用于连续 装置制造。
[0038]实例 1
[0039] 利用氨热方法在GaN种晶上生长GaN锭块，其中使用多晶GaN作为培养基，使用超 临界氨作为溶剂，且使用钠（相对于氨4. 5mol%到5mol% )作为矿化剂。温度介于500°C 到550°C之间，并且压力介于170MPa与240MPa之间。块状GaN晶体的厚度在3mm到15mm 范围内。通过用多线线锯使用钢线和金刚石浆液切割块状GaN晶体，获得3到20个GaN晶 片。沿c-平面切割块状GaN晶体，因此经切割晶片都是c-平面定向的。
[0040] 然后，用X射线衍射计测量一个切割后原样的晶片。首先，将入射束设定为相对于 晶片的Ga表面为17. 2833度，并将检测器与晶片的Ga表面的角度也设定为17. 2833度。然 后，2 0扫描显示002衍射峰，其高度为约20,OOOcps(每秒计数）。然后，将入射束设定 为相对于晶片的Ga表面10. 8662度，并将检测器与晶片的Ga表面的角度设定为89. 0886 度。沿晶片的110方向辐照入射束，使得可检测114衍射。在这种设定中，2 0 -?扫描未检 测到任何来自114衍射的峰。还可使用《扫描来代替2 0扫描。
[0041] 用金刚石浆液抛光切割后原样的晶片。用常规蜡将晶片安装在金属块上。Ga-极 性表面面朝上，使得抛光Ga-极性表面。使用具有毡垫和1ym金刚石浆液的旋转抛光机将 晶片的Ga-极性表面抛光几小时。如果需要，可任选地抛光N-极性表面。然后，用x射线 衍射计测试经抛光晶片。与切割后原样的晶片类似，测量来自002和114平面的x射线衍 射。晶片显示来自002衍射的高度为约20,OOOcps的峰和来自114衍射的高度为约40cps 的峰。114峰强度对002峰强度的比率为1/500。这个比率指示，仍保留损坏层。
[0042] 在金刚石抛光后，用化学机械抛光（CMP)使用粒径为约10nm的胶体二氧化硅抛 光晶片。在抛光几小时后，用x射线衍射计测试晶片，且来自002和114衍射的峰强度为 20,OOOcps和2300cps。峰比率为23/200,并且确认已去除损坏层。
[0043] 优点和改自
[0044] 本发明提供适于装置制造的第III族氮化物品片。通过用入射束相对于表面的角 度小于15度的x射线衍射测试经抛光晶片，确认晶片表面的质量已准备好用于连续装置制 造。
[0045]可能的修改
[0046] 尽管优选实施例描述GaN晶体，但本发明适用于其它第III族氮化物合金，例如 A1N、AlGaN、InN、InGaN或GaAlInN。
[0047] 尽管优选实施例描述氨热生长作为块体生长方法，但可使用其它生长方法，例如 高压溶液生长、熔剂生长、氢化物气相外延、物理气相传输或升华生长，只要生长方法可生 长可切割成品片的块晶即可。
[0048] 尽管优选实施例描述c-平面晶片，但本发明适用于其它定向，例如m-平面、a-平 面和半极性平面，包含（但不限于）101平面、102平面、103平面、111平面、112平面或113 平面。同样，本发明适用于与低指数平面（例如c-平面、m-平面、a-平面和半极性平面） 错向在+/-10度内的晶片。
[0049] 尽管优选实施例描述c-平面晶片的Ga-极性表面，但本发明可适于任何极性或半 极性平面的N-极性表面。
[0050] 尽管优选实施例描述用多线线锯切割，但还可使用其它切割方法，例如内片锯、外 片锯、多片锯和单线线锯。
[0051] 尽管优选实施例描述114衍射来评估表面损坏，但可使用来自其它晶面的衍射， 只要入射x射线束与表面所成的角度小于15度即可。
[0052] 尽管优选实施例描述金刚石抛光和使用胶体二氧化娃的CMP作为抛光步骤，但可 使用其它抛光步骤，包含气相蚀刻。
[0053] 参考f献
[0054] 以下参考文献是以引用方式并入本文中：
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【主权项】
1. 一种从块状第III族氮化物晶体切割的根据第III族氮化物晶体的晶片，其对于相 对于所述晶片的表面的角度小于15度的入射束显示至少一个X射线衍射峰。
2. 根据权利要求1所述的晶片，其中所述表面是经抛光表面。
3. 根据权利要求1或2所述的晶片，其中所述表面是损坏表面，并且已去除足量的所述 损坏表面，使得所述晶片对于相对于所述表面的角度小于15度的入射束展现所述至少一 个X射线衍射峰。
4. 根据权利要求1到3中任一权利要求所述的晶片，其中所述晶片具有（a)以C-平面 定向或（b)从所述C-平面错向的表面，并且其中所述表面错向在+/-10度内。
5. 根据权利要求4所述的晶片，其中所述衍射峰来自第III族氮化物晶体的114平面。
6. 根据权利要求5所述的晶片，其中来自114平面的所述衍射峰的峰强度大于来自 002平面的衍射峰的峰强度的1/100。
7. 根据权利要求1到3中任一权利要求所述的晶片，其中所述晶片选自由以下组成的 群组：m-基面晶片、a-基面晶片、101基面晶片、102基面晶片、103基面晶片、111基面晶片、 112基面晶片和113基面晶片，其中所述晶片具有（a)以所述基面定向或（b)从所述基面错 向的表面，并且其中所述表面错向在+/-10度内。
8. 根据权利要求1到7中任一权利要求所述的晶片，其中所述第III族氮化物晶体包 括氮化镓晶体。
9. 一种制造第III族氮化物晶片的方法，其包括（a)生长第III族氮化物的块状晶体， (b)将所述块状晶体切割成晶片，（c)抛光选自所述晶片的晶片的至少一个表面，直到所述 晶片对于相对于所述表面的角度小于15度的入射束显示至少一个X射线衍射峰为止。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述抛光步骤包括使用金刚石浆液抛光。
11. 根据权利要求9或10所述的方法，其中所述抛光步骤包括使用胶体二氧化硅抛光。
12. 根据权利要求9到11中任一权利要求所述的制造第III族氮化物晶片的方法，其 中所述晶片具有（a)以C-平面定向或（b)从所述C-平面错向的表面，并且其中所述表面 错向在+/-10度内。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述X射线衍射来自第III族氮化物晶体的114 平面。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中来自114平面的所述衍射峰的峰强度大于来自 002平面的所述衍射峰的峰强度的1/100。
15. 根据权利要求9到11中任一权利要求所述的方法，其中所述晶片选自由以下组成 的群组：m-基面定向的晶片、a-基面定向的晶片、101基面定向的晶片、102基面定向的晶片、 103基面定向的晶片、111基面定向的晶片、112基面定向的晶片和113基面定向所述的晶 片，其中所述晶片具有（a)以所述基面定向或（b)从所述基面错向的表面，并且其中所述表 面错向在+/-10度内。
16. 根据权利要求9到15中任一权利要求所述的方法，其中所述第III族氮化物包括 氮化镓。
17. -种测试从块状第III族氮化物晶体切割的第III族氮化物晶片的表面损坏的方 法，其包括用相对于所述损坏表面的角度小于15度的入射束测量X射线衍射峰。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述晶片具有（a)以C-平面定向或（b)从所述 C-平面错向的表面，并且其中所述表面错向在+/-10度内。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述X射线衍射峰来自所述第III族氮化物晶 体的114平面。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中比较来自114平面的所述衍射峰的峰强度与来 自002平面的所述衍射峰的峰强度。
21. 根据权利要求20所述的方法，并且其进一步包括验证来自114平面的所述衍射峰 的所述峰强度大于来自002平面的所述衍射峰的所述峰强度的1/100。
22. 根据权利要求17到21中任一权利要求所述的方法，其中第III族氮化物包括氮化 镓。
【专利摘要】本发明在一种情况中提供第III族氮化物晶片，其是从第III族氮化物锭块切割，经抛光以去除表面损坏层并经x射线衍射测试。使x射线入射束以小于15度的角度辐照，并评估衍射峰强度。通过这种测试的第III族氮化物晶片具有足以用于装置制造的表面质量。本发明在一种情况中还提供通过以下方式产生第III族氮化物晶片的方法：切割第III族氮化物锭块、抛光所述晶片的至少一个表面，并用相对于所述表面的入射束角度小于15度的x射线衍射测试所述表面质量。本发明在一种情况中还提供使用相对于所述表面的入射束角度小于15度的x射线衍射测试第III族氮化物晶片的所述表面质量的测试方法。
【IPC分类】C30B7-10, H01L21-66, C30B29-40, G01N23-201
【公开号】CN104781454
【申请号】CN201380055415
【发明人】桥本忠朗
【申请人】希波特公司, 首尔半导体股份有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年3月13日
【公告号】EP2900850A1, US20140084297, WO2014051684A1