Ⅲ族氮化物晶体衬底、包含外延层的Ⅲ族氮化物晶体衬底、半导体器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102666945A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102666945A(43)申请公布日2012.09.12(21)申请号201080057660.3(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限(22)申请日2010.11.15责任公司11219代理人韩峰孙志湧(30)优先权数据(51)Int.Cl.2009-2875902009.12.18JPC30B29/38(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日H01L21/20(2006.01)2012.06.18H01L21/205(2006.01)(86)PCT申请的申请数据H01L33/32(2006.01)PCT/JP2010/0702902010.11.15H01S5/343(2006.01)(87)PCT申请的公布数据WO2011/074361JA2011.06.23(71)申请人住友电气工业株式会社地址日本大阪府大阪市(72)发明人石桥惠二善积祐介美浓部周吾权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书2727页页附图附图44页(54)发明名称Ⅲ族氮化物晶体衬底、包含外延层的Ⅲ族氮化物晶体衬底、半导体器件及其制造方法(57)摘要提供一种Ⅲ族氮化物晶体衬底（1），其中，在满足所述晶体衬底的任意特定平行晶格面（1d）的X射线衍射条件的同时，通过利用从所述晶体衬底的主表面（1s）起的X射线穿透深度的变化进行X射线衍射测量，来获得所述晶体衬底的所述特定平行晶格面（1d）的面间距，在由d1表示在X射线穿透深度为0.3μm时的面间距并且d2表示在X射线穿透深度为5μm时的面间距的情况下，由|d1–d2|/d2的值表示的晶体衬底的表面层的平均形变等于或低于1.7×10-3，并且，其中，主表面（1s）的面取向在[0001]方向上相对于包括晶体衬底的c轴（1c）的面（1v）具有等于或大于-10°且等于或小于10°的倾斜角。由此可以提供适合制造抑制了发光蓝移的发光器件的Ⅲ族氮化物晶体衬底、包含外延层的Ⅲ族氮化物晶体衬底、半导体器件及其制造方法。CN1026945ACN102666945A权利要求书1/3页1.一种Ⅲ族氮化物晶体衬底，其中，在满足所述晶体衬底的任意特定平行晶格面（1d）的X射线衍射条件的同时，通过利用从所述晶体衬底的主表面（1s）起的X射线穿透深度的变化进行X射线衍射测量，来获得所述晶体衬底的所述特定平行晶格面（1d）的面间距，在由d1表示在所述X射线穿透深度为0.3μm时的面间距并且d2表示在所述X射线穿透深度为5μm时的面间距的情况下，由|d1–d2|/d2的值表示的所述晶体衬底的表面层（1p）的平均形变等于或低于1.7×10-3，并且，其中，所述主表面（1s）的面取向在[0001]方向上相对于包括所述晶体衬底的c轴（1c）的面（1v）具有等于或大于-10°且等于或小于10°的倾斜角。2.一种Ⅲ族氮化物晶体衬底，其中，在满足所述晶体衬底的任意特定平行晶格面（1d）的X射线衍射条件的同时，通过利用从所述晶体衬底的主表面（1s）起的X射线穿透深度的变化进行X射线衍射测量，来获得所述晶体衬底的所述特定平行晶格面（1d）的衍射强度剖面，在该衍射强度剖面上，由|v1-v2|的值表示的所述晶体衬底的表面层（1p）的不规则形变等于或低于110弧度秒，其中由在所述X射线穿透深度为0.3μm时的衍射强度峰值的半值宽度v1和在所述X射线穿透深度为5μm时的衍射强度峰值的半值宽度v2来得到|v1-v2|的值，并且，其中，所述主表面（1s）的面取向在[0001]方向上相对于包括所述晶体衬底的c轴（1c）的面（1v）具有等于或大于-10°且等于或小于10°的倾斜角。3.一种Ⅲ族氮化物晶体衬底，其中，通过使得从所述晶体衬底的主表面（1s）起的X射线穿透深度连同于所述晶体衬底的任意特定平行晶格面（1d）的X射线衍射发生变化来测量摇摆曲线，在该摇摆曲线上，由|w1-w2|的值表示的所述晶体衬底的表面层（1p）的所述特定平行晶格面（1d）的面取向偏离等于或低于300弧度秒，其中由在所述X射线穿透深度为0.3μm时的衍射强度峰值的半值宽度w1和在所述X射线穿透深度为5μm时的衍射强度峰值的半值宽度w2来得到|w1-w2|的值，并且，其中，所述主表面（1s）的面取向在[0001]方向上相对于包括所述晶体衬底的c轴（1c）的面（1v）具有等于或大于-10°且等于或小于10°的倾斜角。4.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物晶体衬底，其中，所述主表面（1s）具有5nm或更低的表面粗糙度Ra。5.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物晶体衬底，其中，所述主表面（1s）的面取向相对于所述晶体衬底的{10-10}、{11-20}和{21-30}面中的任意一个面具有等于或大于