專利名稱：化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法、化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法、氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件及氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。
背景技術(shù)：
化合物半導(dǎo)體與Si相比具有多種優(yōu)點(diǎn)。例如，化合物半導(dǎo)體中，通過調(diào)整組成可以控制能帶間隙。另外，化合物半導(dǎo)體由于具有直接躍遷、寬能帶間隙等光學(xué)特性，因此適用于例如LED或LD等光設(shè)備中。另外，由于化合物半導(dǎo)體具有高的載流子遷移率，因此還可以適用于高速設(shè)備中。
在制造所述光設(shè)備或高速設(shè)備等化合物半導(dǎo)體設(shè)備時(shí)，使用化合物半導(dǎo)體基板或在玻璃基板等非晶體基板上形成化合物半導(dǎo)體膜的疊層基板。在化合物半導(dǎo)體基板或疊層基板的表面上，例如形成化合物半導(dǎo)體膜或電極?；衔锇雽?dǎo)體設(shè)備的設(shè)備特性受到化合物半導(dǎo)體基板或者疊層基板與化合物半導(dǎo)體膜的界面、化合物半導(dǎo)體基板或者疊層基板與電極的界面的很大的影響。所以，化合物半導(dǎo)體設(shè)備的界面評價(jià)十分重要。
另外，在制造化合物半導(dǎo)體設(shè)備時(shí)，在幾個(gè)制造程序中會在所述的界面上產(chǎn)生損傷。例如，由于化合物半導(dǎo)體基板或疊層基板的表面粗糙度對設(shè)備特性有影響，因此化合物半導(dǎo)體基板或疊層基板的表面被進(jìn)行研磨處理或蝕刻處理。此時(shí)，因在表面產(chǎn)生劃痕或變形而在該表面上產(chǎn)生損傷。另外，在化合物半導(dǎo)體基板或疊層基板的表面上，形成納米尺寸的薄膜或微細(xì)圖案時(shí)，例如使用干式蝕刻或濕式蝕刻等。此時(shí)，在化合物半導(dǎo)體基板或疊層基板的表面或薄膜、微細(xì)圖案的表面就會產(chǎn)生損傷。
當(dāng)在如上所述的在表面存在有損傷的化合物半導(dǎo)體基板或化合物半導(dǎo)體膜的表面上，例如通過生長外延膜而制造化合物半導(dǎo)體設(shè)備時(shí)，則由于存在于化合物半導(dǎo)體基板或化合物半導(dǎo)體膜與外延膜的界面上的損傷，使得設(shè)備特性惡化。
所以，作為評價(jià)化合物半導(dǎo)體基板或化合物半導(dǎo)體膜的表面的損傷的方法，通常來說使用利用了X射線衍射、掃描型電子射線顯微鏡(SEM)或陰極發(fā)光等的方法。
另一方面，在特開平9-246341號公報(bào)中，公布有使用光致發(fā)光法來評價(jià)在半導(dǎo)體晶片中產(chǎn)生的損傷的方法。
但是，所述特開平9-246341號公報(bào)中所公布的方法中，不一定能夠充分地進(jìn)行損傷的程度的詳細(xì)的評價(jià)。
發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的在于，提供可以詳細(xì)地評價(jià)表面的損傷程度的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法以及損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法、氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件及氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。
為了解決所述問題，本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的半高寬，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，通過使用與能帶間隙對應(yīng)的波長的峰(以下稱作「第1峰」。)的半高寬，可以進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
構(gòu)成化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的原子的原子間距離根據(jù)損傷的程度不同而變化。當(dāng)該原子間距離變化時(shí)，能帶的展寬也變化。另外，當(dāng)能帶的展寬變化時(shí)，則第1峰的半高寬即變化。所以，通過使用第1峰的半高寬，就可以詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。例如，第1峰的半高寬有隨著損傷的程度變大而增大的傾向。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，通過使用位于比與能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰(以下稱作「第2峰」。)的強(qiáng)度，就可以進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
第2峰起因于在化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間產(chǎn)生的能級。由于第2峰的強(qiáng)度根據(jù)能夠產(chǎn)生發(fā)光的損傷的程度而變化，因此通過使用第2峰的強(qiáng)度，就可以詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。例如，第2峰的強(qiáng)度有隨著損傷的程度變大而增大的傾向。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的半高寬，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，通過使用第2峰的半高寬，就可以進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
由于第2峰的半高寬根據(jù)能夠產(chǎn)生發(fā)光的損傷的程度而變化，因此通過使用第2峰的半高寬，就可以詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。例如，第2峰的半高寬有隨著損傷的程度變大而增大的傾向。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度和位于比與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的比，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，通過使用第1峰的強(qiáng)度和第2峰的強(qiáng)度的強(qiáng)度比，就可以進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
通過使用該強(qiáng)度比，就可以詳細(xì)地評價(jià)能夠改變構(gòu)成化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的原子的排列的損傷的程度與能夠產(chǎn)生發(fā)光的損傷的程度之間的關(guān)聯(lián)性。例如，所述強(qiáng)度比有隨著損傷的強(qiáng)度變大而減小的傾向。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選化合物半導(dǎo)體基板。該情況下，可以評價(jià)化合物半導(dǎo)體基板表面的損傷的程度。另外，即使在光致發(fā)光測定中光深入到例如化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的內(nèi)部，化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的背面的影響或固定化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的夾具的影響等其他構(gòu)件的影響也很小。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選是設(shè)于基板上的化合物半導(dǎo)體膜。該情況下，通過預(yù)先進(jìn)行基板的表面的光致發(fā)光測定，就可以評價(jià)設(shè)于該基板上的化合物半導(dǎo)體膜表面的損傷的程度。另外，即使在損傷的程度很小時(shí)，由于損傷對化合物半導(dǎo)體膜造成的相對的影響變大，因此也可以容易地檢測出損傷。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選由單晶材料或多晶材料構(gòu)成。該情況下，由于受到損傷的區(qū)域的單晶材料或多晶材料變?yōu)闊o定形，因此容易區(qū)別受到了損傷的區(qū)域和未受到損傷的區(qū)域。由此，就容易檢測出損傷，可以提高損傷評價(jià)的精度。
另外，所述能帶間隙優(yōu)選1.6×10-19J以上。該情況下，在光致發(fā)光測定時(shí)，化合物半導(dǎo)體構(gòu)件就難以受到由熱造成的影響。由此，光致發(fā)光測定就變得更為容易。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選由含有B、Al及Ga當(dāng)中的至少一個(gè)的氮化物類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選由含有Be及Zn當(dāng)中的至少一個(gè)的氧化物類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選由ZnSe類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法的特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的半高寬，在給定的閾值以下的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，通過使用第1峰的半高寬，就可以詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。由此，通過使用本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，就可以制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法的特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，相對于除去了損傷的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的所述波長的峰強(qiáng)度，在給定的閾值以上的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，通過比較與能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，就可以評價(jià)損傷的程度。由此，通過使用本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，就可以制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法的特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的半高寬，在給定的閾值以下的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，通過使用第2峰的強(qiáng)度，就可以詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。由此，通過使用本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，就可以制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件。
本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法的特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，相對于位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長的峰的強(qiáng)度的比，在給定的閾值以上的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，通過使用第1峰的強(qiáng)度和第2峰的強(qiáng)度的強(qiáng)度比，就可以詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。由此，通過使用本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，就可以制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選是化合物半導(dǎo)體基板。該情況下，可以制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體基板。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選是設(shè)于基板上的化合物半導(dǎo)體膜。該情況下，可以在基板上形成損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體膜。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法最好在所述判斷為優(yōu)良品的工序后，還包括在所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面上形成薄膜的工序。該情況下，由于在損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面上形成薄膜，因此該薄膜的結(jié)晶性及表面粗糙度改善。
另外，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，最好在所述判斷為優(yōu)良品的工序后，還包括在所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面上形成電極的工序。該情況下，可以在損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面上形成電極。
本發(fā)明的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的特征是，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是位于比與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的2倍以上。
本發(fā)明的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的特征是，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的所述波長的峰的強(qiáng)度的1/10以上。
本發(fā)明的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件中，表面的損傷的程度小。
另外，該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選是氮化鎵類化合物半導(dǎo)體基板。該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體基板中，表面的損傷的程度小。
另外，該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件，優(yōu)選是設(shè)于基板上的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜中，表面的損傷的程度小。
本發(fā)明的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜的特征是，它被形成于如下的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件上，即，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是位于比與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的2倍以上。
本發(fā)明的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜的特征是，它被形成于如下的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件上，即，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的所述波長的峰的強(qiáng)度的1/10以上。
本發(fā)明的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜被形成于表面的損傷的程度小的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件上。由此，氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性及表面粗糙度改善。
圖1是表示實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法及化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法的工序的流程圖。
圖2是示意性地表示光致發(fā)光測定工序的圖。
圖3是示意性地表示設(shè)于基板上的化合物半導(dǎo)體膜的剖面圖。
圖4是示意性地表示利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的圖。
圖5(a)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半導(dǎo)體基板的剖面圖，圖5(b)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半導(dǎo)體膜的剖面圖。
圖6(a)是示意性地表示電極形成工序中的化合物半導(dǎo)體基板的剖面圖，圖6(b)是示意性地表示電極形成工序中的化合物半導(dǎo)體膜的剖面圖。
圖7是表示由實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的圖表。
圖8是表示光致發(fā)光測定和陰極發(fā)光測定的相關(guān)關(guān)系的圖表。
圖9分別表示了由實(shí)驗(yàn)例1～實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的365nm附近的峰的強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
以下，將在參照附圖的同時(shí)，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。而且，在附圖的說明中，對于相同或等同的要素使用相同符號，省略重復(fù)的說明。
圖1是表示實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法及化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法的工序的流程圖。實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法包括光致發(fā)光測定工序S1及損傷評價(jià)工序S2。實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法包括光致發(fā)光測定工序S1及損傷評價(jià)工序S2，最好還包括薄膜形成工序S3及電極形成工序S4。
(光致發(fā)光測定工序)圖2是示意性地表示光致發(fā)光測定工序的圖。光致發(fā)光測定工序S1中，進(jìn)行化合物半導(dǎo)體基板10(化合物半導(dǎo)體構(gòu)件)的表面10a的光致發(fā)光測定。光致發(fā)光測定最好使用光致發(fā)光測定裝置16來進(jìn)行。
光致發(fā)光測定裝置16具有向化合物半導(dǎo)體基板10的表面10a射出光L1的光源12。光L1的能量被設(shè)定為高于化合物半導(dǎo)體基板10的能帶間隙。當(dāng)光L1被向表面10a照射時(shí)，因從價(jià)電子帶向傳導(dǎo)帶激發(fā)的電子回到價(jià)電子帶，而從化合物半導(dǎo)體基板10中射出光L2。光L2射入光檢測部14，從而得到發(fā)光光譜。
光L1雖然優(yōu)選單色的激光，然而也可以包含多個(gè)波長成分。為了得到包含多個(gè)波長成分的光L1，優(yōu)選使用染料激光器作為光源12。另外，光L1也可以是包含具有高于化合物半導(dǎo)體基板10的能帶間隙的能量的波長成分的白色光。
由于化合物半導(dǎo)體基板10為體材(bulk)，因此在光致發(fā)光測定中，即使光L1例如深入到化合物半導(dǎo)體基板10的內(nèi)部時(shí)，化合物半導(dǎo)體基板10的背面的影響或固定化合物半導(dǎo)體基板10的夾具的影響等其他的構(gòu)件的影響也很少。
化合物半導(dǎo)體基板10的能帶間隙優(yōu)選1.6×10-19J(1eV)以上。該情況下，即使在光致發(fā)光測定之時(shí)化合物半導(dǎo)體基板10被光L1加熱的情況下，化合物半導(dǎo)體基板10也難以受到由熱造成的影響。由此，就可以容易并且高精度地進(jìn)行光致發(fā)光測定。
化合物半導(dǎo)體基板10優(yōu)選由含有B、Al及Ga當(dāng)中至少一個(gè)的氮化物類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。另外，化合物半導(dǎo)體基板10優(yōu)選由含有Be、Zn當(dāng)中的至少一個(gè)的氧化物類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。另外，化合物半導(dǎo)體基板10優(yōu)選由ZnSe類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。無論在哪一種情況下，由于都可以增大化合物半導(dǎo)體基板10的能帶間隙，因此在光致發(fā)光測定中，難以受到由熱造成的影響。
更具體來說，化合物半導(dǎo)體基板10例如由GaAs或InP等III-V族化合物半導(dǎo)體、BN、GaN、AlN或InN等氮化物類化合物半導(dǎo)體、ZnO或ZnS等II-VI族化合物半導(dǎo)體、BexOy、ZnO、Ga2O3或Al2O3等氧化物類化合物半導(dǎo)體、ZnSe等ZnSe類化合物半導(dǎo)體、GaAlN或InGaN等三元類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。另外，也可以在這些化合物半導(dǎo)體中摻雜雜質(zhì)。
例如當(dāng)化合物半導(dǎo)體基板10由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成時(shí)，可以優(yōu)選使用纖維鋅礦型構(gòu)造或閃鋅礦型(立方晶)構(gòu)造的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體。對于纖維鋅礦型構(gòu)造的情況，表面10a無論是被稱作C面的(0001)面、被稱作M面的(10-10)面、被稱作A面的(11-20)面、被稱作R面的(01-12)面及被稱作S面的(10-11)面當(dāng)中的哪一個(gè)面都可以。而且，在C面中，有由Ga構(gòu)成的Ga面和由N構(gòu)成的N面。通常來說，由于Ga面一方難以被蝕刻，因此優(yōu)選將表面10a設(shè)為Ga面，然而也可以將表面10a設(shè)為N面。
另外，在進(jìn)行光致發(fā)光測定時(shí)，也可以取代化合物半導(dǎo)體基板10，使用圖3所示的化合物半導(dǎo)體膜20(化合物半導(dǎo)體構(gòu)件)。
圖3是示意性地表示設(shè)于基板上的化合物半導(dǎo)體膜的剖面圖。圖3所示的基板22例如是玻璃基板等非晶體基板、藍(lán)寶石基板或Si基板等單晶基板。作為化合物半導(dǎo)體膜20的構(gòu)成材料，可以舉出與化合物半導(dǎo)體基板10相同的材料。
該情況下，光致發(fā)光測定是通過將光L1向化合物半導(dǎo)體膜20的表面20a照射而進(jìn)行的。而且，當(dāng)使光L1從與表面20a正交的方向射入時(shí)，根據(jù)化合物半導(dǎo)體膜20的膜厚，有時(shí)在光L2中會包含較多的基板22的信息。隨著使光L1的入射方向偏離與表面20a正交的方向，光L2中所含的基板22的信息就有相對地變少的傾向。
(損傷評價(jià)工序)圖4是示意性地表示利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的圖。損傷評價(jià)工序S2中，使用利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜來評價(jià)化合物半導(dǎo)體基板10的表面10a的損傷。作為此種損傷，可以舉出由研磨或蝕刻等造成的損傷、劃痕或變形等。
圖4所示的發(fā)光光譜具有與化合物半導(dǎo)體基板10的能帶間隙對應(yīng)的波長λ1的峰P1。波長λ1具有與能帶間隙相同的能量。而且，峰P1在波長λ1中也可以不一定達(dá)到最大值。另外，該發(fā)光光譜具有位于比波長λ1長的長波長側(cè)的波長λ2的峰P2。峰P2在波長λ2中也可以不一定達(dá)到最大值。使用該發(fā)光光譜，就可以通過使用后述的方法1～方法4，詳細(xì)地評價(jià)表面10a的損傷。
在化合物半導(dǎo)體基板10例如由單晶材料或多晶材料構(gòu)成的情況下，由于受到了損傷的區(qū)域的單晶材料或多晶材料變?yōu)闊o定形，因此就容易區(qū)別受到了損傷的區(qū)域和未受到損傷的區(qū)域。由此，由于容易檢測出損傷，因此可以提高損傷評價(jià)的精度。
<方法1>
方法1中，使用峰P1的半高寬W1來進(jìn)行損傷的評價(jià)。根據(jù)方法1，通過使用峰P1的半高寬W1，就可以如下所述地進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
峰P1的半高寬W1當(dāng)化合物半導(dǎo)體基板10的能帶的展寬變化時(shí)即變化。這里，能帶的展寬當(dāng)構(gòu)成化合物半導(dǎo)體基板10的原子的原子間距離變化時(shí)即變化。另外，原子間距離根據(jù)表面10a的損傷的程度而變化。所以，通過使用峰P1的半高寬W1，就可以詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。例如，峰P1的半高寬W1隨著損傷的程度變大而有增大的傾向。
方法1在制造化合物半導(dǎo)體基板10時(shí)可以被適宜地使用。通過在峰P1的半高寬W1為給定的閾值以下的情況下判斷為優(yōu)良品，就可以用高成品率制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體基板10。
<方法2>
方法2中，使用峰P2的強(qiáng)度I2來進(jìn)行損傷的評價(jià)。根據(jù)方法2，通過使用峰P2的強(qiáng)度I2，就可以如下所述地進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
峰P2起因于在化合物半導(dǎo)體基板10的能帶間產(chǎn)生的能級。這樣，當(dāng)能夠產(chǎn)生發(fā)光的損傷存在于化合物半導(dǎo)體基板10中時(shí)，就會出現(xiàn)峰P2。由于峰P2的強(qiáng)度I2根據(jù)能夠產(chǎn)生發(fā)光的損傷的程度而變化，因此可以通過使用峰P2的強(qiáng)度I2來詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。例如，峰P2的強(qiáng)度I2隨著損傷的程度變大而有增大的傾向。
方法2在制造化合物半導(dǎo)體基板10時(shí)可以被適宜地使用。通過在以下的情況下，即，峰P2的強(qiáng)度I2相對于在預(yù)先除去了損傷的化合物半導(dǎo)體基板的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中位于波長λ2的峰的強(qiáng)度，在給定的閾值以下的情況下，判斷為優(yōu)良品，就可以用高成品率制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體基板10。
<方法3>
方法3中，使用峰P2的半高寬W2來進(jìn)行損傷的評價(jià)。根據(jù)方法3，通過使用峰P2的半高寬W2，就可以如下所述地進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
由于峰P2的半高寬W2根據(jù)能夠產(chǎn)生發(fā)光的損傷的程度而變化，因此可以通過使用峰P2的半高寬W2來詳細(xì)地評價(jià)損傷的程度。例如，峰P2的半高寬W2隨著損傷的程度變大而有增大的傾向。
方法3在制造化合物半導(dǎo)體基板10時(shí)可以被適宜地使用。通過在峰P2的半高寬W2為給定的閾值以下的情況下判斷為優(yōu)良品，就可以用高成品率制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體基板10。
<方法4>
方法4中，使用峰P1的強(qiáng)度I1和峰P2的強(qiáng)度I2的強(qiáng)度比(I1/I2)來進(jìn)行損傷的評價(jià)。根據(jù)方法4，通過使用強(qiáng)度比(I1/I2)，就可以如下所述地進(jìn)行詳細(xì)的損傷評價(jià)。
強(qiáng)度比(I1/I2)成為能夠改變構(gòu)成化合物半導(dǎo)體基板10的原子的排列的損傷的程度與能夠產(chǎn)生發(fā)光的損傷的程度之間的關(guān)聯(lián)性的指標(biāo)。這樣，通過使用強(qiáng)度比(I1/I2)，就可以詳細(xì)地評價(jià)所述關(guān)聯(lián)性。例如，強(qiáng)度比(I1/I2)隨著損傷的程度變大而有減小的傾向。
方法4在制造化合物半導(dǎo)體基板10時(shí)可以被適宜地使用。通過在強(qiáng)度比(I1/I2)為給定的閾值以上的情況下判斷為優(yōu)良品，就可以用高成品率制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體基板10。
<方法5>
方法5中，使用峰P1的強(qiáng)度I1來進(jìn)行損傷的評價(jià)。例如，峰P1的強(qiáng)度I1隨著損傷的程度變大而變小。方法5在制造化合物半導(dǎo)體基板10時(shí)可以被適宜地使用。通過在以下的情況下，即，峰P1的強(qiáng)度I1相對于在預(yù)先除去了損傷的化合物半導(dǎo)體基板的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中位于波長λ1的峰的強(qiáng)度，在給定的閾值以上的情況下判斷為優(yōu)良品，就可以用高成品率制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體基板10。
當(dāng)化合物半導(dǎo)體基板10例如由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成時(shí)，強(qiáng)度比(I1/I2)優(yōu)選2以上。該情況下，可以獲得表面的損傷的程度小的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體基板。
另外，在化合物半導(dǎo)體基板10例如由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的情況下，波長λ1(365nm附近)的峰P1的強(qiáng)度I1優(yōu)選是除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體基板(除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件)的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的波長λ1(365nm附近)的峰的強(qiáng)度的1/10以上。該情況下，可以獲得表面的損傷的程度小的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體基板。
而且，也可以不是評價(jià)化合物半導(dǎo)體基板10，而是評價(jià)化合物半導(dǎo)體膜20的損傷。該情況下，預(yù)先進(jìn)行基板22的表面22a的光致發(fā)光測定，通過使用方法1～方法4，就可以詳細(xì)地評價(jià)設(shè)于基板22上的化合物半導(dǎo)體膜20的表面20a的損傷的程度。另外，由于損傷對化合物半導(dǎo)體膜20造成的相對的影響變大，因此即使損傷的程度很小時(shí)，也會容易地檢測出損傷。
另外，通過使用方法1～方法5，可以用高成品率制造損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體膜20。另外，當(dāng)化合物半導(dǎo)體膜20例如由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成時(shí)，強(qiáng)度比(I1/I2)優(yōu)選2以上。該情況下，可以獲得表面的損傷的程度小的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。
另外，在化合物半導(dǎo)體膜20例如由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的情況下，波長λ1(365nm附近)的峰P1的強(qiáng)度I1優(yōu)選是除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜(除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件)的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的波長λ1(365nm附近)的峰的強(qiáng)度的1/10以上。該情況下，可以獲得表面的損傷的程度小的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。
(薄膜形成工序)圖5(a)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半導(dǎo)體基板的剖面圖。圖5(b)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半導(dǎo)體膜的剖面圖。薄膜形成工序S3優(yōu)選在損傷評價(jià)工序S2之后實(shí)施。
薄膜形成工序S3中，如圖5(a)所示，在化合物半導(dǎo)體基板10的表面10a上形成薄膜30。薄膜30例如被使用外延生長法形成。作為薄膜30，例如可以舉出化合物半導(dǎo)體膜、氧化膜、ZnO膜、無定形膜等。當(dāng)在損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體基板10的表面10a上形成薄膜30時(shí)，薄膜30的結(jié)晶性及表面粗糙度即改善。例如，當(dāng)化合物半導(dǎo)體基板10由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成，強(qiáng)度比(I1/I2)在2以上時(shí)，則由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜30的結(jié)晶性及表面粗糙度即改善。
另外，例如當(dāng)化合物半導(dǎo)體基板10由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成，波長λ1(365nm附近)的峰P1的強(qiáng)度I1為除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體基板(除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件)的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的波長λ1(365nm附近)的峰的強(qiáng)度的1/10以上時(shí)，由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜30的結(jié)晶性及表面粗糙度即改善。
另外，薄膜形成工序S3中，也可以如圖5(b)所示，在化合物半導(dǎo)體膜20的表面20a上形成薄膜32。薄膜32例如被使用外延生長法形成。作為薄膜32，可以舉出與薄膜30相同的膜。當(dāng)在損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體膜20的表面20a上形成薄膜32時(shí)，則薄膜32的結(jié)晶性及表面粗糙度即改善。例如當(dāng)化合物半導(dǎo)體膜20由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成，強(qiáng)度比(I1/I2)在2以上時(shí)，則由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜32的結(jié)晶性及表面粗糙度即改善。
另外，例如當(dāng)化合物半導(dǎo)體膜20由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成，波長λ1(365nm附近)的峰P1的強(qiáng)度I1為除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜(除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件)的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的波長λ1(365nm附近)的峰的強(qiáng)度的1/10以上時(shí)，則由氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜32的結(jié)晶性及表面粗糙度即改善。
(電極形成工序)圖6(a)是示意性地表示電極形成工序中的化合物半導(dǎo)體基板的剖面圖。圖6(b)是示意性地表示電極形成工序中的化合物半導(dǎo)體膜的剖面圖。電極形成工序S4優(yōu)選在損傷評價(jià)工序S2之后實(shí)施，更優(yōu)選在薄膜形成工序S3之后實(shí)施。
電極形成工序S4中，如圖6(a)所示，在薄膜30上，例如形成金屬膜等的電極40。該情況下，薄膜30由于具有優(yōu)良的結(jié)晶性，并且表面粗糙度也被降低，因此就可以抑制薄膜30與電極40的界面的損傷的產(chǎn)生。
而且，也可以在化合物半導(dǎo)體基板10的表面10a上直接形成電極40。該情況下，通過使用損傷的強(qiáng)度小的化合物半導(dǎo)體基板10，就可以抑制化合物半導(dǎo)體基板10與電極40的界面的損傷。
另外，電極形成工序S4中，也可以如圖6(b)所示，在薄膜32上形成電極42。該情況下，由于薄膜32具有優(yōu)良的結(jié)晶性，并且表面粗糙度也被降低，因此就可以抑制薄膜32與電極42的界面的損傷的產(chǎn)生。
而且，也可以在化合物半導(dǎo)體膜20的表面20a上直接形成電極40。該情況下，通過使用損傷的強(qiáng)度小的化合物半導(dǎo)體膜20，就可以抑制化合物半導(dǎo)體膜20與電極42的界面的損傷的產(chǎn)生。
經(jīng)過所述各工序，就可以制造化合物半導(dǎo)體設(shè)備。
以上雖然對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，然而本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施方式。
接下來，對所述實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說明。
(實(shí)驗(yàn)例1)首先，通過將GaN單晶錠材切片，準(zhǔn)備了2英寸Φ的GaN單晶基板。在研磨了所準(zhǔn)備的GaN單晶基板的表面后，使用反應(yīng)性離子蝕刻法(RIE)，對表面實(shí)施了干式蝕刻。將干式蝕刻的條件表示如下。
·蝕刻氣體Ar氣·供給電能200W·小室內(nèi)壓力1.3Pa(10mTorr)·蝕刻時(shí)間10分鐘其后，為了除去表面的損傷，通過將GaN單晶基板在40℃的5％NH4OH溶液中浸漬15分鐘而進(jìn)行了濕式蝕刻。像這樣就得到了實(shí)驗(yàn)例1的GaN單晶基板。
(實(shí)驗(yàn)例2)首先，通過將GaN單晶錠材切片，準(zhǔn)備了2英寸Φ的GaN單晶基板。在粗研磨了所準(zhǔn)備的GaN單晶基板的表面后，使用粒徑0.5μm的金剛石磨粒將表面進(jìn)一步研磨。其后，使用異丙醇將表面洗凈。像這樣就得到了實(shí)驗(yàn)例2的GaN單晶基板。
(實(shí)驗(yàn)例3)除了取代粒徑0.5μm的金剛石磨粒，使用了粒徑0.1μm的金剛石磨粒以外，與實(shí)驗(yàn)例2相同地得到了實(shí)驗(yàn)例3的GaN單晶基板。
(實(shí)驗(yàn)例4)對與實(shí)驗(yàn)例3相同地得到的GaN單晶基板，實(shí)施實(shí)驗(yàn)例1的干式蝕刻，得到了實(shí)驗(yàn)例4的GaN單晶基板。
(實(shí)驗(yàn)例5)對與實(shí)驗(yàn)例4相同地得到的GaN單晶基板，使用稀釋了的H3PO4溶液實(shí)施濕式蝕刻，得到了實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板。
(光致發(fā)光測定)光致發(fā)光測定中，作為光源12，使用了能夠射出波長325nm的激光的He-Cd激光器。通過使激光垂直地射入實(shí)驗(yàn)例1～實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板的表面，得到了各自的發(fā)光光譜。將發(fā)光光譜的一個(gè)例子表示于圖7中。
圖7是表示由實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的圖表?？v軸表示PL強(qiáng)度(光致發(fā)光強(qiáng)度)，橫軸表示波長。而且，圖7的PL強(qiáng)度是以365nm附近的峰P1的強(qiáng)度I1作為1的相對值。另外，在比365nm長的長波長側(cè)的470～640nm附近可以看到寬的峰P2。
光致發(fā)光測定是以波長0.5nm的間隔實(shí)施的，以正態(tài)分布內(nèi)插了峰P1附近的值。另外，本底(background)設(shè)置是通過將峰P1的坡底的部分直線近似而進(jìn)行的。
(損傷評價(jià))圖8是表示光致發(fā)光測定和陰極發(fā)光測定的相關(guān)關(guān)系的圖表?？v軸表示PL強(qiáng)度，橫軸表示CL強(qiáng)度(陰極發(fā)光強(qiáng)度)。圖8中，標(biāo)示D1～標(biāo)示D5分別表示由實(shí)驗(yàn)例1～實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的365nm附近的峰P1的強(qiáng)度I1。而且，PL強(qiáng)度是以由實(shí)驗(yàn)例2的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的365nm附近的峰P1的強(qiáng)度I1作為1的相對值。另外，CL強(qiáng)度也是以實(shí)驗(yàn)例2的GaN單晶基板的CL強(qiáng)度作為1的相對值。
從圖8中看到，光致發(fā)光測定和陰極發(fā)光測定具有相關(guān)關(guān)系。另外，一般來說，由于CL強(qiáng)度隨著損傷的程度變大而變小，因此PL強(qiáng)度也隨著損傷的程度變大而變小。
圖9分別表示由實(shí)驗(yàn)例1～實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的365nm附近的峰P1的強(qiáng)度I1。從圖9中看到，依照實(shí)驗(yàn)例1、實(shí)驗(yàn)例4、實(shí)驗(yàn)例5、實(shí)驗(yàn)例3、實(shí)驗(yàn)例2的順序，表面的損傷程度變大。
表1中，分別表示由實(shí)驗(yàn)例1～實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的365nm附近的峰P1的半高寬W1。從表1中看到，隨著損傷的程度變大，峰P1的半高寬W1變大。
表2中，分別表示由實(shí)驗(yàn)例1～實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的峰P2的強(qiáng)度I2及半高寬W2。從表2中看到，隨著損傷的程度變大，峰P2的強(qiáng)度I2及半高寬W2都變大。
表3中，分別表示由實(shí)驗(yàn)例1～實(shí)驗(yàn)例5的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的強(qiáng)度比(I1/I2)。從表3中看到，隨著損傷的程度變大，強(qiáng)度比(I1/I2)變小。
(實(shí)驗(yàn)例6)除了使用20mm見方的GaN單晶基板以外，與實(shí)驗(yàn)例1相同地得到了除去了損傷的實(shí)驗(yàn)例6的GaN單晶基板。
(實(shí)驗(yàn)例7)將GaN單晶錠材切片，準(zhǔn)備了20mm見方的GaN單晶基板。在將所準(zhǔn)備的GaN單晶基板的表面粗研磨后，通過使用粒徑0.3μm的金剛石磨粒將表面進(jìn)一步研磨，得到了實(shí)驗(yàn)例7的GaN單晶基板。
(實(shí)驗(yàn)例8)除了取代粒徑0.3μm的金剛石磨粒，使用了粒徑0.8μm的金剛石磨粒以外，與實(shí)驗(yàn)例7相同地得到了實(shí)驗(yàn)例8的GaN單晶基板。
(光致發(fā)光測定)實(shí)施了實(shí)驗(yàn)例6～實(shí)驗(yàn)例8的GaN單晶基板的表面的光致發(fā)光測定。表4中，分別表示由實(shí)驗(yàn)例6～實(shí)驗(yàn)例8的GaN單晶基板得到的發(fā)光光譜的峰P1的強(qiáng)度I1及強(qiáng)度比(I1/I2)。從峰P1的強(qiáng)度I1發(fā)現(xiàn)，依照實(shí)驗(yàn)例6、實(shí)驗(yàn)例7、實(shí)驗(yàn)例8的順序，表面的損傷程度變大。這樣即說明，隨著損傷的程度變大，強(qiáng)度比(I1/I2)變小。
然后，在實(shí)驗(yàn)例6～實(shí)驗(yàn)例8的GaN單晶基板的表面上，使用HVPE法形成了膜厚1μm的GaN薄膜。將GaN薄膜的形成條件表示如下。而且，GaCl氣體是通過使Ga金屬與HCl氣體在880℃下反應(yīng)而得到的。
·GaN單晶基板的溫度1000℃·反應(yīng)氣體NH3氣體、GaCl氣體·NH3氣體壓力10kPa·GaCl氣體壓力0.6Pa在形成了GaN薄膜后，利用AFM測定了GaN薄膜的表面粗糙度(Ra算術(shù)平均粗糙度)。另外，利用X射線衍射測定了相對于體材的晶格變形的比例。將這些測定結(jié)果表示于表5中。從表5中看到，實(shí)驗(yàn)例6及實(shí)驗(yàn)例7的GaN單晶基板作為化合物半導(dǎo)體設(shè)備中所使用的基板具有足夠的性能。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠詳細(xì)地評價(jià)表面的損傷的程度的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法以及損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法、氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件及氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。
權(quán)利要求
1.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的半高寬，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
2.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
3.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的半高寬，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
4.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度和位于比與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的比，來評價(jià)所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面的損傷的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件是化合物半導(dǎo)體基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件是設(shè)于基板上的化合物半導(dǎo)體膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件由單晶材料或多晶材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，所述能帶間隙在1.6×10-19J以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件由含有B、Al及Ga中的至少一者的氮化物類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件由含有Be及Zn中的至少一者的氧化物類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件由ZnSe類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。
12.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的半高寬，在給定的閾值以下的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
13.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，相對于除去了損傷的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的所述波長的峰強(qiáng)度，在給定的閾值以上的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
14.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的半高寬，在給定的閾值以下的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
15.一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，包括進(jìn)行化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的光致發(fā)光測定的工序；在利用所述光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長的峰的強(qiáng)度，相對于位于比與所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的比，在給定的閾值以上的情況下判斷為優(yōu)良品的工序。
16.根據(jù)權(quán)利要求12～15中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件是化合物半導(dǎo)體基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求12～15中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件是設(shè)于基板上的化合物半導(dǎo)體膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求12～17中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，在所述判斷為優(yōu)良品的工序后，還包括在所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面上形成薄膜的工序。
19.根據(jù)權(quán)利要求12～18中任意一項(xiàng)所述的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其特征是，在所述判斷為優(yōu)良品的工序后，還包括在所述化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的所述表面上形成電極的工序。
20.一種氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件，其特征是，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是位于比與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的2倍以上。
21.一種氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件，其特征是，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的所述波長的峰的強(qiáng)度的1/10以上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件，其特征是，該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件是氮化鎵類化合物半導(dǎo)體基板。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件，其特征是，該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件是設(shè)于基板上的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。
24.一種氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜，其特征是，形成于如下的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件上，即，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是位于比與所述能帶間隙對應(yīng)的所述波長長的長波長側(cè)的峰的強(qiáng)度的2倍以上。
25.一種氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜，其特征是，形成于如下的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件上，即，在利用表面的光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，與該氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的能帶間隙對應(yīng)的波長的峰的強(qiáng)度，是除去了損傷的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的表面的利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜的所述波長的峰的強(qiáng)度的1/10以上。
全文摘要
本發(fā)明提供可以評價(jià)表面的損傷程度的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的損傷評價(jià)方法以及損傷的程度小的化合物半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法、氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)件及氮化鎵類化合物半導(dǎo)體膜。首先，進(jìn)行化合物半導(dǎo)體基板(10)的表面(10a)的光致發(fā)光測定，然后，在利用光致發(fā)光測定得到的發(fā)光光譜中，使用與化合物半導(dǎo)體基板(10)的能帶間隙對應(yīng)的波長(λ
文檔編號G01N21/88GK1877805SQ20061008870
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者八鄉(xiāng)昭廣, 西浦隆幸 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社