TW200831723A

Group iii element nitride substrate, substrate with epitaxial layer, processes for producing these, and process for producing semiconductor element

Abstract

The present invention can obtain a Group III nitride substrate capable of forming a good-quality epitaxial growth layer and a manufacturing method thereof. The surface (3) of the GaN substrate (1) as a group III nitride substrate per 1 cm2The number of atoms of the acidic substance is 2×1014Below, and the surface (3) every 1 cm2The number of silicon atoms is 3×1013the following.

Term

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26 claims: 6 independent, 20 dependent

  1. 1
    一種第III族氮化物基板(1),其特徵在於:表面(3)每1 cm 2 之酸性物質之原子個數為2×10 14 以下,且上述表面(3)每1 cm 2 之矽原子個數為3×10 13 以下。
  2. 2
    如請求項1之第III族氮化物基板(1),其中表面粗糙度Ra為1 nm以下。
  3. 3
    如請求項1之第III族氮化物基板(1),其中形成於上述表面(3)上之加工改質層之厚度為50 nm以下。
  4. 4
    一種第III族氮化物基板(1),其特徵在於:表面(3)每1 cm 2 之矽原子個數為3×10 13 以下,且上述表面(3)之霧度為5 ppm以下。
  5. 5
    如請求項4之第III族氮化物基板(1),其中表面粗糙度Ra為1 nm以下。
  6. 6
    如請求項4之第III族氮化物基板(1),其中形成於上述表面(3)上之加工改質層之厚度為50 nm以下。
  7. 7
    一種第III族氮化物基板(1),其特徵在於:表面(3)每1 cm 2 之酸性物質之原子個數為2×10 14 以下,且上述表面(3)之霧度為5 ppm以下。
  8. 8
    如請求項7之第III族氮化物基板(1),其中表面粗糙度Ra為1 nm以下。
  9. 9
    如請求項7之第III族氮化物基板(1),其中形成於上述表面(3)上之加工改質層之厚度為50 nm以下。
  10. 10
    一種附有磊晶層之基板(10),其包括:由第III族氮化物形成之基底基板(1);及形成於上述基底基板(1)表面上之磊晶成長層(5);上述基底基板(1)與上述磊晶成長層(5)之界面上每1 cm 3 之矽原子個數為1×10 20 以下。
  11. 11
    一種第III族氮化物基板之製造方法,其包括:研磨步驟(S210),其研磨第III族氮化物基板表面;及清洗步驟(S230),其於上述研磨步驟(S210)後,清洗上述第III族氮化物基板表面;以將上述清洗步驟(S230)後之上述第III族氮化物基板之上述表面上每1 cm 2 的酸性物質之原子個數保持為2×10 14 以下之方式,控制上述研磨步驟(S210)中及上述清洗步驟(S230)後與上述第III族氮化物基板接觸之環境氣體;於上述研磨步驟(S210)中,藉由化學機械研磨法研磨上述第III族氮化物基板表面;於上述化學機械研磨法所使用之研磨液中含有界面活性劑以及酸。
  12. 12
    如請求項11之第III族氮化物基板之製造方法,其中上述研磨液中更含有氧化劑。
  13. 13
    如請求項11之第III族氮化物基板之製造方法,其中上述研磨液中所含有之酸係有機酸。
  14. 14
    如請求項13之第III族氮化物基板之製造方法,其中上述有機酸係二價以上之羧酸。
  15. 15
    如請求項11之第III族氮化物基板之製造方法,其中更包括如下步驟:於上述研磨步驟後、且於上述清洗步驟前,使用酸性溶液或鹼性溶液拋光上述第III族氮化物基板表面。
  16. 16
    一種第III族氮化物基板之製造方法,其特徵在於:使用氯系氣體於含Si之環境中對第III族氮化物基板表面進行乾式蝕刻,藉此使上述表面每1 cm 2 之酸性物質之原子個數成為2×10 14 以下,且使上述表面每1 cm 2 之矽原子個數成為3×10 13 以下。
  17. 17
    一種附有磊晶層之基板之製造方法,其包括:基板準備步驟,其實施如請求項11之第III族氮化物基板之製造方法;及於藉由上述基板準備步驟而得之上述第III族氮化物基板表面上形成磊晶成長層之步驟(S300)。
  18. 18
    一種半導體元件之製造方法,其包括:附有磊晶層之基板準備步驟,其實施如請求項17之附有磊晶層之基板之製造方法;及對藉由上述附有磊晶層之基板準備步驟而得之附有磊晶層之基板實施電極形成步驟及加工步驟,藉此形成半導體元件之步驟(S300)。
  19. 19
    一種附有磊晶層之基板之製造方法,其包括:基板準備步驟,其實施如請求項16之第III族氮化物基板之製造方法;及於藉由上述基板準備步驟而得之上述第III族氮化物基板表面上形成磊晶成長層之步驟(S300)。
  20. 20
    一種半導體元件之製造方法,其包括:附有磊晶層之基板準備步驟,其實施如請求項19之附有磊晶層之基板之製造方法;及對藉由上述附有磊晶層之基板準備步驟而得之附有磊晶層之基板實施電極形成步驟及加工步驟,藉此形成半導體元件之步驟(S300)。
  21. 21
    一種附有磊晶層之基板之製造方法,其包括:基板準備步驟,其準備如請求項1之第III族氮化物基板;及於藉由上述基板準備步驟而準備之第III族氮化物基板表面上形成磊晶成長層之步驟(S300)。
  22. 22
    一種半導體元件之製造方法,其包括:附有磊晶層之基板準備步驟,其實施如請求項21之附有磊晶層之基板之製造方法;及對藉由上述附有磊晶層之基板準備步驟而得之附有磊晶層之基板實施電極形成步驟及加工步驟,藉此形成半導體元件之步驟(S300)。
  23. 23
    一種附有磊晶層之基板之製造方法,其包括:基板準備步驟,其準備如請求項4之第III族氮化物基板;及於藉由上述基板準備步驟而準備之第III族氮化物基板表面上形成磊晶成長層之步驟(S300)。
  24. 24
    一種半導體元件之製造方法,其包括:附有磊晶層之基板準備步驟,其實施如請求項23之附有磊晶層之基板之製造方法;及對藉由上述附有磊晶層之基板準備步驟而得之附有磊晶層之基板實施電極形成步驟及加工步驟,藉此形成半導體元件之步驟(S300)。
  25. 25
    一種附有磊晶層之基板之製造方法,其包括:基板準備步驟,其準備如請求項7之第III族氮化物基板;及於藉由上述基板準備步驟而準備之第III族氮化物基板表面上形成磊晶成長層之步驟(S300)。
  26. 26
    一種半導體元件之製造方法,其包括:附有磊晶層之基板準備步驟,其實施如請求項25之附有磊晶層之基板之製造方法;及對藉由上述附有磊晶層之基板準備步驟而得之附有磊晶層之基板實施電極形成步驟及加工步驟,藉此形成半導體元件之步驟(S300)。
Independent claims26