[发明专利]制造氮化物衬底的方法和氮化物衬底

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造氮化物衬底的方法和氮化物衬底。

背景技术

AlN(氮化铝)晶体具有6.2eV的宽能带隙、大约3.3WK^-1cm^-1的高热导率和高电阻。因此，作为用于诸如光学器件和电子器件的半导体器件的材料，诸如AlN晶体的氮化物晶体引起了注意。

例如，在日本专利特开No.2007-197276(专利文献1)中，公开了一种制造这种氮化物晶体的方法。在专利文献1中，通过下面的步骤来制造III-V族氮化物半导体衬底。具体地，在具有c面或偏离角的不同类型的衬底上生长III-V族氮化物半导体膜。其后，在不同类型的衬底上沉积金属膜，并进行热处理，以在III-V族氮化物半导体膜中形成腔。接下来，在该金属膜上沉积III-V族氮化物半导体晶体。随后，将不同类型的衬底分层，以获得具有基本垂直于前表面或相对于前表面以预定角度倾斜的c轴的III-V族化合物半导体晶体。接下来，抛光III-V族氮化物半导体晶体的后表面，以获得平坦表面。通过从ⅡI-V族氮化物半导体晶体去除不同类型的衬底、III-V族氮化物半导体膜和金属膜，来制造III-V族氮化物半导体衬底。由如上所述制造的ⅡI-V族氮化物半导体晶体制成的半导体衬底具有生长的前表面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开No.2007-197276

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在专利文献1中，III-V族氮化物半导体晶体是在生长状态下生长的。也就是说，仅通过III-V族氮化物半导体晶体的生长条件来控制III-V族氮化物半导体衬底前表面的偏离角。因此，难以高生产率制造具有被控制的偏离角的III-V族氮化物半导体衬底。

因此，本发明的一个目的是提供一种制造氮化物衬底的方法和氮化物衬底，通过该方法，来以提高的生产率制造具有被控制的前表面偏离角的氮化物衬底。

解决问题的方式

本发明一方面中的制造氮化物衬底的方法包括如下步骤。首先，生长氮化物晶体。然后，从该氮化物晶体切割包括前表面的氮化物衬底。在该切割步骤中，切割该氮化物衬底，使得在与前表面正交的轴和m轴或a轴之间形成的偏离角大于零。

本发明的氮化物衬底的特征在于：在包括前表面的氮化物衬底中，在与前表面正交的轴和a轴或m轴之间形成的偏离角大于零。

根据本发明一方面中的制造氮化物衬底的方法和氮化物衬底，从氮化物晶体切割氮化物衬底，以在整个前表面上具有偏离角。因此，可以不管生长氮化物晶体的状态如何(也就是说，不依赖于氮化物晶体的生长条件等)，稳定地制造具有被控制的偏离角的氮化物衬底。当在如上所述制造的氮化物衬底的前表面上形成外延层时，可以执行作为在横向方向上晶体生长的阶梯式生长。因此，外延层能够具有良好的形态，并由此可以提高结晶度。由于提高了外延层的结晶度，所以可以提高使用这种外延层制备的衬底、器件等的性质。因此，在提高生产率的情况下制造包括前表面的氮化物衬底，其中在所述前表面中控制偏离角以在整个氮化物衬底上方形成具有高性质的外延层。

本发明另一方面中的制造氮化物衬底的方法包括下面的步骤。首先，在c轴方向上生长包括前表面和与前表面相反的后表面的氮化物晶体。然后，从氮化物晶体切割该氮化物衬底。在切割步骤中，沿着穿过氮化物晶体的前表面和后表面且没有穿过连接氮化物晶体前表面的曲率半径中心和后表面曲率半径中心的线段的平面，从氮化物晶体切割氮化物衬底。

作为认真研究的结果，本发明的发明人发现：当沿着穿过连接氮化物晶体前表面的曲率半径中心和后表面曲率半径中心的线段的平面、从氮化物晶体切割氮化物衬底时，氮化物衬底的前表面包括零偏离角的部分。因此，根据本发明另一方面中的制造氮化物衬底的方法，可以制造其中在与前表面正交的轴和a轴或m轴之间形成的偏离角被一直控制得大于零的氮化物衬底。此外，由于在控制偏离角的情况下从氮化物晶体切割氮化物衬底，所以不管生长的氮化物晶体的状态如何都可以稳定地制造具有控制的偏离角的氮化物衬底。因此，在提高生产率的情况下制造其中偏离角被控制为形成具有高性能的外延层的氮化物衬底。

优选地，在上述的制造氮化物衬底的方法中，在切割步骤中，氮化物衬底被切割成使得氮化物衬底包括具有第一区域和围绕第一区域的第二区域的前表面，并且偏离角在第二区域中的第一点处具有最小值。

此外，优选地，在上述的氮化物衬底中，前表面具有第一区域和围绕第一区域的第二区域，并且前表面的偏离角在第二区域中的第一点处具有最小值。