CN1905149A - 化合物半导体构件的损伤评价方法 - Google Patents

化合物半导体构件的损伤评价方法 Download PDF

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CN1905149A CNA2006100930218A CN200610093021A CN1905149A CN 1905149 A CN1905149 A CN 1905149A CN A2006100930218 A CNA2006100930218 A CN A2006100930218A CN 200610093021 A CN200610093021 A CN 200610093021A CN 1905149 A CN1905149 A CN 1905149A
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Abstract

本发明提供能够高精度地评价表面的损伤的程度的化合物半导体构件的损伤评价方法及化合物半导体构件的制造方法以及损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体构件及氮化镓类化合物半导体膜。进行化合物半导体基板(10)的表面(10a)的分光偏振光分析测定。在利用分光偏振光分析测定得到的光学常数的光谱中,使用包括与化合物半导体基板的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱,来评价化合物半导体基板(10)的表面(10a)的损伤。

Description

化合物半导体构件的损伤评价方法
技术领域
本发明涉及化合物半导体构件的损伤评价方法、化合物半导体构件的制造方法、氮化镓类化合物半导体构件及氮化镓类化合物半导体膜。
背景技术
化合物半导体与Si相比具有多种优点。例如,化合物半导体中,通过调整组成可以控制能带间隙。另外,化合物半导体由于具有直接跃迁、宽能带间隙等光学特性,因此适用于例如LED或LD等光设备中。另外,由于化合物半导体具有高的载流子迁移率,因此还可以适用于高速设备中。
在制造所述光设备或高速设备等化合物半导体设备时,使用化合物半导体基板或在玻璃基板等非晶体基板上形成化合物半导体膜的叠层基板。在化合物半导体基板或叠层基板的表面上,例如形成化合物半导体膜或电极。化合物半导体设备的设备特性受到化合物半导体基板或者叠层基板与化合物半导体膜的界面、化合物半导体基板或者叠层基板与电极的界面的很大的影响。所以,化合物半导体设备的界面评价十分重要。
另外,在制造化合物半导体设备时,在几个制造程序中会在所述的界面上产生损伤。例如,由于化合物半导体基板或叠层基板的表面粗糙度对设备特性有影响,因此化合物半导体基板或叠层基板的表面被进行研磨处理或蚀刻处理。此时,因在表面产生划痕或变形而在该表面上产生损伤。另外,在化合物半导体基板或叠层基板的表面上,形成纳米尺寸的薄膜或微细图案时,例如使用干式蚀刻或湿式蚀刻等。此时,在化合物半导体基板或叠层基板的表面或薄膜、微细图案的表面就会产生损伤。
当在如上所述的在表面存在有损伤的化合物半导体基板或化合物半导体膜的表面上,例如通过生长外延膜而制造化合物半导体设备时,则由于存在于化合物半导体基板或化合物半导体膜与外延膜的界面上的损伤,使得设备特性恶化。
所以,作为评价化合物半导体基板或化合物半导体膜的表面的损伤的方法,通常来说使用利用了X射线衍射、扫描型电子射线显微镜(SEM)或阴极发光等的方法。
另一方面,在特开平11-87448号公报中,公布有使用偏振光分析测定法来评价基板的损伤的方法。该方法中,根据来自基板的反射光的强度的变化比例来评价损伤层的深度或损伤的程度。
另外,在特开2005-33187号公报中,公布有如下的方法,即,对晶片实施蚀刻处理,使用偏振光分析测定法来评价蚀刻处理后的晶片的表面构造。该方法中,将偏光了的光向晶片照射,使用由晶片反射的偏光来评价晶片的表面构造。具体来说,根据向晶片照射的偏光和被晶片反射的偏光的相位差Δ及振幅比Φ来推定晶片的表面构造。
但是,所述特开平11-87448号公报及特开2005-33187号公报中所公布的方法中,化合物半导体构件的表面的损伤评价的精度尚不充分,希望能够进一步提高该精度。
发明内容
所以,本发明的目的在于,提供可以高精度地评价表面的损伤程度的化合物半导体构件的损伤评价方法及化合物半导体构件的制造方法以及损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体构件及氮化镓类化合物半导体膜。
为了解决所述问题,(1)本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的光学常数的光谱中,使用包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱,评价所述化合物半导体构件的所述表面的损伤的工序。这里,所谓「光学常数的光谱」是指例如各波长的光学常数的数据。
本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法中,通过进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定,就会产生电子和空穴以库仑力结合了的状态的激子(exciton)。激子对包括与能带间隙对应的波长的波长区域的光学常数的光谱(以下称作「特定波长区域光谱」。)产生特别强的影响。所以,通过选择特定波长区域光谱而进行损伤评价,与使用了利用分光偏振光分析测定得到的光学常数的光谱整体的损伤评价相比,可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度。
另外,(2)所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值。
另外,(3)所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值。
这些情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复折射率的虚部的光谱。在该复折射率的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值的最大值G1max用于损伤评价中。最大值G1max是与特定波长区域光谱的1次微分的极值的绝对值相同的值。最大值G1max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G1max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(4)所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复折射率的虚部的光谱。在该复折射率的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值达到最大的波长λ1max用于损伤评价中。最大值λ1max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值λ1max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(5)所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的极大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复折射率的虚部的光谱。在该复折射率的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的极大值P1max用于损伤评价中。极大值P1max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P1max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
(6)本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,使用位于比包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域长的长波长侧的其他的波长区域的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述表面的损伤的工序。
(7)本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法包括:进行化合物半导体构件的损伤层的表面的分光偏振光分析测定的工序,该化合物半导体构件具有化合物半导体区域和设于所述化合物半导体区域上的所述损伤层;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,使用在所述化合物半导体区域和所述损伤层之间因光至少反射1次而在所述复折射率的虚部的光谱中产生的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述损伤层的所述表面的损伤的工序。
本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法中,在复折射率的虚部的光谱中,将其他的波长区域的峰(因反射而产生的峰)用于损伤评价中。该峰是在损伤的程度大的情况下被确认的。通过使用该峰,可以高精度地评价表面的损伤的程度。
另外,(8)所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值。
另外,(9)所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值。
这些情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复介电常数的虚部的光谱。在该复介电常数的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值的最大值(或特定波长区域光谱的1次微分的极值的绝对值)G2max用于损伤评价中。最大值G2max随着损伤的程度变大而有变大的倾向。这样,通过将最大值G2max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(10)所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复介电常数的虚部的光谱。在该复介电常数的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值达到最大的波长λ2max用于损伤评价中。波长λ2max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将波长λ2max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(11)所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的极大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复介电常数的虚部的光谱。在该复介电常数的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的极大值P2max用于损伤评价中。极大值P2max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P2max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
(12)本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,使用位于比包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域长的长波长侧的其他的波长区域的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述表面的损伤的工序。
(13)本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法包括:进行化合物半导体构件的损伤层的表面的分光偏振光分析测定的工序,该化合物半导体构件具有化合物半导体区域和设于所述化合物半导体区域上的所述损伤层;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,使用在所述化合物半导体区域和所述损伤层之间因光至少反射1次而在所述复介电常数的虚部的光谱中产生的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述损伤层的所述表面的损伤的工序。
本发明的化合物半导体构件的损伤评价方法中,在复介电常数的虚部的光谱中,将其他的波长区域的峰(因反射而产生的峰)用于损伤评价中。该峰是在损伤的程度大的情况下被确认的。通过使用该峰,可以高精度地评价表面的损伤的程度。
另外,(14)所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复折射率的实部的光谱。在该复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G31max用于损伤评价中。最大值G31max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G31max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(15)所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复折射率的实部的光谱。在该复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G32max用于损伤评价中。最大值G32max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G32max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(16)所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复折射率的实部的光谱。在该复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长λ3max用于损伤评价中。波长λ3max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将波长λ3max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(17)所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的极大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复折射率的实部的光谱。在该复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱的极大值P3max用于损伤评价中。极大值P3max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P3max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(18)所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复介电常数的实部的光谱。在该复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G41max用于损伤评价中。最大值G41max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G41max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(19)所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复介电常数的实部的光谱。在该复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G42max用于损伤评价中。最大值G42max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G42max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(20)所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复介电常数的实部的光谱。在该复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值达到最大的波长λ4max用于损伤评价中。波长λ4max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将波长λ4max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(21)所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,优选使用所述波长区域的光谱的极大值。
该情况下,通过进行分光偏振光分析测定,就可以得到复介电常数的实部的光谱。在该复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱的极大值P4max用于损伤评价中。极大值P4max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P4max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
另外,(22)所述化合物半导体构件优选化合物半导体基板。该情况下,就可以评价化合物半导体基板表面的损伤的程度。
另外,(23)所述化合物半导体构件优选设于基板上的化合物半导体膜。该情况下,就可以评价化合物半导体膜表面的损伤的程度。
另外,(24)所述化合物半导体构件优选由单晶材料或多晶材料构成。该情况下,由于受到了损伤的区域的单晶材料或多晶材料变为无定形,因此容易区别受到了损伤的区域和未受到损伤的区域。由此,由于容易检测出损伤,因此可以提高损伤评价的精度。
另外,(25)所述能带间隙优选1.6×10-19J以上。该情况下,由于容易产生激子,因此可以用更高的精度来评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度。
另外,(26)所述化合物半导体构件优选由含有B、Al及Ga当中的至少一者的氮化物类化合物半导体构成。另外,(27)所述化合物半导体构件优选由含有Be及Zn当中的至少一者的氧化物类化合物半导体构成。另外,(28)所述化合物半导体构件优选由ZnSe类化合物半导体构成。
(29)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
(30)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值的最大值G1max用于损伤评价中。最大值G1max是与特定波长区域光谱的1次微分的极值的绝对值相同的值。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(31)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值达到最大的波长λ1max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(32)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
(33)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值的最大值G1max用于损伤评价中。最大值G1max是与特定波长区域光谱的1次微分的极值的绝对值相同的值。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(34)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,将特定波长区域光谱的斜率的绝对值达到最大的波长λ2max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(35)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G31max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(36)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G32max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(37)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长λ3max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(38)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的极大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的极大值P3max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(39)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G41max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(40)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值G42max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(41)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长λ4max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
(42)本发明的化合物半导体构件的制造方法包括:进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的极大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
本发明的化合物半导体构件的制造方法中,在利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,将特定波长区域光谱的极大值P4max用于损伤评价中。这样,就可以高精度地评价化合物半导体构件的表面的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。所以,通过使用本发明的化合物半导体构件的制造方法,可以制造损伤的程度小的化合物半导体构件。
另外,(43)所述化合物半导体构件优选化合物半导体基板。该情况下,可以制作损伤的程度小的化合物半导体基板。
另外,(44)所述化合物半导体构件优选设于基板上的化合物半导体膜。该情况下,可以在基板上形成损伤的程度小的化合物半导体膜。
另外,(45)所述化合物半导体构件的制造方法最好在所述判断为优良品的工序后,还包括在所述化合物半导体构件的所述表面上形成薄膜的工序。该情况下,由于在损伤的程度小的化合物半导体构件的表面上形成薄膜,因此该薄膜的结晶性提高,并且表面粗糙度被改善。
另外,(46)所述化合物半导体构件的制造方法最好在所述判断为优良品的工序后,还包括在所述化合物半导体构件的所述表面上形成电极的工序。该情况下,可以在损伤的程度小的化合物半导体构件的表面上形成电极。
(47)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复折射率的虚部与370nm的复折射率的虚部的差的绝对值在0.045以上。
(48)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复折射率的虚部的绝对值在0.18以下。
(49)本发明的氮化镓类化合物半导体构件在利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
(50)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复介电常数的虚部与370nm的复介电常数的虚部的差的绝对值在0.24以上。
(51)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复介电常数的虚部的绝对值在0.9以下。
(52)本发明的氮化镓类化合物半导体构件在利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
(53)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复折射率的实部与375nm的复折射率的实部的差的绝对值在0.035以上。
(54)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在2.7以上。
(55)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复介电常数的实部与375nm的复介电常数的实部的差的绝对值在0.13以上。
(56)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在7.2以上。
(57)本发明的氮化镓类化合物半导体构件的形成于表面上并包括氧化膜及凹凸层当中的至少一者的层的厚度在6nm以下。
本发明的氮化镓类化合物半导体构件中,表面的损伤的程度小。
(58)该氮化镓类化合物半导体构件优选氮化镓类化合物半导体基板。该氮化镓类化合物半导体基板中,表面的损伤的程度小。
(59)该氮化镓类化合物半导体构件优选设于基板上的氮化镓类化合物半导体膜。该氮化镓类化合物半导体膜中,表面的损伤的程度小。
(60)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复折射率的虚部与370nm的复折射率的虚部的差的绝对值在0.045以上。
(61)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复折射率的虚部的绝对值在0.18以下。
(62)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
(63)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复介电常数的虚部与370nm的复介电常数的虚部的差的绝对值在0.24以上。
(64)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复介电常数的虚部的绝对值在0.9以下。
(65)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
(66)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复折射率的实部与375nm的复折射率的实部的差的绝对值在0.035以上。
(67)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在2.7以上。
(68)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复介电常数的实部与375nm的复介电常数的实部的差的绝对值在0.13以上。
(69)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在7.2以上。
(70)本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,形成于表面上并包括氧化膜及凹凸层当中的至少一者的层的厚度在6nm以下。
本发明的氮化镓类化合物半导体膜被形成于表面的损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体构件上。由此,氮化镓类化合物半导体膜的结晶性提高,并且表面粗糙度被改善。
附图说明
图1是表示实施方式的化合物半导体构件的损伤评价方法及化合物半导体构件的制造方法的工序的流程图。
图2是示意性地表示分光偏振光分析测定工序的图。
图3是示意性地表示设于基板上的化合物半导体膜的剖面图。
图4(a)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱SP1的图表,图4(b)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部ε2的光谱SP2的图表。
图5(a)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部N的光谱SP3的图表,图5(b)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部ε1的光谱SP4的图表。
图6(a)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半导体基板的剖面图,图6(b)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半导体膜的剖面图。
图7(a)是示意性地表示电极形成工序中的化合物半导体基板的剖面图,图7(b)是示意性地表示电极形成工序中的化合物半导体膜的剖面图。
图8分别表示在对实验例1~实验例5的GaN单晶基板的表面进行光致发光测定时得到的发光光谱的365nm附近的峰的PL强度。
图9是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分的图表。
图10是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分的图表。
图11是表示图9所示的光谱K1~K5的1次微分的图表。
图12是表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部ε2的一部分的图表。
图13是表示位于图12所示的光谱M1~M5的长波长侧的一部分的图表。
图14是表示图12所示的光谱M1~M5的1次微分的图表。
图15是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部N的光谱的一部分的图表。
图16是表示图15所示的光谱P1~P5的1次微分的图表。
图17是表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部ε1的光谱的一部分的图表。
图18是表示图17所示的光谱Q1~Q5的1次微分的图表。
图19是表示图8所示的PL强度与复折射率的虚部K及复折射率的实部N的光谱的斜率的绝对值的最大值之间的关系的图表。
图20是表示图8所示的PL强度与复折射率的虚部K及复折射率的实部N的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长之间的关系的图表。
图21是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分的图表。
图22是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部N的光谱的一部分的图表。
图23是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分的图表。
图24是表示图22所示的光谱P8~P10的1次微分的图表。
图25是表示阴极发光强度与斜率的绝对值的最大值的关系的图表。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。而且,在附图的说明中,对于相同或同等的要素使用相同的符号,将重复的说明省略。
图1是表示实施方式的化合物半导体构件的损伤评价方法及化合物半导体构件的制造方法的工序的流程图。实施方式的化合物半导体构件的损伤评价方法包括分光偏振光分析测定工序S1及损伤评价工序S2。实施方式的化合物半导体构件的制造方法包括分光偏振光分析测定工序S1及损伤评价工序S2,最好还包括薄膜形成工序S3及电极形成工序S4。
(分光偏振光分析测定工序)
图2是示意性地表示分光偏振光分析测定工序的图。分光偏振光分析测定工序S1中,进行化合物半导体基板10(化合物半导体构件)的表面10a的分光偏振光分析测定。分光偏振光分析测定最好使用分光偏振光椭圆率测量仪16来进行。
分光偏振光椭圆率测量仪16具备用于支撑化合物半导体基板10的台架17、向化合物半导体基板10的表面10a射出光LT1的光源12。光LT1的波长既可以固定,也可以变化。从光源12中射出的光LT1因穿过滤光器18而被变换为直线偏光。这样,直线偏光的光LT1就射入化合物半导体基板10的表面10a。被表面10a反射的光LT2射入光检测部14。在光检测部14上,夹隔后述的用于测定光LT2的振幅比Φ及相位差Δ的光学系统(未图示)连接有计算机C。利用计算机C记录振幅比Φ及相位差Δ的数据。另外,分光偏振光椭圆率测量仪16最好具有角度调整机构(未图示),它能够手动或自动地调整相对于表面10a的光LT1的入射角度及光LT2的反射角度。
通过使用分光偏振光椭圆率测量仪16,就能够适宜地实施分光偏振光分析测定。首先,根据需要进行分光偏振光椭圆率测量仪16的初期调整。具体来说,例如在将化合物半导体基板10放置于台架17上后,从与表面10a正交的方向,向化合物半导体基板10照射参照光,调整台架17的倾角,使得该参照光与反射光重合。接下来,从以给定角度偏离了与表面10a正交的方向的方向,向化合物半导体基板10照射光LT1,按照使向光检测部14射入的光LT2的强度达到最大的方式,调整光源12和化合物半导体基板10的距离、光LT1的入射角度、光检测部14和化合物半导体基板10的距离等,以给定的入射角度设定光源12及光检测部14。
光LT2由与表面10a正交的成分(以下称作「正交成分Y」。)和与表面10a平行的成分(以下称作「平行成分X」。)构成。光检测部14可以检测出正交成分Y及平行成分X。当将正交成分Y的反射系数设为RP,将平行成分X的反射系数设为RS时,则下述式(1)成立。使用该式(1)作为测定数据可以得到振幅比Φ及相位差Δ。式(1)中,i表示虚数。
RP/RS=tan(Φ)exp(iΔ)…(1)
振幅比Φ及相位差Δ的数据被保存于与光检测部14连接的计算机C内的存储器或硬盘等记录部(未图示)中。而且,如果光LT1的波长可变,则振幅比Φ及相位差Δ的各波长的数据就被作为测定数据得到。由于光LT1的波长可变的情况与光LT1的波长固定的情况相比,可以获得测定波长的成倍的数据,因此就可以用1次的测定来测定化合物半导体基板10的光学特性及构成化合物半导体基板10的各层的厚度等。另外,分光偏振光分析测定中,也可以测定1nm以下的表面粗糙度。
(损伤评价工序)
损伤评价工序S2中,通过使用所述测定数据来进行以下所示的解析,即得到化合物半导体基板10的光学常数(复介电常数的实部ε1、复介电常数的虚部ε2、复折射率的实部N及复折射率的虚部K)的光谱。
为了获得光学常数的光谱,首先推定化合物半导体基板10的模型构造。化合物半导体基板10的模型构造例如具备化合物半导体区域13、设于化合物半导体区域13上的损伤层11。另外,在损伤层11上,例如也可以形成包括氧化膜及由表面粗糙度引起的凹凸层当中的至少一方的层15。层15也可以是具有凹凸表面的氧化膜。另外,层15优选例如混和存在了氧化物和空气的层。在层15中,虽然例如氧化物和空气各以50体积%混和存在,然而也可以改变氧化物和空气的体积比率。
然后,在所述模型构造中,输入化合物半导体区域13、损伤层11及层15等的膜厚、折射率及衰减系数等参数而进行光学模拟,对比光学模拟的结果与分光偏振光分析测定的测定数据,进行拟合(fitting)。继而,将拟合的结果反馈,再次输入所述参数,再次进行光学模拟。反复实施该一连串的操作,决定最佳的模型构造。而且,光学模拟及拟合可以通过在计算机C中使用最佳的解析软件而被适宜地实施。
然后,使用如上所述地决定的模型构造,根据测定数据(相对于各波长的振幅比Φ及相位差Δ的数据)算出复介电常数ε及复折射率n。这里,由于各种介电函数已知,因此最好在首先算出复介电常数ε后再算出复折射率n。例如,使用以下述式(2)表示的介电函数,根据复介电常数ε算出复折射率n。
n = ϵ . . . ( 2 )
复介电常数ε及复折射率n由下述式(3)、(4)表示。式(3)中,ε1表示复介电常数的实部,ε2表示复介电常数的虚部。式(4)中,N表示复折射率的实部,K表示复折射率的虚部。
ε=ε1+iε2…(3)
n=N+iK…(4)
通过使用所述式(3)、(4),可以得到光学常数(复介电常数的实部ε1、复介电常数的虚部ε2、复折射率的实部N及复折射率的虚部K)的光谱。损伤评价工序S2中,在利用分光偏振光分析测定得到的所述光学常数的光谱中,使用包括与化合物半导体基板10的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱,评价化合物半导体基板10的表面10a的损伤。作为此种损伤,可以举出由研磨或蚀刻等造成的损伤、划痕或变形等。
所述损伤评价方法中,通过对化合物半导体基板10的表面10a,进行所述分光偏振光分析测定,即产生电子与空穴以库仑力结合了的状态的激子。激子对包括与能带间隙对应的波长的波长区域的光学常数的光谱产生特别强的影响。所以,通过选择使用光学常数的光谱的一部分,与使用利用分光偏振光分析测定得到的光学常数的光谱整体的损伤评价相比,可以减小噪音成分。这样,就可以非破坏性地高精度地评价化合物半导体基板10的表面10a的损伤的程度。另外,所述损伤评价方法中,损伤层11的厚度及光学特性、层15的厚度、氧化膜的厚度、表面粗糙度等都可以同时地测定。
而且,即使在作为模型构造或介电函数使用了与所述模型构造或介电函数不同的内容的情况下,损伤对于光学常数的光谱所造成的影响的倾向也相同。
在化合物半导体基板10例如由单晶材料或多晶材料构成的情况下,由于受到了损伤的区域的单晶材料或多晶材料变为无定形,因此容易区别受到了损伤的区域和未受到损伤的区域。由此,由于容易检测出损伤,因此可以提高损伤评价的精度。
化合物半导体基板10的能带间隙优选1.6×10-19J(1eV)以上。该情况下,由于利用分光偏振光分析测定更容易产生激子,因此可以用更高的精度来评价化合物半导体基板10的表面10a的损伤的程度。特别是,在化合物半导体基板10由GaN、AlN、BN、ZnSe或ZnO等宽间隙半导体构成的情况下,激子的影响变强。另一方面,即使当化合物半导体基板10由能带间隙小的化合物半导体构成时,也可以通过冷却至液氮的温度程度,使基于激子的效果明显化。
化合物半导体基板10优选由含有B、Al及Ga当中的至少一者的氮化物类化合物半导体构成。另外,化合物半导体基板10优选由含有Be及Zn当中的至少一者的氧化物类化合物半导体构成。另外,化合物半导体基板10优选由ZnSe类化合物半导体构成。无论在何种情况下,由于都可以增大化合物半导体基板10的能带间隙,因此激子的效果容易显现。
更具体来说,化合物半导体基板10例如由GaAs或InP等III-V族化合物半导体、BN、GaN、AlN或InN等氮化物类化合物半导体、ZnO或ZnS等II-VI族化合物半导体、BexOy、ZnO、Ga2O3或Al2O3等氧化物类化合物半导体、ZnSe等ZnSe类化合物半导体、GaAlN或InGaN等三元类化合物半导体、四元类以上的化合物半导体构成。另外,也可以在这些化合物半导体中掺杂杂质。
例如当化合物半导体基板10由氮化镓类化合物半导体构成时,可以优选使用纤维锌矿(wurtzite)型构造或闪锌矿型(立方晶)构造的氮化镓类化合物半导体。对于纤维锌矿型构造的情况,表面10a无论是被称作C面的(0001)面、被称作M面的(10-10)面、被称作A面的(11-20)面、被称作R面的(01-12)面及被称作S面的(10-11)面当中的哪一个面都可以。而且,在C面中,有由Ga构成的Ga面和由N构成的N面。通常来说,由于Ga面一方难以被蚀刻,因此优选将表面10a设为Ga面,然而也可以将表面10a设为N面。
另外,在进行分光偏振光分析测定时,也可以取代化合物半导体基板10,使用图3所示的化合物半导体膜20(化合物半导体构件)。
图3是示意性地表示设于基板上的化合物半导体膜的剖面图。图3所示的基板22例如是玻璃基板等非晶体基板、蓝宝石基板或Si基板等单晶基板。从除去从基板22的背面反射的光的影响的观点考虑,在基板22的背面最好存在粗糙表面。但是,当可以在解析软件中利用能够考虑到从背面反射的光的影响的程序时,背面也可以是镜面。作为化合物半导体膜20的构成材料,可以举出与化合物半导体基板10相同的材料。该情况下,分光偏振光分析测定是通过将光L1向化合物半导体膜20的表面20a照射而进行的。
另外,化合物半导体膜20的模型构造例如具备化合物半导体区域23、设于化合物半导体区域23上的损伤层21。另外,也可以在损伤层21上存在由与层15相同的构成材料构成的层25。
以下,将参照图4及图5,对使用了复介电常数的实部ε1的光谱、复介电常数的虚部ε2的光谱、复折射率的实部N的光谱或复折射率的虚部K的光谱的损伤评价的方法1~方法16进行详细说明。
图4(a)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱SP1的图表。图表的纵轴表示复折射率的虚部K,横轴表示波长λ。而且,对于横轴也可以设为能量或波数。参照图4(a),对使用了复折射率的虚部K的光谱SP1当中的从波长λa到波长λb的波长区域A的光谱SA1进行损伤评价的方法1~方法4进行详细说明。波长区域A包括与化合物半导体基板10的能带间隙Eg对应的波长λEg。波长λa例如优选设定为(0.9×λEg),波长λb例如优选设定为(1.1×λEg)。
<方法1>
方法1中,使用波长区域A的光谱SA1的斜率的绝对值的最大值G1max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。最大值G1max是与光谱SA1的1次微分的极值的绝对值相同的值。最大值G1max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G1max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法1在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在最大值G1max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法2>
方法2中,使用波长区域A的光谱SA1的斜率的绝对值达到最大值G1max的波长λ1max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。波长λ1max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将波长λ1max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法2在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在波长λ1max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法3>
方法3中,使用波长区域A的光谱SA1的极大值P1max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。极大值P1max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P1max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法3在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在极大值P1max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法4>
方法4中,使用位于比波长区域A长的长波长侧的其他的波长区域B的峰SB1。波长区域B是从比波长λb大的波长λc到波长λd的波长区域。峰SB1是因光在化合物半导体区域13和损伤层11之间至少反射1次(例如多次反射),而在复折射率的虚部K的光谱SP1中产生的。峰SB1在损伤的程度大的情况下被确认。通过使用该峰SB1,可以高精度地评价表面10a的损伤的程度。
化合物半导体基板10优选以下所示的基板A1~基板A3的任意一个。无论在何种情况下,都可以得到表面的损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体基板。而且,当化合物半导体基板10例如由氮化镓类化合物半导体构成时,波长λEg约为365nm。
(基板A1)360nm的复折射率的虚部K与370nm的复折射率的虚部K的差的绝对值在0.045以上的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A2)370nm的复折射率的虚部K的绝对值在0.18以下的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A3)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA1的斜率的绝对值达到最大的波长λ1max在350nm以上的氮化镓类化合物半导体基板。
图4(b)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部ε2的光谱SP2的图表。图表的纵轴表示复介电常数的虚部ε2,横轴表示波长λ。而且,对于横轴也可以设为能量或波数。参照图4(b),对使用了复介电常数的虚部ε2的光谱SP2当中的波长区域A的光谱SA2进行损伤评价的方法5~方法8进行详细说明。
<方法5>
方法5中,使用波长区域A的光谱SA2的斜率的绝对值的最大值G2max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。最大值G2max是与光谱SA2的1次微分的极值的绝对值相同的值。最大值G2max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G2max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法5在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在最大值G2max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法6>
方法6中,使用波长区域A的光谱SA2的斜率的绝对值达到最大值G2max的波长λ2max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。波长λ2max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将波长λ2max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法6在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在波长λ2max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法7>
方法7中,使用波长区域A的光谱SA2的极大值P2max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。极大值P2max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P2max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法7在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在极大值P2max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法8>
方法8中,使用位于比波长区域A长的长波长侧的其他的波长区域B的峰SB2。峰SB2是因光在化合物半导体区域13和损伤层11之间至少反射1次(例如多次反射),而在复介电常数的虚部ε2的光谱SP2中产生的。峰SB2在损伤的程度大的情况下被确认。通过使用该峰SB2,可以高精度地评价表面10a的损伤的程度。
化合物半导体基板10优选以下所示的基板A4~基板A6的任意一个。无论在何种情况下,都可以得到表面的损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A4)360nm的复介电常数的虚部ε2与370nm的复介电常数的虚部ε2的差的绝对值在0.24以上的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A5)370nm的复介电常数的虚部ε2的绝对值在0.9以下的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A6)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA2的斜率的绝对值达到最大的波长λ2max在350nm以上的氮化镓类化合物半导体基板。
图5(a)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部N的光谱SP3的图表。图表的纵轴表示复折射率的实部N,横轴表示波长λ。而且,对于横轴也可以设为能量或波数。参照图5(a),对使用了复折射率的实部N的光谱SP3当中的波长区域A的光谱SA3进行损伤评价的方法9~方法12进行详细说明。
<方法9>
方法9中,使用波长区域A的光谱SA3当中的位于比与极大值P3max对应的波长λ3p短的短波长侧的部分(λa~λ3p)的斜率的绝对值的最大值G31max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。最大值G31max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G31max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法9在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在最大值G31max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法10>
方法10中,使用波长区域A的光谱SA3当中的位于比与极大值P3max对应的波长λ3p长的长波长侧的部分(λ3p~λb)的斜率的绝对值的最大值G32max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。最大值G32max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G32max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法10在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在最大值G32max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法11>
方法11中,使用波长区域A的光谱SA3当中的位于比与极大值P3max对应的波长λ3p短的短波长侧的部分(λa~λ3p)的斜率的绝对值达到最大值G31max的波长λ3max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。波长λ3max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将波长λ3max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法11在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在波长λ3max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法12>
方法12中,使用波长区域A的光谱SA3的极大值P3max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。极大值P3max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P3max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法12在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在极大值P3max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
化合物半导体基板10优选以下所示的基板A7或基板A8。无论在何种情况下,都可以得到表面的损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A7)365nm的复折射率的实部N与375nm的复折射率的实部N的差的绝对值在0.035以上的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A8)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA3的极大值P3max在2.7以上的氮化镓类化合物半导体基板。
图5(b)是示意性地表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部ε1的光谱SP4的图表。图表的纵轴表示复介电常数的实部ε1,横轴表示波长λ。而且,对于横轴也可以设为能量或波数。参照图5(b),对使用了复介电常数的实部ε1的光谱SP4当中的波长区域A的光谱SA4进行损伤评价的方法13~方法16进行详细说明。
<方法13>
方法13中,使用波长区域A的光谱SA4当中的位于比与极大值P4max对应的波长λ4p短的短波长侧的部分(λa~λ4p)的斜率的绝对值的最大值G41max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。最大值G41max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G41max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法13在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在最大值G41max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法14>
方法14中,使用波长区域A的光谱SA4当中的位于比与极大值P4max对应的波长λ4p长的长波长侧的部分(λ4p~λb)的斜率的绝对值的最大值G42max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。最大值G42max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将最大值G42max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法14在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在最大值G42max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法15>
方法15中,使用波长区域A的光谱SA4当中的位于比与极大值P4max对应的波长λ4p短的短波长侧的部分(λa~λ4p)的斜率的绝对值达到最大值G41max的波长λ4max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。波长λ4max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将波长λ4max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法15在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在波长λ4max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
<方法16>
方法16中,使用波长区域A的光谱SA4的极大值P4max,进行化合物半导体基板10的表面10a的损伤的评价。极大值P4max随着损伤的程度变大而有变小的倾向。这样,通过将极大值P4max用于损伤评价中,就可以将损伤的程度定量化。
方法16在制造化合物半导体基板10时可以被适宜地使用。通过在极大值P4max在给定的阈值以上的情况下判断为优良品,就可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体基板10。
化合物半导体基板10优选以下所示的基板A9或基板A10。无论在何种情况下,都可以得到表面的损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A9)365nm的复介电常数的实部ε1与375nm的复介电常数的实部ε1的差的绝对值在0.13以上的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A10)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA4的极大值P4max在7.2以上的氮化镓类化合物半导体基板。
另外,化合物半导体基板10优选基板A11。该情况下,可以得到表面的损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体基板。
(基板A11)形成于表面10a上的层15的厚度在6nm以下的氮化镓类化合物半导体基板。
而且,也可以取代化合物半导体基板10,而评价图3所示的化合物半导体膜20的损伤。该情况下,通过使用方法1~方法16,可以高精度地评价设于基板22上的化合物半导体膜20的表面20a的损伤的程度,并且可以将损伤的程度定量化。另外,由于损伤对化合物半导体膜20所造成的相对的影响变大,因此即使在损伤的程度很小的情况下,也容易检测出损伤。
另外,通过使用方法1~方法16,可以用高成品率制造损伤的程度小的化合物半导体膜20。
化合物半导体膜20优选以下所示的膜B1~膜B11的任意一个。无论在何种情况下,都可以得到表面的损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体膜。而且,当化合物半导体膜20例如由氮化镓类化合物半导体构成时,波长λEg约为365nm。
(膜B1)360nm的复折射率的虚部K与370nm的复折射率的虚部K的差的绝对值在0.045以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B2)370nm的复折射率的虚部K的绝对值在0.18以下的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B3)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA1的斜率的绝对值达到最大的波长λ1max在350nm以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B4)360nm的复介电常数的虚部ε2与370nm的复介电常数的虚部ε2的差的绝对值在0.24以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B5)370nm的复介电常数的虚部ε2的绝对值在0.9以下的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B6)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA2的斜率的绝对值达到最大的波长λ2max在350nm以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B7)365nm的复折射率的实部N与375nm的复折射率的实部N的差的绝对值在0.035以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B8)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA3的极大值P3max在2.7以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B9)365nm的复介电常数的实部ε1与375nm的复介电常数的实部ε1的差的绝对值在0.13以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B10)在波长λa为300nm并且波长λb为400nm的情况下,波长区域A的光谱SA4的极大值P4max在7.2以上的氮化镓类化合物半导体膜。
(膜B11)形成于表面20a上的层25的厚度在6nm以下的氮化镓类化合物半导体膜。
(薄膜形成工序)
图6(a)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半导体基板的剖面图。图6(b)是示意性地表示薄膜形成工序中的化合物半导体膜的剖面图。薄膜形成工序S3优选在损伤评价工序S2之后实施。
薄膜形成工序S3中,如图6(a)所示,在化合物半导体基板10的表面10a上形成薄膜30。薄膜30例如被使用外延生长法形成。作为薄膜30,例如可以举出化合物半导体膜、氧化膜、ZnO膜、无定形膜等。当在损伤的程度小的化合物半导体基板10的表面10a上形成薄膜30时,薄膜30的结晶性提高,并且表面粗糙度被改善。而且,在化合物半导体基板10的表面10a和薄膜30之间也可以夹隔层15。
薄膜30优选形成于所述基板A1~基板A11的任意一个基板上的氮化镓类化合物半导体膜。该氮化镓类化合物半导体膜由于被形成于表面的损伤的程度小的基板A1~基板A11的任意一个基板上,因此结晶性提高,并且表面粗糙度被改善。
另外,薄膜形成工序S3中,也可以如图6(b)所示,在化合物半导体膜20的表面20a上形成薄膜32。薄膜32例如被使用外延生长法形成。作为薄膜32,可以举出与薄膜30相同的膜等。当在损伤的程度小的化合物半导体膜20的表面20a上形成薄膜32时,薄膜32的结晶性提高,并且表面粗糙度被改善。而且,在化合物半导体膜20的表面20a和薄膜32之间也可以夹隔层25。
薄膜32优选形成于所述膜B1~膜B11的任意一个膜上的氮化镓类化合物半导体膜。该氮化镓类化合物半导体膜由于被形成于表面的损伤的程度小的膜B1~膜B11的任意一个膜上,因此结晶性提高,并且表面粗糙度被改善。
(电极形成工序)
图7(a)是示意性地表示电极形成工序中的化合物半导体基板的剖面图。图7(b)是示意性地表示电极形成工序中的化合物半导体膜的剖面图。电极形成工序S4优选在损伤评价工序S2之后实施,更优选在薄膜形成工序S3之后实施。
电极形成工序S4中,如图7(a)所示,在薄膜30上,例如形成金属膜等的电极40。该情况下,薄膜30由于具有优良的结晶性,并且表面粗糙度也被降低,因此就可以抑制薄膜30与电极40的界面的损伤的产生。
而且,也可以在化合物半导体基板10的表面10a上直接形成电极40。该情况下,通过使用损伤的程度小的化合物半导体基板10,就可以抑制化合物半导体基板10与电极40的界面的损伤。
另外,电极形成工序S4中,也可以如图7(b)所示,在薄膜32上形成电极42。该情况下,由于薄膜具有优良的结晶性,并且表面粗糙度也被降低,因此就可以抑制薄膜32与电极42的界面的损伤的产生。
而且,也可以在化合物半导体膜20的表面20a上直接形成电极40。该情况下,通过使用损伤的程度小的化合物半导体膜20,就可以抑制化合物半导体膜20与电极42的界面的损伤的产生。
经过所述各工序,就可以制造化合物半导体设备。
以上虽然对本发明的优选的实施方式进行了详细说明,然而本发明并不限定于所述实施方式。
接下来,对所述实施方式的实验例进行说明。
(实验例1)
首先,通过将GaN单晶锭材切片,准备了2英寸Φ的GaN单晶基板。在研磨了所准备的GaN单晶基板的表面后,使用反应性离子蚀刻法(RIE),对表面实施了干式蚀刻。将干式蚀刻的条件表示如下。
·蚀刻气体:Ar气
·供给电能:200W
·小室内压力:1.3Pa(10mTorr)
·蚀刻时间:10分钟
其后,为了除去表面的损伤,通过将GaN单晶基板在40℃的5%NH4OH溶液中浸渍15分钟而进行了湿式蚀刻。像这样就得到了实验例1的GaN单晶基板。
(实验例2)
首先,通过将GaN单晶锭材切片,准备了2英寸Φ的GaN单晶基板。在粗研磨了所准备的GaN单晶基板的表面后,使用粒径0.5μm的金刚石磨粒将表面进一步研磨。其后,使用异丙醇将表面洗净。像这样就得到了实验例2的GaN单晶基板。
(实验例3)
除了取代粒径0.5μm的金刚石磨粒,使用了粒径0.1μm的金刚石磨粒以外,与实验例2相同地得到了实验例3的GaN单晶基板。
(实验例4)
对与实验例3相同地得到的GaN单晶基板,实施实验例1的干式蚀刻,得到了实验例4的GaN单晶基板。
(实验例5)
对与实验例3相同地得到的GaN单晶基板,使用稀释了的H3PO4溶液实施湿式蚀刻,得到了实验例5的GaN单晶基板。
(光致发光测定及荧光显微镜测定)
分别实施了实验例1~实验例5的GaN单晶基板的表面的光致发光测定。光致发光测定中,作为光源,使用了能够射出波长325nm的激光的He-Cd激光器。通过使激光垂直地射入各GaN单晶基板的表面,得到了发光光谱。各发光光谱中,在365nm附近确认了峰的存在。
光致发光测定是以波长0.5nm的间隔实施的,以正态分布内插了峰附近的值。另外,本底(background)设置是通过将峰的坡底的部分直线近似而进行的。
另外,分别实施了实验例1~实验例5的GaN单晶基板的表面的荧光显微镜测定。荧光显微镜测定中,使用了能够透过波长345nm以上的光的光学系统。
光致发光测定及荧光显微镜测定的结果是,发现光致发光测定的光致发光强度(PL强度)与荧光显微镜测定的荧光强度具有相关关系。
图8分别表示了在对实验例1~实验例5的GaN单晶基板的表面进行光致发光测定时得到的发光光谱的365nm附近的峰的PL强度。PL强度的值是将实验例2的PL强度设为1的相对值。图8显示,依照实验例1、实验例4、实验例5、实验例3、实验例2的顺序,PL强度变小,表面的损伤的程度变大。
(分光偏振光分析测定)
进行了实验例1~实验例5的GaN单晶基板的表面的分光偏振光分析测定。作为分光偏振光椭圆率测量仪16,使用了SOPRA公司制的分光偏振光椭圆率测量仪。使光LT1的入射角度变化为65度、70度、75度而进行了分光偏振光分析测定。
(损伤评价)
将GaN单晶基板的模型构造设为在表面具有损伤层的GaN单晶基板。另外,假定了在损伤层上有氧化膜及凹凸层的混和层。混和层使用近似有效介质而假定为氧化物与空气各以50%混和的层。使用该模型构造进行了光学模拟及拟合(fitting)。其结果是,得到了复介电常数的实部ε1的光谱、复介电常数的虚部ε2的光谱、复折射率的实部N的光谱及复折射率的虚部K的光谱。
图9是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分的图表。图表中的光谱K1~K5分别表示实验例1~实验例5的GaN单晶基板的复折射率的虚部K的波长280~400nm的光谱。从图表中看到,在365nm的长波长侧及短波长侧光谱K1~K5具有展宽。另外,随着损伤的程度变大,365nm的长波长侧及短波长侧的复折射率的虚部K的值有变大的倾向。
另外,光谱K1~K5中,360nm的复折射率的虚部K与370nm的复折射率的虚部K的差的绝对值分别为0.215、0.044、0.138、0.200、0.188。另外,在光谱K1~K5中,370nm的复折射率的虚部K的绝对值分别为0.012、0.023、0.031、0.118、0.187。
图10是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分。图表中的光谱K11~K15分别表示实验例1~实验例5的GaN单晶基板的复折射率的虚部K的波长700~1600nm的光谱。如图表所示,仅光谱K12具有峰,光谱K11、K13~K15的值为零。这样,当进行损伤的程度大的GaN单晶基板的分光偏振光分析测定时,在700~1600nm中复折射率的虚部K就具有并非零的值。
图11是表示图9所示的光谱K1~K5的1次微分的图表。具体来说,将复折射率的虚部K对波长进行了微分。图表中的表示1次微分的光谱L1~L5分别表示光谱K1~K5的1次微分(光谱K1~K5的斜率)。如图表所示,光谱L1~L5都具有极值。另外,随着损伤的程度变大,有极值的绝对值(光谱K1~K5的斜率的绝对值的最大值)变小,达到极值的波长变小的倾向。
另外,在光谱L2、L3中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长分别为347nm、361nm。
图12是表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部ε2的光谱的一部分的图表。图表中的光谱M1~M5分别表示实验例1~实验例5的GaN单晶基板的复介电常数的虚部ε2的波长280~400nm的光谱。从图表中看到,在365nm的长波长侧及短波长侧光谱M1~M5具有展宽。另外,随着损伤的程度变大,365nm的长波长侧及短波长侧的复介电常数的虚部ε2的值有变大的倾向。
另外,在光谱M1、M4、M5、M3、M2中,360nm的复介电常数的虚部ε2与370nm的复介电常数的虚部ε2的差的绝对值分别为1.2、1.195、1.048、0.759、0.235。另外,在光谱M1、M4、M5、M3、M2中,370nm的复介电常数的虚部ε2的绝对值分别为0.13、0.16、0.63、0.73、1.00。
图13是表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部ε2的光谱的一部分的图表。图表中的光谱M11~M15分别表示实验例1~实验例5的GaN单晶基板的复介电常数的虚部ε2的波长700~1700nm的光谱。如图表所示,仅光谱M12具有峰,光谱M11、M13~M15的值为零。这样,当进行损伤的程度大的GaN单晶基板的分光偏振光分析测定时,在700~1700nm中复介电常数的虚部ε2就具有并非零的值。
图14是表示图12所示的光谱M1~M5的1次微分的图表。具体来说,将复介电常数的虚部ε2对波长进行了微分。图表中的表示1次微分的光谱N1~N5分别表示光谱M1~M5的1次微分(光谱M1~M5的斜率)。如图表所示,光谱N1~N5都具有极值。另外,随着损伤的程度变大,有极值的绝对值(光谱M1~M5的斜率的绝对值的最大值)变小,达到极值的波长变小的倾向。
另外,在光谱N2、N3中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长分别为347nm、363nm。
图15是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部N的光谱的一部分的图表。图表中的光谱P1~P5分别表示实验例1~实验例5的GaN单晶基板的复折射率的实部N的波长280~400nm的光谱。从图表中看到,随着损伤的程度变大,有光谱P1~P5的极大值变小,达到极大值的波长变小,峰的半高宽变大的倾向。
另外,在光谱P1、P4、P5、P3、P2中,365nm的复折射率的实部N与375nm的复折射率的实部N的差的绝对值分别为0.15、0.134、0.126、0.08、0.029。另外,在光谱P2、P3中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值分别为2.69、2.733。
图16是表示图15所示的光谱P1~P5的1次微分的图表。具体来说,将复折射率的实部N对波长进行了微分。图表中的表示1次微分的光谱U1~U5分别表示光谱P1~P5的1次微分(光谱P1~P5的斜率)。如图表所示,光谱U1~U5在位于比1次微分的值达到零的波长短的短波长侧的部分具有极大值。这样,在位于比1次微分的值达到零的波长短的短波长侧的部分,随着损伤的程度变大,有极值的绝对值(光谱P1~P5的斜率的绝对值的最大值)变小,达到极值的波长变小的倾向。
另外,光谱U1~U5在位于比1次微分的值达到零的波长长的长波长侧的部分具有极小值。这样,在位于比1次微分的值达到零的波长长的长波长侧的部分,随着损伤的程度变大,极值的绝对值(光谱P1~P5的斜率的绝对值的最大值)变小。
图17是表示利用分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部ε1的光谱的一部分的图表。图表中的光谱Q1~Q5分别表示实验例1~实验例5的GaN单晶基板的复介电常数的实部ε1的波长280~400nm的光谱。从图表中看到,随着损伤的程度变大,有光谱Q1~Q5的极大值变小,达到极大值的波长变小,峰的半高宽变大的倾向。
另外,在光谱Q2、Q3、Q5、Q4、Q1中,365nm的复介电常数的实部ε1与375nm的复介电常数的实部ε1的差的绝对值分别为0.125、0.326、0.416、0.589、0.69。另外,在光谱Q2、Q3中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值为7.15、7.43。
图18是表示图17所示的光谱Q1~Q5的1次微分的图表。具体来说,将复介电常数的实部ε1对波长进行了微分。图表中的表示1次微分的光谱V1~V5分别表示光谱Q1~Q5的1次微分(光谱Q1~Q5的斜率)。如图表所示,光谱V1~V5在位于比1次微分的值达到零的波长短的短波长侧的部分具有极大值。这样,在位于1次微分的值达到零的波长的短波长侧的部分,随着损伤的程度变大,有极值的绝对值(光谱Q1~Q5的斜率的绝对值的最大值)变小,达到极值的波长变小的倾向。
另外,光谱V1~V5在位于比1次微分的值达到零的波长长的长波长侧的部分具有极小值。这样,在位于比1次微分的值达到零的波长长的长波长侧的部分,随着损伤的程度变大,极值的绝对值(光谱Q1~Q5的斜率的绝对值的最大值)变小。
图19是表示图8所示的PL强度与复折射率的虚部K及复折射率的实部N的光谱的斜率的绝对值的最大值之间的关系的图表。图表中的标示(plot)D1~D5分别表示图9所示的光谱K1~K5的斜率的绝对值的最大值G1max(图11所示的光谱L1~L5的极值的绝对值)。另外,标示E1~E5分别表示图15所示的光谱P1~P5的斜率的绝对值的最大值G3max。从图表中看到,随着损伤的程度变大,标示D1~D5、E1~E5的值有变小的倾向。这样,随着损伤的程度变大,图15所示的光谱P1~P5的斜率的绝对值的最大值G3max变小。
图20是表示图8所示的PL强度与复折射率的虚部K及复折射率的实部N的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长之间的关系的图表。图表中的标示F1~F5分别表示图9所示的光谱K1~K5的斜率的绝对值达到最大的波长(图11所示的光谱L1~L5的极值的波长)。另外,标示G1~G5分别表示图15所示的光谱P1~P5当中位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率(1次微分)的绝对值达到最大的波长。从图表中看到,随着损伤的程度变大,标示F1~F5、G1~G5的值有变小的倾向。
此外,将GaN单晶基板的模型构造的混和层的厚度表示于表1中。从表1中看到,随着损伤的程度变大,混和层的厚度变大。
[表1]
  混和层的厚度[nm]
  实验例2   7.2
  实验例3   3.8
  实验例5   1.6
  实验例4   1.1
  实验例1   0.7
(实验例6)
对与实验例1同样地得到的GaN单晶基板,使用HCl溶液及50%NH4OH实施了清洗,得到了实验例6的GaN单晶基板。
(实验例7)
对与实验例6同样地得到的GaN单晶基板,使用将50%NH4OH和过氧化氢水以1∶1混和的溶液实施了清洗,得到了实验例7的GaN单晶基板。与实验例1~实验例5相同,进行了实验例6、7的GaN单晶基板的表面的分光偏振光分析测定。
图21是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分的图表。图表中的光谱K6、K7分别表示实验例6、7的GaN单晶基板的复折射率的虚部K的波长250~550nm的光谱。从图表中确认,在365nm附近有极大值。这被认为是因为,由于反复进行清洗,损伤的程度变小,使得激子容易产生。
(实验例8)
通过研磨3英寸Φ的以(110)面为主面的InP单晶基板的表面,实施镜面加工,得到了实验例8的InP单晶基板。
(实验例9)
除了取代镜面加工,而实施了使用了反应性离子蚀刻法的干式蚀刻以外,与实验例8相同地得到了实验例9的InP单晶基板。
(实验例10)
对与实验例9相同地得到的InP单晶基板,实施湿式蚀刻,得到了实验例10的InP单晶基板。
(阴极发光强度测定)
进行了实验例8、实验例9及实验例10的InP单晶基板的阴极发光强度测定。将测定结果表示于表2中。而且,阴极发光强度是将实验例8的InP单晶基板的阴极发光强度设为1的相对值。另外,阴极发光强度是将波长900nm附近的强度分布在倍率10000倍的视野内积分了的值。
[表2]
  阴极发光强度(相对强度)
  实验例8   1.00
  实验例9   1.18
  实验例10   1.26
从表2中看到,依照实验例8、实验例9、实验例10的顺序,损伤的程度有变小的倾向。
(分光偏振光分析测定)
进行了实验例8、实验例9及实验例10的InP单晶基板的表面的分光偏振光分析测定。作为分光偏振光椭圆率测量仪16,使用了SOPRA公司制的分光偏振光椭圆率测量仪。光LT1的入射角度设为测定灵敏度高的75度。测定波长范围设为300~1200nm。
(损伤评价)
将InP单晶基板的模型构造设为在表面具有损伤层的InP单晶基板。另外,假定了在损伤层上有氧化膜及凹凸层的混和层。混和层使用近似有效介质而假定为氧化物与空气各以50%混和的层。使用该模型构造进行了光学模拟及拟合。其结果是,得到了复介电常数的实部ε1的光谱、复介电常数的虚部ε2的光谱、复折射率的实部N的光谱及复折射率的虚部K的光谱。
图22是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部N的光谱的一部分的图表。图表中的光谱P8~P10分别表示实验例8~实验例10的InP单晶基板的复折射率的实部N的波长800~1100nm的光谱。
图23是表示利用分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部K的光谱的一部分的图表。图表中的光谱K8~K10分别表示实验例8~实验例10的InP单晶基板的复折射率的虚部K的波长800~1100nm的光谱。
图24是表示图22所示的光谱P8~P10的1次微分的图表。具体来说,将复折射率的虚部K对波长进行了微分。图表中的表示1次微分的光谱L8~L10分别表示光谱K8~K10的1次微分。如图表所示,光谱L8~L10都具有极值。另外,随着损伤的程度变大,有极值的绝对值(光谱P8~P10的斜率的绝对值的最大值)变小,达到极值的波长变小的倾向。
图25是表示阴极发光强度与斜率的绝对值的最大值之间的关系的图表。图表中的标示H8~H10分别表示图23所示的光谱K8~K10的斜率的绝对值的最大值G1max(图24所示的光谱L8~L10的极值的绝对值)。从图表中看到,阴极发光强度与斜率的绝对值的最大值相关,随着损伤的程度变小,斜率的绝对值的最大值变大。
(实验例11)
除了使用了20mm见方的GaN单晶基板以外,与实验例1相同地得到了除去了损伤的实验例11的GaN单晶基板。
(实验例12)
将GaN单晶锭材切片,准备了20mm见方的GaN单晶基板。在将所准备的GaN单晶基板的表面粗研磨后,通过使用粒径0.1μm的金刚石磨粒将表面进一步研磨,得到了实验例12的GaN单晶基板。
(实验例13)
除了取代粒径0.1μm的金刚石磨粒,使用了粒径0.5μm的金刚石磨粒以外,与实验例12相同地得到了实验例13的GaN单晶基板。
(分光偏振光分析测定)
实施了实验例11~实验例13的GaN单晶基板的表面的分光偏振光分析测定。对实验例11~实验例13的GaN单晶基板,分别算出了复折射率的虚部K的光谱的斜率的绝对值的最大值G1max。实验例12的最大值G1max为实验例13的最大值G1max的2.6倍。实验例11的最大值G1max为实验例13的最大值G1max的2.9倍。这样即说明,依照实验例11、实验例12、实验例13的顺序,表面的损伤的程度变大。
然后,在实验例11~实验例13的GaN单晶基板的表面上,使用HVPE法形成了膜厚1μm的GaN薄膜。将GaN薄膜的形成条件表示如下。而且,GaCl气体是通过使Ga金属与HCl气体在880℃下反应而得到的。
·GaN单晶基板的温度:1000℃
·反应气体:NH3气体、GaCl气体
·NH3气体压力:10kPa
·GaCl气体压力:0.6Pa
在形成了GaN薄膜后,利用AFM测定了GaN薄膜的表面粗糙度(Ra:算术平均粗糙度)。另外,利用X射线衍射测定了相对于体材(bulk)的晶格变形的比例。将这些测定结果表示于表3中。从表3中看到,实验例11及实验例12的GaN单晶基板作为化合物半导体设备中所使用的基板具有足够的性能。
[表3]
  算术平均粗糙度[nm]   晶格变形的比例[%]
  实验例11   0.82   0.01
  实验例12   0.95   0.04
  实验例13   1.43   0.15
根据本发明,可以提供能够高精度地评价表面的损伤的程度的化合物半导体构件的损伤评价方法及化合物半导体构件的制造方法、以及损伤的程度小的氮化镓类化合物半导体构件及氮化镓类化合物半导体膜。

Claims (70)

1.一种化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的光学常数的光谱中,使用包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱,来评价所述化合物半导体构件的所述表面的损伤的工序。
2.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值。
3.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值。
4.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长。
5.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的极大值。
6.一种化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,使用位于比包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域长的长波长侧的其他的波长区域的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述表面的损伤的工序。
7.一种化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的损伤层的表面的分光偏振光分析测定的工序,该化合物半导体构件具有化合物半导体区域和设于所述化合物半导体区域上的所述损伤层;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,使用在所述化合物半导体区域和所述损伤层之间因光至少反射1次而在所述复折射率的虚部的光谱中产生的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述损伤层的所述表面的损伤的工序。
8.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值。
9.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值。
10.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长。
11.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的虚部,在评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的极大值。
12.一种化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,使用位于比包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域长的长波长侧的其他的波长区域的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述表面的损伤的工序。
13.一种化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的损伤层的表面的分光偏振光分析测定的工序,该化合物半导体构件具有化合物半导体区域和设于所述化合物半导体区域上的所述损伤层;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,使用在所述化合物半导体区域和所述损伤层之间因光至少反射1次而在所述复介电常数的虚部的光谱中产生的峰,来评价所述化合物半导体构件的所述损伤层的所述表面的损伤的工序。
14.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
15.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
16.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长。
17.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复折射率的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的极大值。
18.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
19.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值。
20.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长。
21.根据权利要求1所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述光学常数为复介电常数的实部,评价所述损伤的工序中,使用所述波长区域的光谱的极大值。
22.根据权利要求1~21中任意一项所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述化合物半导体构件为化合物半导体基板。
23.根据权利要求1~21中任意一项所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述化合物半导体构件为设于基板上的化合物半导体膜。
24.根据权利要求1~23中任意一项所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述化合物半导体构件由单晶材料或多晶材料构成。
25.根据权利要求1~24中任意一项所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述能带间隙在1.6×10-19J以上。
26.根据权利要求1~25中任意一项所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述化合物半导体构件由含有B、Al及Ga当中的至少一者的氮化物类化合物半导体构成。
27.根据权利要求1~25中任意一项所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述化合物半导体构件由含有Be及Zn当中的至少一者的氧化物类化合物半导体构成。
28.根据权利要求1~25中任意一项所述的化合物半导体构件的损伤评价方法,其特征是,所述化合物半导体构件由ZnSe类化合物半导体构成。
29.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
30.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
31.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
32.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
33.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的1次微分的极值的绝对值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
34.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
35.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
36.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
37.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
38.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的极大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
39.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
40.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长长的长波长侧的部分的斜率的绝对值的最大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
41.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱当中的位于比与极大值对应的波长短的短波长侧的部分的斜率的绝对值达到最大的波长,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
42.一种化合物半导体构件的制造方法,其特征是,包括:
进行化合物半导体构件的表面的分光偏振光分析测定的工序;
在利用所述分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,包括与所述化合物半导体构件的能带间隙对应的波长的波长区域的光谱的极大值,在给定的阈值以上的情况下判断为优良品的工序。
43.根据权利要求29~42中任意一项所述的化合物半导体构件的制造方法,其特征是,所述化合物半导体构件为化合物半导体基板。
44.根据权利要求29~42中任意一项所述的化合物半导体构件的制造方法,其特征是,所述化合物半导体构件为设于基板上的化合物半导体膜。
45.根据权利要求29~44中任意一项所述的化合物半导体构件的制造方法,其特征是,还包括在所述判断为优良品的工序后,在所述化合物半导体构件的所述表面上形成薄膜的工序。
46.根据权利要求29~45中任意一项所述的化合物半导体构件的制造方法,其特征是,还包括在所述判断为优良品的工序后,在所述化合物半导体构件的所述表面上形成电极的工序。
47.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复折射率的虚部与370nm的复折射率的虚部的差的绝对值在0.045以上。
48.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复折射率的虚部的绝对值在0.18以下。
49.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,在利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
50.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复介电常数的虚部与370nm的复介电常数的虚部的差的绝对值在0.24以上。
51.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复介电常数的虚部的绝对值在0.9以下。
52.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
53.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复折射率的实部与375nm的复折射率的实部的差的绝对值在0.035以上。
54.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在2.7以上。
55.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复介电常数的实部与375nm的复介电常数的实部的差的绝对值在0.13以上。
56.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在7.2以上。
57.一种氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,形成于表面上并包括氧化膜及凹凸层当中的至少一者的层的厚度在6nm以下。
58.根据权利要求47~57中任意一项所述的氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,该氮化镓类化合物半导体构件为氮化镓类化合物半导体基板。
59.根据权利要求47~57中任意一项所述的氮化镓类化合物半导体构件,其特征是,该氮化镓类化合物半导体构件为设于基板上的氮化镓类化合物半导体膜。
60.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复折射率的虚部与370nm的复折射率的虚部的差的绝对值在0.045以上。
61.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复折射率的虚部的绝对值在0.18以下。
62.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
63.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的360nm的复介电常数的虚部与370nm的复介电常数的虚部的差的绝对值在0.24以上。
64.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的370nm的复介电常数的虚部的绝对值在0.9以下。
65.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的虚部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的斜率的绝对值达到最大的波长在350nm以上。
66.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复折射率的实部与375nm的复折射率的实部的差的绝对值在0.035以上。
67.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复折射率的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在2.7以上。
68.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的365nm的复介电常数的实部与375nm的复介电常数的实部的差的绝对值在0.13以上。
69.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,利用表面的分光偏振光分析测定得到的复介电常数的实部的光谱中,300~400nm的波长区域的光谱的极大值在7.2以上。
70.一种氮化镓类化合物半导体膜,其特征是,被形成于如下的氮化镓类化合物半导体构件上,即,形成于表面上并包括氧化膜及凹凸层当中的至少一者的层的厚度在6nm以下。
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