本發(fā)明涉及半導(dǎo)體襯底、外延片及其制造方法。

背景技術(shù)：

目前，采用MBE(Molecular Beam Epi taxy:分子束外延)法進(jìn)行外延晶體生長從而在β－Ga₂O₃系襯底上形成β－Ga₂O₃單晶膜的技術(shù)廣為人知(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

根據(jù)專利文獻(xiàn)1，通過將β－Ga₂O₃系襯底的主面的面方位設(shè)定為預(yù)定的面方位，借助于MBE法，能夠以高生長率生長β－Ga₂O₃單晶膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2013/035464號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的之一在于，提供一種能夠采用HVPE法以高生長率生長由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成的外延層且由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底、具有該半導(dǎo)體襯底和外延層的外延片以及該外延片的制造方法。

用于解決問題的方案

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種方式為提供如下[1]-[4]的半導(dǎo)體襯底。

[1]一種用作通過HVPE法進(jìn)行外延晶體生長用的基底襯底(base substrate)的半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底由β－Ga₂O₃系單晶構(gòu)成，并以平行于β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸的面為主面。

[2]如上述[1]所述的半導(dǎo)體襯底，上述主面是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向以38°以上90°以下的范圍內(nèi)的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而得到的面。

[3]如上述[2]所述的半導(dǎo)體襯底，上述角度為68±10°。

[4]如上述[2]所述的半導(dǎo)體襯底，上述角度為38±1°、53.8±1°、68±1°、76.3±1°、77.3±1°、83±1°、或90±1°。

另外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一方式是提供一種下述[5]的外延片。

[5]一種外延片，其具有上述[1]～[4]中任意一項所述的上述半導(dǎo)體襯底；以及在上述半導(dǎo)體襯底的上述主面上采用HVPE法進(jìn)行外延晶體生長而形成的由β－Ga₂O₃系單晶構(gòu)成的外延層。

另外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一方式是提供一種下述[6]～[10]的外延片的制造方法。

[6]一種外延片的制造方法，其包含如下工序，即：在由β－Ga₂O₃系單晶構(gòu)成且以平行于β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸的面為主面的半導(dǎo)體襯底上，采用HVPE法進(jìn)行外延晶體生長從而形成由β－Ga₂O₃系單晶構(gòu)成的外延層。

[7]如上述[6]所述的外延片的制造方法，上述外延層的生長率為1.2μm/h以上。

[8]如上述[6]或[7]所述的外延片的制造方法，上述半導(dǎo)體襯底的上述主面是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向以38°以上90°以下的范圍內(nèi)的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而得到的面。

[9]如上述[8]所述的外延片的制造方法，上述角度為68±10°。

[10]如上述[8]所述的外延片的制造方法，上述角度為38±1°、53.8±1°、68±1°、76.3±1°、77.3±1°、83±1°、或90±1°。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能夠采用HVPE法以高生長率生長由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成的外延層的且由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底、具有該半導(dǎo)體襯底和外延層的外延片以及該外延片的制造方法。

附圖說明

圖1是第一實施方式所涉及的外延片的垂直截面圖。

圖2是實施方式所涉及的氣相生長裝置的垂直截面圖。

圖3A是表示用于評價的β－Ga₂O₃單晶襯底的一部分主面的立體圖。

圖3B是表示用于評價的β－Ga₂O₃單晶襯底的一部分主面的側(cè)面圖。

圖4A是θ＝38°的β－Ga₂O₃單晶襯底的SEM觀察圖像。

圖4B是θ＝38°的β－Ga₂O₃單晶襯底的SEM觀察圖像。

圖5A是θ＝68°的β－Ga₂O₃單晶襯底的SEM觀察圖像。

圖5B是θ＝68°的β－Ga₂O₃單晶襯底的SEM觀察圖像。

圖6A是θ＝98°的β－Ga₂O₃單晶襯底的SEM觀察圖像。

圖6B是θ＝98°的β－Ga₂O₃單晶襯底的SEM觀察圖像。

圖7是表示通過評價得到的、采用HVPE法的β－Ga₂O₃單晶的生長率與基底面的面方位之間的關(guān)系的圖表。

圖8是第二實施方式所涉及的橫向晶體管的垂直截面圖。

具體實施方式

第一實施方式

(晶體層疊構(gòu)造體的結(jié)構(gòu))

圖1是第一實施方式所涉及的外延片10的垂直截面圖。外延片10具有：半導(dǎo)體襯底11、在半導(dǎo)體襯底11的主面上采用HVPE(Halide Vapor Phase Epitaxy：鹵化物氣相外延)法進(jìn)行外延晶體生長所形成的外延層12。

半導(dǎo)體襯底11是由β－Ga₂O₃系單晶構(gòu)成的襯底。這里，β－Ga₂O₃系單晶是指β－Ga₂O₃單晶或以添加了Al、In等元素的β－Ga₂O₃單晶為母晶體的晶體。例如，添加了Al、In的β－Ga₂O₃單晶的組成采用β－(Ga_xAl_yIn_(1－x－y))₂O₃(0＜x≦1、0≦y≦1、0＜x+y≦1)進(jìn)行表示。添加了Al的情形，β－Ga₂O₃單晶的帶隙變寬，添加了In的情形帶隙變窄。此外，半導(dǎo)體襯底11也可以包含Si等導(dǎo)電型雜質(zhì)。

半導(dǎo)體襯底11是通過對例如采用FZ(Floating Zone：懸浮區(qū))法或EFG(Edge Defined Film Fed Growth：導(dǎo)模法)法等熔液生長法培育的Ga₂O₃系單晶的體晶體(bulk crystal)進(jìn)行切片并對表面進(jìn)行研磨而形成。

半導(dǎo)體襯底11的主面是與構(gòu)成半導(dǎo)體襯底11的β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸平行的面。這是根據(jù)當(dāng)β－Ga₂O₃系單晶襯底的主面的面方位是(010)時，采用HVPE法進(jìn)行β－Ga₂O₃系單晶層的外延生長的生長率變得極其低這一本發(fā)明人們的發(fā)現(xiàn)而設(shè)定的。

本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)了：當(dāng)β－Ga₂O₃系單晶襯底的主面的面方位是垂直于不適于采用該HVPE法進(jìn)行β－Ga₂O₃系單晶層生長的(010)面，即與[010]軸平行的面時，采用HVPE法進(jìn)行β－Ga₂O₃系單晶層的外延生長的生長率變高。

優(yōu)選地，半導(dǎo)體襯底11的主面是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向以38°以上90°以下的范圍內(nèi)的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而得到的面。

更優(yōu)選地，半導(dǎo)體襯底11的主面是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向以68±10°進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而得到的面。此處，“±”表示許可誤差，例如68±10°表示58°以上78°以下范圍內(nèi)的任意角度。

此外，半導(dǎo)體11的主面也優(yōu)選是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向旋轉(zhuǎn)38±1°、53.8±1°、68±1°、76.3±1°、77.3±1°、83±1°、或90±1°的面。

外延層12與半導(dǎo)體襯底11一樣由β－Ga₂O₃系單晶構(gòu)成。另外，外延層12也可以包含Si等導(dǎo)電型雜質(zhì)。

(氣相生長裝置的構(gòu)造)

以下，對本實施方式所涉及的用于生長外延層12的氣相生長裝置構(gòu)造的一個例子進(jìn)行說明。

圖2是實施方式所涉及的氣相生長裝置2的垂直截面圖。氣相生長裝置2是HVPE法所使用的氣相生長裝置，其具備：具有第一氣體導(dǎo)入口21、第二氣體導(dǎo)入口22、第三氣體導(dǎo)入口23以及排氣口24的反應(yīng)室20；設(shè)置在反應(yīng)室20周圍并對反應(yīng)室20內(nèi)的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行加熱的第一加熱部件26和第二加熱部件27。

與PLD法等相比較，HVPE法的成膜率高。此外，膜厚的面內(nèi)分布的均勻性高，能夠生長出大口徑的膜。因此，適于進(jìn)行晶體的大批量生產(chǎn)。

反應(yīng)室20具有：原料反應(yīng)區(qū)域R1，其配置收存有Ga原料的反應(yīng)容器25，并生成鎵的原料氣體；晶體生長區(qū)域R2，其配置半導(dǎo)體襯底11，并進(jìn)行外延層12的生長。反應(yīng)室20例如由石英玻璃構(gòu)成。

這里，反應(yīng)容器25例如是石英玻璃，收存在反應(yīng)容器25的Ga原料是金屬鎵。

第一加熱部件26和第二加熱部件27能夠分別對反應(yīng)室20的原料反應(yīng)區(qū)域R1和晶體生長區(qū)域R2進(jìn)行加熱。第一加熱部件26和第二加熱部件27例如是電阻加熱式或輻射加熱式的加熱裝置。

第一氣體導(dǎo)入口21是用于利用惰性氣體，即載氣(N₂氣、Ar氣或He氣)將Cl₂氣或HCl氣，即含Cl氣體導(dǎo)入到反應(yīng)室20的原料反應(yīng)區(qū)域R1內(nèi)的口。

第二氣體導(dǎo)入口22是用于利用惰性氣體，即載氣(N₂氣、Ar氣或He氣)將如下氣體導(dǎo)入到反應(yīng)室20的晶體生長區(qū)域R2的口：作為氧的原料氣體的O₂氣或H₂O氣等含氧氣體、以及用于向外延層12添加Si等摻雜劑的氯化物系氣體(例如四氯化硅等)。

第三氣體導(dǎo)入口23是用于將惰性氣體，即載氣(N₂氣、Ar氣或He氣)導(dǎo)入到反應(yīng)室20的晶體生長區(qū)域R2的口。

(外延層的生長)

以下對本實施方式所涉及的外延層12的生長工序的一個例子進(jìn)行說明。

首先，采用第一加熱部件26對反應(yīng)室20的原料反應(yīng)區(qū)域R1進(jìn)行加熱，并將原料反應(yīng)區(qū)域R1的環(huán)境溫度保持在預(yù)定的溫度。

其次，利用載氣從第一氣體導(dǎo)入口21導(dǎo)入含Cl氣體，在原料反應(yīng)區(qū)域R1，在上述環(huán)境溫度下使反應(yīng)容器25內(nèi)的金屬鎵和含Cl氣體發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鎵系氣體。

此時，上述原料反應(yīng)區(qū)域R1內(nèi)的環(huán)境溫度優(yōu)選是反應(yīng)容器25內(nèi)的金屬鎵和含Cl氣體發(fā)生反應(yīng)而生成的氯化鎵系氣體中GaCl氣體的分壓最高的溫度。這里，氯化鎵系氣體中包含GaCl氣體、GaCl₂氣體、GaCl₃氣體、(GaCl₃)₂氣體等。

GaCl氣體是包含于氯化鎵系氣體的氣體中的、能夠?qū)a₂O₃晶體的生長驅(qū)動力保持到最高溫度的氣體。為了獲得高純度、高品質(zhì)的Ga₂O₃晶體，在較高生長溫度下進(jìn)行生長很有效，故為了生長外延層12，優(yōu)選生成在高溫下生長驅(qū)動力較高的GaCl氣體的分壓高的氯化鎵系氣體。

另外，如果生長外延層12時的環(huán)境中包含氫，則外延層12表面的平坦性和晶體生長驅(qū)動力將降低，故優(yōu)選將不含氫的Cl₂氣體用作含Cl氣體。

另外，由于將氯化鎵系氣體中的GaCl氣體的分壓比設(shè)定得較高，故優(yōu)選在通過第一加熱部件26將原料反應(yīng)區(qū)域R1的環(huán)境溫度保持在300℃以上的狀態(tài)下使反應(yīng)容器25內(nèi)的金屬鎵和含Cl氣體發(fā)生反應(yīng)。

另外，例如，在850℃以上的環(huán)境溫度下，由于GaCl氣體的分壓比絕對地高(GaCl氣體的平衡分壓比GaCl₂氣體大4位數(shù)，比GaCl₃氣體大8位數(shù))，故除了GaCl氣體之外的氣體幾乎對Ga₂O₃晶體的生長毫無貢獻(xiàn)。

另外，考慮到第一加熱部件26的壽命以及由石英玻璃等構(gòu)成的反應(yīng)室20的耐熱性，優(yōu)選在將原料反應(yīng)區(qū)域R1的環(huán)境溫度保持在1000℃以下的狀態(tài)下使反應(yīng)容器25內(nèi)的金屬鎵和含Cl氣體發(fā)生反應(yīng)。

其次，在晶體生長區(qū)域R2，使在原料反應(yīng)區(qū)域R1生成的氯化鎵系氣體與從第二氣體導(dǎo)入口22導(dǎo)入的含氧氣體混合，將半導(dǎo)體襯底11暴露于該混合氣體中，在半導(dǎo)體襯底11上外延生長外延層12。此時，將收納反應(yīng)室20的爐內(nèi)的晶體生長區(qū)域R2中的壓力保持在例如1atm。

這里，在形成了包含Si、Al等添加元素的外延層12的情況下，與氯化鎵系氣體和含氧氣體一起將添加元素的原料氣體(例如，四氯化硅(SiCl₄)等氯化物系氣體)從氣體導(dǎo)入口22導(dǎo)入到晶體生長區(qū)域R2。

再有，當(dāng)生長外延層12時的環(huán)境中含有氫時，外延層12表面的平坦性和晶體生長驅(qū)動力下降，故最好采用不含氫的O₂氣作為含氧氣體。

另外，為了抑制GaCl氣體的平衡分壓的下降并有效地生長外延層12，優(yōu)選在晶體生長區(qū)域R2中的O₂氣的供給分壓與GaCl氣體的供給分壓之比為0.5以上的狀態(tài)下生長外延層12。

此外，為了生長高品質(zhì)的外延層12，優(yōu)選將生長溫度設(shè)定在900℃以上。

另外，外延層12例如包含5×10¹⁶(atoms/cm³)以下的Cl。這是因為通過采用了含Cl氣體的HVPE法來形成外延層12的緣故。通常，當(dāng)通過HVPE法以外的方法形成Ga₂O₃單晶膜時，由于不采用含Cl氣體，故Ga₂O₃單晶膜中不會包含Cl，至少不會包含1×10¹⁶(atoms/cm³)以上のCl。

(半導(dǎo)體襯底的主面的面方位)

以下示出半導(dǎo)體襯底11主面的面方位與外延層12的生長率之間的關(guān)系的評價結(jié)果。該評價采用了在(010)面，即主面上形成了線和空間圖形的凹凸的β－Ga₂O₃單晶襯底來進(jìn)行。

圖3A和圖3B是表示用于評價的β－Ga₂O₃單晶襯底30的一部分主面的立體圖和側(cè)面圖。將β－Ga₂O₃單晶襯底30主面的凸部的上表面設(shè)為面31，將凹部的底面設(shè)為面32，將凸部的側(cè)面設(shè)為面33、34。

面31、32的面方位為(010)。面33、34是垂直于面31、32的面，是以[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向旋轉(zhuǎn)了角度θ的面。另外，面34的面方位從θ開始進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)180°，與面33的面方位等效。

采用HVPE法在β－Ga₂O₃單晶襯底30上外延生長β－Ga₂O₃單晶，觀察垂直于面33、34的方向的β－Ga₂O₃單晶的生長，從而對平行于[010]軸的面的面方位和β－Ga₂O₃單晶的生長率之間的關(guān)系進(jìn)行評價。

圖4A、圖4B是θ＝38°的β－Ga₂O₃單晶襯底30的SEM(Scanning Electron Mi croscope：掃描電子顯微鏡)觀察圖像。圖4A是從垂直于主面的方向觀察的圖像，圖4B是從斜上方觀察的圖像。

圖5A、圖5B是θ＝68°的β－Ga₂O₃單晶襯底30的SEM觀察圖像。圖5A是從垂直于主面的方向觀察的圖像，圖5B是從斜上方觀察的圖像。

圖6A、圖6B是θ＝98°的β－Ga₂O₃單晶襯底30的SEM觀察圖像。圖6A是從垂直于主面的方向觀察的圖像，圖6B是從斜上方觀察的圖像。

圖4B、圖5B、圖6B所示的厚度t表示向垂直于面33、34的方向生長的β－Ga₂O₃單晶的厚度。

圖7是表示通過評價得到的、采用HVPE法的β－Ga₂O₃單晶的生長率與基底面的面方位之間的關(guān)系的圖表。圖7的橫軸表示面33的角度θ，縱軸表示垂直于面33、34的方向的β－Ga₂O₃單晶的生長率(厚度t的每單位時間的增量)。

圖7中的虛線表示與(010)面、(001)面、(-101)面、(-201)面對應(yīng)的角度θ，例如表示θ＝53.8°時面33與(101)面一致，面(34)與(－10－1)面一致。

圖7中的標(biāo)記(plot mark)◆為使用了上述β－Ga₂O₃單晶襯底30的評價方法的測定值。標(biāo)記◇為不使用β－Ga₂O₃單晶襯底30而在具有對應(yīng)的面方位的平坦主面的β－Ga₂O₃單晶襯底上生長β－Ga₂O₃單晶，并觀察與主面垂直方向的生長而得到的測定值。

下述的表1表示圖7所示的各測定點的數(shù)值。

[表1]

另外，以相同的生長條件在以(010)面為主面的β－Ga₂O₃單晶襯底上生長β－Ga₂O₃單晶，其結(jié)果是主面垂直方向的β－Ga₂O₃單晶的生長率為0.3μm/h。

如圖7和表1所示，與[010]軸平行的面上的β－Ga₂O₃單晶的生長率在0≦θ≦180°的整個范圍內(nèi)比(010)面上的生長率高很多。例如，即便是如圖7和表1所示的與[010]軸平行的面上的β－Ga₂O₃單晶的生長率中的最低生長率1.20μm/h(θ＝126.2)也是(010)面上的生長率0.3μm/h的四倍。因此，當(dāng)β－Ga₂O₃單晶襯底的主面是平行于[010]軸的面時，可以說采用HVPE法進(jìn)行β－Ga₂O₃單晶的外延生長的生長率變高。

此外，如圖7和表1所示，在38°≦θ≦90°的范圍內(nèi)，β－Ga₂O₃單晶的生長率特別高。

進(jìn)一步地，在38°≦θ≦90°的范圍內(nèi)，可以看到越靠近角度θ為68°則附近β－Ga₂O₃單晶的生長率越高的傾向，可以推測出在68±10°的范圍內(nèi)能夠獲得特別高的生長率。

另外，如果β－Ga₂O₃單晶襯底的主面傾斜在大致±1°以內(nèi)，則生長率不會發(fā)生很大變化，故根據(jù)實測值可以說，在θ＝38±1°、53.8±1°、68±1°、76.3±1°、77.3±1°、83±1°、或90±1°時β－Ga₂O₃單晶的生長率變高。

以上的評價是通過在β－Ga₂O₃單晶襯底上生長β－Ga₂O₃單晶而進(jìn)行的，但是，當(dāng)取代β－Ga₂O₃單晶而采用其它的β－Ga₂O₃系單晶作為襯底的材料以及生長晶體進(jìn)行評價的情形、或者采用包含摻雜劑的β－Ga₂O₃系單晶進(jìn)行評價的情形也能夠獲得同樣的結(jié)果。

因而，為了提高采用HVPE法進(jìn)行外延層12的外延生長的生長率，優(yōu)選外延片10的半導(dǎo)體襯底11的主面為平行于[010]軸的面。

再有，更優(yōu)選地，半導(dǎo)體襯底11的主面是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向以38°以上90°以下的范圍內(nèi)的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而得到的面。

進(jìn)而，更優(yōu)選地，半導(dǎo)體襯底11的主面是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向旋轉(zhuǎn)了68±10°的面。

另外，也優(yōu)選半導(dǎo)體襯底11的主面是以β－Ga₂O₃系單晶的[010]軸為旋轉(zhuǎn)軸在從(100)面朝向(101)面的方向旋轉(zhuǎn)了38±1°、53.8±1°、68±1°、76.3±1°、77.3±1°、83±1°、或90±1°的面。

(第二實施方式)

第二實施方式是有關(guān)包含第一實施方式涉及的外延片10的半導(dǎo)體元件的方式。作為該半導(dǎo)體元件的一個例子，對具有MESF ET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor：金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管)構(gòu)造的橫向晶體管進(jìn)行說明。

(半導(dǎo)體元件的構(gòu)造)

圖8是第二實施方式的橫向晶體管40的垂直截面圖。橫向晶體管40包含：形成于半導(dǎo)體襯底11上的外延層12、外延層12上的柵極41、源極42以及漏極43。柵極41配置在源極42和漏極43之間。

源極42和漏極43與外延層12的上表面(與半導(dǎo)體襯底11接觸的面的相反側(cè)的面)接觸并形成歐姆接觸。另外，柵極41與外延層12的上表面接觸并形成肖特基接觸，在外延層12中的柵極41下形成耗盡層。利用該耗盡區(qū)域的厚度，橫向晶體管40作為常閉型的晶體管或者常開型的晶體管進(jìn)行工作。

半導(dǎo)體襯底11由包含Mg、Be、Zn、Fe等p型摻雜劑的Ga₂O₃系晶體構(gòu)成，具有較高的電阻。

外延層12包含Si、Sn等n型摻雜劑。與源極42和漏極43的接觸部附近的n型摻雜劑的濃度比其它部分的n型摻雜劑的濃度高。外延層12的厚度例如為0.1～1μm。

柵極41、源極42和漏極43例如由Au、Al、Ti、Sn、Ge、In、Ni、Co、Pt、W、Mo、Cr、Cu、Pb等金屬、包含這些金屬中的2種以上的合金、ITO等導(dǎo)電性化合物或?qū)щ娦跃酆衔飿?gòu)成。導(dǎo)電性聚合物可采用在聚噻吩(polythiosphone)衍生物(PEDOT：聚3,4-乙撐二氧噻吩)上摻雜聚苯乙烯磺酸(PSS)而成的聚合物或在聚吡咯(polypyrrole)衍生物上摻雜TCNA而成的聚合物等。另外，柵極41也可以具有由不同的2種金屬構(gòu)成的2層構(gòu)造，例如Al/Ti、Au/Ni、Au/Co。

在橫向晶體管40中，通過對施加到柵極41的偏置電壓進(jìn)行控制，從而能夠改變外延層12內(nèi)的柵極41下的耗盡層的厚度，并控制漏極電流。

上述橫向晶體管40是包含第一實施方式涉及的外延片10的半導(dǎo)體元件的一個例子，除此之外也能夠使用外延片10制造各種半導(dǎo)體元件。

例如，能夠制造出將外延層12用作溝道層的MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor：金屬絕緣體半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)或HEMT(High Electron Mobility Transistor：高電子遷移率場效晶體管)、以及在半導(dǎo)體襯底11和外延層12上分別連接有歐姆電極和肖特基電極的肖特基二極管等。根據(jù)所制造的半導(dǎo)體元件的種類不同，對包含在半導(dǎo)體襯底11和外延層12的摻雜劑的種類和濃度進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。

(實施方式的效果)

根據(jù)上述實施方式，可提供一種能夠采用HVPE法以高生長率生長由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成的外延層且由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底。

另外，通過在該半導(dǎo)體襯底上外延生長外延層，從而能夠高效地制造出外延片。此外，通過以高生長率生長外延層，能夠抑制來自半導(dǎo)體襯底的雜質(zhì)擴(kuò)散，故該外延片具有高品質(zhì)的外延層。

進(jìn)一步地，通過使用該外延片，能夠高效地制造出高品質(zhì)的半導(dǎo)體元件。

以上對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式，本發(fā)明能夠在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形實施。

此外，上述記載的實施方式并不是對權(quán)利要求的保護(hù)范圍進(jìn)行限定。另外，應(yīng)該注意這一點，即：并非在實施方式中說明的特征的所有組合對用于解決發(fā)明的問題的手段都是必須的。

工業(yè)上的可利用性

提供一種半導(dǎo)體襯底、具有該半導(dǎo)體襯底和外延層的外延片以及該外延片的制造方法，其中該半導(dǎo)體襯底能夠采用HVPE法以高生長率生長由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成的外延層，且由β－Ga₂O₃單晶構(gòu)成。

附圖標(biāo)記說明

10…外延片，11…半導(dǎo)體襯底，12…外延層。