[发明专利]氮化物半导体模板的制造方法

说明书

本发明具有如下工序：在表面呈格子状配置圆锥状或角锥状的凸部而形成的蓝宝石基板上，使缓冲层生长到比所述凸部的顶端宽度厚、并且11nm以上且400nm以下的厚度而形成的工序；和在所述缓冲层上使氮化物半导体层生长而形成的工序。

技术领域

本发明涉及氮化物半导体模板的制造方法。

背景技术

例如发光二极管(LED)等氮化物半导体发光元件(以下，也仅称“发光元件”。)是在氮化物半导体模板上，使作为发光元件结构的例如由氮化镓(GaN)等构成的n型半导体层、发光层、p型半导体层依次生长而形成的。氮化物半导体模板是通过例如在蓝宝石基板上使缓冲层、氮化物半导体层依次生长而形成的。对于这样的发光元件而言，能够多大程度地高效取出发光层中产生的光成为重要的课题。即，提高发光元件的光提取效率(发光输出)变得重要。

因此，为了提高发光元件的光提取效率，提出了在基板的上面实施了形成圆锥状、多角形锥状等的凸部的凹凸加工的PSS基板(Patterned Sapphire Substrate)(例如参照专利文献1)。然后，在PSS基板上使规定厚度的缓冲层生长而形成，在缓冲层上使GaN层等氮化物半导体层生长到表面变得平坦而形成，从而形成氮化物半导体模板。在使用这样的实施过凹凸加工的PSS基板的氮化物半导体模板上使发光层等生长而形成的发光元件能够降低光向发光元件的内部的封闭，能够提高发光元件的光提取效率。

另外，作为氮化物半导体模板的基板，若使用这样的实施过凹凸加工的PSS基板，则在基板上使例如GaN层等氮化物半导体层生长时，在氮化物半导体层的生长的初期阶段，氮化物半导体层的岛状生长被促进，从而增加氮化物半导体层的结晶中的位错彼此的会合，从而能够使位错的消灭增加。因此，与使用未实施凹凸加工的平坦的蓝宝石基板(以下，也称平坦基板。)的情况相比，能够形成结晶中的位错少的氮化物半导体层。即，若使用实施过凹凸加工的蓝宝石基板，则能够提高氮化物半导体层的结晶性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-280611号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，若使用实施过凹凸加工的蓝宝石基板作为氮化物半导体模板的基板，则与使用平坦基板的情况相比，有时容易产生成为器件工作的障碍的表面凹坑。

即，蓝宝石基板的圆锥状等的凸部的顶端附近与凸部的其它部位相比曲率半径小。因此，在凸部的顶端、顶端附近存在多个原子台阶。在缓冲层的厚度薄的情况下，在凸部的顶端、顶端附近的缓冲层也残留多个原子台阶。因此，在凸部的顶端、顶端附近的缓冲层上生长的氮化物半导体层中，出现以各种角度倾斜的面(生长面)。这些生长面之中，还包括极性反转的N极性的反转区域(ID：Inversion Domain)容易产生的生长面。因此，在凸部的顶端、顶端附近的缓冲层上生长的氮化物半导体层产生ID。若在氮化物半导体层产生ID，则N极性的ID的生长速度比没有ID的III族极性(Ga极性等)的氮化物半导体层的生长速度慢，因此在氮化物半导体层的表面上、即氮化物半导体模板的表面上产生表面凹坑。

因此，本发明的目的在于，解决上述课题，提供能够抑制表面凹坑的产生的氮化物半导体模板的制造方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明按照以下方式构成。

根据本发明的第1方案，提供一种氮化物半导体模板的制造方法，其具有：在表面呈格子状配置圆锥状或角锥状的凸部而形成的蓝宝石基板上，使缓冲层生长到比上述凸部的顶端宽度厚、并且11nm以上且400nm以下的厚度而形成的工序；和在上述缓冲层上使氮化物半导体层生长而形成的工序。