JP2002083753A - Substrate for nitride-based semiconductor, and nitride- based semiconductor device, and method of manufacturing the same - Google Patents
Substrate for nitride-based semiconductor, and nitride- based semiconductor device, and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、窒化物系半導体
用基板および窒化物系半導体装置ならびにその製造方法
に関し、より特定的には、青色ＬＥＤや青紫色半導体レ
ーザなどに用いられる窒化物系半導体用基板および窒化
物系半導体装置ならびにその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nitride semiconductor substrate, a nitride semiconductor device, and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a nitride semiconductor used for a blue LED or a blue-violet semiconductor laser. The present invention relates to a substrate for use, a nitride-based semiconductor device, and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、窒化物系半導体は、主に、青色Ｌ
ＥＤや青紫色半導体レーザに用いられている。この窒化
物系半導体は、通常、サファイア基板、ＳｉＣ基板また
はＧａＮ基板などの窒化物系半導体用基板上に、ＭＯＣ
ＶＤ（Metal Organic ChemicalVapor Deposition；有機
金属気相成長）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy;
分子線エピタキシャル成長）法、または、ＨＶＰＥ (Hy
dride Vapor Phase Epitaxy)法などの結晶成長法を用い
て成長させる。このうち、結晶成長法としては、ＭＯＣ
ＶＤ法が最もよく利用されている。また、窒化物系半導
体を成長させる場合、最も良く用いる窒化物系半導体用
基板の面方位は、（０００１）面である。2. Description of the Related Art In recent years, nitride semiconductors are mainly
It is used for EDs and blue-violet semiconductor lasers. This nitride-based semiconductor is usually formed on a nitride-based semiconductor substrate such as a sapphire substrate, a SiC substrate, or a GaN substrate by MOC.
VD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method, MBE (Molecular Beam Epitaxy;
Molecular beam epitaxy) or HVPE (Hy
The crystal is grown using a crystal growth method such as a dride vapor phase epitaxy method. Among these, MOC is used as a crystal growth method.
The VD method is most often used. When a nitride semiconductor is grown, the most frequently used nitride semiconductor substrate has a (0001) plane orientation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】図６および図７は、従
来の窒化物系半導体用基板上に窒化物系半導体を成長さ
せる場合の問題点を説明するための断面図である。図６
および図７を参照して、以下に従来の問題点について説
明する。FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views for explaining a problem in growing a nitride-based semiconductor on a conventional nitride-based semiconductor substrate. FIG.
A conventional problem will be described below with reference to FIG. 7 and FIG.
【０００４】従来では、図６に示すように、窒化物系半
導体用基板１０１上に、（０００１）面で窒化物系半導
体１０２を成長させると、窒化物系半導体用基板１０１
の端部において、窒化物系半導体１０２の異常成長が発
生し、その結果、突起部１０２ａが形成されるという問
題点があった。この突起部１０２ａは、通常、数１０μ
ｍ程度の高さを有する。なお、この突起部１０２ａは、
窒化物系半導体１０２の成長に起因するものであり、窒
化物系半導体用基板１０１の材料に関わらず発生する。Conventionally, as shown in FIG. 6, when a nitride semiconductor 102 is grown on a (0001) plane on a nitride semiconductor substrate 101, the nitride semiconductor substrate 101
At the end portion, abnormal growth of the nitride-based semiconductor 102 occurs, and as a result, there is a problem that the protrusion 102a is formed. This projection 102a is usually several tens μm.
It has a height of about m. In addition, this protrusion 102a
This is caused by the growth of the nitride-based semiconductor 102 and occurs regardless of the material of the nitride-based semiconductor substrate 101.
【０００５】このような突起部１０２ａが形成された状
態で、フォトリソグラフィー技術を用いて窒化物系半導
体１０２をパターンニングすると、以下のような不都合
が生じる。すなわち、窒化物系半導体１０２をパターン
ニングする際には、図７に示すように、窒化物系半導体
１０２の表面にレジスト１０３を形成した後、そのレジ
スト１０３上にフォトマスク５０を配置する。この場
合、フォトマスク５０のマスクパターン５０ａおよび５
０ｂは、レジスト１０３の表面に密着させる必要があ
る。When the nitride semiconductor 102 is patterned by using the photolithography technique in a state where the projections 102a are formed, the following inconvenience occurs. That is, when patterning the nitride-based semiconductor 102, as shown in FIG. 7, after forming a resist 103 on the surface of the nitride-based semiconductor 102, a photomask 50 is disposed on the resist 103. In this case, the mask patterns 50a and 5a of the photomask 50
Ob must be in close contact with the surface of the resist 103.
【０００６】しかしながら、窒化物系半導体１０２の端
部に突起部１０２ａが形成されているため、フォトマス
ク５０を配置した場合に、フォトマスク５０が突起部１
０２ａに接触する。このため、窒化物系半導体１０２の
周辺部Ａ（窒化物系半導体用基板１０１の端部から５ｍ
ｍ〜１０ｍｍ程度までの領域）において、図７に示すよ
うに、フォトマスク５０が浮き上がる。その結果、フォ
トマスク５０のマスクパターン５０ａおよび５０ｂが、
窒化物系半導体１０２の周辺部Ａにおいて、レジスト１
０３の表面に密着することが困難になる。However, since the projection 102a is formed at the end of the nitride-based semiconductor 102, when the photomask 50 is disposed, the photomask 50
02a. Therefore, the peripheral portion A of the nitride-based semiconductor 102 (5 m from the end of the nitride-based semiconductor substrate 101).
In a region of about m to 10 mm), the photomask 50 rises as shown in FIG. As a result, the mask patterns 50a and 50b of the photomask 50 are
In the peripheral portion A of the nitride-based semiconductor 102, the resist 1
03 becomes difficult to adhere to the surface.
【０００７】このようにフォトマスク５０のマスクパタ
ーン５０ａおよび５０ｂが、レジスト１０３の表面に密
着していない状態で露光を行うと、マスクパターン５０
ａおよび５０ｂを透過した光が内側に回り込んでレジス
ト１０３に照射される。このため、レジスト１０３に形
成されるパターンが設計寸法よりも細くなるという不都
合が生じる。そして、そのような設計寸法よりも細いパ
ターンを有するレジスト１０３を用いて窒化物系半導体
１０２をパターンニングすると、窒化物系半導体１０２
のパターンニング不良が発生するという問題点があっ
た。When the exposure is performed in a state where the mask patterns 50a and 50b of the photomask 50 are not in close contact with the surface of the resist 103, the mask pattern 50
The light transmitted through a and 50b wraps around the inside and irradiates the resist 103. For this reason, there is an inconvenience that the pattern formed on the resist 103 is smaller than the design dimension. When the nitride semiconductor 102 is patterned using the resist 103 having a pattern smaller than such a design dimension, the nitride semiconductor 102
There is a problem that patterning failure occurs.
【０００８】特に、従来では、窒化物系半導体用基板１
０１のサイズは、２インチ（５０．８ｍｍ）が一般的で
ある。このため、このような２インチ（５０．８ｍｍ）
径の窒化物系半導体用基板１０１の内の周辺部（５〜１
０ｍｍ程度の領域）にパターンニング不良が発生する
と、大きな歩留まり（生産性）の低下を招くという問題
点があった。In particular, conventionally, the nitride semiconductor substrate 1
The size of 01 is generally 2 inches (50.8 mm). Therefore, such 2 inches (50.8 mm)
Of the nitride-based semiconductor substrate 101 having a diameter of
If patterning failure occurs in a region (about 0 mm), there is a problem that a large yield (productivity) is reduced.
【０００９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、この発明の一つの目的は、
窒化物系半導体の周辺部においてパターンニング不良が
発生するのを有効に防止することが可能な窒化物系半導
体用基板および窒化物系半導体装置ならびにその製造方
法を提供することである。[0009] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the present invention is to provide:
An object of the present invention is to provide a nitride semiconductor substrate, a nitride semiconductor device, and a method of manufacturing the same, which can effectively prevent patterning failure from occurring in a peripheral portion of the nitride semiconductor.
【００１０】この発明のもう一つの目的は、フォトリソ
グラフィー時に、窒化物系半導体の周辺部にフォトマス
クを良好に密着させることが可能な窒化物系半導体用基
板および窒化物系半導体装置ならびにその製造方法を提
供することである。Another object of the present invention is to provide a nitride-based semiconductor substrate, a nitride-based semiconductor device, and a method of manufacturing a nitride-based semiconductor device, which enable a photomask to be satisfactorily adhered to the periphery of the nitride-based semiconductor during photolithography. Is to provide a way.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明の一の局面によ
る窒化物系半導体用基板は、その上に窒化物系半導体が
形成される基板と、基板の表面の端部に設けられた傾斜
部とを備えている。なお、本発明の傾斜部は、直線的な
テーパ状の傾斜部のみならず、凹状や凸状の表面を有す
る曲線的な傾斜部も含む広い概念である。A nitride semiconductor substrate according to one aspect of the present invention includes a substrate on which a nitride semiconductor is formed and an inclined portion provided at an end of a surface of the substrate. And The inclined portion of the present invention is a broad concept including not only a linear tapered inclined portion but also a curved inclined portion having a concave or convex surface.
【００１２】この発明の一の局面では、上記のように、
基板の表面の端部に傾斜部を設けることによって、基板
上に窒化物系半導体を成長させた場合に、窒化物系半導
体の端部に異常成長により形成される突起部の高さが、
窒化物系半導体の傾斜部以外の周辺部の表面と同等また
はそれよりも低くなる。これにより、フォトリソグラフ
ィー時に、窒化物系半導体上のレジスト上にフォトマス
クを配置した場合に、フォトマスクが突起部に接触する
ことがないので、フォトマスクを傾斜部以外の周辺部で
レジストに良好に密着させることができる。それによ
り、そのフォトマスクを用いて露光する際に、周辺部に
おいてレジストに形成されるパターンが細くなるなどの
不都合が生じない。これにより、そのようなレジストを
用いて窒化物系半導体をパターンニングすれば、窒化物
系半導体の周辺部においてパターンニング不良が発生す
るのを有効に防止することができる。その結果、周辺部
においても歩留まり良く素子を製造することが可能な窒
化物系半導体用基板を提供することができる。In one aspect of the present invention, as described above,
By providing an inclined portion at the end of the surface of the substrate, when the nitride semiconductor is grown on the substrate, the height of the protrusion formed by abnormal growth at the end of the nitride semiconductor,
It is equal to or lower than the surface of the peripheral part other than the inclined part of the nitride-based semiconductor. Thereby, when the photomask is arranged on the resist on the nitride-based semiconductor at the time of photolithography, the photomask does not come into contact with the projecting portion, so that the photomask can be favorably applied to the resist in the peripheral portion other than the inclined portion. Can be adhered to. Thus, when performing exposure using the photomask, inconvenience such as a thin pattern formed on the resist in the peripheral portion does not occur. Accordingly, if the nitride semiconductor is patterned using such a resist, it is possible to effectively prevent the occurrence of patterning failure in the peripheral portion of the nitride semiconductor. As a result, it is possible to provide a nitride-based semiconductor substrate capable of manufacturing an element with a high yield even in a peripheral portion.
【００１３】上記一の局面による窒化物系半導体用基板
において、好ましくは、傾斜部はテーパ形状を有する。
このように傾斜部を直線的なテーパ形状にすることによ
って、基板の製造時に研磨などにより容易に傾斜部を形
成することができる。[0013] In the nitride semiconductor substrate according to the above aspect, the inclined portion preferably has a tapered shape.
By thus forming the inclined portion into a linear tapered shape, the inclined portion can be easily formed by polishing or the like at the time of manufacturing the substrate.
【００１４】また、上記一の局面による窒化物系半導体
用基板において、好ましくは、傾斜部は、基板の表面の
最端部から０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の位置に渡っ
て設けられている。このように構成することによって、
傾斜部と傾斜部以外の領域との境界部における異常成長
（突起）の発生を防止することができるとともに、生産
性の低下を防止することができる。すなわち、傾斜部が
０．５ｍｍよりも小さくなると、傾斜部の傾斜が大きく
なるので、傾斜部と傾斜部以外の領域との境界におい
て、異常成長（突起）が発生する恐れがある。このた
め、傾斜部は、０．５ｍｍ以上にするのが好ましい。ま
た、傾斜部には素子を形成することが困難であるので、
傾斜部が２．０ｍｍよりも大きくなると、素子形成領域
の減少が著しくなる。その結果、歩留まり（生産性）が
低下する。このため、傾斜部は、２．０ｍｍ以下にする
のが好ましい。Further, in the nitride semiconductor substrate according to the above aspect, preferably, the inclined portion is provided at a position of 0.5 mm or more and 2.0 mm or less from the end of the surface of the substrate. . With this configuration,
It is possible to prevent the occurrence of abnormal growth (projection) at the boundary between the inclined portion and the region other than the inclined portion, and to prevent a decrease in productivity. That is, when the slope is smaller than 0.5 mm, the slope of the slope increases, so that abnormal growth (projection) may occur at the boundary between the slope and a region other than the slope. For this reason, it is preferable that the inclined portion be 0.5 mm or more. Also, since it is difficult to form an element on the inclined portion,
If the inclined portion is larger than 2.0 mm, the element formation region is significantly reduced. As a result, the yield (productivity) decreases. For this reason, it is preferable that the slope is 2.0 mm or less.
【００１５】また、上記一の局面による窒化物系半導体
用基板において、好ましくは、基板の傾斜部の最端部の
高さは、基板上に窒化物系半導体を形成した場合に、窒
化物系半導体の端部に形成される突起部の高さが窒化物
系半導体の傾斜部以外の領域の表面の高さとほぼ同等ま
たはそれ以下になるような高さに形成されている。上記
のように構成することによって、基板上に窒化物系半導
体を形成した後、窒化物系半導体上のレジスト上にフォ
トマスクを配置した場合に、フォトマスクが突起部に接
触することがない。このため、フォトマスクを傾斜部以
外の周辺部でレジストに良好に密着させることができ
る。それにより、そのフォトマスクを用いて露光する際
に、周辺部においてレジストに形成されるパターンが細
くなるなどの不都合が生じない。これにより、そのよう
なレジストを用いて窒化物系半導体をパターンニングす
れば、窒化物系半導体の周辺部においてパターンニング
不良が発生するのを有効に防止することができる。その
結果、窒化物系半導体の周辺部においても歩留まり良く
素子を製造することができる。それにより、生産性を向
上させることができる。In the nitride semiconductor substrate according to the above aspect, preferably, the height of the extreme end of the inclined portion of the substrate is such that when the nitride semiconductor is formed on the substrate, the height of the nitride semiconductor is reduced. The height of the protrusion formed at the end of the semiconductor is substantially equal to or less than the height of the surface of the region other than the inclined portion of the nitride-based semiconductor. With the above structure, when a photomask is arranged on a resist on the nitride semiconductor after the nitride semiconductor is formed on the substrate, the photomask does not contact the protrusion. For this reason, the photomask can be satisfactorily adhered to the resist in the peripheral portion other than the inclined portion. Thus, when performing exposure using the photomask, inconvenience such as a thin pattern formed on the resist in the peripheral portion does not occur. Accordingly, if the nitride semiconductor is patterned using such a resist, it is possible to effectively prevent the occurrence of patterning failure in the peripheral portion of the nitride semiconductor. As a result, an element can be manufactured with high yield even in the peripheral portion of the nitride-based semiconductor. Thereby, productivity can be improved.
【００１６】この発明の他の局面による窒化物系半導体
装置は、基板と、基板の端部に設けられた傾斜部と、基
板上に形成された窒化物系半導体とを備えている。A nitride-based semiconductor device according to another aspect of the present invention includes a substrate, an inclined portion provided at an end of the substrate, and a nitride-based semiconductor formed on the substrate.
【００１７】この発明の他の局面では、上記のように構
成することによって、基板上に窒化物系半導体を成長さ
せた場合に、窒化物系半導体の端部に形成される突起部
の高さが窒化物系半導体の傾斜部以外の周辺部の表面と
同等またはそれよりも低くなる。これにより、窒化物系
半導体上のレジスト上にフォトマスクを配置した場合
に、フォトマスクが突起部に接触することがないので、
フォトマスクを傾斜部以外の周辺部でレジストに良好に
密着させることができる。それにより、そのフォトマス
クを用いて露光する際に、周辺部においてレジストに形
成されるパターンが細くなるなどの不都合が生じない。
これにより、そのようなレジストを用いて窒化物系半導
体をパターンニングすれば、窒化物系半導体の周辺部に
おいてパターンニング不良が発生するのを有効に防止す
ることができる。その結果、窒化物系半導体の周辺部に
おいても歩留まり良く素子を製造することが可能な窒化
物系半導体装置を提供することができる。According to another aspect of the present invention, with the above configuration, when a nitride-based semiconductor is grown on a substrate, the height of a protrusion formed at an end of the nitride-based semiconductor is increased. Is equal to or lower than the surface of the peripheral portion other than the inclined portion of the nitride-based semiconductor. Thereby, when the photomask is arranged on the resist on the nitride-based semiconductor, the photomask does not contact the protrusions,
The photomask can be satisfactorily adhered to the resist at the peripheral portion other than the inclined portion. Thus, when performing exposure using the photomask, inconvenience such as a thin pattern formed on the resist in the peripheral portion does not occur.
Accordingly, if the nitride semiconductor is patterned using such a resist, it is possible to effectively prevent the occurrence of patterning failure in the peripheral portion of the nitride semiconductor. As a result, it is possible to provide a nitride-based semiconductor device capable of manufacturing an element with high yield even in a peripheral portion of the nitride-based semiconductor.
【００１８】この発明のさらに他の局面による窒化物系
半導体装置の製造方法は、基板の端部に、傾斜部を形成
する工程と、基板上に窒化物系半導体を結晶成長法によ
り形成する工程と、窒化物系半導体上にフォトマスクを
配置した後、そのフォトマスクを用いて窒化物系半導体
をパターンニングする工程とを備えている。According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a nitride-based semiconductor device, comprising: forming an inclined portion at an end of a substrate; and forming a nitride-based semiconductor on the substrate by a crystal growth method. And arranging a photomask on the nitride-based semiconductor, and then patterning the nitride-based semiconductor using the photomask.
【００１９】この発明のさらに他の局面では、上記のよ
うに、基板の端部に傾斜部を形成することによって、基
板上に窒化物系半導体を結晶成長法により形成する場合
に、窒化物系半導体の端部に形成される突起部の高さが
窒化物系半導体の傾斜部以外の領域の表面と同等または
それよりも低くなる。これにより、窒化物系半導体上の
レジスト上にフォトマスクを配置した場合に、フォトマ
スクが突起部に接触することがないので、フォトマスク
を傾斜部以外の周辺部でレジストに良好に密着させるこ
とができる。それにより、そのフォトマスクを用いて露
光する際に、周辺部においてレジストに形成されるパタ
ーンが細くなるなどの不都合が生じない。これにより、
そのようなレジストを用いて窒化物系半導体をパターン
ニングすれば、窒化物系半導体の周辺部においてパター
ンニング不良が発生するのを有効に防止することができ
る。その結果、周辺部においても歩留まり良く素子を製
造することが可能な窒化物系半導体装置の製造方法を提
供することができる。According to still another aspect of the present invention, when a nitride semiconductor is formed on a substrate by a crystal growth method by forming an inclined portion at an end of the substrate as described above, The height of the protrusion formed at the end of the semiconductor is equal to or lower than the surface of the region other than the inclined portion of the nitride-based semiconductor. Accordingly, when the photomask is arranged on the resist on the nitride-based semiconductor, the photomask does not come into contact with the protruding portion, so that the photomask is brought into good contact with the resist in the peripheral portion other than the inclined portion. Can be. Thus, when performing exposure using the photomask, inconvenience such as a thin pattern formed on the resist in the peripheral portion does not occur. This allows
By patterning the nitride-based semiconductor using such a resist, it is possible to effectively prevent the occurrence of patterning failure at the periphery of the nitride-based semiconductor. As a result, it is possible to provide a method for manufacturing a nitride-based semiconductor device capable of manufacturing an element with high yield even in a peripheral portion.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２１】図１は、本発明の一実施形態による窒化物
系半導体用基板を示した平面図であり、図２は、図１に
示した窒化物系半導体用基板の断面図である。図３は、
図２に示したＡ部分（窒化物系半導体用基板の周辺部）
の拡大断面図である。図４および図５は、図３に示した
窒化物系半導体用基板を用いて窒化物系半導体素子を形
成する際の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。FIG. 1 is a plan view showing a nitride semiconductor substrate according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the nitride semiconductor substrate shown in FIG. FIG.
Part A shown in FIG. 2 (peripheral part of nitride semiconductor substrate)
It is an expanded sectional view of. 4 and 5 are cross-sectional views for explaining a manufacturing process when forming a nitride-based semiconductor device using the nitride-based semiconductor substrate shown in FIG.
【００２２】まず、図１〜図３を参照して、本実施形態
の窒化物系半導体用基板１の構造について説明する。本
実施形態の窒化物系半導体用基板１では、図１に示すよ
うに、その周縁部に沿って、直線的なテーパ形状の傾斜
部１ａが形成されている。このテーパ形状の傾斜部１ａ
の高さ（Ｈ）（図３参照）は、約０．０５ｍｍ以上約
０．１ｍｍ以下に設定されており、幅（Ｗ）は、約０．
５ｍｍ以上約２ｍｍ以下に設定されている。つまり、傾
斜部１ａのテーパ角度は、約１／４０以上約１／５以下
に設定されている。なお、本実施形態の窒化物系半導体
用基板１としては、サファイア基板、ＳｉＣ基板または
ＧａＮ基板などの六方晶系の結晶を有する基板を用い
る。また、直線的なテーパ形状の傾斜部１ａは、窒化物
系半導体用基板１を製造する際に、研磨などを用いて容
易に形成することが可能である。First, the structure of the nitride-based semiconductor substrate 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the nitride semiconductor substrate 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, a linear tapered inclined portion 1a is formed along the periphery. This tapered inclined portion 1a
Has a height (H) (see FIG. 3) of not less than about 0.05 mm and not more than about 0.1 mm, and a width (W) of about 0.1 mm.
It is set to 5 mm or more and about 2 mm or less. That is, the taper angle of the inclined portion 1a is set to be about 1/40 or more and about 1/5 or less. Note that a substrate having a hexagonal crystal such as a sapphire substrate, a SiC substrate, or a GaN substrate is used as the nitride semiconductor substrate 1 of the present embodiment. Further, the linear tapered inclined portion 1a can be easily formed by polishing or the like when manufacturing the nitride semiconductor substrate 1.
【００２３】ここで、テーパ形状の傾斜部１ａの幅
（Ｗ）を上記のように０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下にする
のは以下の理由による。すなわち、テーパ形状の傾斜部
１ａが０．５ｍｍよりも小さくなると、傾斜部１ａの傾
斜が大きくなるので、傾斜部１ａと傾斜部以外の領域と
の境界において異常成長（突起）が発生する恐れがあ
る。このため、傾斜部１ａの幅は、０．５ｍｍ以上にす
るのが好ましい。また、傾斜部１ａには素子を形成する
ことが困難であるので、傾斜部１ａの幅が２．０ｍｍよ
りも大きくなると、素子形成領域の減少が著しくなり、
その結果、生産性が低下する。このため、傾斜部１ａの
幅は、２．０ｍｍ以下にするのが好ましい。The reason why the width (W) of the tapered inclined portion 1a is set to 0.5 mm or more and 2 mm or less as described above is as follows. That is, when the tapered slope 1a is smaller than 0.5 mm, the slope of the slope 1a becomes large, so that abnormal growth (projection) may occur at the boundary between the slope 1a and a region other than the slope. is there. For this reason, it is preferable that the width of the inclined portion 1a be 0.5 mm or more. Further, since it is difficult to form an element on the inclined portion 1a, if the width of the inclined portion 1a is larger than 2.0 mm, the element formation region is significantly reduced,
As a result, productivity decreases. For this reason, the width of the inclined portion 1a is preferably set to 2.0 mm or less.
【００２４】また、傾斜部１ａの高さ（Ｈ）は、後述す
る製造プロセスにおいて、窒化物系半導体用基板１上に
窒化物系半導体２（図４参照）を形成した場合に、その
窒化物系半導体２の端部に形成される突起部２ａ（図４
参照）の高さが、窒化物系半導体２の傾斜部以外の周辺
部の表面の高さとほぼ同等またはそれよりも低くなるよ
うな高さに形成するのが好ましい。本実施形態では、こ
の点を考慮して、傾斜部１ａの高さ（Ｈ）を約０．０５
ｍｍ以上に設定している。The height (H) of the inclined portion 1a is determined by the nitride semiconductor 2 (see FIG. 4) formed on the nitride semiconductor substrate 1 in a manufacturing process described later. 4a (FIG. 4)
It is preferable that the height of the nitride-based semiconductor 2 be substantially equal to or lower than the height of the surface of the peripheral portion other than the inclined portion of the nitride-based semiconductor 2. In the present embodiment, in consideration of this point, the height (H) of the inclined portion 1a is set to about 0.05.
mm or more.
【００２５】次に、図４および図５を参照して、本実施
形態による窒化物系半導体用基板を用いて窒化物系半導
体素子を形成する場合の製造プロセスについて説明す
る。Next, with reference to FIGS. 4 and 5, a description will be given of the manufacturing process for forming the nitride-based semiconductor device using the nitride-based semiconductor substrate according to the present embodiment.
【００２６】まず、図４に示すように、テーパ形状の傾
斜部１ａが設けられた窒化物系半導体用基板１上に、Ｍ
ＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法またはＨＶＰＥ法などの結晶成長
法を用いて、（０００１）面で窒化物系半導体２を成長
させる。この場合、窒化物系半導体用基板１の傾斜部１
ａに対応する窒化物系半導体２の成長表面は傾斜部１ａ
を反映した形状（傾斜形状）になる。これにより、窒化
物系半導体２の端部に異常成長により形成される突起部
２ａの先端部の高さは、窒化物系半導体用基板１の傾斜
部１ａ以外の周辺部Ａ上に形成される窒化物系半導体２
の成長表面の高さと同等またはそれよりも低くなる。First, as shown in FIG. 4, a nitride semiconductor substrate 1 provided with a tapered inclined portion 1a is
The nitride-based semiconductor 2 is grown on the (0001) plane by using a crystal growth method such as an OCVD method, an MBE method, or an HVPE method. In this case, the inclined portion 1 of the nitride-based semiconductor substrate 1
The growth surface of nitride-based semiconductor 2 corresponding to a
(Inclination shape) reflecting the above. As a result, the height of the tip of the protrusion 2 a formed by abnormal growth at the end of the nitride-based semiconductor 2 is formed on the peripheral portion A of the nitride-based semiconductor substrate 1 other than the inclined portion 1 a. Nitride semiconductor 2
Equal to or less than the height of the growth surface.
【００２７】この後、図５に示すように、窒化物系半導
体２の表面にレジスト３を形成した後、そのレジスト３
上にフォトマスク５０を配置する。この場合、窒化物系
半導体２の突起部２ａの高さは、傾斜部１ａ以外の周辺
部Ａ上に位置するレジスト３の表面よりも低くなるの
で、フォトマスク５０をレジスト３上に設置した場合
に、フォトマスク５０が突起部２ａに接触することがな
い。その結果、フォトマスク５０のマスクパターン５０
ａおよび５０ｂを、周辺部Ａにおいて、レジスト３の表
面に良好に密着させることができる。これにより、フォ
トマスク５０を用いて露光した場合に、周辺部Ａにおい
て、レジスト３に形成されるパターンが細くなるなどの
不都合がない。それにより、そのようなパターンを有す
るレジスト３をマスクとして窒化物系半導体２をパター
ンニングすれば、周辺部Ａにおいてパターンニング不良
が発生するのを有効に防止することができる。これによ
り、周辺部Ａにおいても、窒化物系半導体素子を歩留ま
り良く製造することができ、その結果、生産性を向上さ
せることができる。Thereafter, as shown in FIG. 5, a resist 3 is formed on the surface of the nitride-based semiconductor 2 and then the resist 3 is formed.
A photomask 50 is arranged on the top. In this case, the height of the protrusion 2a of the nitride-based semiconductor 2 is lower than the surface of the resist 3 located on the peripheral portion A other than the inclined portion 1a. In addition, the photomask 50 does not contact the protrusion 2a. As a result, the mask pattern 50 of the photomask 50
a and 50b can be satisfactorily adhered to the surface of the resist 3 in the peripheral portion A. Accordingly, when exposure is performed using the photomask 50, there is no inconvenience such as a thin pattern formed on the resist 3 in the peripheral portion A. Thus, if the nitride-based semiconductor 2 is patterned using the resist 3 having such a pattern as a mask, it is possible to effectively prevent the occurrence of patterning failure in the peripheral portion A. Thereby, the nitride-based semiconductor element can be manufactured with good yield also in the peripheral portion A, and as a result, the productivity can be improved.
【００２８】なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
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。It should be noted that the embodiment disclosed this time is illustrative in all aspects and is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description of the embodiments, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【００２９】たとえば、上記実施形態では、傾斜部１ａ
を直線的なテーパ形状を有するように構成したが、本発
明はこれに限らず、凹状や凸状の表面を有する曲線的な
傾斜部であっても同様の効果を得ることができる。For example, in the above embodiment, the inclined portion 1a
Is configured to have a linear taper shape, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even with a curved inclined portion having a concave or convex surface.
【００３０】また、上記実施形態では、サファイア基
板、ＳｉＣ基板およびＧａＮ基板などの六方晶系の結晶
を有する窒化物系半導体用基板１０１を用いたが、本発
明はこれに限らず、スピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）基板やＧ
ａＡｓ基板などの立方晶系の結晶を有する窒化物系半導
体用基板を用いても良い。このように立方晶系の基板を
用いる場合には、基板の（１１１）面の面方位を用いて
窒化物系半導体の結晶成長を行う。In the above embodiment, the nitride semiconductor substrate 101 having a hexagonal crystal, such as a sapphire substrate, a SiC substrate, or a GaN substrate, is used. 2 O 4 ) Substrate and G
A nitride semiconductor substrate having a cubic crystal such as an aAs substrate may be used. When a cubic substrate is used, crystal growth of a nitride-based semiconductor is performed using the plane orientation of the (111) plane of the substrate.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、フォト
リソグラフィー時に、窒化物系半導体上のレジスト上に
フォトマスクを配置する場合に、フォトマスクを周辺部
においてレジストに良好に密着させることができる。そ
れにより、周辺部においてパターンニング不良が発生す
るのを有効に防止することができ、その結果、周辺部に
おいても歩留まり良く素子を形成することができる。As described above, according to the present invention, when a photomask is arranged on a resist on a nitride-based semiconductor during photolithography, the photomask is satisfactorily adhered to the resist at the peripheral portion. Can be. As a result, it is possible to effectively prevent occurrence of patterning failure in the peripheral portion, and as a result, it is possible to form an element with high yield also in the peripheral portion.
【図１】本発明の一実施形態による窒化物系半導体用基
板の全体構成を示した平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a nitride semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した窒化物系半導体用基板の断面図で
ある。2 is a cross-sectional view of the nitride-based semiconductor substrate shown in FIG.
【図３】図２に示した窒化物系半導体用基板のＡ部（周
辺部）の拡大断面図である。3 is an enlarged sectional view of a portion A (peripheral portion) of the nitride semiconductor substrate shown in FIG. 2;
【図４】図３に示した一実施形態による窒化物系半導体
用基板を用いて窒化物系半導体素子を形成する場合の製
造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process when a nitride-based semiconductor element is formed using the nitride-based semiconductor substrate according to the embodiment shown in FIG. 3;
【図５】図３に示した一実施形態による窒化物系半導体
用基板を用いて窒化物系半導体素子を形成する場合の製
造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process when a nitride-based semiconductor element is formed using the nitride-based semiconductor substrate according to the embodiment shown in FIG. 3;
【図６】従来の窒化物系半導体用基板の問題点を説明す
るための断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for describing a problem of a conventional nitride semiconductor substrate.
【図７】従来の窒化物系半導体用基板の問題点を説明す
るための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a problem of a conventional nitride semiconductor substrate.
１ 窒化物系半導体用基板（基板） １ａ 傾斜部 ２ 窒化物系半導体 ２ａ 突起部 ３ レジスト ５０ フォトマスク ５０ａ、５０ｂ マスクパターン Ａ 周辺部 Reference Signs List 1 nitride-based semiconductor substrate (substrate) 1a inclined portion 2 nitride-based semiconductor 2a protrusion 3 resist 50 photomask 50a, 50b mask pattern A peripheral portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大保 広樹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 國里 竜也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA40 CA33 CA35 CA40 CA46 CA65 CA66 CA74 5F073 CA07 CB05 DA05 DA35 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroki Oho 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuya Kunisato 2 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka 5-5-5 Sanyo Electric Co., Ltd. F term (reference) 5F041 AA40 CA33 CA35 CA40 CA46 CA65 CA66 CA74 5F073 CA07 CB05 DA05 DA35
Claims (6)
板と、 前記基板の表面の端部に設けられた傾斜部とを備えた、
窒化物系半導体用基板。A substrate on which a nitride-based semiconductor is formed; and an inclined portion provided at an end of a surface of the substrate.
Substrate for nitride semiconductor.
求項１に記載の窒化物系半導体用基板。2. The nitride semiconductor substrate according to claim 1, wherein said inclined portion has a tapered shape.
から０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の位置に渡って設け
られている、請求項１または２に記載の窒化物系半導体
用基板。3. The nitride-based semiconductor according to claim 1, wherein the inclined portion is provided over a position of 0.5 mm or more and 2.0 mm or less from an end of the surface of the substrate. substrate.
記基板上に窒化物系半導体を形成した場合に、前記窒化
物系半導体の端部に形成される突起部の高さが前記窒化
物系半導体の傾斜部以外の領域の表面の高さとほぼ同等
またはそれ以下になるような高さに形成されている、請
求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物系半導体用基
板。4. The height of the extreme end of the inclined portion of the substrate is equal to the height of a protrusion formed at the end of the nitride semiconductor when the nitride semiconductor is formed on the substrate. The nitride-based semiconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the height of the nitride-based semiconductor is substantially equal to or less than the height of a surface of a region other than the inclined portion of the nitride-based semiconductor. Substrate for semiconductor.
化物系半導体装置。5. A nitride semiconductor device, comprising: a substrate; an inclined portion provided at an end of the substrate; and a nitride semiconductor formed on the substrate.
と、 前記基板上に、窒化物系半導体を結晶成長法により形成
する工程と、 前記窒化物系半導体上にフォトマスクを配置した後、前
記フォトマスクを用いて前記窒化物系半導体をパターン
ニングする工程とを備えた、窒化物系半導体装置の製造
方法。6. A step of forming an inclined portion at an end of the substrate; a step of forming a nitride-based semiconductor on the substrate by a crystal growth method; and a photomask disposed on the nitride-based semiconductor. And thereafter patterning the nitride-based semiconductor using the photomask.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006310657A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Nitride semiconductor element and method for manufacturing the same |
| JP2011082307A (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Stanley Electric Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor light-emitting apparatus |
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2000
- 2000-09-08 JP JP2000273966A patent/JP2002083753A/en active Pending
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