[发明专利]制造Si(1-v-w-x)CwAlxNv衬底的方法、制造外延晶片的方法、Si(1-v-w-x)CwAlxNv衬底以及外延晶片

说明书

技术领域

本发明涉及制造Si_(1-v-w-x)C_wAl_xN_v衬底的方法、制造外延晶片的方法、Si_(1-v-w-x)CwAl_xN_v衬底以及外延晶片。

背景技术

已经将具有6.2eV能带间隙、约3.3WK^-1cm^-1的热导率和高电阻的Al_(1-y-z)Ga_yIn_zN(0≤y≤1，0≤z≤1，且0≤y+z≤1)晶体如氮化铝(AlN)晶体用作半导体器件如短波长光学器件和电力电子器件的材料。常规地，例如已经通过气相外延法在基部衬底上生长了这种晶体。

作为在其上生长这种材料的基部衬底，Si_(1-v-w-x)C_wAl_xN_v衬底已经引起了关注。例如，美国专利4382837(专利文献1)、美国专利6086672(专利文献2)和日本未审查专利申请公开(PCT申请的翻译)2005-506695(专利文献3)描述了制造Si_(1-v-w-x)C_wAl_xN_v衬底的方法。

专利文献1公开了在1900℃～2020℃的温度下对原料进行加热以在Al₂O₃(蓝宝石)上生长(SiC)_(1-x)(AlN)_x晶体。专利文献2公开了在1810℃～2492℃的温度下对原料进行加热以在1700℃～2488℃的温度下在碳化硅(SiC)上生长(SiC)_(1-x)(AlN)_x晶体。专利文献3公开了在550℃～750℃的原料气体温度下在硅(Si)上生长了(SiC)_(1-x)(AlN)_x晶体。

专利文献

专利文献1：美国专利4382837

专利文献2：美国专利6086672

专利文献3：日本未审查专利申请公开(PCT申请的翻译)2005-506695

发明内容

技术问题

然而，在专利文献1和2中，在Al₂O₃衬底和SiC衬底上生长了(SiC)_(1-x)(AlN)_x晶体。由于Al₂O₃衬底和SiC衬底在化学上非常稳定，因此难以通过湿式腐蚀等对这些衬底进行处理。因此，问题在于，难以降低Al₂O₃衬底和SiC衬底的厚度以及除去Al₂O₃衬底和SiC衬底。

在专利文献2中，晶体生长面具有1700℃～2488℃的高温。在专利文献1中，将原料加热至1900℃～2020℃的温度。尽管所述Al₂O₃衬底的表面温度低于专利文献1中原料的温度，但是所述表面温度与专利文献2中的高温相当。

在专利文献3中，原料气体的温度为约550℃～750℃。由于必须使原料气体在Si衬底上反应以生长(SiC)_(1-x)(AlN)_x晶体，所以所述Si衬底的表面温度必须高于原料气体的温度。因此，在专利文献3中所述Si衬底的表面温度超过550℃。