GaN衬底储存方法技术

本发明专利技术涉及GaN衬底储存方法。提供一种可以用于制造有利性能的半导体器件的储存GaN衬底的方法。在GaN衬底储存方法中，GaN衬底(1)储存在具有18vol.％或以下的氧浓度和/或12g/m3或以下的水蒸汽浓度的气氛中。在由储存方法储存的GaN衬底上的第一主面的表面粗糙度Ra和第二主面的表面粗糙度Ra分别不大于20nm和不大于20μm。另外，实施该GaN衬底以使得主面与(0001)面形成偏轴角，该偏轴角在方向上为0.05°到2°，以及在方向上为0°到1°。

【技术实现步骤摘要】
GaN衬底储存方法本申请是申请日为2007年6月14日、申请人为“住友电气工业株式会社”、专利技术名称为“GaN衬底的储存方法、储存的衬底、和半导体器件及其制造方法”、申请号为“2007101101688”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于制造半导体器件的GaN衬底的储存方法、通过该储存方法储存的GaN衬底、在该GaN衬底上至少形成单薄层半导体层的半导体器件、和制造这种半导体器件的方法。
技术介绍
在发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和其它半导体器件中广泛地使用GaN衬底。在这种使用的GaN衬底中，制造这些衬底的工艺一般和采用制造的GaN衬底来制造半导体器件的工艺分开，这意味着制造的GaN衬底要储存一段固定的时间周期，然后才能用于生产半导体器件。因此，到目前为止，已经提出了多种容纳和储存制造的GaN衬底的方法。(例如，参考文献：日本未审查的专利申请公开2000-355392)。然而，利用这些常规的GaN衬底储存方法，因为GaN衬底容纳和储存在新鲜空气气氛中，由于长期储存，GaN衬底的表面氧化了，这抑制了制造具有有利性能的半导体器件。
技术实现思路
本专利技术致力于解决这个问题，并且本专利技术的目的是获得：储存可以制造有利性能的半导体器件的GaN衬底的方法，通过该储存方法储存的GaN衬底，在该GaN衬底上至少形成单薄层(single-lamina)半导体层的半导体器件，和制造这种半导体器件的方法。本专利技术的一个方面是在具有18vol.％或以下的氧浓度和/或25g/m3或以下的水蒸汽浓度的气氛下储存GaN衬底的方法。在涉及本专利技术的GaN衬底储存方法中，可以使氧浓度为5vol.％或以下，和/或使水蒸汽浓度为17g/m3或以下。另外，在通过涉及本专利技术的储存方法储存的GaN衬底中，可以使其第一主面的表面粗造程度Ra为20nm或以下，同时使其第二主面的表面粗造程度Ra为20μm或以下。同样，第一主面的粗造程度Ra可以达到5nm或以下，同时第二主面的粗造程度Ra可以达到10μm或以下。此外，在涉及本专利技术的GaN衬底储存方法中，可以使由GaN衬底主面和(0001)面形成的偏轴角，在方向上在0.05°和2°之间，端点包括在内；在方向上在0°和1°之间，端点包括在内。同样，该偏轴角，在方向上，在0.1°和0.8°之间，端点包括在内；在方向上，在0°和0.6°之间，端点包括在内。这里，“主面”意指第一主面和第二主面两个。本专利技术的另一方面是通过上述的储存方法储存的GaN衬底。本专利技术的再一个方面是一种半导体器件，其中在通过该储存方法储存的GaN衬底的第一主面上至少形成单薄层半导体层。本专利技术的又一个方面是一种半导体器件制造方法，该方法包括选择通过该储存方法储存的GaN衬底作为基底、以在GaN衬底第一主面上至少生长单薄层半导体层的步骤。本专利技术提供一种储存能够制造有利特性的半导体器件的GaN衬底的方法，并提供一种通过该储存方法储存的GaN衬底，在GaN衬底上至少形成单薄层半导体层的半导体器件，和制造这种半导体器件的方法。结合附图，由下面的详细描述，本专利技术的上述的和其它的目的、特征和优点对于本领域的技术人员更容易明白。附图说明图1是示出涉及本专利技术的GaN衬底储存方法的一个实施例的示意图；图2是描绘涉及本专利技术的半导体器件制造方法的一个实施例的示意图；和图3是表示在用来储存GaN衬底的气氛中氧和水蒸汽浓度之间的关系和半导体器件的性质的图。具体实施方式实施例模式1涉及本专利技术的GaN衬底储存方法的特征在于：GaN衬底储存在氧浓度为18vol.％或以下和/或水蒸汽浓度为25g/m3或以下的气氛中。在氧浓度为18vol.％或以下和/或水蒸汽浓度为25g/m3或以下的气氛中储存GaN衬底能抑制GaN衬底表面的氧化，使得能够制造有利特性的半导体器件。从这一点看，氧浓度优选为5vol.％或以下，和/或水蒸汽浓度为17g/m3或以下，更优选，氧浓度优选为1vol.％或以下，和/或水蒸汽浓度为4g/m3或以下。这里，没有具体限制在用来储存GaN衬底的气氛中使氧浓度为18vol.％或以下、和/或使水蒸汽浓度为25g/m3或以下的技术，其中例如可以使用如图1所示的储存器件10。储存器件10提供有进气线20、进气阀29、排气线40和排气阀41。在用来储存GaN衬底的气氛中，用来将氧浓度减小到不大于18vol.％的技术的实例包括下述技术(称为“技术A-1”-在下文中同样)，参考图1，通过该技术，将GaN衬底1放置在储存器件10内部，氧浓度为18vol.％或以下的气体21经由进气线20和阀29被引入储存器件10，并且氧浓度高于18vol.％的气体41经由排气线40和阀49被排出储存器件10。也可以通过下述技术(称为“技术A-2”-在下文中同样)来减小氧浓度，通过该技术，将氧净化剂31同GaN衬底1一起放在储存器件10中。此外，技术A-1和技术A-2可以一前一后协同使用。这里，氧浓度为18vol.％或以下的气体没有具体限制，但是考虑到不能与GaN衬底的表面产生化学反应，优选氮气、氩气或其它氧浓度为18vol.％或以下的惰性气体。而且，没有具体限制氧净化剂，但是考虑到不能与GaN衬底的表面产生化学反应，优选活性铁氧化物、活性碳等。此外，在用来储存GaN衬底的气氛中，用来将水蒸汽浓度减小到不大于25g/m3的技术的实例包括下述技术(称为“技术B-1”-在下文中同样)，参考图1，通过该技术，将GaN衬底1放置在储存器件10内部，水蒸汽浓度为25g/m3或以下的气体22引入储存器件10，并且水蒸汽浓度高于25g/m3的气体42排出储存器件10；并且也包括下述技术(称为“技术B-2”-在下文中同样)，通过该技术，将脱水剂32同GaN衬底1一起放在储存器件10中。另外，技术B-1和技术B-2可以一前一后协同使用。这里，水蒸汽浓度为25g/m3或以下的气体没有具体限制，但是考虑到不能与GaN衬底的表面产生化学反应，优选氮气、氩气或其它的其中作为杂质的水蒸汽浓度为1vol.％或以下的惰性气体。而且，没有具体限制脱水剂，但是考虑到不能与GaN衬底的表面产生化学反应，优选硅胶活性碳等。此外，在用来储存GaN衬底的气氛中，使氧浓度为18vol.％或以下并且水蒸汽浓度为25g/m3或以下的技术的实例包括下述技术(称为“技术C-1”)，通过该技术，将GaN衬底1放置在储存器件10内部，氧浓度为18vol.％和水蒸汽浓度为25g/m3或以下的气体23被引入储存器件10，并且氧的氧浓度高于18vol.％和水蒸汽浓度高于25g/m3的气体43被排出储存器件10。另一个这种实例是下述的技术(称为“技术C-2”)，通过该技术，将氧净化剂31和脱水剂32同GaN衬底1一起放在储存器件10中。此外，技术C-1和技术C-2可以一前一后使用。这里，氧浓度为18vol.％或以下和水蒸汽浓度为25g/m3或以下的气体没有具体限制，但是考虑到不能与GaN衬底的表面产生化学反应，优选氮气、氩气或其它的其中氧浓度为18vol.％或以下和水蒸汽浓度为25g/m3或以下的惰性气体。另外，没有具体限制氧浓度的测量，但可以通过溶氧分析仪的方式进行。而且，没有具体限制水蒸汽浓度的测量，但可以通过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GaN衬底储存方法，其采用配备有进气阀和排气阀的储存器件，所述进气阀和排气阀与相应的进气线和排气相连接，所述GaN衬底储存方法包括：放置步骤，在所述储存器件的内部的气氛的温度为5℃至60℃的情况下，将多个准备形成器件的GaN衬底放置到所述储存器件中，其中，在所述放置步骤之前，将每个所述准备形成器件的GaN衬底处理成以使得沿着每个GaN衬底的第一主面具有20nm以下的表面粗糙度Ra，以及使得沿着每个GaN衬底的第二主面具有20μm以下的表面粗糙度Ra；进气/排气步骤，经由所述进气线和进气阀，将不大于18vol.％的氧浓度且不大于25g/m3的水蒸汽浓度的惰性气体引入到所述储存器件中，以及经由所述排气线和排气阀，将大于18vol.％氧浓度和大于25g/m3的水蒸汽浓度的气体从所述储存器件排出，从而在所述储存器件的内部生成具有18vol.％以下的氧浓度以及25g/m3以下的水蒸汽浓度的气氛；以及密封步骤，将多个衬底密封到对于氧和水蒸汽隔绝的储存容器中。

【技术特征摘要】
2006.06.14 JP 2006-1648321.一种GaN衬底储存方法，其采用配备有进气阀和排气阀的储存器件，所述进气阀和排气阀与相应的进气线和排气线相连接，所述GaN衬底储存方法包括：放置步骤，在所述储存器件的内部的气氛的温度为5℃至60℃的情况下，将多个准备形成器件的GaN衬底放置到所述储存器件中，其中，在所述放置步骤之前，将每个所述准备形成器件的GaN衬底处理成以使得沿着每个GaN衬底的第一主面具有20nm以下的表面粗糙度Ra，以及使得沿着每个GaN衬底的第二主面具有20μm以下的表面粗糙度Ra；进气/排气步骤，经由所述进气线和进气阀，将不大于18vol.％的氧浓度且不大于25g/m3的水蒸汽浓度的惰性气体引入到所述储存器件中，以及经由所述排气线和排气阀，将大于18vol.％氧浓度和大于25g/m3的水蒸汽浓度的气体从所述储存器件排出，从而在所述储存器件的内部生成具有18vol.％以下的氧浓度以及25g/m3以下的水蒸汽浓度的气氛；以及密封步骤，将多个衬底密封到对于氧和水蒸汽隔绝的储存容器中。2.根据权利要求1所述的GaN衬底储存方法，其中，在所述进气/排气步骤中，在所述储存器件的内部生成的所述气氛是氧浓度为5vol.％以下且水蒸汽浓度为17g/m3以下的气氛。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：井尻英幸，中畑成二，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP