TW201002879A - Methods for producing improved crystallinity group III-nitride crystals from initial group III-nitride seed by ammonothermal growth - Google Patents

Description

201002879 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於第πι族氮化物晶圓之生產方法，使用氨熱 方法，與鑄錠之切割及加工處理合併，以改良得自初始第 III族氮化物晶種之晶體品質。 相關申請案之前後參照 本申請案係主張關於2009年6月4日提出申請之美國申請 案序號61/058,900之優先權益，其標題為”藉由氨熱生長法自 初始第III族氮化物種產生具改良結晶度之第III族氮化物晶 體之方法"，發明人 Edward Letts、Tadao Hashimoto 及 Masanori Ikari ，其全部内容係併於本文供參考’猶如完全於下文提出一 般。 本申請案係關於下列美國專利申請案： 由 Kenji Fujito、Tadao Hashimoto 及 Shuji Nakamura 於 2005 年 7 月 8曰提出申請之PCT利用性專利申請案序號US2005/024239， 其標題為"使用熱壓鍋在超臨界氨中生長第III族氮化物晶 體之方法”，律師案件目錄編號30794.0129-WO-01 (2005-339-1); 由 Tadao Hashimoto、Makoto Saito 及 Shuji Nakamura 於 2007 年 4 月6日提出申請之美國利用性專利申請案序號11/784,339，其 標題為”關於在超臨界氨中生長大表面積氮化鎵晶體之方 法及大表面積氮化鎵晶體”，律師案件目錄編號30794.179-US-U1 (2006-204)，此申請案係依美國專利法第119(e)款第35 條，主張由 Tadao Hashimoto、Makoto Saito 及 Shuji Nakamura 於 2006 年4月7日提出申請之美國臨時專利申請案序號60/790,310之 140853 201002879 權益，其標題為"關於在超臨界氨中生長大表面積氮化鎵晶 體之方法及大表面積氮化鎵晶體”，律師案件目錄編號 30794.179-US-P1 (2006-204)； 由 Tadao Hashimoto 與 Shuji Nakamura 於 2007 年9 月 19 曰提出申 請之美國利用性專利申請案序號60/973,602，其標題為''氮化 鎵塊狀晶體及其生長方法”，律師案件目錄編號30794.244-US-P1 (2007-809-1)； 由Tadao Hashimoto於2007年10月25日提出申請之美國利用 性專利申請案序號11/977,661，其標題為”關於在超臨界氨與 氮之混合物中生長第III族氮化物晶體之方法及藉以生長 之第III族氮化物晶體”，律師案件目錄編號30794.253-US-Ul (2007-774-2)。 由 Tadao Hashimoto、Edward Letts、Masanori Ikari 於 2008 年 2 月 25曰提出申請之美國利用性專利申請案序號61/067,117，其 標題為"關於產生第III族氮化物晶圓之方法及第III族氮化 物晶圓"，律師案件目錄編號62158-30002.00。 該申請案係併於本文供參考。 【先前技術】 (註：本專利申請案係參考數件刊物與專利，如以括弧内 之編號例如[X]所表示者。此等刊物與專利之清單可參閱標 題為"參考資料"之段落）。 氮化鎵（GaN)及其相關第III族合金係為各種光-電子與電 子裝置之關鍵材料，譬如發光二極體（LED)、雷射二極體 (LD)、微波功率電晶體及曰盲光偵測器。目前LED係被廣泛 140853 201002879 使用於手機、指示器、顯示器，而LD係被使用於資料儲存 磁碟驅動器。但是，大部份此等裝置係以外延方式在異質 基材上生長，譬如藍寶石與碳化矽。第III族氮化物之異質 外延生長會造成高度有缺陷或甚至龜裂之薄膜，其係阻礙 高階光學與電子裝置，譬如用於一般照明之高亮度LED或 高功率微波電晶體之實現。 在異質外延生長上固有之大部份問題可藉由替代使用同 質外延生長，以自大塊第III族氮化物晶體鑄錠所切片之單 晶第III族氮化物晶圓用於同質外延而被避免。對大部份裝 置而言，單晶GaN晶圓係為有利的，因其相對較容易控制 晶圓之導電性，且GaN晶圓將提供與裝置層之最小晶格/熱 失配。但是，目前與異質外延基材比較，對於同質生長所 需要之GaN晶圓係極端地昂貴。這是由於其高熔點及在高 溫下之高氮蒸氣壓，故難以生長第III族氮化物晶體鑄錠。 使用熔融態Ga之生長方法，譬如高壓高溫合成[1,2]與鈉助 熔劑[3,4]，已被提出以生長GaN晶體。雖然如此，使用熔融 態Ga所生長之晶體形狀為薄小片狀體，因為熔融態Ga具有 氮之低溶解度與氮之低擴散係數。 氨熱方法，其係為使用高壓氨作為溶劑之溶液生長方法， 已被用以達成真實大塊GaN鑄錠之成功生長[5]。氨熱生長 具有關於生長大GaN晶體鑄錠之潛力，因為高壓氨具有作 為流體媒質之優點，包括來源材料譬如GaN多晶體或金屬 Ga之高溶解度，及已溶解先質之高輸送速度。 目前，現代化之氨熱方法[6-8]係倚賴種晶以產生大鑄 140853 201002879 筑。無變形與缺 叩丨災则丹頁置徑為3"或 較大之高品質大塊GaN鑄錠之♦具坊丄 <生長。猎由不同方法所產生 之數種可能晶種係存在；但是 此寺日日種係傾向於很小或 有缺陷。例如，2”自由站立GaN晶 N曰曰圓已在藍寶石或Sic基材 上，藉由氫化物氣相磊晶法（hvpe 、vrtij屋生。由於在GaN與藍寶 石或沉基材間之大晶格失配，故所形成之⑽生長係被弓 形幫曲、變形，且具有大缺陷密度。在藉由咖產生之自 2站立晶種上之持續生長，典型上會產生有缺陷生長。對 二上而，，藉由高麼合成或納助炫劑方法所製成之㈣晶 月豆’係傾向於具有高品質但有限大小與利用性。一種改良 1 缺陷種晶之方法會改良產生適合作為裝置基材使用之大 鑄錠之可行性。 【發明内容】 為尋求解決關於在可採用 βb日日種上生長所固有之問 ，本叙明係揭示新穎生長方案， ϋ 匕牯3種不同方法，以改 良错由氰熱方法所生長之第 第瓜奴虱化物晶體之晶體品質。 由於GaN與典型異質外延基材 W之日日拉失配，故藉由異質外 延方法所產生之種晶係顯 、 Λ | /口者+c方向之c_平面晶格之下 凹弓形彎曲，具有典型曲率半 raKT 千干仫馮1未。但是，吾人發現 藉由氰熱方法在此種種晶上之—你a ε 裡日日上之k後生長，會造成在弓

形V曲方向上翻轉。因此，在G 丨生（υϋϋ1)表面上之GaN係 ;張應力下生長’然而在队極 )表面上之GaN係於壓 名下生長。在N-極性表面上之壓 續取曰丨万止龜裂，且允許連 、’·生長。再者，於弓形彎曲方向翻轉之前，吾人可藉 140853 201002879 由選擇適當生長厚度獲得極平坦晶體。於第III族氮化物鑄 錠藉由氨熱方法生長之後，將鑄錠切成晶圓，其厚度係在 約0.1耄米與約2毫米之間。藉由在最佳化位置、取向及誤 切下自N-極性生長切割，以致切割表面並不沿著晶面，而 疋對晶面之一個角度下，所形成之晶圓可作為經改良之晶 種使用，以供隨後生長，其接著將具有有限之弓形彎曲與 降低之應力。 错由比較，在Ga-極性表面上之生長係傾向於龜裂。獲得 具有較低變形與弓形彎曲之晶種之另一種方法，係為在其 中龜裂發生之初始鑄錠之Ga_極性（〇〇〇1)表面上採集小的無 裂紋區域。龜裂會減輕在周圍生長區域中之應力。藉由採 集減輕應力之此等局部區域之一作為種晶，隨後鑄賴 會產生、'二改良之晶體品質，與初始種晶作比較。 取後，係揭示一種方法，以自初始種晶產生具有經改良 晶體品質之種晶’且可藉由一系列鑄錠之生長達成，各在 具有採集自先前鑄錠之特定晶體取向之晶圓上產生。 發明詳述 於下文較佳具體實施例之說明中，係參考伴隨之附圖， 其制冓成本文之-部份，且其_係藉由說明方式顯示其中 可實施本發明之特殊具體實施例。應明瞭的是，可利用其 他具體實施例，且結構改變可在未偏離本發明之範圍下施 行。 本發明之技術描述 本發明係提供一種產生第m族氮化物晶圓之方法，主要 140853 201002879

是第III族氮化物單晶晶圓’其包含至少一種第族元素 B、Al、Ga及In，譬如GaN、A1N及inN。第III族氮化物鑄錠 係藉由氨熱方法生長，該方法係利用作為流體媒質之高漫 NH3、含有第III族元素之營養物及第ΠΙ族氮化物單晶之種 晶。高壓NHS係提供營養物之高溶解度與經溶解先質之高輸 送速度。在使第III族氮化物鑄錠生長之後，將鑄錠使用習 用方式，譬如經由使用金屬線鋸、切粒鋸以機械方式鋸開， 或藉由雷射切割，切成厚度在約〇1毫米與約2毫米間之曰 圓。吾人感興趣之III-氮化物晶體結構具有纖維辞礦晶體結 構具有圖1中所示之重要切割面c、m及a-平面。 在一種情況中，一種生長第冚族氮化物晶體之方法包括： ⑻藉由氨熱方法’纟最初種晶上生長第m族氮化物鑄 目鑄錠切 Η 固 ⑹使用取自取初種晶之氮極性侧之晶圓作為新種曰， 以供鑄錠藉由氨熱方法之隨後生長。 曰曰， 第1Π族氮化物可為例如GaN。 若需要，則最初種晶可使用異質外延沉積製程形成。 ί亦Γ包括自隨後生長之鑄錠切下新晶圓，及在新 可錠之Ik後虱熱生長中使用此等新晶圓作為晶種。， :::此方法可在一些條件下實施，該條件係提供： 田”初始種晶比較時，在結晶學晶格沿著切片方 形彎曲上之改良； 在刀片方向之弓 在新曰曰種中之變形係自初始種晶降低； 140853 201002879 結晶度係經改良，勝過初始種 向之弓形彎曲係經改良， 結晶學晶格沿著切片方 轉； 結晶學晶格沿著切片方 始種晶； 晶之結晶度； 向之弓形彎曲係自初始種晶逆 勝過初 在新晶種中之_形# A , 欠幵/係自初始種晶降低；及/或 結晶度係自初始種晶改良。 於任何上述情況中，晶圓可在與所生長晶體之C平面錯苹 向達3至15度之平面上切自鑄錠。 可形成切片’以提供： 結晶學晶格沿著切片方向之弓形彎曲係自初始種晶这 良； 在新晶種中之變形係自初始種晶降低；及/或 結晶度係自初始種晶改良。 關於生長苐III紅氮化物晶體之另一種方法係涉及： ⑻藉由氨熱方法，在最初種晶上生長第冚族氮化物鑄 键’直到一些龜裂發生為止； (b)自鑄錠分離出無裂紋區域；及 ⑻使用已分離之區域作為新晶種，以供鑄錠之隨後生 長0 第III族氮化物可為例如GaN。 最初種晶可視情況使用異質外延沉積製程形成，以形成 第ΠΙ族氮化物晶體，譬如GaN。 此方法可另外包括自隨後生長之鑄鍵切下新晶圓，及在 140853 -10- 201002879 新鑄錠之隨後氨熱生長中使用此等新晶圓作為晶種。 任何此等方法可在一些條件下進行，其中： 結晶學晶格沿著切片方向之弓形，曲係自初始種晶改 良； 在新曰曰種中之虻形係自初始種晶中之變形降低，·及/或 結晶度係經改良，勝過初始種晶之結晶度。 晶圓可沿著與c平面錯取向達3至15度之平面自鑄錠切 f 片，且晶圓可視情況在新鑄旋之氨熱生長中作為新 料使用。 生長第III族氮化物晶體之第三種方法可包括： ⑻藉由氨熱方法，在種 大於5毫米； 之叫面上生長每錠至厚度 (b)將鑄錠沿著a-平面或半極性平 ) 千面切片，以形成晶種； 使用a-平面或半極性平面晶種，以生長新鑄錠； ⑹將新禱鍵沿著&平面或半極性平面切片；及 ::)使用未含有初始種晶之任何最初材料之 極性平面㈣，以生長其他新鑄錠。 + 此方法可使用僅a_平面切Η十授+ 片或僅半極性平面切片實施， 或此方法可利用—個切 ' 向對隨後鑄錠進行。 ⑽卞刀片方 第111族氮化物可為例如GaN。 於任何此等情況中之 ⑻中獲得之鑄錠切片，括將在上文步驟 ^ 王c'平面晶圓。 此方法可在-些條件下進行，其令： 140853 201002879 -口日日4·日日；^ /α者切片方向之弓形彎曲係自相始種晶改 良； 在新晶種中之變形係自初始種晶降低；及/或 結晶度係自初始種晶改良。 可產生GaN晶圓’其中心平面晶格係以凸方式在+c方向上 弓形、彎曲。 此等GaN晶圓可具有為c_平面且誤切在1〇度内之基面。 GaN晶圓可具有為m_平面且誤切在ι〇度内之基面。

GaN晶圓可具有為a_平面且誤切在ι〇度内之基面。 【實施方式】 下文其他詳細解釋係描述詳細程序，以幫助進一步瞭解 本發明。 方法1 具有内徑為1英吋之反應容器係用於氨熱生長。將所有 必要來源及内部組件與反應容器—起裝載至手套箱中。在 -種生長場合中’此等組件包括被保持在沌網狀籃子中之 1〇克多晶GaN營養物’ 034毫米厚單晶…平面㈣晶種，及 六個擋板以限制流動。初始⑽晶種係藉由麵，在藍寶 石上產生，其會造成種晶被f曲及變形。將手套箱充殖氮， ^與水份濃度係被保持在低於_下。由_物化劑係 =及水份具反應性’故將㈣化劑—直儲存於手套箱中。 使用4克㈣狀聽H2作為礦物化劑。將礦物化劑裝殖至 反應容器中之後，裝載六個擋板以及晶種與營養物。將反 應…羞閉合後’將反應容器取出手套箱。然後，將反 140853 -12- 201002879 應令益連接至氣體/真空系統，其可將容器抽氣降壓，以及 可供應NH3至容器。首先，將反應容器以渦輪分子泵抽空， 以達成壓力低於m巴。關於此實例所達成之實際壓 力為1.2 X 1〇笔巴。依此方式，部份移除反應容器内壁上之 歹欠召氧與水伤。然後，使反應容器以液態氮急冷，並使NH3 在反應容器中凝結。將約4〇克NH3裝填在反應容器中。於關 閉反應容器之高壓閥後，將反應容器轉移至兩區帶爐子。 在結晶化作用區帶中’將反應容器加熱至5腕，並在溶解 區贡中加熱至550 C，歷經最初24小時，然後在結晶化作用 區贡中凋整至575 C，並在溶解區帶中調整至51〇。〇。於8天 後，釋出氨，並打開反應容器。所生長GaN鑄錠之總厚度 為1.30毫米。 在Ga極性表面上生長之顯微鏡影像係顯示龜裂，然而& 極性表面顯示無龜裂且相對較平坦之表面，參閱圖2。在 N-極性表面上所度量之晶體結構顯示自〇〇2反射之單一吸 收峰。吸收峰之半極大值處之全寬度（FWHM)為2〇9反正割。 另一方面’ Ga-極性表面顯示自002反射之多重鮮明吸收峰， 具有FWHM為2740反正割。得自Ga_極性側之多重鮮明吸收 每表示高品質晶粒之聚集。在不同極性下生長之此種差異 係因種晶之弓形彎曲所造成，如圖3中所圖示。種晶之弓形 背曲會造成在Ga-極性表面上之生長成為在張力變形下，且 易於龜裂’然而在N-極性表面上之生長係於壓縮變形下， 其會防止生長之龜裂。 與初始晶種弓形彎曲分佈形態比較，弓形彎曲分佈形態 140853 -13· 201002879 係在N，極性生長中被改良，如圖3中所示。於一種生長場人 中’在N-極性側上弓形彎曲之晶格半徑係自U5 m (凸的' (其係為晶種弓形彎曲之最初晶格半徑）改良至13〇 m (凸 的）。 藉由採集N-極性生長作為未來鑄錠;之晶種，與弓形彎曲 有關聯之問題可被降至最低，亦允許在Ga_極性表面上之隨 後無裂紋生長。此外，生長厚度之最佳化應產生經改良之 結晶度，供未來鑄錠用。 亦確認使用誤切基材作為種晶係有助於改良晶體.品質。 在一種生長場合中，氨熱生長係以兩種誤切晶種進行，一 種具有7。偏離c-平面，而另一種具有3。偏離&平面。從最初 晶種之002反射之X-射線擺動曲線之FWHM對於7。偏離與 偏離係個別為605反正割與405反正割。於生長後，χ_射線 擺動曲線之FWHM對於7。偏離與3。偏離係個別變成4ι〇反正 割與588反正割。自此結果，確認多達大約7。之誤切係有助 於改良結構品質。誤切可為高達1〇〇或15。偏離軸，而非高達 3Q或高達7°偏離軸。 方法2 =用如方法旧指示之類似生長條件，厚達u毫米之⑽ 旦Μ:，於8天生長後獲得。在^極性表面上生長之顯微鏡 衫像顯示龜裂，如圖4中斛- 且相“祕性表面顯示無龜裂 卜車父平坦之表面。如關於方法1所解釋，在Ga-極性側 發生之後，产1 粒所組成。因此，預期在龜裂 木木Ga-極性表面上生長之經鬆弛區域作為種 140853 -14- 201002879 晶，係使得未來鑄疑能夠顯示自初始種晶之經改良結晶度。 預期所採集之區域具有Ga_極性表面積在約αι平方毫米舆 約5.0平方毫米之間。 方法3 上文所討論之氨熱生長技術可用以產生—系列鑄鍵，且 藉由選擇具有結晶學取向之特定區域供隨後晶種用 化物材料之結晶度可經改良。 ^ 氏以不凡備c_平面種晶開始， 第-個鑄錠主要生長方向係沿著。軸，如圖5中所示。由於

U 龜裂問題，故在Ga-極性表面上之生長可能不適合持續生 長。然後，將第一個鑄錠使用金屬線鋸切片，以產生&平 面晶圓。使用a-平面晶圓作為晶種，接著新鱗鍵藉由氨敎 生長技術產生，如圖6中所示。然後，將第二個鑄錠使用金 屬線雜切片，以產生化平面晶圓。藉由選擇未含有初始種 晶之晶圓作為新晶種，可產生第三個鑄錠，其完全未含初 :種晶’如圖7中所示。接著，可將此第三個鑄錠以任:特 定取向使用金屬線鑛切片，以產生具經改良結晶度之種晶。 此方法係藉由限制位錯之大小與作用、弓形彎曲及晶種 之變形而促進生長。此方法係以極低穿線位錯密度與經改 良之弓形脊曲分佈形態實現大塊晶體生長。此方法可經修 改，以使用半極性或平面生長代替a-平面取向。 優點與改良事項 本發明係揭示具有經改良晶體結構之第III族氮化物晶圓 之新矛員生產方法。使用數種可能策略，所生長鑄錠之特定 區域可被採集作為未來晶種，以急驟地改良未來鑄錠之品 ]40853 201002879 質，與初始晶種作比較。此外，係提出一種方法，以生產 一系列可產生結晶性品質之急驟改良之鑄錠。此等改良事 項會改良在晶圓上所製造任何光學裝置之效率。 參考資料 下列參考資料係併於本文供參考： [1] . S· Porowski，氮化物半導體之MRS網際網路期刊，Res. 4S1, (1999) G1.3。 [2] T. Inoue, Y. Seki, Ο. Oda, S. Kurai, Y. Yamada 及 T· Taguchi, Phys. Stat. Sol. (b), 223 (2001)第 15 頁。 [3] M. Aoki, H. Yamane, M. Shimada, S. Samyama 及 F. J. DiSalvo, J. Cryst. Growth 242 (2002)第 70 頁。 [4] T. Iwahashi, F. Kawamura, M. Morishita, Y. Kai, M. Yoshimura, Y. Mori 及 T. Sasaki, J. Cryst Growth 253 (2003)第 1 頁。 [5] T. Hashimoto, F. Wu, J. S. Speck, S. Nakamura, Jpn. J. Appl. Phys. 46 (2007) L889。 [6] R. Dwilmski, R. Doradzihski, J. Garczyhski，L· Sierzputowski, Y. Kanbara,美國專利 6,656,615。 [7] K. Fujito, Τ. Hashimoto, S. Nakamura,國際專利申請案號 PCT/US2005/024239, W007008198。 [8] T. Hashimoto, M. Saito, S. Nakamura,國際專利申請案號 PCT/US2007/008743, WO07117689。參閱 2007 年4 月 6 日提出申請 之US20070234946，美國專利申請案序號11/784,339。 上文各參考資料係以其全文併入供參考，猶如完全於本 文提出一般，且特別是關於使用氨熱方法及使用氮化鎵基 140853 -16- 201002879 材之生長方法之描述。 結論 …此係作為本發明較佳具體實施例描述之結論。下文係描 述用於達成本發明之一些替代具體實施例。 -雖然較佳具體實施例係'描述GaN之生長作為―項實例， 其他第III族氮化物晶體可被使用於本發明中。第m族氮 化物材料可包括至少一種第ΠΙ族元素B、A1、Ga及In。 於較佳《實施例中，係提出特定生長設備與切片設備。 但疋，符合本文中所述條件之其他構造或設計將具有與此 等實例相同之利益。 本’X月對曰曰圓之大小未具有任何限制，只要可獲得相同 利益即可。 本發明較佳具體實施例之前文描述已針對說明與描述之 -的而提出it不思欲為宅無遺漏或將本發明限制於所揭 π之明確形式。在明白上述陳述内容之後，許多修正與變 1 Μ可能的。所意欲的是，本發明之範圍並非受限於此詳 細說明，而是隨文所附之請求項。 【圖式簡單說明】

現在參考附圖’其中同樣參考編號係在全文中表示相岸 之部份： U ，圖1冚·氮化物纖維辞礦晶格之主要結晶學平面。於左邊 為歷史上使用之〇平面，於右邊為非極性心平面與此平面。 圖2藉由氨熱方法所生長GaNiN_極性切割面之光學顯 微照片。祕極性切割面上生長微米之後，未發現龜 140853 17 201002879 裂。尺度棒係等於1〇〇微米。 圖在可此種晶上之弓形彎曲分佈形態之誇大圖解，及 所形成生長之預期弓形彎曲分佈形態。 日召圖4藉由氨熱方法所生長⑽之〜極性切割面之顯微鏡 於以極姓切割面上生長400微米之後，發現龜裂。尺 度棒係等於100微米。 圖5關於此系列中第_ 一個植, (*、真、 弟個w之氨熱生長前（左邊）與後 坆）之晶種C-平面生長取向 _解線條表不金屬線之方 ° 以將經取向之晶圓自禱I定切出。 圖6關於此系列中第二個鑄錠之 (右邊）之晶種a-平面生長取向之 延），、後 向 ^ 圖解。線條表示金屬線之方 向，以將經取向之晶圓自鑄錠切出。 乃 圖7關於此系列中第三個鑄錠之 (右邊)之晶種a-平面生長取向之圖艇:生長削(左邊)與後 . ^ 。 圖解。線條表示金屬線之方 向’以將經取向之晶圓自鑄I定切出。 140853 18

Claims (1)

1. 201002879 七 、申請專利範圍： 丄.種生長第in族氮化物晶體之方法，其包括： (a) 藉由氨熱方法，在最初種晶上生長第ΙΠ族氮化物鑄錠； (b) 自鑄錠切出晶圓； (c) 使用取自最初種晶之氮_極性侧之晶圓作為新種晶，以 供藉由氨熱方法之鑄錠之隨後生長。 .如清求項1之方法，其中第冚族氮化物為GaN。 3 月求項1或2之方法，其中最初種晶係使用異質外延沉 積製程形成。 士长員1-3中任一項之方法，其進一步包括自隨後生長 之鑄錠切下新晶圓，及在新鑄錠之隨後氨熱生長中使用該 新晶圓作為晶種。 • ^未項14中任一項之方法，其中結晶學晶格沿著切片 。之弓形彎曲係自初始種晶改良。 6.如請求項1_4中任一項 ή、 貝之方法’其中在新晶種中之變形俜 自初始種晶降低。 係 士。月求項1-4中任一項之方法，其曰 改良。 八Τ、，，σ日日度係自初始種晶 ^求項Μ中任一項之方法，其中結晶學晶格沿著切片 9·如 如^3曲係在氨熱方法期間自初始種晶逆轉。 未項8之方法，其中結晶學晶轉 幫曲係自初始種晶改良。 &者切片方向之弓形 10.如請求項8之方法，1 降低。 在新曰曰種中之變形係自初始種晶 l4〇853 201002879 11.如請求項8之方法，其中結晶度係自初始種晶改良。 L如請求項印中任一項之方法，其中切片自禱鍵之晶圓係 自C_平面錯取向達3至15度。 13.:請求項12之方法，其中結晶學晶格沿著切片方向之弓形 彎曲係自初始種晶改良。 士 °月求項12之方法’其中在新晶種中之變形係、自初始種晶 降低。 如請求項12之方法，其中結晶度係自初始種 •—種生長第III族氮化物晶體之方法，其包括： (a) 藉由氨熱方 >'去’在最初帛晶上生長第職氮化物鑄 鍵’直到一些龜裂發生為止； (b) 自鑄錠分離出無裂紋區域； (c) 使用已分離之區域作為新晶種，以供鑄錠之隨後生長。 7·如睛求項16之方法，其中第III族氮化物為GaN。 18 4t π月求項16或17之方法，其中最初種晶係使用異質外延沉 積製程形成。 19·如請求項16-18中任一項之方法，其進一步包括自隨後生長 之鑄錠切下新晶圓，及在新鑄錠之隨後氨熱生長中使用該 斬晶圓作為晶種。 人 ‘如凊求項16_19中任一項之方法，其中結晶學晶格沿著切片 方向之弓形彎曲係自初始種晶改良。 •如凊求項16_19中任一項之方法，其中在新晶種中之變形係 自初始種晶降低。 2’如凊求項16_19中任一項之方法，其中結晶度係自初始種晶 14〇853 201002879 改良。 其中晶圓係沿著自c-平面 23.如請求項16_22中任一項之方法 錯取向達3至15度之平面切片。 24. 如請求項23之方法，盆谁—半 步匕括在新鑄錠之氨熱生長中 使用晶圓作為新晶種材料。 25. -種生長第m族氮化物晶體之方法，其包括： ⑻藉由氨熱方法，在種晶之 仏裡日日之c-切副面上生長鑄錠至厚度

   大於5毫米； ⑼將鑄錠沿著a_平面或半極性平面切片，以形成晶種； ⑹使用a-平面或半極性平面晶種，以生長新鑄錠； ⑹將新鑄錠沿著心平面或半極性平面切片； ⑹使用未含初始種晶之任何最初材料之心平面或半極性 平面晶圓，以生長其他新鑄錠。 26. 如請求項25之方法，其中僅心平面切片存在。 27. 如請求項25或27之方法，其中第m族氮化物為⑽。 28. 如請求項25-27中任-項之方法，其進—步包括將請求項25 之步驟⑹中所獲得之鑄錠切片，以產生匕平面晶圓。 29. 如凊求項25至28中任一項之方法，其中結晶學晶格沿著切 片方向之弓形彎曲係自初始種晶改良。 30.如睛求項25至28之方法’其中在新晶種中之變形係自初始 種晶降低。 31. 如請求項25至28之方法，其中結晶度係自初始種晶改良。 32. 如請求項25之方法，其中僅半極性平面切片存在。 33. 如請求項32之方法，其中第ΙΠ族氮化物為GaN。 J40853 201002879 34. 如請求項32或33之方丰,,^ 万法，其t結晶學晶格沿著 弓形弯曲係自初始種晶改良。 者切片方向之 35. 如請求項32或33之方 ，、r在祈日日種中之變形 種晶降低。 又心係自初始 36. 如請求項32或33 ，、中結日日度係自初始種晶改良。 • aN晶圓’其具有c_平面晶格凸向+c方向之彎曲。 其中晶圓之基面為具有誤切在10 其中晶圓之基面為具有誤切在1〇 其中晶圓之基面為具有誤切在1〇 38·如請求項37之GaN晶圓 度内之c_平面。 39‘如請求項37之GaN晶圓 度内之m_平面。 4〇·如請求項37之GaN晶圓 度内之a-平面。 140853