外延基板以及外延基板的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102511075A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102511075A(43)申请公布日2012.06.20(21)申请号201080041195.4代理人杨勇郑建晖(22)申请日2010.12.02(51)Int.Cl.(30)优先权数据H01L21/205(2006.01)2010-0312812010.02.16JPC23C16/34(2006.01)2010-1310192010.06.08JPC30B29/38(2006.01)H01L21/20(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日H01L21/338(2006.01)2012.03.15H01L29/778(2006.01)(86)PCT申请的申请数据H01L29/812(2006.01)PCT/JP2010/0715822010.12.02(87)PCT申请的公布数据WO2011/102045JA2011.08.25(71)申请人日本碍子株式会社地址日本爱知县名古屋市(72)发明人三好实人角谷茂明市村干也前原宗太田中光浩(74)专利代理机构北京北翔知识产权代理有限公司11285权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书1919页页附图附图77页(54)发明名称外延基板以及外延基板的制造方法(57)摘要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。CN10257ACN102511075A权利要求书1/3页1.一种外延基板，在作为(111)取向的单晶硅的基底基板之上，以(0001)结晶面与所述基底基板的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，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所述第一层叠单位构成，结晶层，形成在所述缓冲层之上；所述第一层叠单位包括：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，加强在所述组分调制层中存在的所述压缩应变；所述第二层叠单位是实质上无应变的第二中间层。2.如权利要求1所述的外延基板，其特征在于，与构成所述第一单位层的第一III族氮化物相比，构成所述第二单位层的第二III族氮化物在无应变状态下的面内晶格常数大，各所述第二单位层相对于所述第一单位层形成为共格相。3.如权利要求1或2所述的外延基板，其特征在于，所述第一中间层由第三III族氮化物构成，并相对于所述组分调制层形成为共格相。4.如权利要求3所述的外延基板，其特征在于，所述第二中间层由第四III族氮化物构成，该第四III族氮化物与所述第三III族氮化物相比在无应变状态下的面内晶格常数小。5.一种外延基板，在作为(111)取向的单晶硅的基底基板之上，以(0001)结晶面与所述基底基板的基板面大致平行的方式形成III族氮化物层组，其特征在于，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所述第一层叠单位构成，结晶层，形成在所述缓冲层之上，并由III族氮化物构成；所述第一层叠单位具有：组分调制层，重复交替层叠组分不同的由III族氮化物构成的第一单位层和第二单位层而成，并且，与构成所述第一单位层的第一III族氮化物相比，构成所述第二单位层的第二III族氮化物在无应变状态下的面内晶格常数大，第一中间层，由第三III族氮化物构成，并且相对于所述组分调制层形成为共格相；在所述组分调制层中，各所述第二单位层相对于所述第一单位层形成为共格相，所述第二层叠单位是由第四III族氮化物构成的第二中间层，该第四III族氮化物与所述第三III族氮化物相比在无应变状态下的面内晶格常数小。6.如权利要求1至5中任一项所述的外延基板，其特征在于，所述第一单位层由A1N构成，所述第二单位层由AlxGa1-xN(0≤x≤0.25)组分的III族氮化物构成。7.如权利要求6所述的外延基板，其特征在于，所述第一中间层由AlyGa1-yN(0≤y≤0.25)组分的III族氮化物形成，并形成为100nm以上、500nm以下的厚度。8.如权利要求7所述的外延基板，其特征在于，2CN102511075A权利要求书2/3页所述第二中间层由AlN形成，并形成为15nm以上、150nm以下的厚度。9.如权利