TWI532080B - 用以生產三族氮化物半導體之方法 - Google Patents

用以生產三族氮化物半導體之方法 Download PDF

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Description

用以生產三族氮化物半導體之方法
本發明係關於在圖案化之藍寶石基板上，藉由濺鍍形成AlN緩衝層後藉由MOCVD形成三族氮化物半導體的方法。
由於藉由MOCVD在藍寶石基板上形成三族氮化物半導體時，藍寶石的晶格常數與三族氮化物半導體的晶格常數差距極大，因此在藍寶石基板與三族氮化物半導體之間形成緩衝層以減少晶格不匹配，藉此改善三族氮化物半導體的結晶性。一般而言，緩衝層係由MOCVD在低溫下成長的AlN或GaN所製成，但亦已知藉由濺鍍形成緩衝層的技術。
在用以生產三族氮化物半導體發光裝置之方法中，三族氮化物半導體層係藉由圖案化之藍寶石基板上的緩衝層所形成，藉此改善取光效率。
公開號為2010-10363之日本專利申請案揭露在1000℃至1500℃之溫度下於氫氣環境中對具有由乾蝕刻所圖案化成凹凸圖案之a-平面主表面之藍寶石基板進行熱處理之後，藉由濺鍍在具有a-平面主表面之藍寶石基板上形成AlN緩衝層，然後藉由MOCVD在緩衝層上成長三族氮化物半導體。其亦揭露，在此類條件下的熱處理能在即便具有受到乾蝕刻損害之a-平面主表面的藍寶石基板上成長具有高結晶性的三族氮化物半導體。
然而，公開號為2010-10363之日本專利申請案中所揭露的方法需要在高溫下進行熱處理，且有製造成本的問題。由於藍寶石之a-平面與c-平面之間的原子排列不同，因此用以形成具有良好表面平坦度與結晶性的熱處理條件應不同。然而，公開號為2010-10363之日本專利申請案只有揭露使用到具有a-平面主要表面之藍寶石基板的情況。其對於使用到 具有c-平面主表面之藍寶石基板的情況的相關熱條件並無敘述。
有鑑於此，本發明的目的在於，當藉由濺鍍將AlN緩衝層形成在具有c-平面之主表面之藍寶石基板上、然後將三族氮化物半導體形成在緩衝層上時，改善三族氮化物半導體的平坦度與結晶性。
本發明的一態樣為用以生產三族氮化物半導體之方法，此方法包含藉由濺鍍在藍寶石基板上形成AlN緩衝層、然後藉由MOCVD成長三族氮化物半導體，其中使用之該藍寶石基板具有c-平面之主表面以及藉由乾蝕刻圖案化成凹凸圖案的表面，在低於700℃之溫度下，於氮氣或氫氣環境中對該藍寶石基板進行熱處理(退火)後形成緩衝層。
在形成緩衝層之前的熱處理時，溫度係較佳地介於500℃至700℃之間。藉此可更進一步地改善三族氮化物半導體的表面平坦度與結晶性。溫度係更較佳地介於500℃至600℃之間。
在形成緩衝層前之溫度範圍介於500℃至700℃之間的熱處理係較佳地在氮氣環境中進行，因為氮氣環境比氫氣環境更加改善三族氮化物半導體的表面平坦度。
在本發明中，較佳地藉由濺鍍將緩衝層形成在以200℃至低於700℃之間加熱的藍寶石基板上。
本發明的另一態樣為用以生產三族氮化物半導體之方法，此方法包含藉由濺鍍在藍寶石基板上形成AlN緩衝層、然後藉由MOCVD成長三族氮化物半導體，其中使用之該藍寶石基板具有c-平面之主表面以及藉由乾蝕刻圖案化成凹凸圖案的表面，該緩衝層係藉由濺鍍而被形成在以200℃至低於700℃間之溫度加熱的藍寶石基板上，在形成該緩衝層之後及形成該三族氮化物半導體之前的期間內將該藍寶石基板維持在常溫。
在本文中所用之詞「常溫」係指毋需加熱或冷卻所獲得的溫度，例如介於0℃至40℃之間的溫度。
本發明的另一態樣為用以生產三族氮化物半導體之方法，此方法包含藉由濺鍍在藍寶石基板上形成AlN緩衝層、然後藉由MOCVD成長三族氮化物半導體，其中使用之該藍寶石基板具有c-平面之主表面以及藉由乾蝕刻圖案化成凹凸圖案的表面，在高於800℃但不高於1100℃之溫度下 於氮氣或氫氣環境中對該藍寶石基板進行熱處理後形成緩衝層。
在形成緩衝層之前的熱處理中，溫度係更較佳地介於900℃至1100℃之間。藉此，可更進一步地改善三族氮化物半導體的表面平坦度與結晶性。溫度係更較佳地介於900℃至1000℃之間。
在形成緩衝層前之溫度範圍介於800℃至1100℃之間的熱處理係較佳地在氫氣環境中進行，因為氫氣環境比氮氣環境更加改善三族氮化物半導體的表面平坦度。
較佳地藉由濺鍍將緩衝層形成在加熱至200℃至700℃之間的藍寶石基板上。
可使用磁控濺鍍、DC濺鍍、RF濺鍍、離子束濺鍍與ECR濺鍍來形成緩衝層。
當受到乾蝕刻之蝕刻區域係大於未受到蝕刻之未蝕刻區域(受到遮罩保護之區域)時，本發明尤其有效。
根據本發明，具有良好表面平坦度與結晶性之三族氮化物半導體可憑藉著利用濺鍍形成在具有c-平面之主表面之圖案化藍寶石基板上的AlN緩衝層而形成。根據本發明之生產方法毋需高溫下的熱處理，藉此降低製造成本。
10‧‧‧藍寶石基板
11‧‧‧藍寶石基板
20‧‧‧AlN緩衝層
21‧‧‧緩衝層
30‧‧‧三族氮化物半導體層
31‧‧‧三族氮化物半導體層
參考附圖及下面較佳實施例之說明將輕易明白且更佳瞭解本發明之各種其他目的、特徵及許多伴隨的優點，其中：圖1A至1C顯示根據實施例1之三族氮化物半導體的生產方法。
圖2顯示熱處理溫度與結晶性之間的關係。
圖3顯示熱處理溫度與結晶性之間的關係。
圖4A至4I為GaN表面的照片。
圖5A至5F為藍寶石基板RHEED圖案的照片。
圖6A至6C顯示根據實施例3之三族氮化物半導體的生產方法。
圖7A至7M為GaN表面之照片。
接下來將參考附圖敘述本發明之特定實施例。然而本發明並不限於此些實施例。
實施例1
首先，製備具有c-平面之主表面的藍寶石基板10。利用ICP乾蝕刻來圖案化藍寶石基板的一表面(圖1A)。圖案包含凹部與凸部週期性配置的點圖案或條狀圖案。在點圖案的情況中，每一點具有六角形、矩形、三角形、圓形與其他形狀的平面形狀以及三角錐、圓錐、稜鏡、圓柱、截頭之三角錐、截頭之圓錐與其他形狀的三維形狀，其中三維形狀在點的上表面上分別具有上述之平面形狀。
圖案較佳地具有0.1μm至10μm的深度(點圖案之凸出高度、點圖案之凹陷深度、或條狀溝槽的深度)。當深度係小於0.1μm時，根據本發明之發光裝置中的取光效率無法充分改善。當深度超過10μm時，形成在藍寶石基板10上之三族氮化物半導體的圖案會不完全填滿，是以無法獲得平坦的三族氮化物半導體，這是較不佳的情況。
接續，圖案化之藍寶石基板10在低於700℃的溫度下於氮氣或氮氣環境中受到熱處理。壓力為常壓。在熱處理期間，在加熱至指定溫度後會立即停止加熱以將溫度降低至常溫。可利用接續處理所用之磁控濺鍍設備或其他裝置來進行熱處理。熱處理溫度的下限為常溫。
接下來，將圖案化之藍寶石基板10置入磁控濺鍍設備之處理室中。當藍寶石基板10以介於200℃至低於700℃之範圍內的任何溫度加熱時，藉由磁控濺鍍將AlN緩衝層20形成在藍寶石基板10之圖案化表面上(圖1B)。AlN係藉由下列方式所沈積：利用高純度之金屬鋁靶材並在磁控濺鍍設備的處理室中導入氮氣。
可以使用DC濺鍍、RF濺鍍、離子束濺鍍及非磁控濺鍍之ECR濺鍍來形成緩衝層20。
接續，從濺鍍設備之處理室取出藍寶石基板10並將其置入MOCVD設備中，藉由MOCVD在緩衝層20上成長厚度介於1μm至10μm之間之具有c-平面之主表面的三族氮化物半導體層30(圖1C)。MOCVD用之源材料氣體係如下所示：氮氣(NH3)作為氮源；三甲基鎵(Ga(CH3)3)作為鎵源；三甲基銦(In(CH3)3)作為銦源；三甲基鋁(Al(CH3)3)作為鋁源；矽烷(SiH4)作為矽摻質氣體；二茂鎂(Mg(C5H5)2)作為鎂摻質氣體；及氫氣(H2)或氮氣(N2)作為載氣。當將本發明應用至用以生產發光裝置之方法時，三族氮化物半導體 層30包含依序沈積的n型層、發光層及p型層。
此為根據實施例1之用以生產三族氮化物半導體的方法。在此生產方法中，在圖案化藍寶石基板10之後且形成緩衝層20之前，於上述的溫度條件下進行熱處理。因此，即便使用具有c-平面之主表面之圖案化藍寶石基板10，亦可藉著藍寶石基板10上的緩衝層20而形成具有良好表面平坦度與結晶性的三族氮化物半導體層30。又，在根據實施例1之用以生產三族氮化物半導體的方法中，在低於700℃之相對低的溫度下進行熱處理且毋需高溫下的熱處理，藉此降低了製造成本。
當藍寶石基板10受到圖案化俾使藍寶石基板10受到乾蝕刻之蝕刻表面區域大於受到遮罩保護之未受蝕刻區域時，根據實施例1之用以生產三族氮化物半導體的方法尤其有效。在此類圖案的情況中，三族氮化物半導體會大量地成長在受到乾蝕刻損害的部分上。但在傳統的方法中，無法形成具有良好結晶性的三族氮化物半導體層30。然而，即便在此類圖案的情況中，藉著施行本發明可獲得具有良好結晶性的三族氮化物半導體層30。
在形成緩衝層20前之熱處理期間，溫度係較佳地介於500℃至低於700℃之間，因此可進一步地改善三族氮化物半導體層30的表面平坦度與結晶性。更較佳地，溫度係介於500℃至600℃之間。熱處理係較佳地在氮氣環境而非氫氣環境中進行，因為能更進一步地改善三族氮化物半導體層30的表面平坦度。
實施例2
根據實施例2之用以生產三族氮化物半導體的方法係與根據實施例1的生產方法相同，其差異在於，在形成緩衝層20之前並未進行熱處理。即，在圖案化藍寶石基板10之後並未進行熱處理而是將溫度維持在常溫時，藉由磁控濺鍍形成AlN緩衝層20。
類似於根據實施例1之生產方法，根據實施例2之用以生產三族氮化物半導體的方法亦能夠形成具有良好表面平坦度與結晶性的三族氮化物半導體層30。又，由於並未進行熱處理，因此可以簡化製造方法並可以減少製造成本。這是因為藉由磁控濺鍍來加熱藍寶石基板10，這取代了形成緩衝層20之前的熱處理。是以，在藉由磁控濺鍍形成緩衝層20時， 藍寶石基板10的溫度係較佳地介於500℃至低於700℃，且更較佳地介於500℃至600℃。
在實施例1與2中，從濺鍍設備取出藍寶石基板10時起至將其置入MOCVD設備時之間的期間，較佳地自緩衝層20移除電(電中性該緩衝層20)。這是因為，濺鍍所形成的緩衝層20帶有電荷，當藍寶石基板10從濺鍍設備被傳送至MOCVD設備時緩衝層20會被曝露至大氣，因此微塵會沾附至緩衝層20而影響三族氮化物半導體層30的結晶性。因此，緩衝層20的電中性可避免微塵沾附並改善三族氮化物半導體層30的結晶性。例如，藉由離子裝置對緩衝層20的表面上提供離子化的空氣以進行電中性。
實施例3
如圖6A中所示，製備具有c-平面之主表面的藍寶石基板11。藍寶石基板的一表面受到ICP乾蝕刻的圖案化而具有週期性的凹凸圖案。凹凸圖案的形狀、尺寸及凹陷深度係與根據實施例1的方法相同。
接續，圖案化之藍寶石基板11在高於800℃至1100℃的溫度下於氫氣或氮氣環境中受到熱處理。壓力為常壓。在熱處理期間，在加熱至指定的溫度後便立即停止加熱以將溫度降低至常溫。可利用接續處理所用之磁控濺鍍設備或其他裝置來進行熱處理。
接下來，將圖案化之藍寶石基板11置入磁控濺鍍設備之處理室中。當藍寶石基板10被加熱至介於200℃至低於700℃之範圍內的溫度時，藉由磁控濺鍍將AlN緩衝層21形成在藍寶石基板11之圖案化表面上(圖6B)。形成緩衝層的條件係與根據實施例1之方法相同。
在實施例1、2與本實施例中，可以使用DC濺鍍、RF濺鍍、離子束濺鍍及非磁控濺鍍之ECR濺鍍來形成緩衝層21。
接續，從濺鍍設備之處理室取出藍寶石基板11並將其置入MOCVD設備中，藉由MOCVD在緩衝層21上成長厚度介於1μm至10μm之間之具有c-平面之主表面的三族氮化物半導體層31(圖6C)。MOCVD所用之源材料氣體及成長條件係與根據實施例1之方法相同。
此為根據實施例3之用以生產三族氮化物半導體的方法。在此生產方法中，在圖案化藍寶石基板11之後及在形成緩衝層21之前，在高於800℃至1100℃的溫度下於氫氣或氮氣環境中進行熱處理。因此，即 便使用具有c-平面之主表面之圖案化藍寶石基板11，亦可藉由在藍寶石基板11上的緩衝層21來形成具有良好表面平坦度與結晶性的三族氮化物半導體層31。
當藍寶石基板11受到圖案化，俾使藍寶石基板11受到乾蝕刻之蝕刻表面區域大於受到遮罩保護之未受蝕刻區域時，根據實施例3之用以生產三族氮化物半導體的方法尤其有效。在此類圖案的情況中，三族氮化物半導體會大量地成長在受到乾蝕刻損害的部分上。但在傳統的方法中，無法形成具有良好結晶性的三族氮化物半導體層31。然而，即便在此類圖案的情況中，藉著施行本發明可獲得具有良好結晶性的三族氮化物半導體層31。
在形成緩衝層21前之熱處理期間，溫度係較佳地介於900℃至1100℃之間，因此可進一步地改善三族氮化物半導體層31的表面平坦度與結晶性。更較佳地，溫度係介於900℃至1000℃之間。熱處理係較佳地在氫氣環境而非氮氣環境中進行，因為能更進一步地改善三族氮化物半導體層30的表面平坦度。
從濺鍍設備取出藍寶石基板11之時至將其置入MOCVD設備之時之間的期間，較佳地自緩衝層21移除電(電中性該緩衝層21)。這是因為，濺鍍所形成的緩衝層21帶有電荷，當藍寶石基板11從濺鍍設備被傳送至MOCVD設備時，緩衝層21會被曝露至大氣，因此微塵會沾附至緩衝層21而影響三族氮化物半導體層31的結晶性。因此，緩衝層21的電中性可避免微塵沾附並改善三族氮化物半導體層31的結晶性。例如，藉由離子裝置對緩衝層21的表面上提供離子化的空氣以進行電中性。
實驗實例
接下來將敘述支持實施例1、2與3之實驗實例。
圖2與3顯示在形成緩衝層20與21前所進行之熱處理的溫度與三族氮化物半導體層30與31之結晶性的關係。結晶性係藉由X射線搖幌曲線(XRC)量測評估。圖2顯示針對(10-10)平面之半極大值處的XRC全寬(當由三指標呈現時為(100)平面)，圖3顯示針對(0002)平面之半極大值處的XRC全寬(當由三指標呈現時為(002)平面)。半極大值處的XRC全寬係在氫氣環境中進行熱處理時及在氮氣環境中進行熱處理時分別量測。三族氮 化物半導體層30與31為厚度3μm之未摻雜的GaN層。藍寶石基板10與11的整個表面皆受到ICP乾蝕刻圖案化。當形成緩衝層20與21時，藍寶石基板10與11係以450℃加熱。為了比較，當形成緩衝層20與21前未進行熱處理(對應至實施例2)時量測半極大值處的XRC全寬(以符號「．」表示之)。當藍寶石基板10與11未受到乾蝕刻且未進行熱處理時量測半極大值處的XRC全寬(以符號「△」表示之)。如此可評估出，當愈接近乾蝕刻與熱處理兩者皆未進行之情況下的目標結晶性時，結晶性愈佳。
如自圖2清楚可見，無論是在氫氣環境還是在氮氣環境中介於500℃至1100℃的熱處理溫度下，GaN(10-10)平面之半極大值處的XRC全寬皆小，產生良好結晶性。結晶性幾乎是與未對藍寶石基板10與11進行熱處理時的結晶性相同，且略低於皆未進行乾蝕刻與熱處理時的結晶性。然而，在700℃至800℃的溫度範圍下，在GaN上觀察到凹坑。在高於1100℃的溫度下，在氮氣環境中之半極大值處的XRC全寬增加，導致結晶性惡化。吾人觀察到，在氫氣環境中於高於1100℃的溫度下，半極大值處的XRC全寬會略微增加。
自圖3清楚可見，當在氫氣環境中進行熱處理時，GaN(0002)平面之半極大值處的XRC全寬具有在500℃至700℃之溫度範圍內逐漸增加而在800℃或更高之溫度範圍內逐漸減少的特性。在700℃至800℃的溫度下，半極大值處的XRC全寬是大的，GaN(0002)平面表現出低結晶性。另一方面，當在氮氣環境中進行熱處理時，半極大值處的XRC全寬具有在上至700℃的溫度下幾近常數、在高於700℃的溫度下增加且在800℃或更高溫度的範圍內減少的特性。如在氫氣環境中，在高於700℃但低於800℃的溫度下，半極大值處的XRC全寬是大的，因而導致低結晶性。在介於500℃至900℃的溫度範圍內，在氮氣環境中的半極大值處的XRC全寬係小於氫氣環境中的半極大值處的XRC全寬，而在900℃或更高的溫度範圍內，在氫氣環境中的半極大值處的XRC全寬係小於在氮氣環境中的半極大值處的XRC全寬。未進行熱處理時之半極大值處的XRC全寬係等於在介於500℃至700℃之溫度範圍內於氮氣環境中進行熱處理之半極大值處的XRC全寬。針對藍寶石基板10與11皆未進行乾蝕刻且亦未進行熱處理時的半極大值處的XRC全寬比在介於500℃至700℃之溫度下於氮氣環境中進行熱處 理時之半極大值處的XRC全寬小200弧秒。
圖4A至4I及7A至7M為在圖2與3之實驗中形成之GaN的表面照片。圖4A顯示未進行熱處理之情況，圖4B至4E顯示分別在800℃、700℃、600℃及500℃之溫度下於氫氣環境中進行熱處理的情況。圖4F至4I顯示分別在800℃、700℃、600℃及500℃之溫度下於氮氣環境中進行熱處理的情況。如圖4A至4I清楚可見，無論是在氫氣環境還是在氮氣環境中，熱處理溫度為500℃或600℃時之GaN的表面平坦度高於熱處理溫度為700℃或800℃時之GaN的表面平坦度。當熱處理溫度為700℃或800℃時，觀察到凹坑。即便在未進行熱處理時，GaN的表面仍然如在500℃或600℃之溫度下進行熱處理時的GaN表面一樣平坦。
圖7A至7M亦為在圖2與3之實驗中形成之GaN的表面照片。圖7A顯示未進行熱處理之情況，圖7B至7G顯示分別在1160℃、1100℃、1000℃、900℃、800℃及700℃之溫度下於氫氣環境中進行熱處理的情況。圖7H至7M顯示分別在1160℃、1100℃、1000℃、900℃、800℃及700℃之溫度下於氮氣環境中進行熱處理的情況。從圖7A至7M清楚可見，無論是在氫氣環境還是在氮氣環境中，熱處理溫度為1160℃、1100℃、1000℃或900℃時之GaN的表面平坦度高於熱處理溫度為700℃或800℃時之GaN的表面平坦度。當熱處理溫度為700℃或800℃時，觀察到凹坑。
從圖2至4可發現，若在氮氣環境或氮氣環境中於小於700℃的溫度下進行熱處理，則可獲得具有優異表面平坦度與結晶性的GaN。亦發現，即便不進行熱處理也能獲得具有優異表面平坦度與結晶性的GaN。
從圖2、3與7可發現，若在高於800℃至1100℃的溫度下於氫氣環境或氮氣環境中進行熱處理，可獲得具有優異表面平坦度與結晶性的GaN。亦發現，當熱處理溫度係介於900℃至1100℃之間時，可更進一步地改善結晶性。
圖5A至5F為熱處理後藍寶石基板10與11之圖案的RHEED(反射高能電子繞射)照片。藍寶石基板10與11具有c-平面之主表面，且如在圖2至4的情況，整個表面係受到ICP乾蝕刻圖案化。為了比較，在未進行乾蝕刻且亦未進行熱處理的情況下對圖案進行反射高能電子 繞射照相，及在只有進行乾蝕刻但未進行熱處理的情況下對圖案進行反射高能電子繞射照相。在500℃、700℃、800℃與1160℃的溫度下於氫氣環境中進行熱處理。又，電子束係沿著兩個方向入射：具有c-平面之主表面之藍寶石基板10與11的[11-20]方向與[10-10]方向。
當如圖5A中所示未進行乾蝕刻亦未進行熱處理時，藍寶石基板10與11並無因乾蝕刻所造成的表面粗糙度，藉此獲得清楚的圖案。相反地，當如圖5B中所示未在乾蝕刻後進行熱處理時，圖案模糊且觀察到表面粗糙度。從圖5C至5F清楚可見，熱處理溫度愈高，則圖案愈清楚且表面粗糙度逐漸恢復。
從圖2至5的實驗結果可推論出700℃至800℃之熱處理溫度下GaN的表面平坦度與結晶性低的理由。當熱處理溫度係低於700℃時，藍寶石基板10與11的表面粗糙度幾乎是相同的，且GaN均勻地成長在藍寶石基板10與11的粗糙表面上，造成優異的GaN的表面平坦度與結晶性。當熱處理溫度係高於800℃時，藍寶石基板10與11的表面粗糙度會充分地恢復，且GaN會均勻地成長在已恢復的表面上，造成優異的表面平坦度與結晶性。然而，當熱處理溫度係介於700℃至800℃之間時，藍寶石基板10與11的表面粗糙度會略恢復但不會均勻地恢復，是以已恢復的部分與未恢復的部分夾雜。因此，GaN會同時成長在未恢復的部分與已恢復的部分上而混合為結晶，藉此惡化了GaN的表面平坦度或結晶性。
10‧‧‧藍寶石基板
20‧‧‧AlN緩衝層
30‧‧‧三族氮化物半導體層

Claims (12)

  1. 一種用以生產三族氮化物半導體之方法，此方法包含藉由濺鍍在藍寶石基板上形成AlN緩衝層、然後藉由MOCVD成長三族氮化物半導體，其中使用之該藍寶石基板具有c-平面之主表面的蝕刻之表面，蝕刻之該表面係藉由乾蝕刻圖案化成凹凸圖案；及對該藍寶石基板的蝕刻之該表面進行熱處理，蝕刻之該表面係在500℃至低於700℃之範圍內的熱處理溫度下曝露於選自氮氣及氫氣環境之至少一者中；然後在將該藍寶石基板加熱至該熱處理溫度且完成該藍寶石基板的熱處理之後，將該藍寶石基板的溫度降至0℃至40℃之範圍內的溫度；然後將帶有曝露及蝕刻之該表面的該藍寶石基板的溫度增加到在200℃至低於700℃之範圍內的濺鍍溫度以形成該緩衝層；且然後藉由在將該藍寶石基板的溫度保持於該濺鍍溫度的同時進行濺鍍，在熱處理係於其上完成之該藍寶石基板的曝露及蝕刻之該表面上形成該緩衝層。
  2. 如申請專利範圍第1項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中該熱處理溫度係在500℃至600℃之範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在氮氣環境進行該熱處理。
  4. 如申請專利範圍第2項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在氮氣環境進行該熱處理。
  5. 如申請專利範圍第1項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在形成該緩衝層之後且在該緩衝層上成長該三族氮化物半導體之前，電中性該緩衝層。
  6. 如申請專利範圍第2項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在形成該緩衝層之後且在該緩衝層上成長該三族氮化物半導體之前，電中性該緩衝層。
  7. 如申請專利範圍第3項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在形成該緩衝層之後且在該緩衝層上成長該三族氮化物半導體之前，電中性該 緩衝層。
  8. 一種用以生產三族氮化物半導體之方法，此方法包含藉由濺鍍在藍寶石基板上形成AlN緩衝層、然後藉由MOCVD成長三族氮化物半導體，其中使用之該藍寶石基板具有c-平面之主表面的蝕刻之表面，蝕刻之該表面係藉由乾蝕刻而圖案化成凹凸圖案；及對該藍寶石基板的蝕刻之該表面進行熱處理，蝕刻之該表面係在不低於900℃且低於1100℃之範圍內的熱處理溫度下曝露於選自氮氣及氫氣環境至少一者中；然後在將該藍寶石基板加熱至該熱處理溫度且完成該藍寶石基板的熱處理之後，將該藍寶石基板的溫度降至0℃至40℃之範圍內的溫度；然後將帶有曝露及蝕刻之該表面的該藍寶石基板的溫度增加到在200℃至低於700℃之範圍內的濺鍍溫度以形成該緩衝層；且然後藉由在將該藍寶石基板的溫度保持於該濺鍍溫度的同時進行濺鍍，在熱處理係於其上完成之該藍寶石基板的曝露及蝕刻之該表面上形成該緩衝層。
  9. 如申請專利範圍第8項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中該熱處理溫度係在不低於1000℃且低於1100℃之範圍內。
  10. 如申請專利範圍第8項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在氫氣環境中進行該熱處理。
  11. 如申請專利範圍第9項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在氫氣環境中進行該熱處理。
  12. 如申請專利範圍第8至11項中任何一項之用以生產三族氮化物半導體之方法，其中在形成該緩衝層之後且在該緩衝層上成長該三族氮化物半導體之前，電中性該緩衝層。
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