[發明專利]III族氮化物復合襯底及其制造方法，層疊的III族氮化物復合襯底，以及III族氮化物半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201380073228.7
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN104995713A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 石橋惠二;柳澤拓彌;上松康二;關裕紀;山本喜之
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L33/32
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

1.一種III族氮化物復合襯底，其具有75mm以上的直徑并且包括彼此接合的支撐襯底和III族氮化物膜，所述III族氮化物膜具有50nm以上且小于10μm的厚度，

所述III族氮化物膜的厚度的標準偏差s_t與該III族氮化物膜的厚度的平均值m_t的比率s_t/m_t為0.01以上且0.5以下，并且

在所述III族氮化物膜的主面和預定平面取向的平面之間的偏離角的絕對值的標準偏差s_o與該偏離角的絕對值的平均值m_o的比率s_o/m_o為0.005以上且0.6以下。

2.根據權利要求1所述的III族氮化物復合襯底，其中，

所述III族氮化物復合襯底的III族氮化物膜側主面的均方根粗糙度的平均值m_III-N為0.4nm以上且10nm以下，并且

所述III族氮化物膜側主面的均方根粗糙度的標準偏差s_III-N與該均方根粗糙度的平均值m_III-N的比率s_III-N/m_III-N為0.008以上且0.5以下。

3.根據權利要求1或2所述的III族氮化物復合襯底，其中，

所述III族氮化物復合襯底的III族氮化物膜側主面的翹曲W_III-N與所述III族氮化物復合襯底的直徑D的比率W_III-N/D為-7×10^-4以上且8×10^-4以下。

4.根據權利要求1至3中的任一項所述的III族氮化物復合襯底，其中，

所述III族氮化物膜的熱膨脹系數α_III-N與所述支撐襯底的熱膨脹系數α_s的比率α_III-N/α_S為0.75以上且1.25以下，并且

所述III族氮化物膜的厚度t_III-N與所述支撐襯底的厚度t_s的比率t_III-N/t_S為1×10^-4以上且2×10^-2以下。

5.根據權利要求1至4中的任一項所述的III族氮化物復合襯底，其中，

所述III族氮化物膜的主面的雜質金屬原子為1×10¹³原子/cm²以下。

6.根據權利要求1至5中的任一項所述的III族氮化物復合襯底，其中，

所述支撐襯底具有3W·m^-1·K^-1以上且280W·m^-1·K^-1以下的熱導率λ_S。

7.根據權利要求1至6中的任一項所述的III族氮化物復合襯底，其中，

所述支撐襯底具有150GPa以上且500GPa以下的楊氏模量E_s。

8.根據權利要求1至7中的任一項所述的III族氮化物復合襯底，其中，

所述III族氮化物復合襯底具有100mm以上的直徑。

9.一種層疊的III族氮化物復合襯底，其包括：

如權利要求1中所述的III族氮化物復合襯底，以及

被設置在所述III族氮化物復合襯底的III族氮化物膜側主面上的至少一個III族氮化物層。

10.一種III族氮化物半導體器件，其包括：

如權利要求1中所述的III族氮化物復合襯底中的所述III族氮化物膜，以及

被設置在所述III族氮化物膜上的至少一個III族氮化物層。