CN117043911A - 氧化镓基板的分割方法 - Google Patents
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Abstract
[技术问题]良好地分割以(001)面为主面的β型氧化镓基板。[解决手段]本发明具备：沿着以(001)面为主面的β型氧化镓基板10的(100)面的延伸方向形成多个分割槽13的工序；通过在与分割槽13的延伸方向垂直的方向上进行切断，从而将β型氧化镓基板10加工成长条状的工序；以及，通过沿着分割槽13解理长条状的β型氧化镓基板10，从而进行单片化的工序。这样，由于沿着解理面形成多个分割槽13，因此通过沿着分割槽13进行解理，不会在解理面产生薄片状的剥离，能够良好地进行分割。
Description
技术领域
本发明涉及氧化镓基板的分割方法，特别是涉及β型氧化镓基板的分割方法。
背景技术
作为化合物半导体的分割方法，已知有专利文献1和2所记载的方法。在专利文献1中公开了如下方法：使用划片机在基板的主面形成长度150μm～200μm的划痕后，通过切割基板而加工成长条状，进一步，通过沿着划痕解理长条状的基板，进行单片化。此外，在专利文献2中公开了如下方法：在基板的两面形成切断槽和划片线，通过沿着切断槽和划片线解理基板，进行单片化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-201783号公报
专利文献2：日本特公平6-11071号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，由于β型氧化镓基板(100)面的解理性强，因此在专利文献1所记载的方法中，有如下问题：即，在未形成划痕的部分，在解理面产生薄片状的剥离。此外，对于以(001)面为主面的β型氧化镓基板而言，解理面即(100)面与主面不垂直，具有规定的倾斜度，因此，在专利文献2所记载的方法中，无法正确地解理β型氧化镓基板。
此外，也考虑将β型氧化镓基板单纯地切割为矩阵状的方法，但是，如上所述，解理面即(100)面不是垂直的，因此，如果沿着解理面的延伸方向进行切割，则会产生因部分解理而导致的芯片的缺口。
因此，本发明的目的在于，提供一种良好地分割以(001)面为主面的β型氧化镓基板的方法。
用于解决技术问题的手段
本发明的β型氧化镓基板的分割方法的特征在于，具备：沿着以(001)面为主面的β型氧化镓基板的(100)面的延伸方向形成多个第一分割槽的工序；通过在与第一分割槽的延伸方向垂直的方向上进行切断，从而将β型氧化镓基板加工成长条状的工序；以及，通过沿着第一分割槽解理长条状的β型氧化镓基板，从而进行单片化的工序。
根据本发明，由于沿着解理面形成多个第一分割槽，因此，通过沿着第一分割槽进行解理，不会在解理面产生薄片状的剥离，能够良好地进行分割。
在本发明中，可以通过刻蚀形成第一分割槽。由此，在形成第一分割槽时基板不会产生裂纹、缺口。
在本发明中，也可以在位于元件形成面的相反侧的背面形成第一分割槽。由此，不需要对元件形成面进行加工。
此外，对于本发明的β型氧化镓基板的分割方法而言，也可以是，还具备沿着(100)面的延伸方向在元件形成面形成多个第二分割槽的工序，连结第一分割槽和第二分割槽的直线相对于元件形成面具有约76°的角度。由此，由于第一分割槽和第二分割槽位于相同的解理面，因此能够更可靠地进行基于解理的单片化。
发明效果
这样，根据本发明，能够良好地分割以(001)面为主面的β型氧化镓基板。
附图说明
图1是用于说明本发明的第一实施方式的β型氧化镓基板的分割方法的示意图，图1的(a)是俯视图，图1的(b)是沿着图1的(a)所示的A-A线的大致截面图。
图2是用于说明本发明的第一实施方式的β型氧化镓基板的分割方法的示意性俯视图。
图3是用于说明本发明的第一实施方式的β型氧化镓基板的分割方法的示意性俯视图。
图4是单片化的元件20的yz截面。
图5是用于说明本发明的第二实施方式的β型氧化镓基板的分割方法的示意图，图5的(a)是俯视图，图5的(b)是沿着图5的(a)所示的A-A线的大致截面图。
图6是表示β型氧化镓基板的元件形成面11相对于(001)面偏移的例子的大致立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
图1～图3是用于说明本发明的第一实施方式的β型氧化镓基板的分割方法的示意图。这里，图1的(a)、图2和图3是俯视图，图1的(b)是沿着图1的(a)所示的A-A线的大致截面图。
首先，如图1所示，准备在主面即元件形成面11形成有多个元件20的β型氧化镓(Ga2O3)基板10。虽然没有特别限制，但作为元件20，可以举出肖特基势垒二极管。使用β型氧化镓基板的肖特基势垒二极管是电流沿基板的厚度方向流动的元件，形成有漂移层和与之肖特基接触的阳极电极的一侧是元件形成面。氧化镓的带隙非常大，为4.8～4.9eV，绝缘击穿电场也高达约8MV/cm，因此使用氧化镓的肖特基势垒二极管非常有望作为功率器件用的开关元件。
元件形成面11和位于其相反侧的背面12构成(001)面(c面)。在图1中，(001)面构成xy平面，多个元件20在xy方向上形成为矩阵状。在这样的β型氧化镓基板10的背面12，以通过在y方向上相邻的元件20间的方式，形成沿x方向延伸的多个分割槽13。x方向是解理面即(100)面(a面)的延伸方向。作为分割槽13的形成方法，优选使用刻蚀。如果通过刻蚀形成分割槽13，则在形成分割槽13时β型氧化镓基板10不会产生裂纹或缺口。如果β型氧化镓基板10的厚度为250μm左右，则分割槽13的深度为25μm左右即可。分割槽13并非部分地形成，而是遍及β型氧化镓基板10的x方向上的整个宽度而形成。
接着，如图2所示，通过沿着在y方向上延伸的切割线14切断β型氧化镓基板10，将β型氧化镓基板10加工成长条状。即，切断方向是与分割槽13的延伸方向垂直的方向。切断位置是在x方向上相邻的元件20之间。由此，切成长条状的β型氧化镓基板10各自成为，在y方向上排列有多个元件20、且在y方向上相邻的元件20之间在背面12设置有分割槽13的状态。
然后，如图3所示，通过将长条状的β型氧化镓基板10沿着分割槽13解理，将元件20单片化。图4是单片化的元件20的yz截面，沿着分割槽13解理的解理面15相对于元件形成面11和背面12具有约76°(准确地说为76.3°)和约104°(准确地说为103.7°)的角度。
这样，根据本实施方式的β型氧化镓基板的分割方法，由于沿着解理面即(100)面的延伸方向形成多个分割槽13，因此，通过沿着分割槽13解理，不会产生薄片状的剥离等，能够得到大致平坦的解理面15。此外，如单纯地将β型氧化镓基板10切割为矩阵状的情况那样，不会产生芯片的缺口，且能够削减伴随切割的切削余量，因此芯片的取得个数也增加。而且，由于将分割槽13形成于与元件形成面11相反的一侧的背面12，因此不需要对元件形成面11进行加工。但是，在本发明中，并非必须在背面12形成分割槽13，可以在元件形成面11侧形成分割槽13。
图5是用于说明本发明的第二实施方式的β型氧化镓基板的分割方法的示意图。这里，图5的(a)是俯视图，图5的(b)是沿着图5(a)所示的A-A线的大致截面图。
在第二实施方式中，与第一实施方式的不同点在于，在元件形成面11还形成分割槽16。分割槽16与分割槽13平行地延伸。但是，分割槽13、16在厚度方向(z方向)上不具有重叠，而在y方向上偏移距离D。在将β型氧化镓基板10的厚度设为T的情况下，距离D为T×tanθ(θ＝13.7°)。这里，连结分割槽13和分割槽16的直线L相对于元件形成面11和背面12具有约76°和约104°的角度。即，分割槽13、16位于相同的解理面。
由此，通过将β型氧化镓基板10切断而加工成长条状后，如果沿着分割槽13、16解理，则能够更可靠地进行基于解理的单片化。
形成元件的漂移层是在β型氧化镓基板的上表面使用反应性溅射、PLD法、MBE法、MOCVD法、HVPE法等外延生长氧化镓而成的薄膜。在β型氧化镓基板的上表面使用HVPE法外延生长薄膜的情况下，一般在(001)面上生长。但是，在将表面设为(001)面的β型氧化镓基板的情况下，作为制造上的偏差的范畴，有时相对于x轴、y轴有±1°左右的偏移角。此外，考虑到外延生长的容易性、堆积性，有时也在有几度左右的偏移角的β型氧化镓基板上生长。
在这样的情况下，如图6所示，若将(001)面相对于y轴的偏移角设为θ2，则距离D成为T×tan(θ+θ2)。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更，不言而喻，它们也包含在本发明的范围内。
[符号说明]
10： β型氧化镓基板
11： 元件形成面
12： 背面
13、16： 分割槽
14： 切割线
15： 解理面
20： 元件。
Claims (4)
1.一种β型氧化镓基板的分割方法，其特征在于，
具备：
沿着以(001)面为主面的β型氧化镓基板的(100)面的延伸方向形成多个第一分割槽的工序；
通过在与所述第一分割槽的延伸方向垂直的方向上进行切断，从而将所述β型氧化镓基板加工成长条状的工序；以及
通过沿着所述第一分割槽解理所述长条状的β型氧化镓基板，从而进行单片化的工序。
2.根据权利要求1所述的β型氧化镓基板的分割方法，其特征在于：
通过刻蚀形成所述第一分割槽。
3.根据权利要求1或2所述的β型氧化镓基板的分割方法，其特征在于：
在位于元件形成面的相反侧的背面形成所述第一分割槽。
4.根据权利要求3所述的β型氧化镓基板的分割方法，其特征在于，
还具备：沿着(100)面的延伸方向在所述元件形成面形成多个第二分割槽的工序，
连接所述第一分割槽和所述第二分割槽的直线相对于所述元件形成面具有约76°的角度。
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