(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化物系化合物半導体からなる第１の基板と、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなる第２の基板とをイオンカットプロセスにより貼り合わせてなるエピタキシャル層成長用の複合基板であって、
前記窒化物系化合物半導体は、六方晶の結晶構造を有し、
前記第１の基板に対して＜０００１＞方向からレーザ光を入射させることにより後方散乱配置Ｚ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚにて得られるバックグラウンドを除いたラマン散乱スペクトルのＥ2Hモードのピーク強度をＩ１とし、３７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1または６７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1のピーク強度をＩ２とする場合、下記式（Ｉ）を満たす、複合基板。
０≦Ｉ２／Ｉ１≦０．３５    ・・・（Ｉ）
【請求項２】
窒化物系化合物半導体からなる第１の基板と、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなる第２の基板とをイオンカットプロセスにより貼り合わせてなるエピタキシャル層成長用の複合基板であって、
前記窒化物系化合物半導体は、六方晶の結晶構造を有し、
前記第１の基板に対して＜０００１＞方向からレーザ光を入射させることにより後方散乱配置Ｚ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚにて得られるバックグラウンドを除いたラマン散乱スペクトルのＥ2Hモードのピーク強度をＩ３とし、Ａ1（ＬＯ）モードのピーク強
度をＩ４とする場合、下記式（ＩＩ）を満たす、複合基板。
０＜Ｉ４／Ｉ３≦０．８５    ・・・（ＩＩ）
【請求項３】
前記窒化物系化合物半導体は、その９０質量％以上が窒化ガリウムである、請求項１または２に記載の複合基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物系化合物半導体からなる第１の基板と、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなる第２の基板とを貼り合わせてなるエピタキシャル層成長用の複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物系化合物半導体を用いた発光デバイス等の半導体デバイス（以下単に「デバイス」とも記す）は、種々の方法で形成されている。一般的には、熱膨張係数が近い異種の材料（たとえばＳｉ、ＳｉＣ、サファイア等）からなる基板上に窒化物系化合物半導体層を分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）等で形成したり、窒化物系化合物半導体バルク基板上に窒化物系化合物半導体層を形成したりすることにより作製される。いずれにせよ、これらのデバイスは、基板上にエピタキシャル層を成長させることにより作製されるのが一般的である。
【０００３】
上記の作製方法のうち前者の方法は、窒化物系化合物半導体とは異なった素材の基板を用いるため、両素材間における熱膨張係数の差や格子不整合などに起因して該基板に応力が発生し、基板やデバイスの反りによるデバイス特性の劣化が生じたり、半導体層の剥離や転位密度の増加等が発生しデバイス特性に悪影響を及ぼすことがある。一方、上記の作製方法のうち後者の方法は、バルク基板と半導体層間で熱膨張係数や格子整合性が同程度であるため、良好なデバイス特性を示すが、窒化物系化合物半導体バルク基板は非常に高価であることからそれがデバイス価格に反映されてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、窒化物系化合物半導体バルク基板を用いた場合には、良好なデバイス特性が得られるにもかかわらずその価格が高価になるという理由から、窒化物系化合物半導体層形成用（すなわちエピタキシャル層成長用）の安価な基板の開発が種々検討されている。
【０００５】
たとえば、窒化物系化合物半導体で構成されるバルク基板の厚みを薄くすれば該基板の価格を低減できるものの、割れやすいという不都合を伴う。このため、窒化物系化合物半導体とは別の物質からなる基板に窒化物系化合物半導体を薄く接合することにより得られる複合基板が注目されている。
【０００６】
この場合、窒化物系化合物半導体自体を薄く形成した後これを別の基板に接合するか、あるいはあらかじめ剥離しやすいように窒化物系化合物半導体中に脆弱領域を形成し、この脆弱領域を形成した窒化物系化合物半導体を別の基板に貼り合わせることにより窒化物系化合物半導体とその別の基板とを一体化させた後、この脆弱領域を境として窒化物系化合物半導体を別の基板から分離することにより、その残部の薄い窒化物系化合物半導体が別の基板上に形成された複合基板を得ることが提案されている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１０６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
窒化物系化合物半導体中に脆弱領域を形成し、この脆弱領域を形成した窒化物系化合物半導体を別の基板に貼り合わせることにより窒化物系化合物半導体とその別の基板とを一体化させた後、この脆弱領域を境として窒化物系化合物半導体を別の基板から分離することにより、その残部の薄い窒化物系化合物半導体を別の基板上に形成する方法（単に「貼り合わせ技術」とも記す）により形成された窒化物系化合物半導体の複合基板（このような貼り合わせ技術により製造された基板を「貼り合わせてなる」複合基板とも記す）は、その窒化物系化合物半導体側の表面上にエピタキシャル層を成長させることにより、発光デバイス等の種々のデバイスが作製される。
【０００９】
しかしながら、このようにして作製されるデバイスは、エピタキシャル層が成長する側に位置する窒化物系化合物半導体の状態（品質）がエピタキシャル層の特性やデバイス特性に大きく影響する。
【００１０】
このため、上記のような「貼り合わせてなる」複合基板において、その窒化物系化合物半導体の状態を制御することが重要となるが、未だその状態を十分に制御した複合基板は提供されていない。
【００１１】
本発明は、上記のような現状に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、優れたエピタキシャル層の特性やデバイス特性を得ることができるように窒化物系化合物半導体の状態が制御された複合基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の複合基板は、窒化物系化合物半導体からなる第１の基板と、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなる第２の基板とを貼り合わせてなるエピタキシャル層成長用の複合基板であって、該窒化物系化合物半導体は、六方晶の結晶構造を有し、該第１の基板に対して＜０００１＞方向からレーザ光を入射させることにより後方散乱配置Ｚ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚにて得られるバックグラウンドを除いたラマン散乱スペクトルのＥ2Hモードのピーク強度をＩ１とし、３７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1または６７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1のピーク強度をＩ２とする場合、下記式（Ｉ）を満たすことを特徴とする。
【００１３】
０≦Ｉ２／Ｉ１≦０．３５    ・・・（Ｉ）
また、本発明に係る別の複合基板は、窒化物系化合物半導体からなる第１の基板と、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなる第２の基板とを貼り合わせてなるエピタキシャル層成長用の複合基板であって、該窒化物系化合物半導体は、六方晶の結晶構造を有し、該第１の基板に対して＜０００１＞方向からレーザ光を入射させることにより後方散乱配置Ｚ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚにて得られるバックグラウンドを除いたラマン散乱スペクトルのＥ2Hモードのピーク強度をＩ３とし、Ａ1（ＬＯ）モードのピーク強度をＩ４とする場合、下記式（ＩＩ）を満たすことを特徴とする。
【００１４】
０＜Ｉ４／Ｉ３≦０．８５    ・・・（ＩＩ）
ここで、上記窒化物系化合物半導体は、その９０質量％以上が窒化ガリウムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の複合基板は、上記のような構成を有することにより、優れたエピタキシャル層の特性やデバイス特性を得ることができるように窒化物系化合物半導体の状態が制御されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の複合基板を用いた半導体デバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明の複合基板は、エピタキシャル層成長用のものであって、窒化物系化合物半導体からなる第１の基板上にエピタキシャル層が形成される。そして、前述の通り、このエピタキシャル層の特性およびデバイス特性は、この第１の基板である窒化物系化合物半導体の状態（結晶性）に大きく依存するため、窒化物系化合物半導体の状態を制御することが必要となる。しかし、第１の基板の厚みは通常数十ｎｍ〜数十μｍというように極めて薄いため、その状態を評価すること自体が非常に困難であったことから、その状態の制御も極めて困難なものであった。
【００１８】
本発明者は、この問題を克服するために鋭意研究を重ねたところ、ラマン分光法（ラマン散乱）を用いることにより複合基板中の窒化物系化合物半導体の状態の評価を行なうことができるのではないかという知見を得、さらにこの知見に基づき検討を重ねることにより、ついに本発明を完成するに至ったものである。
【００１９】
すなわち、本発明は、複合基板中の第１の基板である窒化物系化合物半導体の状態をラマン分光法により解析することによって、窒化物系化合物半導体の結晶性を判断し、かつその判断に基づき良好な結晶性を有するものを選択することにより、結果的にエピタキシャル層の特性やデバイス特性を極めて良好なものとすることに成功したものである。
【００２０】
すなわち、本発明の複合基板は、窒化物系化合物半導体からなる第１の基板と、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなる第２の基板とを貼り合わせてなるエピタキシャル層成長用の複合基板であって、該窒化物系化合物半導体は、六方晶の結晶構造を有し、該第１の基板に対して＜０００１＞方向からレーザ光を入射させることにより後方散乱配置Ｚ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚにて得られるバックグラウンドを除いたラマン散乱スペクトルのＥ2Hモードのピーク強度をＩ１とし、３７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1または６７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1のピーク強度をＩ２とする場合、下記式（Ｉ）を満たすことを特徴とする。
【００２１】
０≦Ｉ２／Ｉ１≦０．３５    ・・・（Ｉ）
ここで、上記Ｅ2Hモードのピークは、窒化物系化合物半導体が有する固有のピークであるのに対して、３７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1または６７０ｃｍ-1±１５ｃｍ-1のピークは、第１の基板である窒化物系化合物半導体と第２の基板とを貼り合わせた場合に生じる窒化物系化合物半導体の特有のピークであり、この後者のピークが特に窒化物系化合物半導体の結晶性と相関する。本発明は、上記のピーク強度Ｉ１とＩ２の比Ｉ２／Ｉ１が上記式（Ｉ）の関係を満たす場合、窒化物系化合物半導体の結晶性が極めて良好となることを見出したものであり、その結果として窒化物系化合物半導体上に形成されるエピタキシャル層の特性やデバイス特性を良好なものとすることに成功したものである。上記Ｉ２／Ｉ１は、０．２以下であることがより好ましく、０．１５以下であることがさらに好ましい。一方、Ｉ２／Ｉ１が０．３５を超えると、窒化物系化合物半導体の結晶性が劣化する。
【００２２】
一方、本発明の別の複合基板は、窒化物系化合物半導体からなる第１の基板と、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなる第２の基板とを貼り合わせてなるエピタキシャル層成長用の複合基板であって、該窒化物系化合物半導体は、六方晶の結晶構造を有し、該第１の基板に対して＜０００１＞方向からレーザ光を入射させることにより後方散乱配置Ｚ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚにて得られるバックグラウンドを除いたラマン散乱スペクトルのＥ2Hモードのピーク強度をＩ３とし、Ａ1（ＬＯ）モードのピーク強度をＩ４とする場合、下記式（ＩＩ）を満たすことを特徴とする。
【００２３】
０＜Ｉ４／Ｉ３≦０．８５    ・・・（ＩＩ）
ここで、上記Ｅ2Hモードのピークは、既に述べたように窒化物系化合物半導体が有する固有のピークであり、Ｃ軸に直角な面内で原子変位するのに対して、Ａ1（ＬＯ）モードのピークは、Ｃ軸の向きに原子変位する窒化物系化合物半導体が有する固有のピークであり、この後者のピークが特に窒化物系化合物半導体の結晶性と強く相関する。本発明は、上記のピーク強度Ｉ３とＩ４の比Ｉ４／Ｉ３が上記式（ＩＩ）の関係を満たす場合、窒化物系化合物半導体の結晶性が極めて良好となることを見出したものであり、その結果として窒化物系化合物半導体上に形成されるエピタキシャル層の特性やデバイス特性を良好なものとすることに成功したものである。
【００２４】
なお、本発明において、第１の基板に対して＜０００１＞方向からレーザ光を入射させる理由は、本発明が対象とする窒化物系化合物半導体は六方晶の結晶構造を有することから（０００１）面にエピタキシャル層を成長させることが有利であり、その（０００１）面の状態を判断するのに有効であるためである。また、後方散乱配置としてＺ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚを採用する理由は、（０００１）面成長ではラマン散乱スペクトルのＥ2Hモードが検出しやすくなるためである。
【００２５】
なお、第１の基板に対するラマン分光法による評価が第１の基板の厚みが薄いために第２の基板の影響を受ける場合は、第２の基板のみのラマン分光法による評価をまず行ない、次に複合基板表面（すなわち第１の基板側）からのラマン分光法による評価を行なうことにより、第２の基板から得られる情報（ピーク）と第１の基板から得られる情報（ピーク）とを分離する必要がある。特に、第１の基板のピークと第２の基板のピークとが近接している場合には、上記のような操作を行なうことが必須となる。このような操作は、第２の基板のみのラマン分光法により得られたスペクトルと複合基板表面のラマン分光法により得られたスペクトルの差を求めることにより実行することができる。
【００２６】
なお、本発明において「バックグラウンドを除いた」ラマン散乱スペクトルとは、バックグラウンド処理されたラマン散乱スペクトルをいい、このようなバックグラウンド処理としては、たとえばラマン散乱スペクトルを得た後に、目的とするラマンシフト以外の領域の信号レベルを線形でつなぐ線形近似することによりラマンシフトのピークからそのシフトのバックグラウンドを差し引く方法や、目的とするラマンシフト以外の領域の信号レベルを多項式で漸近させることによりラマンシフトのピークからその漸近させたピークを差し引く方法等を挙げることができる。
【００２７】
なお、本発明の複合基板は、上記の式（Ｉ）および式（ＩＩ）の両者を満たすものであってもよい。
【００２８】
ここで、本発明の複合基板は、以下のような方法により作製することができる。
まず、本発明で用いる第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体としては、特に限定されるものではなく、六方晶の結晶構造を有する限り従来公知の窒化物系化合物半導体をいずれも用いることができる。本発明において、窒化物系化合物半導体として六方晶の結晶構造を有するものを採用する理由は、六方晶の結晶構造は安定して形成することができるとともに、デバイス形成のためのエピタキシャル層の成長で用いられるＭＯＣＶＤ法で良好な品質が得られるためである。
【００２９】
本発明の窒化物系化合物半導体としては、たとえばＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等を挙げることができ、これらを各単独で、あるいは２種以上のものを組み合わせて用いることができる。しかしながら、結晶性が良好で、既にバルク基板が製造販売され入手しやすいという観点から、このような窒化物系化合物半導体は、その９０質量％以上が窒化ガリウムで構成することが好ましい。
【００３０】
なお、第１の基板の厚みは、５０ｎｍ〜５０μｍとすることが好ましく、１００ｎｍ〜２μｍとすることがより好ましい。これは、５０ｎｍ以下の場合、エピタキシャル層を成長させるための第１の基板の表面の加工が難しくなるためであり、５０μｍを超えるとイオン照射やプラズマ照射で脆弱領域を形成し剥離させることが難しくなるためである。
【００３１】
また、窒化物系化合物半導体からなる第１の基板を貼り合わせる第２の基板は、該第１の基板を構成する窒化物系化合物半導体以外の物質からなるものであれば特に限定することなく用いることができる。しかし、第１の基板との貼り合わせは高温下で形成されることが多く、またアンモニアや水素等のガス雰囲気にさらされることから、これらの条件に耐えられる材料を選択することがより好ましい。また、このような第２の基板は、第１の基板との貼り合わせ後に、９００℃以上の高温でエピタキシャル層を成長させるため、その際に基板が割れることを防止するために第１の基板と第２の基板とは熱膨張係数の近いものを用いることが好ましい。なおまた、このような第２の基板は、第１の基板に比し安価であることが好ましい。
【００３２】
以上の諸点を考慮すると、このような第２の基板としては、たとえば、サファイア、Ｓｉ等の単結晶や、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3などの単結晶や多結晶、金属基板等を挙げることができる。なお、このような第２の基板は、第１の基板を保持できる程度の硬さまたは厚みを有している限り、その形状や物性は限定されないが、その厚みとしては、５０μｍ程度以上の厚みを有するものを用いることが好ましい。
【００３３】
また、本発明において、複合基板上に成長させられるエピタキシャル層としては、各種半導体デバイスの構成層として知られる従来公知の組成のものを特に限定することなく採用することができる。しかしながら、活性層を安定して成長できるとともに、成長速度が速く良好な膜質が得られるという観点から、このようなエピタキシャル層としては、ＭＯＣＶＤ法で形成したものが好ましい。
【００３４】
そして、第１の基板と第２の基板との貼り合わせは、次のようにして行なうことができる。すなわち、まず第１の基板を準備する。これは、第１の基板を構成することになる窒化物系化合物半導体のバルク基板（貼り合わせやハンドリングで破壊しない厚みを有する基板）を実質的に準備することになる。そして、このバルク基板に対して、イオン照射やプラズマ照射等を行なうことによりバルク基板の内部に脆弱領域を形成する。なお、この脆弱領域は、熱を加えたり力を加えたりすることにより後の工程で分離（剥離）される領域であり、イオン照射等を行うことによりバルク基板から薄い厚みの基板を分離する一連の操作はイオンカットプロセスと呼ばれることがある。
【００３５】
次いで、上記のように脆弱領域を形成したバルク基板（第１の基板）を第２の基板と貼り合わせる。たとえば、バルク基板と第２の基板の各貼り合わせる面をそれぞれ鏡面となるように処理し、続いてその鏡面部分を対向させて荷重を加えながら加熱することによりバルク基板と第２の基板とを貼り合わせることができる。
【００３６】
上記のような方法以外にも、たとえばプラズマ中にバルク基板と第２の基板とを曝すことにより貼り合わせる方法や、真空中でプラズマ、イオン、中性粒子等を作用させることによりバルク基板と第２の基板の表面の反応を促進させて貼り合わせる方法等がある。また、バルク基板と第２の基板との貼り合わせ界面に金属を介在させた後、加熱することにより貼り合わせを行なう共晶接合法や、バルク基板と第２の基板との貼り合わせ界面にイオンが移動しやすい材料を介在させて貼り合わせを行なう方法等、バルク基板と第２の基板とが貼り合わせの界面付近以外はそれ自身の特性を保持できるような貼り合わせ方法ならばいずれの方法も使用することができる。
【００３７】
このようにバルク基板（第１基板）と第２基板とを貼り合わせる方法は、種々の方法を採用し得るが、特に以下のような方法を採用することが好ましい。まず、上記の脆弱領域の形成においてはイオン照射を採用する。具体的には、窒化物系化合物半導体からなるバルク基板のＮ面を研磨し、その面に水素、ヘリウム、窒素、Ａｒ等のイオンを注入する。
【００３８】
次いで、このバルク基板のＮ面側に第２の基板を貼り合わせ、熱処理したり、力を加えたり、光を照射したりすることにより、上記脆弱領域において第２の基板上に第１の基板を残すようにしてバルク基板を分離すれば、本発明の複合基板を得ることができる。このような本発明の複合基板においては、第１の基板の表面（第２の基板と貼り合わせる側とは反対側の面）を、ウェハ面となる（０００１）面として構成することができる。
【００３９】
なお、第１の基板の窒化物系化合物半導体の結晶性の回復（すなわち優れた結晶性を得ること）は、脆弱領域の形成（イオン注入）、貼り合わせ、および分離操作で生じたダメージを、分離操作後に熱エネルギーを加えてアニールを行なうこと、機械的または化学的にダメージを除去すること、あるいはそれらを複合化して行なうこと等で達成できる。特に、エッチングで表面のダメージ層を除去し、熱エネルギーを加えてアニールを行なうという条件を採用することにより、上記のような特性を有する本発明の複合基板を極めて効率的に作製することができる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４１】
＜複合基板の準備＞
まず、窒化物系化合物半導体のバルク基板として、酸素をドーピングした直径φ４８ｍｍのＧａＮウェハ（厚み５００μｍ）を用い、このＧａＮウェハの両面を研磨することにより両面が鏡面化されたバルク基板を準備した。このバルク基板を構成する窒化物系化合物半導体（ＧａＮ）は、六方晶の結晶構造を有し、（０００１）面がウェハ面であり、比抵抗は１オーム・ｃｍ以下、キャリア濃度は１×１０17ｃｍ-3以上であった。
【００４２】
次いで、このバルク基板のＮ面に水素イオンを照射（注入）することにより、深さ約３００〜５００ｎｍの領域に脆弱領域を形成した。照射条件は、加速電圧を６０ｋｅＶとし、ドーズ量は６×１０17／ｃｍ2で行なった。その後、この照射面を洗浄し、続いてこのバルク基板をドライエッチング装置に入れることにより、Ａｒガス中でバルク基板のＮ面に対して放電させることによりプラズマでそのＮ面をさらに清浄化した。
【００４３】
一方、直径φ２インチの（１００）Ｓｉウェハ（厚み４００μｍ）に対して、その表面を熱酸化することにより１００ｎｍ厚みのＳｉＯ2を形成したＳｉＯ2／Ｓｉ基板を第２の基板として準備した。この第２の基板をＡｒガス中で放電させその表面をプラズマ処理した。
【００４４】
そして、大気中で上記のバルク基板のＮ面と第２の基板のＳｉＯ2形成面とを対向させて貼り合わせ、これをドライエッチングチャンバーに入れ、Ａｒガスを導入した（ＲＦパワー：１００Ｗ、Ａｒ流量：５０ｓｃｃｍ、圧力：６．７Ｐａ）。
【００４５】
以上の操作で、バルク基板と第２の基板とは貼り合わされるが、接着強度が弱いため、引き続き窒素中でこれを３００℃で２時間加熱することにより両者の接着強度を高めた後、第２の基板上に第１の基板が残るようにして上記バルク基板を分離することにより複合基板を準備した。得られた複合基板における第１の基板の厚みは約４００ｎｍであった。
【００４６】
＜複合基板サンプルの作製＞
以上の準備操作により、１枚の複合基板を準備した（便宜上、以下この１枚の複合基板を複合基板Ａと呼ぶものとする）。
【００４７】
まず、複合基板Ａをダイシングにより６分割した（便宜上、以下この６枚の分割基板をそれぞれ複合基板Ａ１〜Ａ６と呼ぶものとする）。
【００４８】
そして、複合基板Ａ２、複合基板Ａ３、複合基板Ａ４、複合基板Ａ５、および複合基板Ａ６に対して、エッチング（反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）による、塩素を含むハロゲンガスでＲＦパワー５０Ｗの条件のドライエッチング）で剥離部分（バルク基板を分離した部分）のダメージ層を除去した後、窒素雰囲気中で、それぞれ６００℃、７００℃、９００℃、１０００℃、１２００℃の温度で１０分間のアニール処理を行なった。ただし１０００℃以上のものについては、窒素雰囲気に代えて窒素とアンモニアとの混合ガス雰囲気中で１０分間のアニール処理を行なった。
【００４９】
これに対して、複合基板Ａ１に対してはこのようなドライエッチングおよびアニール処理を行なわなかった。
【００５０】
続いて、これらの複合基板Ａ１〜Ａ６に対してラマン分光法による評価を行なった。具体的には、各複合基板の第１の基板に対して＜０００１＞方向から波長４５２ｎｍのレーザ光を入射させ、その方向をＺ方向として後方散乱配置Ｚ（Ｘ，Ｘ）−Ｚ＋Ｚ（Ｘ，Ｙ）−Ｚのラマン散乱スペクトルを測定した。一方、第２の基板のみに対しても上記と同じレーザ光を入射させ、バックグラウンド処理を行なった。このようにして、各複合基板についてピーク強度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４（Ｉ１とＩ３とは実質的に同じピークである）を得た。
【００５１】
以上のようにして得られたラマン散乱スペクトルのピーク強度比を表１に示す。
【００５２】
【表１】
0005544875.tif 000002
【００５３】
表１中、Ｉ２／Ｉ１の欄に記載されているカッコ内の数値は、ピーク強度Ｉ２の位置（単位：ｃｍ-1）を示している。
【００５４】
＜デバイスの作製＞
図１に基づき説明する。まず、ＳｉＯ2／Ｓｉ基板である第２の基板２とＧａＮ薄膜からなる第１の基板１とを上記のように貼り合わせてなる複合基板Ａ１〜Ａ６のそれぞれの第１の基板１上に、ＭＯＣＶＤ法によりＩＩＩ族窒化物半導体からなるエピタキシャル層を形成した。このエピタキシャル層は、厚さ２μｍのｎ型ＧａＮ層３、厚さ０．５μｍのｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ層４、６対のＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ層とＡｌ0.01Ｇａ0.99Ｎ層とで構成される多重量子井戸構造を有する厚さ１００ｎｍの発光層５、厚さ２０ｎｍのｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎ層６および厚さ０．１５μｍのｐ型ＧａＮ層７からなる（図１における各層の厚みは模式的なものであって実際の厚みを反映していない）。
【００５５】
次に、ドライエッチングによりｎ型ＧａＮ層３の一部を残す様にして他のエピタキシャル層を除去した後、真空蒸着法または電子ビーム蒸着法により、ｐ型ＧａＮ層７上にｐ側電極８を形成し、ｎ型ＧａＮ層３（他のエピタキシャル層が除去された部分）上にｎ側電極９を形成することにより、図１に示した半導体デバイス１０であるＬＥＤを得た。
【００５６】
得られたＬＥＤについて、ピーク波長４５０ｎｍにおけるＥＬ発光強度を測定した。その結果を表１に示す。すなわち、表１中の「デバイス評価」には、複合基板Ａ１を用いたＬＥＤに対する他の各複合基板を用いたＬＥＤのＥＬ発光強度比が示されている。
【００５７】
そしてＩ２／Ｉ１が０．３５以下、Ｉ４／Ｉ３が０．８５以下である実施例の複合基板Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６上のＬＥＤは、ドライエッチングによりダメージ層を除去せず、アニールを行わなかった比較例の複合基板Ａ１およびＩ２／Ｉ１、Ｉ４／Ｉ３が上記数値範囲外となる比較例の複合基板Ａ２と比べ、発光層からのＥＬ強度が１．５倍以上になり、高いデバイス特性を示すことがわかった。
【００５８】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【００５９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１  第１の基板、２  第２の基板、３  ｎ型ＧａＮ層、４  ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ、５  発光層、６  ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎ層、７  ｐ型ＧａＮ層、８  ｐ側電極、９  ｎ側電極、１０  半導体デバイス。
【図１】
0005544875.tif 000003