电子器件用外延基板及其生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103258717A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103258717103258717A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310084558.8(22)申请日2009.11.18(30)优先权数据2008-3026202008.11.27JP2009-2600142009.11.13JP(62)分案原申请数据200980153280.72009.11.18(71)申请人同和电子科技有限公司地址日本东京都(72)发明人生田哲也清水成柴田智彦(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277代理人刘新宇李茂家(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)H01L29/778(2006.01)H01L29/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图5页附图5页(54)发明名称电子器件用外延基板及其生产方法(57)摘要本发明涉及电子器件用外延基板及其生产方法，其中适当调整翘曲并且将横向用作主电流传导方向。所述电子器件用外延基板具有单晶Si基板和通过在所述单晶Si基板上外延生长多个III族氮化物层而形成的III族氮化物层压结构，并且将横向用作主电流传导方向。单晶Si基板为p-型基板并且其电阻率为0.01Ω·cm以下。CN103258717ACN1032587ACN103258717A权利要求书1/1页1.一种电子器件用外延基板，其包括：Si单晶基板；和通过在所述Si单晶基板上外延生长多个III族氮化物层而形成的III族氮化物层压体，其中将所述外延基板的横向定义为主电流传导方向，所述电子器件用外延基板的特征在于：在所述Si单晶基板和所述III族氮化物层压体之间进一步包括作为绝缘层的缓冲层；所述缓冲层包括由超晶格多层结构构成的层压结构，所述超晶格多层结构以1×1018/cm3以上的浓度包含碳；所述Si单晶基板为具有不大于0.01Ω·cm电阻率值的p-型基板。2.根据权利要求1所述的电子器件用外延基板，其中所述III族氮化物层是至少包含Al或Ga的层。3.一种电子器件用外延基板的生产方法，其中通过在Si单晶基板上外延生长多个III族氮化物层而形成III族氮化物层压体，从而将所述基板的横向定义为主电流传导方向，所述方法包括：通过以较高浓度向所述Si单晶基板添加硼，使所述Si单晶基板形成为具有不大于0.01Ω·cm电阻率值的p-型基板；和在所述III族氮化物层压体形成之前，在所述Si单晶基板上形成作为绝缘层的缓冲层，所述缓冲层包括由超晶格多层结构构成的层压结构，所述超晶格多层结构以1×1018/cm3以上的浓度包含碳。2CN103258717A说明书1/7页电子器件用外延基板及其生产方法[0001]本申请是中国专利申请200980153280.7的分案申请，原申请200980153280.7的申请日为2009年11月18日，其名称为“电子器件用外延基板及其生产方法”。技术领域[0002]本发明涉及电子器件用外延基板及其生产方法，并特别涉及HEMT用外延基板及其生产方法。背景技术[0003]近年来，随着IC器件所需速度的提高，HEMT(高电子迁移率晶体管)广泛地用作高速FET(场效应晶体管)。如图1示意性说明的那样，上述该FET型晶体管通常例如通过在绝缘性基板21上层压沟道层22和电子供给层23，然后在电子供给层23表面上设置源电极24、漏电极25和栅电极26来形成。当该晶体管器件运行时，电子以该顺序移动通过源电极24、电子供给层23、沟道层22、电子供给层23和漏电极25，从而定义器件的横向作为主电流传导方向。通过施加于栅电极26上的电压来控制电子在横向，即主电流传导方向上的移动。在HEMT中，在带隙(bandgaps)彼此不同的电子供给层23和沟道层22之间的接合界面处产生的电子与常规半导体中的电子相比能够极快地移动。[0004]通过在半导体基板上外延生长III族氮化物层压体形成的外延基板通常用作FET用外延基板。如上所述的该半导体基板的实例包括：如特开JP2008-522447中所公开的，为了降低劣化器件性能的基板损失，而使用的具有电阻率超过102Ω·cm的Si基板；和如特开JP2003-059948中所公开的，为了降低对于Si基板的漏电流，而使用的具有电阻率约1.0至500Ω·cm的Si基板。[0005]如上所述，传统认为使用具有较高电阻率的Si基板是优选的。然而，已知当具有不同电阻率值的层在具有预定电阻的Si基板上外延生长时，通常在Si基板和外延生长层之间出现晶格常数的失配(mismatch)，从而产生翘曲(warp)以缓和应力。如上所述的外延基板的这类翘曲引起器件生产(de