[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造方法，更具体地讲，涉及具有优良特性的垂直型半导体器件及其制造方法。

背景技术

包括发光器件和电子器件的垂直型半导体器件具有易于封装且面积效率高的特性。已提出了一种将基底衬底上生长的半导体层接合到不同于基底衬底的支撑衬底的方法，作为制造具有这种特性的垂直型半导体器件的方法。

以举例的方式，日本专利特许公开No.2010-212719（PTL1）公开了在从基底层上生长的半导体层中去除基底衬底之后，在半导体层的表面（n型半导体层的表面）上形成高低不平的图案，以提高光提取效率。

日本专利特许公开No.2007-158334（PTL2）公开了在基底衬底上生长半导体层，其间插入有蚀刻停止层，以便在去除蚀刻停止层处的基底衬底之后停止对半导体层的蚀刻，从而减轻对半导体层（n型半导体层）的损害并且改进n侧电极的接触特性。

另外，日本专利特许公开No.2010-232625（PTL3）公开了将III族氮化物半导体层接合到支撑衬底上，其间插入有缓冲层，并且通过蚀刻去除缓冲层，以便于用激光剥离支撑衬底。

引用列表

专利文献

PTL1：日本专利特许公开No.2010-212719

PTL2：日本专利特许公开No.2007-158334

PTL3：日本专利特许公开No.2010-232625

发明内容

技术问题

通过日本专利特许公开No.2010-212719(PTL 1)、日本专利特许公开No.2007-158334(PTL 2)和日本专利特许公开No.2010-232625(PTL 3)中公开的方法制造的发光器件都是p向下（p-down）型发光器件，其中，在半导体层之中，p型半导体层结合到支撑衬底，并且基底衬底与n型半导体层分开。这种分开使n型半导体层劣化，并且其表面变得粗糙。因为难以将支撑衬底结合到具有粗糙表面的n型半导体层，所以难以通过PTL 1至PTL 3中公开的方法制造其中n型半导体层结合到支撑衬底的n向下（n-down）型半导体器件。

另外，根据PTL 2中公开的方法，因为具有独特特性的蚀刻停止层插入在基底层与半导体层之间，所以将生长在半导体层上的n型GaN层、活性层和p型GaN层的结晶度降低，从而导致半导体器件的性能降低。

本发明的目的在于解决上述问题，并且提供具有高结晶度且与支撑衬底具有高结合特性的半导体层的n向下型半导体器件。

问题的解决方法

本发明提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：支撑衬底；置于所述支撑衬底上的导电层；以及置于所述导电层上的至少一个III族氮化物半导体层，其中，在所述III族氮化物半导体层之中，与所述导电层相邻的导电层邻接III族氮化物半导体层具有n型导电类型、至多为1×10⁷cm^-2的位错密度以及至多为5×10¹⁸cm^-3的氧浓度。

在根据本发明的半导体器件中，所述导电层邻接III族氮化物半导体层可以具有至多为5×10¹⁷cm^-3的氧浓度。所述导电层邻接III族氮化物半导体层可以含有Al作为用于形成所述III族氮化物的III族元素。

根据一个方面，本发明提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤：准备第一复合衬底，所述第一复合衬底具有接合第一III族氮化物半导体层的基底层；在所述第一复合衬底的所述第一III族氮化物半导体层上，生长至少一个第二III族氮化物半导体层；将临时支撑衬底接合到所述第二III族氮化物半导体层，以形成第二复合衬底；从所述第二复合衬底去除所述基底层；在所述第一III族氮化物半导体层上形成导电层；将支撑衬底接合到所述导电层，以形成第三复合衬底；以及从所述第三复合衬底去除所述临时支撑衬底；其中，所述第一III族氮化物半导体层具有n型导电类型、至多为1×10⁷cm^-2的位错密度和至多为5×10¹⁸cm^-3的氧浓度。