 ,  H01L21/205 ,  H01L21/338 ,  H01L29/15 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/155 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02494 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02609 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/045 ,  H01L29/1075 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/872

Abstract: 本发明提供一种将硅基板作为基底基板，无裂纹且耐电压性优良的外延基板。将在（111）取向的单晶Si基底基板上，以使（0001）结晶面与基板面大致平行的方式形成III族氮化物层组的外延基板，以如下方式形成。该外延基板具有：缓冲层，其具有多个通过交替层叠由AlN构成的第一组分层和由AlxGa1-xN（0≦x＜1）构成的第二组分层而形成的组分调制层；形成在缓冲层上的结晶层；将第一组分层和第二组分层的层叠数分别设为n，并将从基底基板侧开始的第i个第二组分层的x的值设为x（i）时，以满足x（1）≧x（2）≧···≧x（n-1）≧x（n），且x（1）＞x（n）的方式形成，使得各第二组分层相对于第一组分层形成共格状态。

公开(公告)号：CN102576679A

公开(公告)日：2012-07-11

申请号：CN201180003806.0

申请日：2011-07-13

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  杉山智彦 ,  田中光浩

IPC: H01L21/338 ,  H01L21/28 ,  H01L29/41 ,  H01L29/423 ,  H01L29/49 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/7786 ,  H01L21/28581 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/475 ,  H01L29/66462

Abstract: 本发明提供一种抑制反向漏电流并充分强化栅极和外延基板的肖特基接合的半导体元件。该半导体元件具备：外延基板，在衬底上以使(0001)结晶面与基板面大致平行的方式层叠形成III族氮化物层组；肖特基电极。其中，外延基板具备：沟道层，其由具有Inx1Aly1Gaz1N(x1+y1+z1＝1、z1＞0)；组成的第一III族氮化物构成，势垒层，其由具有Inx2Aly2N(x2+y2＝1、x2＞0、y2＞0)的组成的第二III族氮化物构成；接触层，其由具有绝缘性的第三III族氮化物构成且与势垒层相邻。肖特基电极接合在接触层上。进而，在形成栅极后在氮气氛围下进行热处理。

公开(公告)号：CN102484049A

公开(公告)日：2012-05-30

申请号：CN201080035067.9

申请日：2010-06-30

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 角谷茂明 ,  三好実人 ,  杉山智彦 ,  市村干也 ,  仓冈义孝 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  C23C16/34 ,  H01L21/338 ,  H01L29/47 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812 ,  H01L29/872

CPC classification number: H01L21/0254 ,  C30B25/18 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02494 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/872

Abstract: 本发明提供将单晶硅用作基底基板的品质和特性优异的氮化物外延基板。在(111)单晶硅基板上，以(0001)结晶面大致平行于基板面的方式形成III族氮化物层群而成的外延基板具有：形成于基底基板上且由AlN构成的第一III族氮化物层；形成于第二III族氮化物层上且由InxxAlyyGazzN(xx+yy+zz＝1、0≤xx≤1、0＜yy≤1、0＜zz≤1)构成的第二III族氮化物层；以及在第二III族氮化物层上外延形成的至少一个第三III族氮化物层，而且，第一III族氮化物层为由柱状结晶、粒状结晶或晶畴中的至少一种构成的含多缺陷的层，第一III族氮化物层与第二III族氮化物层之间的界面为三维凹凸面。