Al_xGa_yIn_1-x-yN襯底及其清洗方法,AIN襯底及其清洗方法

2023-10-21 01:50:32

專利名稱：：AlxGayIn1-x-yN襯底及其清洗方法,AIN襯底及其清洗方法
技術領域：
：本發明涉及一種AlxGayIni.x.yN(0<xSl,0<ySi,x+y^l)襯底和該AlxGayIni.x.yN(0<x^l，0<y$1,x+y^l)襯底的清洗方法。本發明還涉及一種能夠穩定地生長低濁度水平(hazelevel)的外延膜的AIN襯底，以及該AIN襯底的清洗方法。本說明書中，AlxGayln，.x-yN((Xx^l,(KySl,x+^l)簡寫為Al、Gaylrii-x-yN。
背景技術：
：AlxGayIni.x.yN襯底可以合適地用作各種半導體器件的襯底，例如光學器件和/或電子器件的襯底。一種AlxGayIni.x.yN晶體的代表性生長方法是HVPE(氫化物汽相取向生長)法，而從AlxGayIni.x_yN晶體可以製造AlxGayIni.x—yN襯底。通過在Al,Gayln^N襯底表面上生長各種外延膜，可以獲得半導體器件，例如光學器件和/或電子器件。AlxGayIni.x—yN襯底中，AIN襯底的能帶隙為6.2eV，熱導率約為3.3WK—^m—'，並且具有高電阻，因此將其用作各種半導體器件的襯底，例如光學器件和/或電子器件的襯底引起了人們的注意。可以用通過HVPE方法或者升華方法生長出來的A1N晶體來製造A1N襯底。通過在A1N襯底表面上生長各種外延膜，可以獲得半導體器件，例如光學器件和/或電子器件。例如，ToshioNishida等人在Appl.Phys.Lett"2003年，82巻，第1期的"GaN-freetransparentultravioletlight-emittingdiodes"中公開了一禾中通過在AIN襯底上生長AlGaN膜等而獲得的發光二極體。另外，ToshioNishida等人的"TheCharacteristicsofUV-LEDGrownonBulkAINSubstrateUnderLargeCurrentInjection",theJapanSocietyofAppliedPhysicsandRelatedSocieties第51屆春季會議，擴展摘要，2004年3月，409頁，還公開了一種在大塊(bulk)AlN襯底上形成的發光二極體
發明內容發明概述當在AlxGayIni.x—yN襯底表面上生長外延膜時，有時生長出的是有大量缺陷和/或失澤(tamishes)的低質量外延膜。使用這種低質量外延膜的半導體器件的器件特性差，所以，需要穩定地生長出很少有缺陷和/或失澤的高質量外延膜。因此，為了穩定地生長很少有缺陷和/或失澤的高質量外延膜，附著在AlxGayIni-x.yN襯底表面上的粒子和/或有機物已經通過清洗被除去。但是，由於沒有涉及AlxGayIni.x.yN襯底表面上粒子和/或有機物清除程度的常規技術參考資料，而且其標準也不清楚，存在AlxGayln^-yN襯底表麵條件的變化直接導致外延膜的質量變化的問題。另外，當在A1N襯底表面上生長外延膜時，有時生長出高濁度水平的外延膜。使用這種外延膜的半導體器件的器件特性差，所以，需要穩定地生長出低濁度水平的外延膜。因此，為了穩定地生長低濁度水平的外延膜，A1N襯底是已經被清洗過的。但是，由於可以穩定生長低濁度水平的外延膜的A1N襯底表面的標準不清楚，存在AlxGayIni+yN襯底表麵條件的變化直接導致外延膜質量變化的問題。本發明的一個目的是提供一種能夠穩定地生長高質量外延膜的AlxGayln,-、.yN襯底，以及獲得該AlxGayIni-x.yN襯底的清洗方法。本發明的另一個目的是提供一種能夠穩定地生長低濁度水平的外延膜的A1N襯底，以及該A1N襯底的清洗方法。本發明涉及一種AlxGayIni.x.yN襯底，其中當AlxGayIm-x.yN襯底的直徑為2英寸時，AlxGayln^.yN襯底一個表面上晶粒大小至少為0.2pim的粒子數至多為20。此處，在本說明書中，AlxGayIn,.x—yN襯底指的是包含鋁(A1)的氮化物晶體襯底，而且除了鋁和氮之外它還可以包含鎵(Ga)禾[]/或銦(In)。此外，本發明涉及一種AlxGayIni_x—yN襯底的清洗方法，其中將AlxGayln,.x—yN襯底浸泡在一種由選自氨水、氫氧化銨(ammoniahydroxide)/過氧化氫混合物和有機鹼水溶液中的溶液製成的清洗溶液中，同時進行超聲，從而當該AlxGayln^.yN襯底的直徑為兩英寸時，使AlxGayIni-x.yN襯底一個表面上晶粒大小至少為0.2pm的粒子數至多為20。此處，在本發明的AlxGayln,-x.yN襯底的清洗方法中，優選使用氨濃度至少為0.5重量百分比的氨水，過氧化氫溶液濃度至少為0.1重量百分比且氨濃度至少為0.1重量百分比的氫氧化銨/過氧化氫混合物，以及有機鹼濃度至少為0.5重量百分比的有機鹼水溶液作為清洗溶液。在本發明的AlxGayIni-x—yN襯底清洗方法中，優選有機鹼水溶液是溶解在水中的有機鹼，該有機鹼是氫氧化四甲銨和氫氧化2-羥乙基三甲銨中的一個。此外，在本發明的AlxGayln，.x-yN襯底清洗方法中，AlxGayIni-x-yN襯底的浸泡時間至少為30秒。另外，本發明涉及一種AlxGayIni.x_yN襯底，其中在通過X射線光電子能譜學方法以10。檢測角獲得的AlxGayln,-x-yN襯底表面光電子能譜中，Cls電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(C，s電子峰面積/N,s電子峰面積)至多為3。另外，本發明涉及一種AlxGayIni_x-yN襯底的清洗方法，其中將AlxGayIni.x.yN襯底浸泡在酸溶液中，從而使通過X射線光電子能譜學方法以,10°檢測角獲得的AlxGayIni.x_yN襯底表面光電子能譜中，Cls電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(C,s電子峰面積/N"電子峰面積)至多為3。此處，在本發明的AlxGaylm.x.yN襯底的清洗方法中，優選酸溶液是由選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸製成的溶液，或者是由選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸和過氧化氫溶液的混合物製成的溶液。此外，在本發明的AlxGayln,-x-yN襯底的清洗方法中，當酸溶液是由選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸製成的溶液時，優選酸溶液中氫氟酸、鹽酸和硫酸的總濃度至少為0.5重量百分比，而當酸溶液是由選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸和過氧化氫溶液的混合物製成的溶液時，優選酸溶液中氫氟酸、鹽酸和硫酸的總濃度至少為0.1重量百分比，同時過氧化氫溶液的濃度至少為0.1重量百分比。另夕卜，在本發明的AlxGayln,.x.yN襯底清洗方法中，優選AlxGayIni.x-yN襯底的浸泡時間至少為30秒。本發明涉及一種A1N襯底，其中在通過X射線光電子能譜學方法以10°檢測角獲得的A1N襯底表面光電子能譜中，Al2s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(A^電子峰面積/N,s電子峰面積)至多為0.65。此外，本發明涉及一種A1N襯底的清洗方法，其中將A1N襯底浸泡在酸溶液中，從而使通過X射線光電子能譜學方法以10°檢測角獲得的A1N襯底表面光電子能譜中，Al2s電子峰面積和Nls電子峰面積之間的比例(Alh電子峰面積/N,s電子峰面積)至多為0.65。此處，在本發明的A1N襯底清洗方法中，優選酸溶液是由選自硝酸、磷酸和醋酸的至少一種酸製成的酸溶液。此外，在本發明的A1N襯底清洗方法中，優選酸溶液的濃度至少為0.5重量百分比。此外，在本發明的A1N襯底清洗方法中，優選A1N襯底的浸泡時間至少為40秒。依照本發明，可以提供一種能夠穩定地生長高質量外延膜的AlxGayIni.x—yN襯底和獲得該AlxGayIn,—x.yN襯底的清洗方法。此外，可以提供一種能夠生長低濁度水平的外延膜的A1N襯底和獲得該A1N襯底的清洗方法。本發明的上述和其他目的、特徵、方面以及優點將隨著如下結合附圖進行的本發明詳細描述而變得更加清楚。圖l和2是圖示本發明檢測角為10。的X射線光電子能譜的一個實例的示意圖。圖3是實施例1中使用的清洗儀器示意性截面圖。圖4顯示了實施例1中在A1N襯底表面上生長的外延膜中的粒子數和缺陷數之間的關係。圖5是實施例2中使用的清洗儀器示意性截面圖。圖6是實施例3中使用的清洗儀器示意性截面圖。圖7顯示了實施例3中清洗過後的A1N襯底上Al2s電子峰面積和Nls電子峰面積之間的比例(Al2s電子峰面積/N,s電子峰面積)和生長在該A1N襯底表面上的外延膜的濁度水平的關係。優選實施方案描述本發明涉及一種AlxGayIni—x.yN襯底，其中當AlxGayIni.x—yN襯底的直徑為2英寸時，AlxGayIn,.x.yN襯底一個表面上晶粒大小至少為0.2pm的粒子數至多為20。這是基於本發明人的如下發現當AlxGayIn,-x_yN襯底表面上晶粒大小至少為0.2pm的粒子被控制在上述數量之內時，可以生長出很少有缺陷的高質量外延膜。此處，AlxGayIni.x.yN襯底表面上的粒子數是用如下方法計算的對ALGayln+yN襯底表面上晶粒大小至少為0.2^m的所有粒子進行計數，然後將數出的粒子數轉化成假設AlxGayIni.x.yN襯底直徑為2英寸時的數值。因此，本發明中，對AlxGayln,+yN襯底的大小沒有限制。例如，直徑為4英寸的AlxGayIni-x—yN襯底的面積是直徑為2英寸的AlxGayIni.x-yN襯底面積的四倍。因此，當使用直徑為4英寸的AlxGaylm-x—yN襯底時，其表面上粒子總數的1/4相當於此處使用的粒子數。應當指出，粒子計數是用眾所周知的光散射方案等的襯底表面檢査儀器進行的。另外，對粒子的材料沒有特殊限制。本發明涉及一種清洗方法，其中將AlxGayIni.x.yN襯底浸泡在選自氨水、氫氧化銨/過氧化氫混合物和有機鹼水溶液中的清洗溶液中，同時進行超聲，從而當該AlxGayIni.x.yN襯底的直徑為兩英寸時，使AlxGayIni.x-yN襯底一個表面上晶粒大小至少為0.2pm的粒子數至多為20。此處，氫氧化銨/過氧化氫混合物指的是過氧化氫溶液和氨水的混合物。另外，有機鹼水溶液指的是溶解在水中的有機鹼，並且優選使用下面結構式(1)表示的氫氧化四甲銨和結構式(2)表示的氫氧化2-羥乙基三甲銨其中之一作為有機鹼formulaseeoriginaldocumentpage8(2)當使用氨水作為清洗溶液時，優選氨濃度相對於整個清洗溶液而言至少為0.5重量百分比。當使用氫氧化銨/過氧化氫混合物作為清洗溶液時，優選相對於整個清洗溶液而言，過氧化氫溶液的濃度至少為0.1重量百分比，且氨的濃度至少為0.1重量百分比。當使用有機鹼作為清洗溶液時，優選有機鹼相對於整個清洗溶液的濃度至少為0.5重量百分比。通過如上限定清洗溶液的濃度，AlxGayIni.x—yN襯底表面上的粒子數趨向於被更穩定地如上控制。優選AlxGayIni—x_yN襯底在清洗溶液中的浸泡時間至少為30秒。在這種情況下，由於AlxGaylriLx.yN襯底被充分浸泡在清洗溶液中，AlxGayIni-x-yN襯底表面上的粒子數趨向於被更穩定地如上控制。此處，AlxGayIni-x-yN襯底的浸泡時間是從對清洗液進行超聲的時間點開始計算的。此外，本發明涉及一種AlxGayIni-x-yN襯底，其中在通過X射線光電子能譜學方法以10°檢測角獲得的AlxGayIni-x-yN襯底表面光電子能譜中，Cls電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(Ch電子峰面積/N,s電子峰面積)至多為3。這是基於本發明人的如下發現當C^電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例被如上控制時，可以生長出高質量的沒有任何失澤的外延膜。此處，通過X射線光電子能譜學(XPS)方法以10°檢測角獲得的AlxGayIni.x.yN襯底表面光電子能譜中Cls電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例指明了AlxGayIni.x_yN襯底表面上有機物相對於接近AlxGayIni—^N襯底表面的氮的數量。通過將其比例如上控制，可以生長出沒有任何失澤的高質量外延膜。此處，C^電子指的是C(碳)ls軌道上的電子，而N^電子指的是N(氮)ls軌道上的電子。如圖1所示，通過X射線61的輻照，AlxGayIni.x-yN襯底51表面上的Ck電子和Nh電子以光電子71形式被釋放出來。此後，以和AixGayIni-x_yN襯底51表面成10°的方向釋放出的光電子71被監測器81檢測到(檢測角10°)，從而獲得光電子能譜。確定這個光電子能譜的C,s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例。此外，本發明涉及一種清洗方法，其中將AlxGayIni-x—yN襯底浸泡在一種酸溶液中，從而使通過X射線光電子能譜學方法以10°檢測角獲得的AlxGayIni.x—yN襯底表面光電子能譜中，Cls電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(C,s電子峰面積/N^電子峰面積)至多為3。此處，優選酸溶液是選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸的溶液。更優選酸溶液是選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸和過氧化氫溶液的混合物。在這種情況下，如上光電子能譜中C,s電子的峰面積和N,s電子的峰面積之間的比例傾向於被更穩定地控制在至多為3。此外，當酸溶液是由選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸製成的溶液時，優選酸溶液中氫氟酸、鹽酸和硫酸的總濃度至少為0.5重量百分比。此外，當酸溶液是由選自氫氟酸、鹽酸和硫酸的至少一種酸和過氧化氫溶液的混合物製成的溶液時，優選酸溶液中氫氟酸、鹽酸和硫酸的總濃度至少為0.1重量百分比，同時過氧化氫溶液的濃度至少為0.1重量百分比。在這種情況下，如上光電子能譜中ds電子的峰面積和N^電子的峰面積之間的比例傾向於被更穩定地控制在至多為3。還優選AlxGayIni.x—yN襯底在酸溶液中的浸泡時間至少為30秒。在這種情況下，由於AlxGayln,.x-yN襯底被充分浸泡在酸溶液中，如上C,s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例傾向於被更穩定地如上控制。此外，本發明涉及一種A1N襯底，其中在通過X射線光電子能譜學(XPS)方法以10°檢測角獲得的A1N襯底表面光電子能譜中，Al2s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(A^電子峰面積/N!s電子峰面積)至多為0.65。這是基於本發明人的如下發現當A^電子峰面積和N^電子峰面積之間的比例被如上控制時，可以生長出低濁度水平的外延膜。當使用MOVPE法(金屬有機汽相外延生長法)或者MBE法(分子束外延法)在A1N襯底生長外延膜時，在生長膜之前加熱A1N襯底的表面。由於通過加熱A1N襯底表面，A1N襯底表面N(氮)的揮發量超過Al(鋁)，當生長外延膜時，A1N襯底表面的化學組成中包含大量的Al。因此，通過使A1N襯底表面預先在其化學組成中包含大量的N，可以生長出低濁度水平的外延膜。這是基於本發明人的如下發現可以使用這樣一種A1N襯底，在通過X射線光電子能譜學(XPS)方法以10°檢測角獲得的該A1N襯底表面的光電子能譜中，Al^電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例至多為0.65，作為A1N襯底表面的標準。此處，A^電子指的是Al(鋁)2s軌道上的電子，而N，電子指N的ls軌道上的電子。如圖2所示，通過X射線62的輻照，A1N襯底52表面上的Al2s電子和Nls電子以光電子72形式被釋放出來。此後，以和A1N襯底52表面成10°的方向釋放出的光電子72被監測器82檢測到(檢測角10°)，從而獲得光電子能譜。確定這個光電子能譜的AL電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例。此外，本發明涉及一種清洗方法，其中將A1N襯底浸泡在酸溶液中，從而使通過X射線光電子能譜學方法以10。檢測角獲得的A1N襯底表面光電子能譜中，Al2s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(八125電子峰面積/N^電子峰面積)至多為0.65。此處，優選酸溶液是由選自氫氟酸、鹽酸和硫酸中的至少一種酸製成的溶液，或者是由這些酸中至少兩種製成的混合溶液。在這種情況下，如上Al&電子的峰面積和Nk電子的峰面積之間的比例傾向於被更穩定地控制在至多為0.65。此外，優選酸溶液的濃度相對於整個酸溶液而言至少為0.5重量百分比。在這種情況下，如上光電子能譜中Al^電子的峰面積和Nb電子的峰面積之間的比例傾向於被更加穩定地控制在至多為0.65。優選A1N襯底在酸溶液中的浸泡時間至少為40秒。在這種情況下，由於A1N襯底被充分浸泡在酸溶液中，Al2s電子峰的面積和Nls電子的峰面積之間的比例傾向於被更穩定地如上控制在至多為0.65。具體實施方式實施方案實施例1首先，製備50片直徑為2英寸的A1N襯底，每個襯底都是對通過HVPE法生長的A1N晶體進行鏡面研磨，然後由於鏡面研磨而除去損壞層而獲得的。此處，50片AlN襯底每一片的厚度都是40(Vm，而且A1N襯底表面是偏離取向(0001)2。的平面。接著，使用如圖3示意性截面圖所示的清洗儀器，將50片A1N襯底以各自不同的浸泡時間進行清洗。此處，圖3中所示的清洗浴13充滿各種濃度的氫氧化四甲銨水溶液作為清洗溶液23。將頻率為900kHz的超聲波33應用於浸泡了A1N襯底43的清洗液23，超聲條件對於50片A1N襯底43每一個都是相同的。然後，對於每個清洗後的A1N襯底，用光散射方案的襯底表面檢査儀器對A1N襯底表面上晶粒大小至少為0.2(im的粒子進行計數。此後，在相同條件下，通過MOVPE法(金屬有機汽相外延生長法)在50片A1N襯底的每一個襯底表面上生長出lpm厚的由A1N晶體形成的外延膜。然後，用與上述儀器相同的襯底表面檢查儀器對外延膜的缺陷數進行計數。圖4顯示了該實驗的結果。圖4中，橫坐標表示用上述方式計數的清洗後A1N襯底表面上晶粒大小至少為0.2pm的粒子數，而縱坐標表示與橫坐標粒子數相對應的、數出的A1N襯底表面上生長的外延膜的缺陷數。如圖4可見，當直徑為2英寸的A1N襯底表面上晶粒大小至少為0.2(im的粒子數至多為20時，該表面上生長的外延膜中缺陷數小於50。因此，與粒子數超過20的情況相比，獲得的是缺陷較少的高質量外延膜。表面上晶粒大小至少為0.2pm的粒子數至多為20的A1N襯底是用清洗溶液清洗的，清洗溶液中氫氧化四甲銨的濃度相對於整個清洗溶液而言至少為0.5重量百分比，而且浸泡時間至少為30秒。儘管在上述實施例1中使用的是A1N襯底，但是認為使用不同於A1N襯底的AlxGayIni.x—yN襯底也可以獲得類似的結果。另外，如上所述，對A1N襯底的厚度和平面取向沒有限制，它們為任意數值時都可以獲得類似於實施例1的結果。實施例2首先，類似於實施例1，製備50片直徑為2英寸的A1N襯底，每個襯底都是對A1N晶體進行鏡面研磨，然後由於鏡面研磨除去損壞層而獲得的。此處，50片AlN襯底每一片的厚度都是400pm，而且A1N襯底表面是偏離取向(0001)2。的平面。接著，使用如圖5示意性截面圖所示的清洗儀器，將50片A1N襯底以各自不同的浸泡時間進行清洗。此處，圖5中所示的清洗浴15充滿各種濃度的鹽酸作為酸溶液25，以浸泡各個A1N襯底45。然後，對於每個清洗過的A1N襯底，用X射線光電子能譜儀，釆用Mg的Ka射線作為X射線源，以10°檢測角測量A1N襯底表面的光電子能譜，計算Cls電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(C^電子峰面積/N,s電子峰面積)。此後，在相同條件下，通過MOVPE法在50片A1N襯底的每一個襯底表面上生長出lpm厚的由A1N晶體形成的外延膜。然後，對於每個以這種方式生長出的外延膜，基於下面的標準目測評估失澤是否存在。對於如表1所示的每一類(ds電子峰面積/N^電子峰面積)，數出具有失澤的外延膜數量，結果見表l。表ltableseeoriginaldocumentpage12失澤存在的評估標準失澤存在—一外延膜的一部分未被拋光成為一個鏡面失澤不存在一—外延膜全部被拋光成為一個鏡面如表1可見，存在Cs電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(C^電子峰面積/N,s電子峰面積)越小失澤越少的趨勢。特別是當該比例至多為3時，外延膜上沒有失澤，生長出的是高質量外延膜。Cls電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(ds電子峰面積/N,s電子峰面積)至多為3的A1N襯底是用清洗溶液清洗的，所述的清洗溶液中鹽酸的濃度相對於整個清洗溶液而言至少為0.5重量百分比，而且浸泡時間至少為30秒。儘管在上述實施例2中使用的是A1N襯底，但是認為使用不同於A1N襯底的AlxGayIni.x.yN襯底也可以獲得類似的結果。另外，如上所述，對A1N襯底的厚度和平面取向沒有限制，它們為任意數值時都可以獲得類似於實施例2的結果。首先，製備50片直徑為2英寸的A1N襯底，每個襯底都是對通過HVPE法生長的A1N晶體進行鏡面研磨，然後由於鏡面研磨除去損壞層而獲得的。此處，50片AlN襯底每一片的厚度都是400^im，而且A1N襯底表面是偏離取向(0001)2。的平面。接著，使用如圖6示意性截面圖所示的清洗儀器，對50片A1N襯底每一個都進行清洗。此處，圖6中所示的清洗浴16充滿各種濃度的硝酸、磷酸和醋酸混合溶液作為清洗溶液26，以不同的清洗時間清洗A1N襯底46。然後，對於每個清洗過的A1N襯底，用X射線光電子能譜儀，採用Mg的Ka射線作為X射線源，以10°檢測角測量A1N襯底表面的光電子能譜，計算Al^電子的峰面積和Nk電子的峰面積之間的比例(Al2s電子峰面積/N^電子峰面積)。此後，在相同條件下，通過MOVPE法在50片A1N襯底的每一個襯底表面上生長出lpm厚的由A1N晶體形成的外延膜。然後，用光散射方案的襯底表面檢查儀器，對每個以這種方式生長出的外延膜進行濁度水平評估。結果見圖7。圖7中，橫坐標表示用X射線光電子能譜儀獲得的、清洗後的A1N襯底的Al2s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(Al2s電子峰面積/N,s電子峰面積)，而縱坐標表示在具有橫坐標所示(A1^電子峰面積/N,s電子峰面積)數值的每個A1N襯底上生長出的外延膜的濁度水平。如圖7可見，存在Al2s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(Al2s電子峰面積/N"電子峰面積)越小外延膜的濁度水平越低的趨勢。特別是當該比例至多為0.65時，外延膜的濁度水平低於2ppm，生長出的外延膜是極好的。Al2s電子峰面積和Nls電子峰面積之間的比例(A^電子峰面積/Nk電子峰面積)至多為0.65的A1N襯底是用酸溶液清洗的，所述的酸溶液中硝酸、磷酸和醋酸的濃度相對於整個清洗溶液而言至少為0.5重量百分比，而且浸泡時間至少為40秒。儘管在上述實施例3中使用的是硝酸、磷酸和醋酸的混合溶液，但是認為使用硝酸、磷酸和醋酸中的一種酸，或者由這些酸中的兩種製成的混合溶液也可以獲得類似的結果。另外，如上所述，對A1N襯底的厚度和平面取向沒有限制，它們為任意數值時都可以獲得類似於實施例3的結果。本發明可以適用於製造使用Al,Gaylm+yN襯底的半導體器件。此外，本發明還適用於製造使用A1N襯底的半導體器件。儘管已經對本發明進行了詳細描述和舉例說明，應當清楚地認識到上述舉例說明和實施例僅僅是說明和舉例，沒有限制含義，本發明的宗旨和範圍僅受後附權利要求條款限制。權利要求1、一種A1N襯底(52)，其中在通過X射線光電子能譜學方法以10°檢測角獲得的A1N襯底(52)表面的光電子能譜中，Al2s電子的峰面積和N^電子的峰面積之間的比例(Al2s電子峰面積/N,s電子峰面積)至多為0.65。2、一種A1N襯底(46)的清洗方法，其中將所述的A1N襯底(46)浸泡在酸溶液(26)中，從而在通過X射線光電子能譜學方法以10。檢測角獲得的A1N襯底(46)表面的光電子能譜中，使Al2s電子的峰面積和Nls電子的峰面積之間的比例(Ab電子峰面積/N^電子峰面積)至多為0.65。3、權利要求2的A1N襯底(46)的清洗方法，其中所述的酸溶液(26)是由選自硝酸、磷酸和醋酸中的至少一種酸製成的。4、權利要求2的A1N襯底(46)的清洗方法，其中所述酸溶液(26)的濃度至少為0.5重量百分比。5、權利要求2的A1N襯底(46)的清洗方法，其中所述A1N襯底(46)的浸泡時間至少為40秒。全文摘要提供了一種AlxGayIn1-x-yN襯底，其中當AlxGayIn1-x-yN襯底的直徑為2英寸時，AlxGayIn1-x-yN襯底一個表面上晶粒大小至少為0.2μm的粒子數至多為20，以及可以獲得該AlxGayIn1-x-yN襯底的清洗方法。此外，提供了一種AlxGayIn1-x-yN襯底(51)，其中在通過X射線光電子能譜學方法以10°檢測角獲得的該AlxGayIn1-x-yN襯底(51)表面光電子能譜中，C1s電子的峰面積和N1s電子的峰面積之間的比例至多為3，以及可以獲得該AlxGayIn1-x-yN襯底的清洗方法。另外，提供了一種AlN襯底(52)，其中在通過X射線光電子能譜學方法以10°檢測角獲得的AlN襯底(52)表面的光電子能譜中，Al2s電子峰面積和N1s電子峰面積之間的比例至多為0.65，以及可以獲得該AlN襯底的清洗方法。文檔編號H01L21/306GK101312165SQ20081013062公開日2008年11月26日申請日期2005年7月1日優先權日2004年7月1日發明者上村智喜,中幡英章,石橋惠二,藤原伸介申請人:住友電氣工業株式會社