專(zhuān)利名稱(chēng)：GaN晶體襯底及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件如發(fā)光元件、電子元件或半導(dǎo)體傳感器中使用的GaN 晶體襯底、該制造GaN晶體的方法以及制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該GaN晶體襯底被選作襯底。
背景技術(shù)：
GaN晶體襯底對(duì)于半導(dǎo)體器件如發(fā)光元件、電子元件或半導(dǎo)體傳感器的襯底是非常有用的。這種GaN晶體襯底通過(guò)將由汽相處延如HVPE (氫化物汽相處延)或MOVPE (金屬有機(jī)汽相處延)生長(zhǎng)的GaN晶體切割為預(yù)定形狀的襯底并磨削(grind)、研磨(lap)和/ 或刻蝕其主表面來(lái)形成。為了通過(guò)在晶體生長(zhǎng)表面上形成具有良好結(jié)晶性(意味著晶體中的原子排列有序；下面相同)的至少一個(gè)半導(dǎo)體層，該晶體生長(zhǎng)表面是GaN晶體襯底的一個(gè)主表面，獲得具有優(yōu)異性能的半導(dǎo)體器件，提出了在晶體生長(zhǎng)表面上形成具有減小的翹曲(warpage)和表面粗糙度的GaN晶體襯底(例如參見(jiàn)日本專(zhuān)利特開(kāi)號(hào)2000-012900 (專(zhuān)利文獻(xiàn)1))。即使當(dāng)GaN晶體襯底的晶體生長(zhǎng)表面具有減小的翹曲和表面粗糙度，但是，如果 GaN晶體襯底的后表面(意味著另一主表面，亦即，與晶體生長(zhǎng)表面相對(duì)的表面；下面相同) 具有大的翹曲，當(dāng)在襯底的晶體生長(zhǎng)表面上形成半導(dǎo)體層時(shí)，這將導(dǎo)致襯底的背表面和基座(意味著在其上布置襯底的工作臺(tái)；下面相同)之間形成的間隙部分增加。結(jié)果，從基座到襯底傳遞的熱量被不勻地分布，以及在襯底的晶體生長(zhǎng)表面上不能均勻地和穩(wěn)定地形成半導(dǎo)體層。因而，有在襯底的晶體生長(zhǎng)表面上不能形成具有良好結(jié)晶性的半導(dǎo)體層的問(wèn)題， 因此不能獲得具有優(yōu)異性能的半導(dǎo)體器件。此外，盡管GaN晶體襯底的后表面通常具有大于晶體生長(zhǎng)表面的表面粗糙度，但是當(dāng)該后表面具有極其大的表面粗糙度時(shí)，發(fā)生如上所述的相同問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種GaN晶體襯底，具有減小翹曲的后表面，以及允許在其晶體生長(zhǎng)表面上形成具有良好結(jié)晶性的半導(dǎo)體層，提供一種制造該GaN晶體襯底的方法以及制造半導(dǎo)體器件的方法。本發(fā)明是一種具有晶體生長(zhǎng)表面和與該晶體生長(zhǎng)表面相對(duì)的后表面的GaN晶體襯底，后表面具有滿(mǎn)足-SOymSWao ^ 50 μ m的翹曲Wao。在根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底中，后表面可以具有滿(mǎn)足Raao ^ 10 μ m的表面粗糙度Raao。此外，后表面可以具有滿(mǎn)足Ryao < 75 μ m的表面粗糙度Ryao。此外，晶體生長(zhǎng)表面可以具有滿(mǎn)足-50 μ m彡ff(c)彡50 μ m的翹曲Wfc)，滿(mǎn)足Rafc)彡IOnm的表面粗糙度R(c)，以及滿(mǎn)足Ry(c) ( 60nm的表面粗糙度Ryfc)。
此外，本發(fā)明是上述制造GaN晶體襯底的方法，包括從生長(zhǎng)的GaN晶體當(dāng)中切割 GaN晶體襯底，并處理該GaN晶體襯底的后表面的步驟，其中處理該GaN晶體襯底的后表面的步驟包括磨削該后表面、研磨該后表面以及刻蝕該后表面的至少一個(gè)步驟。
此外，本發(fā)明是一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括準(zhǔn)備上述GaN晶體襯底作為襯底，以及在該GaN晶體襯底的晶體生長(zhǎng)表面的側(cè)面上生長(zhǎng)至少一個(gè)III族氮化物晶體層的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種GaN晶體襯底，具有減小翹曲的后表面和允許在其晶體生長(zhǎng)表面上形成的半導(dǎo)體層具有良好的結(jié)晶性，提供一種制造該GaN晶體襯底的方法以及制造半導(dǎo)體器件的方法。
從本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，同時(shí)結(jié)合附圖，將使本發(fā)明的上述及其他目的、特點(diǎn)、 方面和優(yōu)點(diǎn)變得更明顯。


圖IA和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底后表面的翹曲的示意性剖面圖。
圖2是說(shuō)明測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底后表面的翹曲的方法流程圖。
圖3是測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底后表面的翹曲的方法中使用的測(cè)量設(shè)備的示意性視圖。
圖4示出了測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底后表面的翹曲的方法中的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的示意性平面圖。
圖5示出了多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的排列的示意性視圖。
圖6A是用于8-相鄰高斯濾波器的中心的示意性視圖，說(shuō)明用作系數(shù)的高斯函數(shù) f(x，y)被排列的位置。
圖6B是用于8-相鄰高斯濾波器的中心的示意性視圖，說(shuō)明在歸一化之前具有ο =5的系數(shù)的排列。
圖6C是用于8-相鄰高斯濾波器的中心的示意性視圖，說(shuō)明在歸一化之后具有ο =5的系數(shù)的排列。
圖7Α和7Β示出了測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底后表面的翹曲方法中的翹曲計(jì)算步驟的示意性視圖。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底的制造方法的示意性剖面圖。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的示意性剖面圖。
圖10示出了 GaN晶體襯底后表面的翹曲和半導(dǎo)體器件的成品率之間的關(guān)系視圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
參考圖IA和1Β，在根據(jù)本發(fā)明的GaN晶體襯底的實(shí)施例中，與晶體生長(zhǎng)表面IOc 相對(duì)的后表面IOr具有滿(mǎn)足-50 μ m彡ff(E) ^ 50 μ m的翹曲Wao，導(dǎo)致后表面IOr如圖IA所示凹入地彎曲的翹曲用正的(+)符號(hào)表示，以及導(dǎo)致后表面IOr如圖IB所示中凸地彎曲的翹曲用負(fù)的(_)符號(hào)表示。翹曲Wao被定義為后表面IOr的最凸起部分的位移值z(mì)p和最凹入部分的位移值z(mì)v之間的高度差。參考圖IA和1B，如果后表面IOr的翹曲W00滿(mǎn)足Wao < -50 μ m或Wao > 50 μ m， 那么GaN晶體襯底10和基座9之間形成的間隙部分9s增加。當(dāng)在GaN晶體襯底10的晶體生長(zhǎng)表面IOc上生長(zhǎng)至少一個(gè)III族氮化物晶體層20作為半導(dǎo)體層時(shí)，這導(dǎo)致從基座9 至GaN晶體襯底10傳遞的熱量不均勻分布。結(jié)果，半導(dǎo)體層20不能均勻地和穩(wěn)定地生長(zhǎng)， 使之難以制造均勻地形成并具有優(yōu)異性能的半導(dǎo)體器件。鑒于上面的情況，更優(yōu)選后表面IOr具有滿(mǎn)足-；35 μ m彡ff(E) ^ 45 μ m的S曲W00。 當(dāng)后表面IOr的翹曲用正的⑴符號(hào)表示時(shí)，后表面IOr和基座9的表面之間形成的間隙部分9s是圖IA所示的封閉空間。另一方面，當(dāng)后表面IOr的翹曲用負(fù)的㈠符號(hào)表示時(shí)， 后表面IOr和基座9的表面之間形成的間隙部分9s是如圖IB所示的開(kāi)口空間。因此，當(dāng)在襯底10的晶體生長(zhǎng)表面IOc上形成半導(dǎo)體層20時(shí)，翹曲用正的(+)符號(hào)表示時(shí)的襯底中的熱量分布小于翹曲用負(fù)的(_)符號(hào)表示時(shí)襯底中的熱量分布?？梢灶A(yù)期翹曲的優(yōu)選范圍在正的(+)側(cè)面上比在負(fù)的(_)側(cè)面上更大。由于襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr通常具有高表面粗糙度，通過(guò)下述準(zhǔn)確地測(cè)量后表面IOr的翹曲的方法，測(cè)量襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr的翹曲。參考圖2，該測(cè)量方法是使用激光位移量測(cè)計(jì)測(cè)量與襯底的晶體生長(zhǎng)表面相對(duì)的后表面翹曲，以及襯底被布置在襯底支撐臺(tái)上的方法。該方法包括使用激光位移量測(cè)計(jì)，探測(cè)分別對(duì)應(yīng)于襯底的后表面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的多個(gè)位移值的襯底探測(cè)步驟S 1 ；除去多個(gè)位移值中包含的噪聲的噪聲去除步驟S2 ；通過(guò)從多個(gè)位移值除去分別對(duì)應(yīng)于襯底的外周邊部分中的測(cè)量點(diǎn)的那些位移值，用于計(jì)算用于計(jì)算的多個(gè)位移值的外周邊部分去除步驟S3 ；使用于計(jì)算的多個(gè)位移值平滑，以計(jì)算翹曲表面的平滑步驟S4 ；計(jì)算到翹曲面具有最小距離的最好配合面的最好配合面計(jì)算步驟S5 ；以及，計(jì)算在相對(duì)于最好配合面的一側(cè)上從最好配合面到由翹曲面的最大位移值表示的點(diǎn)的距離與在相對(duì)于最佳符合面的另一側(cè)上從最佳配合面到由翹曲面的最大位移值表示的點(diǎn)的距離總和作為翹曲的翹曲計(jì)算步驟S6。禾Ij用如上所述的測(cè)量方法，即使襯底具有有高表面粗糙度的后表面(例如，具有不少于50nm的表面粗糙度Ra)，也可以測(cè)量襯底的后表面的翹曲。應(yīng)當(dāng)注意，表面粗糙度Ra是通過(guò)在其平均線(xiàn)的方向中從粗糙度曲線(xiàn)采樣具有參考長(zhǎng)度的部分，累積從采樣部分的平均線(xiàn)至測(cè)量曲線(xiàn)的偏差的絕對(duì)值，并計(jì)算參考長(zhǎng)度的平均值而獲得的值。此外，在圖2中，用實(shí)線(xiàn)框圍繞的步驟是不可缺少的步驟，以及用虛線(xiàn)框圍繞的步驟是任意的步驟。轉(zhuǎn)向圖3，激光位移量測(cè)計(jì)15是通過(guò)在襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上施加激光束31來(lái)測(cè)量襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr的位移量的設(shè)備。對(duì)于激光器的類(lèi)型沒(méi)有特別的限制，例如使用具有670nm波長(zhǎng)的紅色半導(dǎo)體激光器。對(duì)于測(cè)量技術(shù)沒(méi)有特別的限制，例如使用激光聚焦技術(shù)。盡管采用激光聚焦技術(shù)的激光位移量測(cè)計(jì)與采用光學(xué)干涉量度法的平面測(cè)試器相比，具有較低的準(zhǔn)確性，但是它可以測(cè)量具有不少于50nm的表面粗糙度Ra的粗糙后表面。此外，與采用光學(xué)干涉量度法的平面測(cè)試器不同，采用激光聚焦技術(shù)的激光位移量測(cè)計(jì)可以獲得反射光束31r，因此它可以分析并處理位移值。參考圖3和4，在襯底支撐臺(tái)12上布置襯底(GaN晶體襯底10)。盡管對(duì)于怎樣在襯底支撐臺(tái)12上布置襯底(GaN晶體襯底10)沒(méi)有特別的限制，但是襯底(GaN晶體襯底10) 優(yōu)選被布置在具有三個(gè)支撐部分12h的襯底支撐臺(tái)12上，以便襯底(GaN晶體襯底10)的晶體生長(zhǎng)表面IOc被三個(gè)支撐部分1 支撐。僅僅由三個(gè)支撐部分1 支撐襯底(GaN晶體襯底10)的晶體生長(zhǎng)表面IOc的外周邊部分可以使翹曲測(cè)量過(guò)程中對(duì)晶體生長(zhǎng)表面IOc 的損壞最小化。此外，即使當(dāng)被上面的三個(gè)部分支撐時(shí)，襯底(GaN晶體襯底10)傾斜，同時(shí)通過(guò)計(jì)算到翹曲面(意味著表示后表面翹曲的彎曲表面；下面相同)具有最小距離的最佳配合面，可以補(bǔ)償襯底(GaN晶體襯底10)的傾斜，并計(jì)算從最佳配合面至翹曲面的距離。
參考圖2至4，盡管對(duì)于襯底探測(cè)步驟Sl沒(méi)有特別的限制，但是可以通過(guò)以漸進(jìn)的方式在二維方向上(意味著圖4中的X方向和Y方向；下面相同)移動(dòng)襯底(GaN晶體襯底10)的同時(shí)，測(cè)量激光位移量測(cè)計(jì)15和襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr之間的距離L，從而執(zhí)行該步驟。二維方向上的襯底(GaN晶體襯底10)的逐漸移動(dòng)，可以以逐漸的方式在二維方向上移動(dòng)耦合襯底支撐臺(tái)12的驅(qū)動(dòng)部分13到驅(qū)動(dòng)單元14，來(lái)執(zhí)行。驅(qū)動(dòng)單元 14被位置控制單元16控制。
在此情況下，在襯底后表面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)當(dāng)中用激光束31照射的測(cè)量點(diǎn) IOOp (任意規(guī)定的測(cè)量點(diǎn))的二維方向上的位置數(shù)據(jù)經(jīng)由位置控制單元16被收集到數(shù)據(jù)分析單元18。這里，圖3中的箭頭32表示其中位置數(shù)據(jù)被傳送的方向。
盡管對(duì)于怎樣測(cè)量距離L沒(méi)有特別的限制，但是它可以，例如，通過(guò)激光聚焦技術(shù)來(lái)測(cè)量。下面將描述激光聚焦技術(shù)。從激光位移量測(cè)計(jì)15中的光源發(fā)射的入射光束31i 經(jīng)由物鏡(未示出)被施加到襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上的任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn) 100p，物鏡借助于音叉(timing fork)在激光位移量測(cè)計(jì)15內(nèi)以高速上下移動(dòng)。來(lái)自任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn)IOOp的反射光束31r通過(guò)激光位移量測(cè)計(jì)15中的針孔(未示出)并到達(dá)光接收元件(未示出)。根據(jù)共焦原理，當(dāng)入射光束31i被聚焦在襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上的任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn)IOOp上時(shí)，在針孔的位置處，反射光束31ι 被聚焦為一個(gè)點(diǎn)， 并進(jìn)入該光接收元件。在此情況下，通過(guò)用傳感器(未示出)測(cè)量音叉的位置，可以測(cè)量激光位移量測(cè)計(jì)15和襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上的任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn)之間的距離 L0利用該方法，可以測(cè)量襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上的任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn)IOOp 的位移值z(mì)(a,b)(意味著Z方向上的位移值；下面相同)。
在此情況下，襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)IOp當(dāng)中的任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn)IOOp的位移值數(shù)據(jù)經(jīng)由激光位移量測(cè)計(jì)控制單元17被數(shù)據(jù)分析單元18收集。這里，圖3中的箭頭33表示其中位移值數(shù)據(jù)被傳送的方向。
接下來(lái)，如圖3和4所示，以漸進(jìn)的方式(例如，以恒定間距P，在X方向或Y方向上)移動(dòng)之后，執(zhí)行以上測(cè)量，因此可以獲得以間距P鄰近于任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn)IOOp的測(cè)量點(diǎn)的Z方向中的位移值數(shù)據(jù)。通過(guò)重復(fù)以上操作，可以獲得二維方向(X方向和Y方向)上的位置數(shù)據(jù)和襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)IOp的每一個(gè)的Z方向中的位移值。二維方向(X方向和Y方向)上的位置數(shù)據(jù)和如上所述獲得的Z方向中的位移值數(shù)據(jù)被收集到數(shù)據(jù)分析單元18。
如圖4所示，當(dāng)在二維方向上，在恒定間距P下，以逐漸的方式移動(dòng)圓形的襯底 (GaN晶體襯底10)時(shí)，可能有激光束被施加到襯底支撐臺(tái)12而不是襯底(GaN晶體襯底10) 的后表面IOr的情況。如圖4所示，當(dāng)襯底(GaN晶體襯底10)被布置在襯底支撐臺(tái)12的凹入部分中時(shí)，在襯底支撐臺(tái)12的非凹入部分的表面1 上可能有測(cè)量點(diǎn)120a，以及在襯底支撐臺(tái)12的凹入部分的表面12b上可能有測(cè)量點(diǎn)120b。6
在此情況下，參考圖3，可以用如下所述除去的測(cè)量點(diǎn)120a和120b，探測(cè)分別對(duì)應(yīng)于襯底(GaN晶體襯底10)后表面IOr上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的多個(gè)位移值。具體地，通過(guò)僅僅探測(cè)任意規(guī)定的測(cè)量點(diǎn)100p，可以除去測(cè)量點(diǎn)120a和120b，該測(cè)量點(diǎn)IOOp具有到激光位移量測(cè)計(jì)15的距離L，滿(mǎn)足關(guān)系La < L < Lb，其中La是激光位移量測(cè)計(jì)15和襯底支撐臺(tái)12 的非凹入部分的表面1 之間的距離，以及Lb是激光位移量測(cè)計(jì)15和襯底支撐臺(tái)12的凹入部分的表面12b之間的距離。因而，可以獲得分別對(duì)應(yīng)于襯底(GaN晶體襯底10)后表面 IOr上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)IOp的多個(gè)位移值。盡管對(duì)于噪聲去除步驟S2沒(méi)有特別的限制，只要它除去多個(gè)位移值中包含的噪聲，但是對(duì)于該步驟它優(yōu)選使用中值濾波器。參考圖5，中值濾波器是，通過(guò)以升序或降序排列位移值Z(a,b)和鄰近該位移值Z(a,b)的多個(gè)位移值Z^u+D，Z(a_ljb), Z(a_ljW), z(a,b+1), Z(a, b-1) ‘ Z (a+lb+1) ‘ Z (a+1，b)‘和 Z (a+1，b_l) (意味著分別對(duì)應(yīng)于鄰近任意規(guī)定的測(cè)量點(diǎn)IOOp的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)IOlp, 102p, 103p, 104p, 105p, 106p, 107p, 108p的位移值，下面相同)時(shí)獲得的中值，代替多個(gè)位移值(意味著分別對(duì)應(yīng)于襯底(GaN晶體襯底10)的后表面IOr上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn) IOp的多個(gè)位移值；下面相同)當(dāng)中任意規(guī)定的位移值z(mì)(a’b)(意味著對(duì)應(yīng)于任意規(guī)定測(cè)量點(diǎn)IOOp的位移值，下面相同)的濾波器。在圖5中，以恒定間距P，在二維方向(X方向和 Y方向)上布置位移值z(mì)(a,b)和鄰近該位移值z(mì)(a,b)的多個(gè)位移值ζ (a_l，b+l)，Z(a_l，b)，Z(a-l，b_l)，
Z(a，b+1)，Z(a，b-1)，Z(a+l，b+l)，Z(a+l，b)，禾口 Z(a+l，b-1)。盡管圖5示出了鄰近并圍繞任意規(guī)定的位移值的八個(gè)位移值Zku+mZ^.bpZ^, b-1) ‘ Z (a, b+1) ‘ Z(a，b_l) Z(a+l,b+l) ‘ Z (a+1, b) ' ^ Z(a+l，b_l) 作為多個(gè)相鄰位移值(這種中值濾波器被稱(chēng)作8-相鄰中值濾波器)，但是多個(gè)相鄰測(cè)試點(diǎn)的數(shù)目不局限于八個(gè)。例如，也可以使用鄰近位移值的M個(gè)測(cè)試點(diǎn)(這種中值濾波器被稱(chēng)作24-相鄰中值濾波器)。對(duì)于外周邊部分去除步驟S3沒(méi)有特別的限制，只要它通過(guò)從多個(gè)位移值中除去分別對(duì)應(yīng)于襯底的外周邊部分中的測(cè)量點(diǎn)的那些位移值，計(jì)算用于計(jì)算的多個(gè)位移值。但是，當(dāng)在噪聲去除步驟S2中使用8-相鄰中值濾波器時(shí)，參考圖4，優(yōu)選除去分別對(duì)應(yīng)于從外周邊IOe向內(nèi)的至少兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)Illp和112p的位移值，作為從多個(gè)位移值除去分別對(duì)應(yīng)于襯底(GaN晶體襯底10)的外周邊部分中的測(cè)量點(diǎn)的位移值。這是因?yàn)?，?dāng)在噪聲去除步驟S2中使用8-相鄰中值濾波器時(shí)，參考圖4，鄰近從襯底(GaN晶體襯底10)的外周邊IOe向內(nèi)的一個(gè)或兩個(gè)點(diǎn)的位置處的位移值的八個(gè)位移值的至少一個(gè)是襯底支撐臺(tái)12的凹入部分的表面12b或非凹入部分的表面1 的位移值，因此以上噪聲去除步驟不能除去噪聲。利用該方法，從多個(gè)位移值除去分別對(duì)應(yīng)于襯底的外周邊部分中的測(cè)量點(diǎn)的位移值，獲得用于計(jì)算的多個(gè)位移值。參考圖7A和7B，盡管對(duì)于平滑步驟S4沒(méi)有限制，只要它平滑用于計(jì)算的多個(gè)位移值，以計(jì)算翹曲面40，但是對(duì)于該步驟，優(yōu)選使用高斯濾波器。高斯濾波器是，使用高斯函數(shù) f(x,y)作為加權(quán)系數(shù)，通過(guò)位移值z(mì)(a,b)和鄰近該位移值z(mì)(a,b)的多個(gè)位移值ζ
b)，z(^ljb-D, z(ajb+1), z(ajW), z(a+ljb+1), z(a+1,b)，禾口 Z(^m)的力口權(quán)平均值 ζ' (a, b)代替用于計(jì)算的多個(gè)位移值當(dāng)中的任意地規(guī)定位移值z(mì)(a,b)的濾波器。利用如上所述的平滑，即使后表面具有高表面粗糙度(例如，不少于50nm的表面粗糙度Ra)，也可以測(cè)量后表面的翹曲。二維高斯函數(shù)f (X，y)由以下公式⑴表示
權(quán)利要求
1.一種GaN晶體襯底，包括晶體生長(zhǎng)表面；以及與所述晶體生長(zhǎng)表面相對(duì)的后表面，所述后表面具有滿(mǎn)足-35 μ m < w(E) < 45 μ m的翹曲w ，所述翹曲w 為如下計(jì)算值在分別對(duì)應(yīng)于由二維方向上的位置數(shù)據(jù)表示的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的多個(gè)位移值中，從相對(duì)于最好配合面的一側(cè)上的最大位移值到所述最好配合面的距離與從相對(duì)于所述最好配合面的另一側(cè)上的最大位移值到所述最好配合面的距離的總和，所述晶體生長(zhǎng)表面具有滿(mǎn)足Rafc) ( IOnm的表面粗糙度Rafc)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的GaN晶體襯底，其中所述后表面具有滿(mǎn)足Raao( IOym的表面粗糙度Ra (E)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的GaN晶體襯底，其中所述后表面具有滿(mǎn)足Ryao^ 75 μ m的表面粗糙度Ry (R”
4.根據(jù)權(quán)利要求1的GaN晶體襯底，其中所述晶體生長(zhǎng)表面具有滿(mǎn)足-50 μ m < w(c) < 50 μ m的翹曲wfc)，所述翹曲wfc)通過(guò)采用光學(xué)干涉量度法的平面測(cè)試器測(cè)得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的GaN晶體襯底，其中所述晶體生長(zhǎng)表面具有滿(mǎn)足滿(mǎn)足Ryfc)( 60nm 的表面粗糙度Ryfc)。
6.一種制造權(quán)利要求1的GaN晶體襯底的方法，所述方法包括從生長(zhǎng)的GaN晶體中切割所述GaN晶體襯底的步驟；以及處理所述GaN晶體襯底的所述后表面的步驟，其中所述處理所述GaN晶體襯底的所述后表面的步驟包括磨削所述后表面、研磨所述后表面以及刻蝕所述后表面中的至少一個(gè)步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種GaN晶體襯底及其制造方法。所述GaN晶體襯底包括晶體生長(zhǎng)表面；以及與所述晶體生長(zhǎng)表面相對(duì)的后表面，所述后表面具有滿(mǎn)足-35μm≤w(R)≤45μm的翹曲w(R)，所述翹曲w(R)為如下計(jì)算值在分別對(duì)應(yīng)于由二維方向上的位置數(shù)據(jù)表示的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的多個(gè)位移值中，從相對(duì)于最好配合面的一側(cè)上的最大位移值到所述最好配合面的距離與從相對(duì)于所述最好配合面的另一側(cè)上的最大位移值到所述最好配合面的距離的總和。所述晶體生長(zhǎng)表面具有滿(mǎn)足Ra(C)≤10nm的表面粗糙度Ra(C)。所述GaN晶體襯底具有減小翹曲的后表面，并允許在其晶體生長(zhǎng)表面上形成具有良好結(jié)晶性的半導(dǎo)體層。
文檔編號(hào)C30B33/08GK102492992SQ20111039391
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者田中仁子 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社