4] 相对于Ef · I Λ a I /Es (参数X)和ts2/tf (参数Y)，评价在III族氮化物复合衬底 1的ΠΙ族氮化物膜13上生长的III族氮化物层20中的载流子浓度的在平行于主表面的 平面上的分布的均匀性的质量。结果发现，当支撑衬底11的杨氏模量E s和厚度t s、III族 氮化物膜13的杨氏模量Ef和厚度tf、热膨胀系数之差△ α满足通过以下公式（1)定义的 关系时，III族氮化物层20中的载流子浓度在平行于主表面的平面上的分布的均匀性是令 人?两意的：
[0085] ts2/tf 彡 6Ε f · I Δ a I /Es. · · (1)
[0086] (支撑衬底）
[0087] 支撑衬底11不受特别限制，只要它的厚度％是0.1 mm或更大且Imm或更小并且 满足通过以上公式（1)定义的关系。然而，为了减少将使用的昂贵III族氮化物的量从而 降低成本，支撑衬底11优选地是具有III族氮化物的不同化学组分的异质复合组分衬底。 据此，支撑衬底11优选地是例如由诸如莫来石、氧化锆、莫来石-YSZ (钇稳定氧化锆）、蓝宝 石、氧化铝等的氧化物形成的氧化物衬底、由硅（Si)形成的硅衬底、由碳化硅（SiC)形成的 碳化硅衬底、或由钼（Mo)、钨（W)、铜钨（CuW)等形成的金属衬底。为了制造包括III族氮 化物复合衬底1的垂直器件，支撑衬底11优选地是导电支撑衬底，例如，优选地是诸如Mo 衬底、W衬底等金属衬底。
[0088] (III族氮化物膜）
[0089] III族氮化物膜13不受特别限制，只要其厚度&是0.0 lmm或更大且0. 25mm或更 小并且满足以上公式（1)定义的关系。只要III族氮化物膜13是由III族氮化物形成的 III族氮化物膜，出于调节载流子浓度的目的，可在其中添加掺杂物。
[0090] (接合膜）
[0091] 接合膜12不受特别限制，只要它可将支撑衬底11和III族氮化物膜13彼此接合。 为了提供支撑衬底11和III族氮化物膜13的高彼此接合能力，接合膜12优选地是氧化硅 (SiO 2)膜、氮化硅（SiNx)膜、氧化钛（TiO2)膜、氧化镓（Ga2O 3)膜等。为了制造包括III族 氮化物复合衬底1的垂直器件，接合膜12优选地是导电接合膜，优选地例如是TiO 2膜、Ga2O3 膜等。
[0092] [实施例2 :层叠的III族氮化物复合衬底]
[0093] 参照图2和图3，本发明的另一个实施例中的层叠的III族氮化物复合衬底2包括 实施例1的III族氮化物复合衬底1和设置在III族氮化物复合衬底1的III族氮化物膜 13上的至少一个III族氮化物层20。
[0094] 在本实施例的层叠的III族氮化物复合衬底2中，设置在III族氮化物膜13上的 III族氮化物层20也具有高晶体质量，从而能够以高良率制造具有优异特性的III族氮化 物半导体器件。
[0095] 在本实施例的层叠的III族氮化物复合衬底2中，设置在III族氮化物膜13上的 III族氮化物层20的构造根据将制造的III族氮化物半导体器件的类型而变化。参照图 2,在作为电子器件示例的SBD(肖特基势皇二极管）将被制造为III族氮化物半导体器件 的情况下，ΠΙ族氮化物层20可包括例如n +-GaN层201 (例如，具有2X IO18CnT3的载流子 浓度）和n_-GaN层202 (例如，具有I X IO16CnT3的载流子浓度）。参照图3,在作为电子器 件另一个示例的PND (pn结二极管）将被制造为III族氮化物半导体器件的情况下，III族 氮化物层20可包括例如n+-GaN层203 (例如，具有2 X IO18CnT3的载流子浓度）、n --GaN层 204 (例如，具有I X IO16CnT3的载流子浓度）、p --GaN层205 (例如，具有5 X IO17CnT3的Mg浓 度）和P+-GaN层206 (例如，具有I X IO2tlCnT3的Mg浓度）。
[0096] [实施例3 :III族氮化物半导体器件]
[0097] 参照图2至图9,本发明的另一个实施例中的III族氮化物半导体器件4包括实施 例2的层叠的III族氮化物复合衬底2中的至少III族氮化物层20。即，属于第一类型的 本实施例的ΠI族氮化物半导体器件4包括至少III族氮化物层20。本实施例的III族氮 化物半导体器件4包括具有高晶体质量的III族氮化物层20,因此具有优异特性。
[0098] 参照图1、图5、图6、图8和图9，本发明的另一个实施例中的III族氮化物半导体 器件4包括实施例1的III族氮化物复合衬底1中的III族氮化物膜13和设置在III族 氮化物膜13上的至少一个III族氮化物层20。即，属于第二类型的本实施例的III族氮 化物半导体器件4除了包括在第一类型的III族氮化物层20之外还包括III族氮化物膜 13。本实施例的III族氮化物半导体器件4包括具有高晶体质量并且设置在III族氮化物 膜13上的III族氮化物层20,因此具有优异特性。
[0099] 参照图4至图9，上述实施例的III族氮化物半导体器件4除了包括在第一类型中 的III族氮化物层20之外或者除了包括在第二类型中的III族氮化物膜13和III族氮化 物层20之外，优选地还包括支撑衬底11和器件支撑衬底40中的至少一个。III族氮化物 半导体器件4因此还包括支撑衬底11和器件支撑衬底40中的至少一个，因此其机械强度 保持高。这里，还包括支撑衬底11和器件支撑衬底40中的至少一个的III族氮化物半导 体器件4因此被归类为还包括图6和图9中示出的支撑衬底11的第三类型和还包括图4、 图5、图7和图8中示出的器件支撑衬底40的第四类型。
[0100] 本实施例的ΠΙ族氮化物半导体器件4的构造根据III族氮化物半导体器件的 类型而变化。参照图4至图6,是SBD(肖特基势皇二极管）的III族氮化物半导体器件 4在第一类型的情况下可例如包括：111族氮化物层20,其包括n +-GaN层201 (例如，具有 2 X IO18CnT3的载流子浓度）和n _-GaN层202 (例如，具有I X IO16CnT3的载流子浓度）；第一 电极30,其是设置在III族氮化物层20的n_-GaN层202侧的肖特基电极；第二电极50,其 是设置在III族氮化物层20的n +-GaN层201侧的欧姆电极。
[0101] 参照图7至图9,是PND (pn结二极管）的III族氮化物半导体器件4在第一类型 的情况下可例如包括：ΠΙ族氮化物层20,其包括Ii+-GaN层203 (例如，具有2 X IO18CnT3的 载流子浓度）、n_-GaN层204 (例如，具有I X IO16CnT3的载流子浓度）、p --GaN层205 (例如， 具有5 X IO17CnT3的Mg浓度）和ρ +-GaN层206 (例如，具有I X 102°cm_3的Mg浓度）；第一电 极30,其是设置在III族氮化物层20的P +-GaN层206侧的欧姆电极；第二电极50,其是设 置在III族氮化物层20的n+-GaN层203侧的欧姆电极。
[0102] 参照图5、图6、图8和图9,在除了第一类型的III族氮化物半导体器件4的组成 部分之外还包括III族氮化物膜13的第二类型的III族氮化物半导体器件4中，III族氮 化物膜13设置在例如III族氮化物层20的第二电极50侧。
[0103] 参照图6和图9,在除了第一类型或第二类型的III族氮化物半导体器件4的组成 部分之外还包括支撑衬底11的第三类型的III族氮化物半导体器件4中，支撑衬底11设 置在例如III族氮化物层20和第二电极50之间。支撑衬底11源自第一实施例的III族 氮化物复合衬底1的支撑衬底11。
[0104] 参照图4、图5、图7和图8,在除了第一类型或第二类型的III族氮化物半导体器 件4的组成部分之外还包括器件支撑衬底40的第四类型的III族氮化物半导体器件4中， 器件支撑衬底40设置在例如III族氮化物层20的第一电极30侧。为了支撑III族氮化 物层20并且具有导电性，器件支撑衬底40优选地是Si衬底或诸如Mo衬底、W衬底、CuW衬 底等金属衬底。
[0105] [实施例4 :制造 III族氮化物复合衬底的方法]
[0106] {实施例4-1 :一种制造 III族氮化物复合衬底的方法}
[0107] 参照图10和图11，本发明的另一个实施例中的制造 III族氮化物复合衬底1的 方法是制造实施例1的III族氮化物复合衬底1的方法，包括以下步骤：通过将支撑衬底 11和III族氮化物膜施主衬底13D彼此结合（图10 (A)至（C)、图11 (A)至（C))，形成具有 75_或更大直径的接合衬底IUlLS ;通过将接合衬底IUlLS的III族氮化物膜施主衬底 13D沿着与III族氮化物膜施主衬底13D的结合主表面相距预定距离向内定位的平面进行 切割（图10 (D)、图11 (D))，形成III族氮化物复合衬底1。
[0108] 本实施例的制造 III族氮化物复合衬底1的方法使得能够以低成本有效制造具有 大厚度且高晶体质量的III族氮化物膜13的大直径III族氮化物复合衬底1。
[0109] 这里，在形成III族氮化物复合衬底1的步骤中，根据将制造的III族氮化物复合 衬底1的III族氮化物膜13的厚度，确定用于沿着与III族氮化物膜施主衬底13D的结合 主表面相距预定距离向内定位的平面切割III族氮化物膜施主衬底13D的所述预定距离。
[0110] 另外，在形成III族氮化物复合衬底1的步骤中，切割III族氮化物膜施主衬底 13D以形成III族氮化物膜13,此后可对与III族氮化物膜13的结合主表面相反的III族 氮化物膜13的主表面执行掩膜、抛光和蚀刻中的至少一种，从而减小III族氮化物膜13的 厚度。具体地，为了减小因切割III族氮化物膜施主衬底13D形成的III族氮化物膜13的 受损层并且为了将主表面平坦化，优选地抛光III族氮化物衬底1中的III族氮化物膜13 的通过切割而得到的主表面。为了减小III族氮化物膜13的厚度变化和偏离角变化，抛光 方法优选地是基于CMP的精准抛光（化学机械抛光）、化学抛光等。
[0111] 依据上文，优选地，用于沿着与III族氮化物膜施主衬底13D的结合主表面相距预 定距离向内定位的平面切割III族氮化物膜施主衬底13D的所述预定距离优选地是通过在 将制造的III族氮化物复合衬底1的III族氮化物膜13的厚度与抛光容差，即通过抛光被 去除掉的部分相加而确定的和。
[0112] 至于本实施例的制造 III族氮化物复合衬底1的方法，沿着与接合表面IUlLS中 的III族氮化物膜施主衬底13D的结合主表面相距预定距离向内定位的平面切割III族氮 化物膜施主衬底13D，从而形成III族氮化物膜13,优选地，对与结合主表面相反的III族 氮化物膜13的主表面执行研磨、抛光和蚀刻中的至少一种，从而通过减小膜厚度调节膜厚 度。因此，得到包括具有0.0 lmm或更大且0. 25mm或更小的所需厚度的III族氮化物膜13 的ΙΠ 族氮化物复合衬底1。
[0113] 至于本实施例的制造 III族氮化物复合衬底1的方法，在形成III族氮化物复合 衬底的步骤中切割III族氮化物膜施主衬底。因此，为了提高制造的可操作性和效率，将使 用的ΠΙ族氮化物膜施主衬底13D的厚度是优选地大于0. 5_、更优选地Imm或更大、更优 选地2mm或更大。
[0114] (形成接合