NITRIDE SEMICONDUCTOR WAFER AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME

• Main Authors: HAGIMOTO Kazunori, KUBONO Ippei
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 28.12.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

The present invention relates to a nitride semiconductor wafer comprising a silicon-based substrate, a buffer layer that comprises a nitride semiconductor and is laminated on the silicon-based substrate; and a functional layer that includes at least a GaN layer and is laminated on the buffer layer, the nitride semiconductor wafer being characterized in that: the buffer layer is doped with Fe; the Fe concentration distribution in the lamination direction of the buffer layer has a point where the Fe concentration is the highest, and the Fe concentration decreases from the point where the Fe concentration is the highest toward the functional layer; the Fe concentration at the point where the Fe concentration is the highest is 2.5×1018 atoms/cm3 to 6.0×1018 atoms/cm3 inclusive; and the Fe concentration in an upper surface of the functional layer side of the buffer layer is 4.0×1017atoms/cm3 or less. The present invention thus provides a nitride semiconductor wafer in which warping is suppressed. La présente invention concerne une tranche de semi-conducteur au nitrure comprenant un substrat à base de silicium, une couche tampon qui comprend un semi-conducteur au nitrure et est stratifiée sur le substrat à base de silicium ; et une couche fonctionnelle qui comprend au moins une couche GaN et est stratifiée sur la couche tampon, la tranche de semi-conducteur au nitrure étant caractérisée en ce que : la couche tampon est dopée avec du Fe ; la distribution de concentration en Fe dans le sens de la stratification de la couche tampon comprend un point où la concentration en Fe est la plus élevée, et la concentration en Fe diminue, du point où la concentration en Fe est la plus élevée vers la couche fonctionnelle ; la concentration en Fe au point où la concentration en Fe est la plus élevée est de 2,5×1018 atomes/cm3 à 6,0×1018 atomes/cm3 inclus ; et la concentration en Fe dans une surface supérieure du côté couche fonctionnelle de la couche tampon est égale ou inférieure à 4,0×1017atomes/cm3. La présente invention fournit ainsi une tranche de semi-conducteur au nitrure dans laquelle un gauchissement est supprimé. 本発明は、シリコン系基板と、該シリコン系基板上に積層された窒化物半導体からなるバッファ層と、該バッファ層上に積層された少なくともＧａＮ層を含む機能層とを備えたものである窒化物半導体ウェーハであって、前記バッファ層にＦｅがドープされており、前記バッファ層における積層方向のＦｅ濃度分布は、Ｆｅ濃度が最大となる点を有し、該Ｆｅ濃度が最大となる点から前記機能層に向かってＦｅ濃度が減少するような濃度分布であり、前記Ｆｅ濃度が最大となる点におけるＦｅ濃度が２．５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上６．０×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であり、かつ、前記バッファ層の前記機能層側の上面のＦｅ濃度が４．０×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることを特徴とする窒化物半導体ウェーハである。これにより、反りを抑制した窒化物半導体ウェーハが提供される。