Brevet FR3097563A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : SUBSTRAT AYANT UNE COUCHE DE NU- CLEATION DE NITRURE D'ALUMINIUM ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELUI-CI Domaine de l'invention 100011 La présente invention se rapporte de manière générale à un substrat ayant une couche de nucléation, et plus particulièrement à un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium et à un procédé de fabrication de celui-ci. Description de l'art connexe 100021 Dans la plupart des dispositifs semi-conducteurs existants, une couche de nucléation est mise en croissance sur un substrat, une couche épitaxiale est mise en croissance sur la couche de nucléation, et par la suite une structure de dispositif est fabriquée au niveau de la couche épitaxiale. Dans l'état de la technique classique, la plupart des dispositifs semi-conducteurs utilisent du nitrure d'aluminium comme matériau principal de la couche de nucléation. Cependant, il subsiste toujours des discordances de maille et des discordances thermiques entre le nitrure d'aluminium et le substrat de silicium, donc les problèmes de lignes de glissement, de faibles qualités de maille ou de rugosité de surface élevée sont. susceptibles de se produire entre la couche de nucléation de nitrure d'aluminium et le substrat de silicium dans le substrat semi-conducteur classique, ce qui mène à des défauts dans la couche épitaxiale qui forme d'autres matériaux semi-conducteurs sur la surface de la couche de nucléation classique de nitrure d'aluminium. 100031 Au moins pour les raisons ci-dessus, les substrats semi-conducteurs classiques ont encore de la marge pour des améliorations. [0004] En raison de ce qui précède, l'objectif primaire de la présente invention est de fournir un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium, qui ne possède pas de lignes de glissement, de sorte que le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium fournie dans la présente invention pourrait fournir une performance préférée après qu'une couche épitaxiale est positionnée sur une surface de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium. [0005] La présente invention concerne un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium ; le substrat inclut un substrat de silicium et la couche de nucléation de nitrure d'aluminium, dans lequel la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est positionnée sur le substrat de silicium ; une épaisseur de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est dans une plage de 20 mn à moins de 50 nm ; une rugosité de surface de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est inférieure ou égale à 2 0,4 nm ; une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) d'un pic dans une courbe d'oscillation de rayons X pour la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est inférieure ou égale à 4 000 secondes d'arc ; la couche de nucléation de nitrurc d'aluminium ne possède pas de ligne de glissement. [0006] L'objectif secondaire de la présente invention est de fournir un procédé de fa- brication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium ; le procédé inclut au moins les étapes suivantes : [0007] la fourniture d'un environnement de réaction ; [0008] le positionnement d'un substrat de silicium dans l'environnement de réaction ; et [0009] la fourniture d'une température de croissance et d'une pression de croissance dans l'environnement de réaction, et la fourniture d'un gaz de réaction pour former la couche de nucléation de nitrure d'aluminium sur le substrat de silicium ; [0010] dans lequel la température de croissance est dans une plage de 950°C à 1 000 °C, et la pression de croissance est dans une plage de 80 torr à 90 torr ; lorsque la couche de nucléation de nitrure d'aluminium croît jusqu'à une épaisseur prédéterminée, le gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction ; l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à une température prédéterminée selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °C/min, ce qui permet de fournir le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium. [0011] L'objectif tertiaire de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium ; le procédé inclut au moins les étapes suivantes : [0012] la fourniture d'un environnement de réaction ; [0013] le positionnement d'un substrat de silicium dans l'environnement de réaction ; [0014] la fourniture d'une température de croissance et d'une pression de croissance dans l'environnement de réaction, et la fourniture d'un premier gaz de réaction pour former la couche de nucléation de nitrure d'aluminium sur le substrat de silicium ; [0015] dans lequel la température de croissance est dans une plage de 950 °C à 1 000 °C, et la pression de croissance est dans une plage de 80 torr à 90 torr ; lorsque la couche de nucléation de nitrure d'aluminium croît jusqu'à une première épaisseur prédéterminée, le premier gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction ; et [0016] la fourniture d'une première température dans l'environnement de réaction, et la fourniture d'un second gaz de réaction pour former une couche épitaxiale de GaN sur la couche de nucléation de nitrure d'aluminium, la première température est dans une plage de 600 °C à 1 200 °C; [0017] lorsque la couche épitaxiale de GaN croît jusqu'à une seconde épaisseur prédé- terminée, le second gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction ; l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à une température prédé- 3 terminée selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °C/min, ce qui permet de fournir le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium. [0018] Avec la conception susmentionnée, le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium ne possède pas de lignes de glissement, de sorte que le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium pourrait augmenter une qualité épitaxialc et fournir une performance préférée après qu'une couche épitaxialc (par ex., une couche épitaxiale de GaN) est positionnée sur une surface de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium. Brève description des dessins [0019] La présente invention sera mieux comprise en se référant à la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation illustratifs en conjonction avec les dessins annexés, dans lesquels : [0020] [fig.1] est une vue de profil du substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium d'un premier mode de réalisation de la présente invention ; [0021] W8.21 est une vue en perspective du substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium positionné dans un environnement de réaction du premier mode de réalisation dc la présente invention, dans lequel le substrat est positionné sur une plate-forme rotative ; [0022] [fig.31 est un organigramme d'un procédé dc fabrication du substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium du premier mode de réalisation dc la présente invention ; [0023] [fig.4] est une vue de profil du substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium d'un second mode de réalisation dc la présente invention, dans lequel une couche épitaxialc semi-conductrice est positionnée sur le substrat ; [0024] [fig.51 est un organigramme d'un procédé dc fabrication du substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium du second mode de réalisation de la présente invention. Description détaillée de l'invention 100251 Comme illustré sur la figure 1, un substrat 1 du premier mode de réalisation de la présente invention inclut un substrat de silicium 10 et une couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12. La couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est positionnée sur le substrat de silicium 10. La couche de nucléation du nitrure d'aluminium 12 ne possède pas de ligne de glissement. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, une épaisseur T de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est dans une plage de 20 nm à 200 nm, comme représenté sur la figure 1. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, une épaisseur T de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est dans une plage de 20 nm à 50 nm, afin d'ajuster une contrainte d'épitaxie ; de plus, si l'épaisseur T de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est trop épaisse, la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 générerait des fissures, ce qui provoquerait des défauts dans des produits semi-conducteurs fabriqués par la suite. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, le substrat de silicium 10 est un substrat incluant du silicium, et un matériau de celui-ci, par exemple, pourrait être SiC ou Si. [0026] Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, une surface 122 de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 possède une rugosité de surface qui est inférieure ou égale à 0,4 nm ; la rugosité de surface est préférée lorsqu'elle est inférieure ou égale à 0,3 nm. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) d'un pic dans une courbe d'oscillation de rayons X pour la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est inférieure ou égale à 4 000 secondes d'arc ; la FWHM d'un pic dans une courbe d'oscillation de rayons X pour la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est préférée lorsqu'elle est dans une plage de 900 secondes d'arc à 3 000 secondes d'arc. [0027] En se référant à la figure 2 et à la figure 3, le substrat 1 est situé dans l'environnement de réaction 2. Sur la figure 2, le substrat 1 est positionné sur une plateforme rotative 40. La figure 3 est un organigramme d'un procédé de fabrication du substrat 1 du premier mode de réalisation de la présente invention. [0028] Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, le procédé de fa- brication d'un substrat 1 inclut au moins les étapes suivantes : [0029] Étape 302, la fourniture d'un environnement de réaction 2 ; [0030] Étape 304, le positionnement d'un substrat de silicium 10 dans l'environnement de réaction 2 ; et [0031] Étape 306, la formation de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 sur le substrat de silicium 10. [0032] À l'étape 306, une température de croissance et une pression de croissance sont fournies dans l'environnement de réaction 2, afin de former la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 sur le substrat de silicium 10. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, la température de croissance est dans une plage de 950 °C à 1 000 °C et la pression de croissance est dans une plage de 80 torr à 90 ton-. [0033] Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, lorsque la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 croît jusqu'à une épaisseur prédéterminée T, la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 dans l'environnement de réaction est refroidie jusqu'à une température prédéterminée selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °Chnin Lorsque l'environnement de réaction est refroidi selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °C/min, le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 pourrait avoir une rugosité de surface plus faible et une structure de maille plus grande, de sorte que la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 ne génère pas de ligne de glissement, ce qui augmente une qualité épitaxiale d'une couche épitaxiale formée par la suite et augmente une performance de producteur de semi-conducteur. [0034] Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, le substrat de silicium est chauffé jusqu'à la température de croissance selon une vitesse de chauffage, la vitesse de chauffage est supérieure ou égale à 40 °C/min. La vitesse de chauffage est préférée lorsqu'elle est dans une plage de 40 °C/min à 60 °C/min, afin d'empêcher le substrat 1 de générer des défauts, ce qui pourrait diminuer le coût de production. En détail, si la vitesse de chauffage était supérieure à 60 °C/min, le substrat de silicium 10 générerait une contrainte thermique significative, de façon à générer des lignes de glissement sur la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12. Par contre, bien que la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 ne générerait pas de lignes de glissement, si la vitesse de chauffage est inférieure à 40 °C/min, un temps de production du substrat 1 est trop long pour augmenter le coût de production, car la vitesse de chauffage est trop lente. [0035] Sur la figure 2, le substrat de silicium 10 est positionné sur la plate-forme 40, et la plate-forme 40 est entraînée en rotation dans l'environnement de réaction 2. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, le substrat de silicium 10 est entraîné en rotation, et une vitesse de rotation du substrat de silicium 10 est dans une plage de 300 tr/min à 400 tr/min. Lorsque la vitesse de rotation du substrat de silicium 10 est supérieure à 400 tr/min, la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 subirait une force centrifuge de surcharge, de façon à générer des défauts sur le substrat 1. Lorsque la vitesse de rotation du substrat de silicium 10 est inférieure à 300 tr/min, la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 aurait une mauvaise performance, et ne peut pas se séparer uniformément sur une surface du substrat de silicium 10. [0036] Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, lorsque l'environnement de réaction 2 satisfait la température de croissance, un gaz de réaction (un premier gaz de réaction défini dans la présente invention) est fourni dans l'environnement de réaction 2 pour former la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 sur le substrat de silicium 10. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, le gaz de réaction inclut du triméthylaluminium (TMA1) et de l'ammoniac (NH3). Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, lorsque la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 croît jusqu'à l'épaisseur prédéterminée T, le gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction 2. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, l'épaisseur prédéterminée T de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est dans une 6 plage de 20 nm à 200 nm ; l'épaisseur prédéterminée T de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est préférée lorsqu'elle est dans une plage de 20 mn à 50 nm. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, lorsque la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 croît jusqu'à l'épaisseur prédéterminée T, et l'environnement de réaction 2 est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium 10 et de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 est diminuée pour arrêter la rotation, dans lequel la température prédéterminée est dans une plage de 350 °C à 700 'C. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, pendant la durée au cours de laquelle l'environnement de réaction 2 est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium 10 est diminuée jusqu'à la moitié de la vitesse de rotation d'origine (300 tr/min à 400 tr/min). Par exemple, la vitesse de rotation du substrat de silicium 10 est diminuée jusqu'à une plage de 150 tr/min à 200 tr/min avant qu'une température du substrat de silicium 10 soit refroidie jusqu'aux trois quarts de la température de croissance de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12. En outre, pendant la durée au cours de laquelle l'environnement de réaction 2 est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium 10 est diminuée en une pluralité d'étapes. [0037] Avec le procédé de fabrication du substrat 1 fourni dans le premier mode de réa- lisation de la présente invention, la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 du substrat 1 possède une structure de maille en accord de maille, et les résultats de détection de la courbe d'oscillation de diffraction des rayons X (mode oméga) et du microscope électronique à balayage (MEB) peuvent déterminer que la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 du substrat 1 fournie dans le premier mode de réalisation de la présente invention ne possède pas de lignes de glissement et possède une structure de maille bien en accord. Dans le mode de réalisation de la présente invention, par l'ajustement des paramètres de traitement de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12, il peut être déterminé si la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 possède une ligne de glissement. En d'autres termes, les paramètres de traitement de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 affectent directement la probabilité de génération de ligne de glissement. Si le procédé de fabrication fourni par le mode de réalisation de la présente invention n'est pas utilisé, la couche de nucléation de nitrure d'aluminium aura une probabilité d'au moins 10 % de générer des lignes de glissement ; dans le cas contraire, sur la base des données d'essai actuelles dans la présente invention, si le procédé de fabrication fourni par le mode de réalisation de la présente invention est utilisé, la couche de nucléation produite de nitrure d'aluminium 12 ne générera pas du tout de lignes de glissement. [0038] En se référant à la figure 4 et à la figure 5, le substrat 3 inclut en outre une couche 7 épitaxiale semi-conductrice 20. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, la couche épitaxiale semi-conductrice 20 pourrait être une couche épitaxiale de GaN, mais ne s'y limite pas. La figure 5 est un organigramme d'un procédé de fabrication du substrat 3 du second mode de réalisation de la présente invention. [0039] Dans le second mode de réalisation de la présente invention, le procédé de fa- brication du substrat 3 possède des étapes 302 à 306 similaires aux étapes du premier mode de réalisation, et le procédé de fabrication du substrat 3 possède en outre une étape 302: [0040] Étape 302, la fourniture d'un environnement de réaction 2; [0041] Étape 304, le positionnement d'un substrat de silicium 10 dans l'environnement de réaction 2; [0042] Étape 306, la formation de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12 sur le substrat de silicium 10 ; et [0043] Étape 308, la formation de la couche épitaxiale de GaN 20 sur la couche de nu- cléation de nitrure d'aluminium 12. [0044] À l'étape 308, une première température est fournie dans l'environnement de réaction 2, et le substrat de silicium 10 tourne à une première vitesse de rotation pour former une couche épitaxiale de GaN 20 sur la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, la première température est dans une plage de 600 cC à 1 200 °C, et la première vitesse de rotation est dans une plage de 800 tr/min à 1 300 tr/min. [0045] Dans le second mode de réalisation de la présente invention, lorsque la couche épitaxiale de GaN 20 croît jusqu'à une épaisseur prédéterminée, une vitesse de rotation du substrat 3 ayant la couche épitaxiale de GaN 20 est diminuée jusqu'à une seconde vitesse de rotation, et le substrat 3 est refroidi jusqu'à une seconde température. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, la seconde vitesse de rotation est inférieure ou égale à la moitié de la première vitesse de rotation, et la seconde température est inférieure ou égale à la moitié de la première température. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, pendant la durée au cours de laquelle le substrat 3 est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat 3 est diminuée jusqu'à la seconde vitesse de rotation, dans lequel la seconde vitesse de rotation est inférieure ou égale à la moitié de la première vitesse de rotation. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, pendant la durée au cours de laquelle le substrat 3 est refroidi jusqu'à la température prédéterminée avant qu'une température du substrat 3 soit refroidie jusqu'à la seconde température, dans lequel la seconde température est supérieure aux trois quarts de la première température. En outre, pendant la durée au cours de laquelle le substrat 3 est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium 10 est diminuée 8 en une pluralité d'étapes. [0046] Lorsque l'environnement de réaction 2 satisfait la première température, un gaz de réaction (un second gaz de réaction défini dans la présente invention) est fourni dans l'environnement de réaction 2 pour former la couche épitaxiale de GaN 20 sur la couche de nucléation de nitrure d'aluminium 12. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, le gaz de réaction inclut du triméthylgallium (TMGa) et de l'ammoniac (NH3). Dans le second mode de réalisation de la présente invention, lorsque la couche épitaxiale de GaN 20 croît jusqu'à une épaisseur prédéterminée, le second gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction 2. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, lorsque le substrat 3 ayant la couche épitaxiale de GaN 20 est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat 3 est diminuée pour arrêter la rotation. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, la température prédéterminée est dans une plage de 500 °C à 1 000 'C. [0047] Dans le second mode de réalisation de la présente invention, lorsque la couche épitaxiale de GaN 20 croît jusqu'à une épaisseur prédéterminée, la couche épitaxiale de GaN 20 est refroidie jusqu'à la température prédéterminée selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °C/min, ce qui permet de fournir le substrat 3. Lorsque l'environnement de réaction 2 est refroidi selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °C/min, la couche épitaxiale de GaN 20 pourrait avoir une meilleure structure de maille et une meilleure propriété en accord de maille, de façon à empêcher la génération de lignes de glissement dans la couche épitaxiale de GaN 20, ce qui augmente la qualité du substrat 3 et augmente la performance du produit semiconducteur. [0048] Avec la conception susmentionnée, le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium ne possède pas de lignes de glissement, de sorte que le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium pounait augmenter une qualité épitaxiale et fournir une performance préférée après qu'une couche épitaxiale (par ex., une couche épitaxiale de GaN) est positionnée sur une surface de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium. [0049] Il doit être souligné que les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont que quelques modes de réalisation préférés de la présente invention. Toutes les structures équivalentes qui emploient les concepts divulgués dans cette description et les revendications annexées devraient relever de la portée de la présente invention. 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] REVENDICATIONSSubstrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium, comprenant : un substrat de silicium ; et la couche de nucléation de nitrure d'aluminium, positionnée sur le substrat de silicium, dans lequel une épaisseur de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est dans une plage dc 20 nm à moins de 50 nm ; une rugosité dc surface dc la couche dc nucléation de nitrure d'aluminium est inférieure ou égale à 0,4 nm ; une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) d'un pic dans une courbe d'oscillation de rayons X pour la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est inférieure ou égale à 4 000 secondes d'arc ; la couche de nucléation de nitrure d'aluminium ne possède pas de ligne de glissement. Substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 1, dans lequel une rugosité de surface de la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est inférieure ou égale à 0,3 nm. Substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 2, dans lequel une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) d'un pic dans une courbe d'oscillation de rayons X pour la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est dans une plage de 900 secondes d'arc à 3 000 secondes d'arc. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium, comprenant : la fourniture d'un environnement de réaction ; le positionnement d'un substrat de silicium dans l'environnement de réaction ; et la fourniture d'une température de croissance et d'une pression de croissance dans l'environnement de réaction, et la fourniture d'un gaz de réaction pour former la couche de nucléation de nitrure d'aluminium sur le substrat de silicium ; dans lequel la température de croissance est dans une plage de 950 °C à 1 000 °C, et la pression de croissance est dans une plage de 80 torr à 90 torr ; lorsque la couche de nucléation de nitrure d'aluminium croît jusqu'à une épaisseur prédéterminée, le gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction ; l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à une température prédéterminée selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °C/min, ce qui permet. de fournir le 10 [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 4, dans lequel le substrat de silicium est chauffé jusqu'à la température de croissance selon une vitesse de chauffage, la vitesse de chauffage est supérieure ou égale à 40 °C/min. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 4, dans lequel le substrat de silicium est entraîné en rotation, et une vitesse de rotation du substrat de silicium est dans une plage de 300 tr/min à 400 tr/min. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 6, dans lequel lorsque l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium est diminuée pour arrêter la rotation, et la température prédéterminée est dans une plage de 350°C à 700 'C. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 7, dans lequel pendant la durée au cours de laquelle l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium est diminuée avant qu'une température de l'environnement de réaction soit refroidie jusqu'aux trois quarts de la température de croissance. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium, comprenant : la fourniture d'un environnement de réaction ; le positionnement d'un substrat de silicium dans l'environnement de réaction ; la fourniture d'une température de croissance et d'une pression de croissance dans l'environnement de réaction, et la fourniture d'un premier gaz de réaction pour former la couche de nucléation de nitrure d'aluminium sur le substrat de silicium ; dans lequel la température de croissance est dans une plage de 950 °C à 1 000 °C, et la pression de croissance est dans une plage de 80 torr à 90 torr ; lorsque la couche de nucléation de nitrure d'aluminium croît jusqu'à une première épaisseur prédéterminée, le premier gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction ; et la fourniture d'une première température dans l'environnement de 11 [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] réaction, et la fourniture d'un second gaz dc réaction pour former une couche épitaxialc de GaN sur la couche de nucléation de nitrure d'aluminium, la première température est dans une plage de 600 °C à 1 200 °C; lorsque la couche épitaxiale dc GaN croît jusqu'à une seconde épaisseur prédéterminée, le second gaz de réaction cesse d'être fourni dans l'environnement de réaction ; l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à une température prédéterminée selon une vitesse de refroidissement de 10 °C/min à 20 °C/min, ce qui permet de fournir le substrat ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 9, dans lequel dans l'environnement de réaction, le substrat de silicium et la couche de nucléation de nitrure d'aluminium tournent à une première vitesse de rotation, la première vitesse de rotation est dans une plage de 800 tr/min à 1 300 tr/min ; pendant la durée au cours de laquelle l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est diminuée jusqu'à une seconde vitesse dc rotation, la seconde vitesse de rotation est inférieure ou égale à la moitié de la première vitesse de rotation. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 10, dans lequel pendant la durée au cours de laquelle l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium ayant la couche de nucléation de nitrure d'aluminium est diminuée jusqu'à la seconde vitesse de rotation tandis qu'une température de l'environnement de réaction est refroidie jusqu'à une seconde température ; la seconde température est supérieure ou égale aux trois quarts de la première température. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 10, dans lequel pendant la durée au cours de laquelle l'environnement de réaction est refroidi jusqu'à la température prédéterminée, la vitesse de rotation du substrat de silicium est diminuée en une pluralité d'étapes. Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 9, dans lequel la température prédéterminée est dans une plage de 500 °C à 1 000 °C. 12 [Revendication 14] Procédé de fabrication d'un substrat ayant une couche de nucléation de nitrure d'aluminium selon la revendication 9, dans lequel le substrat de silicium est chauffé jusqu'à la température de croissance selon une vitesse de chauffage, la vitesse de chauffage est supérieure ou égale à 40 °C/min.