特許 6262561 ＩＩＩ族窒化物半導体基板の評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6262561

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】ＩＩＩ族窒化物半導体基板の評価方法

(51)【国際特許分類】

   C30B 29/38 20060101AFI20180104BHJP

【ＦＩ】

   C30B29/38 D

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-29763(P2014-29763)

(22)【出願日】2014年2月19日

(65)【公開番号】特開2015-151331(P2015-151331A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2017年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000165974

【氏名又は名称】古河機械金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(72)【発明者】

【氏名】住田 行常

(72)【発明者】

【氏名】錦織 豊

【審査官】 今井 淳一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１５５１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９３０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６７９０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ３０Ｂ ２９／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

評価対象の基板に、前記基板の第１の面から前記基板の厚さ方向に伸び、前記基板に形成された転位と繋がり、かつ、前記第１の面における開口の直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦５００ｎｍであり、アスペクト比（＝深さＤｅ／開口の直径Ｄｉ）が３≦Ｄｅ／Ｄｉ≦１００を満たす縦長ピットを含むピットを複数形成するピット形成工程と、
前記ピット形成工程の後、前記縦長ピットの数をカウントすることで、前記第１の面に貫通する転位の数をカウントする解析工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の評価方法。

【請求項2】

請求項１に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦２５０ｎｍを満たす前記縦長ピットを複数形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。

【請求項3】

請求項１に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が７０％以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。

【請求項4】

請求項１に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が９５％以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第１の面上にＳｉＯ_２膜又はＳｉＮ膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、ＴＭＧａを供給しながらの加熱処理により、前記保護膜にピットを形成し、次いで、当該ピットの底に露出した前記基板にピットを形成することで、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記保護膜の表面の前記開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか１項に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第１の面上にＳｉＯ_２膜又はＳｉＮ膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、ＴＭＧａを供給しながらの加熱処理により、前記保護膜にピットを形成し、次いで、当該ピットの底に露出した前記基板にピットを形成することで、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後、前記保護膜を除去する除去工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記基板の表面の開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、III族窒化物半導体基板の評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、硫酸・リン酸の混酸を用いてＧａＮ単結晶基板をエッチングすることで、ＧａＮ単結晶基板の表面に転位に由来した（対応した）ピット（エッチピット）を形成し、その後、ピットの数をカウントすることで、転位の数を計測する転位解析方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−１１７５３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のように転位に由来した（対応した）ピットの数をカウントすることで転位の数を計測する場合、１つの転位に１つのピットを対応させることが望ましい。完全に１つの転位に１つのピットが対応している場合、ピットの数をカウントすることで、転位の数を特定することができる。また、高い確率で１つの転位に１つのピットが対応している場合、ピットの数をカウントすることで、高精度に（小さい誤差で）転位の数を推定することができる。

【0005】

しかし、特許文献１に記載の技術のように、混酸を利用したエッチングでピットを形成する手段の場合、ピットの開口が大きくなってしまう。特許文献１に記載のように、当該手段の場合、一般的には、開口の径が数μｍ程度となる。なお、特許文献１に記載の発明の場合、開口が１０μｍ〜数十μｍになることが記載されている。

【0006】

当然、ピットの開口が大きくなるほど、１つのピットに複数の転位が対応してしまう確率が高くなる。例えば、ピットの開口が大きくなるほど、互いに異なる転位に由来して形成された隣接するピット同士が一体化し、外見上１つのピットになる確率が高くなる。結果、１つのピットに複数の転位が対応してしまう。

【0007】

本発明は、複数の転位に対応するピットが形成される不都合を軽減し、転位解析の精度を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、
評価対象の基板に、前記基板の第１の面から前記基板の厚さ方向に伸び、前記基板に形成された転位と繋がり、かつ、前記第１の面における開口の直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦５００ｎｍであり、アスペクト比（＝深さＤｅ／開口の直径Ｄｉ）が３≦Ｄｅ／Ｄｉ≦１００を満たす縦長ピットを含むピットを複数形成するピット形成工程と、
前記ピット形成工程の後、前記縦長ピットの数をカウントすることで、前記第１の面に貫通する転位の数をカウントする解析工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の評価方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複数の転位に対応するピットが形成される不都合を軽減し、転位解析の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態のIII族窒化物半導体基板の評価方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図2】縦長ピットが形成された下地基板の一例を示す断面模式図である。

【図3】本実施形態のピット形成工程の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図4】保護膜が形成された下地基板の一例を示す断面模式図である。

【図5】保護膜及び下地基板に繋がる縦長のピットが形成された状態の一例を示す断面模式図である。

【図6】本実施形態の作用効果を示すＳＥＭ像である。

【図7】本実施形態の作用効果を示すＳＥＭ像である。

【図8】本実施形態の作用効果を示すＣＬ像である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明のIII族窒化物半導体基板の評価方法の実施形態について図面を用いて説明する。なお、図はあくまで発明の構成を説明するための概略図であり、各部材の大きさ、形状、数、異なる部材の大きさの比率などは図示するものに限定されない。

【0012】

図１は、本実施形態のIII族窒化物半導体（Ａｌ_ｘＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｉｎ_ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１））基板の評価方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図示するように、本実施形態のIII族窒化物半導体基板の評価方法は、ピット形成工程Ｓ１０と、解析工程Ｓ２０とを有する。

【0013】

ピット形成工程Ｓ１０では、評価対象の基板１０に複数の縦長ピット２０を形成する。図２に、縦長ピット２０を形成された基板１０の一例を示す。図２は、基板１０の一部の断面模式図である。なお、ピット形成工程Ｓ１０により、縦長ピット２０以外のピットが基板１０に形成されてもよい。しかし、ピット形成工程Ｓ１０で基板１０に形成されたピットのうち、７０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、さらに好ましくはほぼ１００％（＝９９％以上）が、縦長ピット２０となる。

【0014】

基板１０は、例えば、ＧａＮ基板、ＡｌＮ基板、ＧａＮｏｎサファイア基板、ＧａＮｏｎＳｉＣ基板、ＧａＮｏｎＳｉ基板などの、窒化物半導体基板等とすることができる。基板１０の厚さは、例えば１００μｍ以上１０００μｍ以下である。基板１０には、転位３０が形成されている。基板１０は、例えば、表面（成長面）にIII族窒化物半導体を成長させるための下地基板であってもよい。

【0015】

縦長ピット２０は、基板１０の第１の面１１から基板１０の厚さ方向（図２における上下方向）に伸びている。そして、縦長ピット２０は、基板１０に形成された転位３０と繋がっている。「縦長ピット２０と転位３０が繋がる」とは、転位３０の終端（第１の面１１よりの終端）が縦長ピット２０と接した状態を意味する。

【0016】

縦長ピット２０は、深さＤｅが１０００ｎｍ≦Ｄｅ≦１００００ｎｍを満たす。深さＤｅは、縦長ピット２０の開口（基板１０の第１の面１１と面一となる開口。以下同様。）から縦長ピット２０の底部までの長さである。

【0017】

また、縦長ピット２０は、開口の直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦５００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ≦Ｄｉ≦２５０ｎｍを満たす。開口の直径Ｄｉは、縦長ピット２０の開口の径の中の最も長い径である。

【0018】

また、縦長ピット２０は、アスペクト比（＝深さＤｅ／開口の直径Ｄｉ）が、３≦Ｄｅ／Ｄｉ≦１００を満たす。

【0019】

なお、複数の縦長ピット２０の中には、互いに深さＤｅが異なる縦長ピット２０が混在してもよい。また、複数の縦長ピット２０の中には、互いに開口の直径Ｄｉが異なる縦長ピット２０が混在してもよい。さらに、複数の縦長ピット２０の中には、互いにアスペクト比（＝深さＤｅ／開口の直径Ｄｉ）が異なる縦長ピット２０が混在してもよい。

【0020】

また、縦長ピット２０と繋がらず、基板１０の第１の面１１まで貫通している転位３０の数をＭ、縦長ピット２０と繋がった転位３０の数をＮとすると、Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）は、０．７以上、好ましくは０．８以上、さらに好ましくは０．９以上、さらに好ましくは０．９５以上、さらに好ましくはほぼ１．０（＝０．９９以上）とすることができる。すなわち、縦長ピット２０を形成する前に基板１０の第１の面１１まで貫通していた転位３０の７０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、さらに好ましくはほぼ１００％（＝９９％以上）が、縦長ピット２０と繋がっている。

【0021】

また、転位３０と繋がっていない縦長ピット２０の数をＰとすると、Ｎ／（Ｐ＋Ｎ）は、０．７以上、好ましくは０．８以上、さらに好ましくは０．９以上、さらに好ましくは０．９５以上、さらに好ましくはほぼ１．０（＝０．９９以上）とすることができる。

【0022】

すなわち、本実施形態によれば、縦長ピット２０と繋がらず、基板１０の第１の面１１まで貫通している転位３０の数Ｍ、及び、転位３０と繋がっていない縦長ピット２０の数Ｐを十分に小さな値、好ましくは０に近い値にすることができる。また、本実施形態によれば、高確率で１つの縦長ピット２０に１つの転位３０のみを繋げることができ、１つの縦長ピット２０に複数の転位３０が繋がる不都合を効果的に軽減することができる。

【0023】

縦長ピット２０の断面形状（開口の平面形状）は特段制限されないが、以下の実施例で示すように六角形となり易い。また、縦長ピット２０の形状は六角柱状になり易い。

【0024】

ここで、このような特徴的な縦長ピット２０を形成する方法について説明する。図３は、ピット形成工程Ｓ１０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図示するように、ピット形成工程Ｓ１０は、保護膜形成工程Ｓ１１と、熱処理工程Ｓ１２とを有する。

【0025】

保護膜形成工程Ｓ１１では、図４に示すように、縦長ピット２０を形成する前の基板１０の第１の面１１上に、保護膜５０を形成する。保護膜５０は、ＳｉＯ_２膜又はＳｉＮ膜である。保護膜５０は、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて生成することができる。保護膜５０の膜厚は、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、好ましくは１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。基板１０には、第１の面１１まで到達する転位３０が存在する。

【0026】

図３に戻り、熱処理工程Ｓ１２では、基板１０に対して以下の条件で熱処理を行うことで、基板１０に複数の縦長ピット２０を形成する。

【0027】

「熱処理温度」：１０００℃以上１２５０℃以下、好ましくは１１５０℃以上１１９０℃以下
「熱処理時間」：１０分以上６００分以下、好ましくは１８０分以上３６０分以下
「ＴＭＧａ（トリメチルガリウム）流量」：１ｃｃｍ／ｍｉｎ以上５０ｃｃｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは５ｃｃｍ／ｍｉｎ以上１５ｃｃｍ／ｍｉｎ以下
「ＮＨ_３流量」：１ｓｌｍ／ｍｉｎ以上３０ｓｌｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは４ｓｌｍ／ｍｉｎ以上１２ｓｌｍ／ｍｉｎ以下
「Ｈ_２流量」：０ｓｌｍ／ｍｉｎ以上１５ｓｌｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは１０ｓｌｍ／ｍｉｎ以上１５ｓｌｍ／ｍｉｎ以下
「Ｎ_２流量」：０ｓｌｍ／ｍｉｎ以上１５ｓｌｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは０ｓｌｍ／ｍｉｎ以上５ｓｌｍ／ｍｉｎ以下

【0028】

なお、ＮＨ_３の供給は、ＮＨ_３を熱処理の間同じ流量で連続的に供給するのでなく、所定流量での供給と停止（流量：０）を繰り返す。供給する時間は１０ｓｅｃ〜６０ｓｅｃ、好ましくは５ｓｅｃ〜１５ｓｅｃであり、停止する時間は１ｓｅｃ〜１５ｓｅｃ、好ましくは２ｓｅｃ〜５ｓｅｃである。熱処理の間、このような時間間隔で、ＮＨ_３の供給及び停止のサイクルを繰り返す。以下、このようにＮＨ_３を断続的に供給する理由について説明する。

【0029】

上記条件で熱処理を行うと、ＴＭＧａ由来のＧａと、保護膜５０のＳｉとが反応してピットが形成される。特に、保護膜５０の表面のうち、基板１０の転位３０の終端部に接する部分が選択的に破壊され（当該部分のＳｉとＧａが反応）、当該部分にピットが形成される。保護膜５０にピットが形成された後、ピットの底に露出した基板１０が分解することで縦長ピット２０が形成される。このようなメカニズムで縦長ピット２０が形成されるので、転位３０を十分な確率で縦長ピット２０と繋げることができる。

【0030】

熱処理の間、ＮＨ_３を供給することで、ＴＭＧａの供給に起因した金属Ｇａの析出により炉内が汚染される不都合を軽減することができる。また、ＮＨ_３の供給により、ＳｉとＧａの反応を調整（抑制）することができる。ＮＨ_３を供給せずに上記条件で熱処理を行うと、ＴＭＧａ由来のＧａと保護膜５０のＳｉとの反応が過剰となり、保護膜５０の表面のうち、基板１０の転位３０の終端部に接していない部分も破壊され、当該部分にもピットが形成されてしまう。結果、そのピットの底に露出した基板１０の成長面の良質な領域（転位３０が存在しない領域）にもピットが形成されてしまう。また、ＮＨ_３を供給せずに上記条件で熱処理を行うと、形成されるピットの径が大きくなることを本発明者は確認している。ＮＨ_３を適切に供給することで、ＳｉとＧａの反応を適切に調整（抑制）し、保護膜５０の表面のうち、基板１０の転位３０の終端部に接する部分のみに選択的にピットを形成することが可能となる。また、ＮＨ_３を適切に供給することで、形成されるピットの径が大きくなる不都合を軽減することができる。

【0031】

上述のように、保護膜５０の所望の位置に所望の大きさのピットを形成するためには、ＮＨ_３を適切に供給する必要がある。ＮＨ_３の流量が少なすぎると、ＴＭＧａ由来のＧａと保護膜５０のＳｉとの反応が過剰となり、保護膜５０の意図せぬ位置にもピットが形成されてしまったり、ピットの径が大きくなり過ぎたりという不都合が生じる。一方、ＮＨ_３の流量が多すぎると、ピットの形成が抑制されすぎ、基板１０の転位３０の終端部に接する部分にもピットが形成されないという事態が生じ得る。

【0032】

本発明者は、以下の実施例で示すように、上記流量でのＮＨ_３の供給と、ＮＨ_３の供給の停止とを繰り返し、断続的にＮＨ_３を供給しながら熱処理を行うことで、保護膜５０の所望の位置に、所望の大きさのピットを形成できること、また、金属Ｇａの析出を抑制できることを見出した。なお、本発明者は、上記流量でＮＨ_３を連続的に供給し続けながら熱処理を行った場合、ピットの形成が抑制されすぎ、基板１０の転位３０の終端部に接する部分にもピットが形成されないという事態が生じることを確認している。すなわち、「ＮＨ_３の供給が過剰」となることを確認している。また、本発明者は、ＮＨ_３の供給を停止し続けながら熱処理を行った場合、ＴＭＧａ由来のＧａと保護膜５０のＳｉとの反応が過剰となり、保護膜５０の表面のうち、基板１０の転位３０の終端部に接していない部分も破壊され、当該部分にもピットが形成されてしまうこと、形成されるピットの径が大きくなり過ぎること、また、金属Ｇａが析出することを確認している。すなわち、「ＮＨ_３の供給が不足」となることを確認している。

【0033】

上述のように、本実施形態では、「ＮＨ_３の供給が過剰」となる状態、及び、「ＮＨ_３の供給が不足」となる状態を所定の時間間隔で繰り返しながら、熱処理を行う。以下の実施例で示すように、このような条件でＮＨ_３の供給及び停止を繰り返し、断続的にＮＨ_３を供給しながら熱処理を行うことで、図５に示すように、所望の位置（転位３０に対応する位置）に、基板１０及び保護膜５０の積層方向に伸び、保護膜５０及び基板１０に跨るとともに、保護膜５０の表面に開口を有し、径が所望の値となる縦長のピットが形成される。また、金属Ｇａの析出を抑制できる。この縦長のピットのうち、基板１０部分が縦長ピット２０となる。

【0034】

熱処理工程Ｓ１２の後、任意の手段で保護膜５０を除去する（除去工程）ことで、図２に示すような状態の基板１０が得られる。なお、本実施形態では、除去工程の後、すなわち図２に示すように保護膜５０を除去した後に解析工程Ｓ２０に進んでもよいし、除去工程の前、すなわち図５に示すように保護膜５０を残した状態で解析工程Ｓ２０に進んでもよい。

【0035】

解析工程Ｓ２０では、縦長ピット２０の数をカウントすることで、第１の面１１に貫通する転位３０の数をカウントする。縦長ピット２０の数のカウントは、保護膜５０を除去した後の基板１０（図２参照）の第１の面１１における開口の数をカウントすることで行われてもよい。または、縦長ピット２０の数のカウントは、保護膜５０を除去する前の基板１０（図５参照）の当該保護膜５０の表面における開口の数をカウントすることで行われてもよい。開口のカウントの手段は特段制限されず、従来のあらゆる手法を利用することができる。

【0036】

＜＜実施例＞＞
＜縦長ピット２０の形成＞
評価対象の基板１０として、厚さ４００μｍのＧａＮ自立基板（基板１０）を用意した。このＧａＮ自立基板の成長面（第１の面１１）に、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚１５ｎｍのＳｉＯ_２膜（保護膜５０）を成膜した（図４の状態）。

【0037】

次に、成長面にＳｉＯ_２膜を成膜したＧａＮ自立基板に対して、以下の条件で熱処理を行った。そして、熱処理後、ＳｉＯ_２膜を除去した。

【0038】

「熱処理温度」：１１６０℃
「熱処理時間」：３００分
「ＴＭＧａ流量」：５ｃｃｍ／ｍｉｎ
「ＮＨ_３流量」：８ｓｌｍ／ｍｉｎ
「Ｈ_２流量」：１０．５ｓｌｍ／ｍｉｎ
「Ｎ_２流量」：４．５ｓｌｍ／ｍｉｎ
「ＮＨ_３の供給・停止サイクル」：供給（８ｓｌｍ／ｍｉｎ）を１０秒、停止（０ｓｌｍ／ｍｉｎ）を５秒の繰り返し

【0039】

図６に、熱処理後にＧａＮ自立基板の成長面を観察したＳＥＭ像を示す。当該図では、縦長ピット２０が黒点として示されている。図６の（２）は、図６の（１）の一部を拡大したものである。図６の（２）に示すように、開口の平面形状が六角形である縦長ピット２０が観察できた。ＳＥＭ像内で縦２．９μm×横４．３μmの大きさで任意の観察エリアを決定し、観察エリア内の縦長ピット２０を観察したところ、観察エリア内の複数のピットの中のほぼ１００％（＝９９％以上）が、開口の直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦５００ｎｍ、さらには１００ｎｍ≦Ｄｉ≦２５０ｎｍである縦長ピット２０であった。

【0040】

また、ここではＳＥＭ像を示さないが、熱処理後にＧａＮ自立基板の断面をＳＥＭ像で観察すると、図５に示すように、ＧａＮ自立基板及びＳｉＯ_２膜に跨り、ＳｉＯ_２膜の表面に開口を有する縦長のピットが複数確認された。

【0041】

断面ＳＥＭ像内で幅２５μmの大きさで任意に決定した観察エリア内の複数のピットの中のほぼ１００％（＝９９％以上）は、深さＤｅが１０００ｎｍ≦Ｄｅ≦１００００ｎｍを満たす縦長ピット２０であった。また、当該観察エリア内の複数のピットの中のほぼ１００％（＝９９％以上）は、アスペクト比（＝深さＤｅ／開口の直径Ｄｉ）が３≦Ｄｅ／Ｄｉ≦１００を満たす縦長ピット２０であった。なお、直径Ｄｉは断面ＳＥＭ像に現れた縦長ピット２０の開口部の幅とした。

【0042】

次に、図７に熱処理後にＧａＮ自立基板の成長面を観察した他のＳＥＭ像を、図８に熱処理後にＧａＮ自立基板の成長面を観察したＣＬ像を示す。これらの図では、転位３０が黒点として示され、縦長ピット２０が白点として示されている。当該ＳＥＭ像及びＣＬ像内で縦４２μm×横４２μｍの大きさで任意に観察エリアを決定し、当該観察エリア内で、縦長ピット２０と繋がらず、基板１０の第１の面１１まで貫通している転位３０の数Ｍ、すなわち白点で周囲を囲まれていない黒点の数をカウントした。また、当該観察エリア内で、縦長ピット２０と繋がった転位３０の数Ｎ、すなわち白点で周囲を囲まれた黒点の数をカウントした。結果、Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）は、ほぼ１．０（＝０．９９以上）であった。また、当該観察エリア内で、転位３０と繋がっていない縦長ピット２０の数Ｐをカウントすると、Ｎ／（Ｐ＋Ｎ）は、はほ１．０（＝０．９９以上）であった。また、当該観察エリア内で、複数の転位３０が繋がった縦長ピット２０の数、すなわち、複数の黒点を内包する白点の数をカウントすると、ゼロであった。

【0043】

以上説明したように、本実施形態によれば、転位３０に由来するピットとして、直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦５００ｎｍを満たすほど開口が小さい縦長ピット２０を形成することができる。このため、１つの縦長ピット２０に複数の転位３０が対応してしまう不都合を軽減できる。また、互いに異なる転位３０に由来して形成された隣接する縦長ピット２０同士が一体化し、外見上１つのピットになる不都合を軽減できる。このため、各々少なくとも１つの転位と対応した複数のピットが一体化して１つのピットとなることで、複数の転位に対応したピットが形成されてしまう不都合を軽減できる。結果、本実施形態によれば、縦長ピット２０の数をカウントすることで、転位３０の数を特定及び高精度に（小さい誤差で）推定することができる。

【0044】

以下、参考形態の例を付記する。
１． 評価対象の基板に、前記基板の第１の面から前記基板の厚さ方向に伸び、前記基板に形成された転位と繋がり、かつ、前記第１の面における開口の直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦５００ｎｍを満たす縦長ピットを含むピットを複数形成するピット形成工程と、
前記ピット形成工程の後、前記縦長ピットの数をカウントすることで、前記第１の面に貫通する転位の数をカウントする解析工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
２． １に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記直径Ｄｉが１００ｎｍ≦Ｄｉ≦２５０ｎｍを満たす前記縦長ピットを複数形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
３． １に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が７０％以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
４． １に記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程では、前記ピットの中の前記縦長ピットの割合が９５％以上となるように、複数の前記ピットを形成するIII族窒化物半導体基板の評価方法。
５． １から４のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第１の面上にＳｉＯ_２膜又はＳｉＮ膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、加熱処理により、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記保護膜の表面の前記開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。
６． １から４のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板の評価方法において、
前記ピット形成工程は、
前記基板の前記第１の面上にＳｉＯ_２膜又はＳｉＮ膜である保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、加熱処理により、前記基板及び前記保護膜の積層方向に伸び、前記保護膜及び前記基板に跨るとともに、前記保護膜の表面に開口を有するピットを形成する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後、前記保護膜を除去する除去工程と、
を有し、
前記解析工程では、前記基板の表面の開口の数をカウントするIII族窒化物半導体基板の評価方法。

【符号の説明】

【0045】

１０ 基板
１１ 第１の面
２０ 縦長ピット
３０ 転位
４０ III族窒化物半導体層
５０ 保護膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】