JP5518566B2 - Manufacturing method of nitride semiconductor free-standing substrate - Google Patents
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Description
本発明は窒化ガリウム等のIII族窒化物半導体自立基板の製造方法及び窒化物半導体自立基板に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a group III nitride semiconductor free-standing substrate such as gallium nitride and a nitride semiconductor free-standing substrate.
III族窒化物系化合物半導体(窒化ガリウム(GaN)、窒化インジウムガリウム(InGaN)、窒化ガリウムアルミニウム(GaAlN)等、以下単に窒化物半導体とも言う)は、青色、紫外発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)の材料として重要な役目を果たし始めている。また、窒化物半導体は、光素子以外にも耐熱性や耐環境性が良いため、あるいは、高周波特性が良いため、これらの特長を生かした電子デバイスの基板材料としても優れている。 Group III nitride compound semiconductors (gallium nitride (GaN), indium gallium nitride (InGaN), gallium aluminum nitride (GaAlN), etc., hereinafter also simply referred to as nitride semiconductors) are blue, ultraviolet light emitting diodes (LEDs) and laser diodes. It has begun to play an important role as a material for (LD). In addition to optical elements, nitride semiconductors are excellent as a substrate material for electronic devices that take advantage of these features because they have good heat resistance and environmental resistance, or good high frequency characteristics.
しかし、窒化物半導体は、バルク結晶成長させるのが難しく、窒化ガリウム自立基板はコストを問題にしないレーザーダイオード用途等で限定的に用いられているだけである。現在広く実用化されている窒化ガリウム成長用基板はサファイア(Al2O3)基板であり、単結晶サファイア基板の上に有機金属気相成長法(MOVPE法)等で窒化ガリウムをエピタキシャル成長させる方法が一般に用いられている。 However, nitride semiconductors are difficult to grow in bulk crystals, and gallium nitride free-standing substrates are only used in limited applications such as laser diodes where cost is not an issue. A gallium nitride growth substrate that is currently in wide use is a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, and there is a method of epitaxially growing gallium nitride on a single crystal sapphire substrate by metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE method) or the like. Commonly used.
それに対して、成長速度の速いHVPE法(Hydride Vapor Phase Epitaxy、ハイドライド気相成長法)により、サファイア等の異種基板上に厚い窒化ガリウムを成長し、レーザー光を用いて基板とエピタキシャル層との界面を溶解して剥離することにより、自立基板を得る方法(非特許文献1参照)や、さらに長時間の成長を行い、ブール又はインゴット等と称される結晶塊を作製し、それをスライスして自立基板を得る方法も実用化されつつある(特許文献1、2参照)。
On the other hand, thick gallium nitride is grown on a dissimilar substrate such as sapphire by an HVPE method (hydride vapor phase epitaxy), which has a high growth rate, and the interface between the substrate and the epitaxial layer using laser light. A method of obtaining a self-supporting substrate by dissolving and peeling (see Non-Patent Document 1), and further growing for a long time to produce a crystal mass called a boule or ingot, and slicing it A method for obtaining a self-supporting substrate is also being put into practical use (see
また、HVPE法では比較的高速で窒化ガリウムのエピタキシャル成長が可能であるため、その特徴を利用して、窒化ガリウム自立基板上に1cm〜10cm程度以上のような超厚膜のエピタキシャル成長を行って形成した単結晶インゴットをスライスして多数枚の基板(スライス基板)を得、スライス基板のスライス面を研磨して多数枚の窒化ガリウム自立基板を得ようとする試みも行われている(特許文献1、2参照)。しかし、この方法では、結晶品質の高い窒化ガリウム自立基板を安定的に得ることは難しかった。
In addition, since the HVPE method allows epitaxial growth of gallium nitride at a relatively high speed, it is formed by epitaxial growth of an ultra-thick film of about 1 cm to 10 cm or more on a gallium nitride free-standing substrate by utilizing its characteristics. Attempts have been made to slice a single crystal ingot to obtain a large number of substrates (sliced substrates) and to polish a sliced surface of the sliced substrate to obtain a large number of gallium nitride free-standing substrates (
また、窒化物半導体の自立基板をエピタキシャル成長用基板とするHVPE法により、比較的厚いエピタキシャル成長基板を作製し、そのエピタキシャル成長基板を2分割にスライスすることにより、優れた結晶品質の自立基板を安価に製造する手法が提案されている(特許文献3参照)。 In addition, a relatively thick epitaxial growth substrate is fabricated by the HVPE method using a nitride semiconductor free-standing substrate as an epitaxial growth substrate, and the epitaxial growth substrate is sliced into two to produce a free-standing substrate with excellent crystal quality at low cost. A technique has been proposed (see Patent Document 3).
上記の特許文献3による窒化物半導体自立基板の製造方法は、生産性に優れているが、以下のような問題があった。この方法では、エピタキシャル成長時に基板外周部に盛り上がった形に窒化物半導体のエピタキシャル層が形成されることや、種基板(種結晶基板)の主表面のうちエピタキシャル成長を行う主表面(以下、表主表面と言うことがある。)とは反対側の主表面(以下、裏主表面と言うことがある。また、エピタキシャル成長を行う面とは反対側という意味で、単に裏面とも呼ばれる。)の特に外周部に窒化物半導体が成長してしまうことがある。特に、裏主表面側に窒化物半導体が成長すると、2分割スライス時やその後の研削・研磨工程でスライス治具や研磨プレートへの接着において、基準面の確保ができなくなり、エピタキシャル成長基板の面取り加工やスライスの制御性が悪くなる。これにより、スライス面が狙った面に対して勾配を持つと、スライス厚さが薄くなる部分が生じる。その結果として、ウエーハ加工時に、テーパーを除去するため余分な研削・研磨が必要となる。このため、エピタキシャル成長の際に必要以上に厚い窒化物半導体エピタキシャル層を形成せざるを得なくなる。
The method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate according to
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、窒化物半導体のエピタキシャル成長中における、種基板の裏主表面及び側面への窒化物半導体の成長を抑制し、スライス時の基準面を確保することができる窒化物半導体自立基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and suppresses the growth of nitride semiconductor on the back main surface and side surface of the seed substrate during the epitaxial growth of the nitride semiconductor, and provides a reference surface for slicing. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate that can be secured.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、種基板となる窒化物半導体自立基板の表主表面上に、前記種基板と同種の窒化物半導体をエピタキシャル成長し、該エピタキシャル成長を行ったエピタキシャル成長基板をスライスして窒化物半導体自立基板を製造する方法であって、少なくとも、前記種基板となる窒化物半導体自立基板を準備する工程と、前記種基板の裏主表面全体及び側面の少なくとも一部にSiO2又はSi3N4からなる被膜を形成する工程と、前記種基板の表主表面上に、前記種基板と同種の窒化物半導体をエピタキシャル成長する工程と、前記エピタキシャル成長を行ったエピタキシャル成長基板の前記被膜上に析出した堆積物及び前記被膜を除去する工程と、前記エピタキシャル成長基板を、前記被膜を除去した主表面を基準面として、平行にスライスして2分割する工程とを含み、1枚の種基板から2枚の窒化物半導体自立基板を製造することを特徴とする窒化物半導体自立基板の製造方法を提供する。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A nitride semiconductor of the same type as the seed substrate is epitaxially grown on the main surface of the nitride semiconductor free-standing substrate to be a seed substrate, and the epitaxial growth is performed. A method of manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate by slicing an epitaxial growth substrate, comprising at least a step of preparing a nitride semiconductor free-standing substrate to be the seed substrate, and at least one of the back main surface and side surfaces of the seed substrate. A step of forming a film made of SiO 2 or Si 3 N 4 on the surface, a step of epitaxially growing a nitride semiconductor of the same type as the seed substrate on the front main surface of the seed substrate, and an epitaxial growth substrate on which the epitaxial growth has been performed Removing the deposit deposited on the coating film and the coating film; and A nitride semiconductor free-standing substrate, comprising: a step of slicing in parallel and dividing the main surface from which the main surface is removed into two as a reference plane, and manufacturing two nitride semiconductor free-standing substrates from one seed substrate A manufacturing method is provided.
このような工程を含み、1枚の種基板から2枚の窒化物半導体自立基板を製造することを特徴とする窒化物半導体自立基板の製造方法であれば、種基板である窒化物半導体自立基板の裏主表面全体及び側面の少なくとも一部をSiO2(酸化シリコン)又はSi3N4(窒化シリコン)で覆うので、エピタキシャル成長中における種基板の裏主表面及び側面への窒化物半導体の成長を抑制することができ、また、たとえ少量の堆積が生じても、その後被膜と一緒に除去されるので、種基板の当初の裏主表面に平行な基準面を確保することができる。その結果、エピタキシャル成長後のエピタキシャル成長基板を2分割スライスする時に、基準面を基準にして厚さ、平行度を制御し所望の形状の窒化物半導体自立基板にスライスすることができ、安定した形状品質とすることができる。また、そのため、その後の研削・研磨の取り代を低減することが可能になり、エピタキシャル成長の膜厚もその分薄くすることができ、高い生産性を実現することができる。 A nitride semiconductor free-standing substrate, which is a seed substrate, is a method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate including the above steps and manufacturing two nitride semiconductor free-standing substrates from one seed substrate. Since the entire back main surface and at least a part of the side surface of the substrate are covered with SiO 2 (silicon oxide) or Si 3 N 4 (silicon nitride), the growth of the nitride semiconductor on the back main surface and the side surface of the seed substrate during epitaxial growth can be achieved. Moreover, even if a small amount of deposition occurs, it is removed together with the coating, so that a reference plane parallel to the original back main surface of the seed substrate can be secured. As a result, when the epitaxial growth substrate after epitaxial growth is sliced in two, the thickness and parallelism can be controlled with reference to the reference plane, and the nitride semiconductor free-standing substrate having a desired shape can be sliced. can do. For this reason, it is possible to reduce the machining allowance for subsequent grinding and polishing, the thickness of the epitaxial growth can be reduced correspondingly, and high productivity can be realized.
この場合、本発明の窒化物半導体自立基板の製造方法では、前記エピタキシャル成長基板の前記被膜上に析出した堆積物及び前記被膜を除去した後、前記スライス工程の前に、前記被膜を除去した主表面を基準面として、前記エピタキシャル成長基板の周辺部に対して面取りするとともにスライスするためのツールを誘導するガイド溝を形成する工程を、さらに含むことが好ましい。 In this case, in the method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate according to the present invention, the main surface from which the film is removed after the deposit deposited on the film of the epitaxial growth substrate and the film are removed and before the slicing step. It is preferable to further include a step of forming a guide groove that guides a tool for chamfering and slicing the peripheral portion of the epitaxial growth substrate with reference to the reference plane.
本発明の窒化物半導体自立基板の製造方法では、被膜を除去した主表面を種基板の当初の裏主表面に平行な基準面として確保することができるので、この被膜を除去した主表面を基準面として面取り及びガイド溝の形成を行えば、より精度良く面取り及びガイド溝の形成をすることができる。また、このように面取り及びガイド溝の形成を精度良く行うことができるので、薄い内周刃ブレードや細いワイヤーを用いたスライスでも厚さをより均一にスライスでき、スライス後のウエーハを安定した形状品質とすることができる。また、そのため、その後の研削・研磨の取り代をより低減することができ、エピタキシャル成長の膜厚もより薄くすることができ、より高い生産性を実現することができる。 In the method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate according to the present invention, the main surface from which the coating is removed can be secured as a reference plane parallel to the original back main surface of the seed substrate. If the chamfering and the guide groove are formed as a surface, the chamfering and the guide groove can be formed with higher accuracy. In addition, since chamfering and guide groove formation can be accurately performed in this way, even a slice using a thin inner peripheral blade or thin wire can be sliced more uniformly, and the shape of the wafer after slicing is stable. Quality can be. Therefore, the machining allowance for subsequent grinding and polishing can be further reduced, the thickness of the epitaxial growth can be further reduced, and higher productivity can be realized.
さらにこの場合、前記スライスするためのツールを誘導するガイド溝の深さ及び形状を、前記2分割にスライスした後の各基板の面取り形状に合わせたものとすることが好ましい。 Furthermore, in this case, it is preferable that the depth and shape of the guide groove that guides the tool for slicing be matched with the chamfered shape of each substrate after slicing into the two divisions.
このように、スライスするためのツールを誘導するガイド溝の深さ及び形状を、2分割にスライスした後の各基板の面取り形状に合わせたものとすれば、スライス後の窒化物半導体自立基板のウエーハ加工時におけるウエーハ面取りの役目を果たすことが可能となり、面取り部の加工歪が抑制され、機械的強度に優れた窒化物半導体自立基板の作製が可能となる。 Thus, if the depth and shape of the guide groove for guiding the tool for slicing are matched to the chamfered shape of each substrate after slicing in two, the nitride semiconductor free-standing substrate after slicing It becomes possible to play the role of wafer chamfering during wafer processing, processing distortion of the chamfered portion is suppressed, and a nitride semiconductor free-standing substrate having excellent mechanical strength can be manufactured.
また、本発明の窒化物半導体自立基板の製造方法では、前記エピタキシャル成長において、HVPE法により600μm以上800μm以下の厚さのエピタキシャル成長を行うことが好ましい。 In the method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate according to the present invention, it is preferable to perform epitaxial growth with a thickness of 600 μm or more and 800 μm or less by the HVPE method in the epitaxial growth.
このように、エピタキシャル成長をHVPE法(ハイドライド気相成長法)によって行えば、高速でエピタキシャル成長をすることができる。そのため、生産性よく窒化物半導体自立基板を製造することができる。また、エピタキシャル成長によって成長するエピタキシャル層の厚さが600μm以上であれば、エピタキシャル成長基板を2分割にスライスして2枚の窒化物半導体とするのに十分であるし、HVPE法により生産性よく成長することができる。また、エピタキシャル成長によって成長するエピタキシャル層の厚さを800μm以下の厚さとすれば、エピタキシャル成長中のエピタキシャル成長面の管理が容易となり、エピタキシャル層の結晶品質を高く維持することができる。 As described above, if the epitaxial growth is performed by the HVPE method (hydride vapor phase growth method), the epitaxial growth can be performed at a high speed. Therefore, a nitride semiconductor free-standing substrate can be manufactured with high productivity. Further, if the thickness of the epitaxial layer grown by epitaxial growth is 600 μm or more, it is sufficient to slice the epitaxial growth substrate into two pieces to form two nitride semiconductors, and grow with high productivity by the HVPE method. be able to. If the thickness of the epitaxial layer grown by epitaxial growth is 800 μm or less, the epitaxial growth surface during epitaxial growth can be easily managed, and the crystal quality of the epitaxial layer can be maintained high.
また、前記種基板となる窒化物半導体自立基板及び前記製造する窒化物半導体自立基板を窒化ガリウム自立基板とすることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the nitride semiconductor free-standing substrate to be the seed substrate and the nitride semiconductor free-standing substrate to be manufactured are gallium nitride free-standing substrates.
このように、種基板となる窒化物半導体自立基板及び製造する窒化物半導体自立基板を窒化ガリウム自立基板とすれば、結晶品質の高い窒化ガリウム自立基板を低コストで製造することができ、様々なデバイス用途に使用することができる。 Thus, if the nitride semiconductor free-standing substrate to be a seed substrate and the nitride semiconductor free-standing substrate to be manufactured are gallium nitride free-standing substrates, a high-quality gallium nitride free-standing substrate can be manufactured at low cost, Can be used for device applications.
また、前記2分割にスライスした後の基板のうち、前記基準面を有する基板ではない方の基板について、両主表面を研削及び研磨することが好ましい。 Moreover, it is preferable to grind and grind both main surfaces about the board | substrate which is not a board | substrate which has the said reference surface among the board | substrates after slicing in the said 2 division.
2分割にスライスした後の基板のうち、基準面を有する基板ではない方の基板、すなわち、エピタキシャル成長面を有する基板は、基準面を有する基板に比較して厚さのバラツキが大きいので、両主表面を研削及び研磨することにより厚さの調整を行うことが好ましい。 Of the substrates that have been sliced in two, the substrate that is not the substrate having the reference surface, that is, the substrate that has the epitaxial growth surface has a larger thickness variation than the substrate that has the reference surface. It is preferable to adjust the thickness by grinding and polishing the surface.
また、本発明は、窒化物半導体自立基板であって、主表面のうち一方の全体及び側面の少なくとも一部に、SiO2又はSi3N4からなる被膜を有することを特徴とする窒化物半導体自立基板を提供する。 The present invention is also a nitride semiconductor free-standing substrate, characterized in that it has a film made of SiO 2 or Si 3 N 4 on one of the main surfaces and at least a part of the side surface. Provide a self-supporting substrate.
このような、その主表面のうち一方の全体及び側面の少なくとも一部に、SiO2又はSi3N4からなる被膜を有する窒化物半導体自立基板であれば、被膜を形成していない側の主表面上に窒化物半導体をエピタキシャル成長する場合に、被膜を形成した側の主表面及び側面への窒化物半導体の成長を抑制することができる。また、このようなSiO2又はSi3N4からなる被膜は、エッチング等により容易に除去することができる。従って、エピタキシャル成長用基板としてきわめて好適である。 If the nitride semiconductor self-supporting substrate has a film made of SiO 2 or Si 3 N 4 on one or all of its main surfaces and at least a part of the side surface, the main surface on the side where no film is formed is used. When a nitride semiconductor is epitaxially grown on the surface, it is possible to suppress the growth of the nitride semiconductor on the main surface and the side surface on the side on which the film is formed. Further, such a film made of SiO 2 or Si 3 N 4 can be easily removed by etching or the like. Therefore, it is very suitable as a substrate for epitaxial growth.
この場合、前記窒化物半導体自立基板が窒化ガリウム自立基板であることが好ましい。 In this case, the nitride semiconductor free-standing substrate is preferably a gallium nitride free-standing substrate.
このように、窒化物半導体自立基板が窒化ガリウム自立基板であり、窒化ガリウム自立基板の主表面のうち一方の全体及び側面の少なくとも一部にSiO2又はSi3N4からなる被膜を有するものであれば、この基板をエピタキシャル成長用の種基板として用いて、結晶品質の高い窒化ガリウム自立基板を低コストで製造することができ、様々なデバイス用途に使用することができる。また、窒化物半導体は、イオン結合的性質を有するため、ヘキ開性が強く、スライス、研削、研磨の各加工工程でウエーハ外周部にチッピングが生じやすい。ウエーハの側面にSiO2又はSi3N4からなる被膜を有することで、2分割されたウエーハの片側のみであるが、加工工程におけるチッピングを低下できるという効果もある。 Thus, the nitride semiconductor free-standing substrate is a gallium nitride free-standing substrate, and has a film made of SiO 2 or Si 3 N 4 on one whole surface and at least a part of the side surface of the main surface of the gallium nitride free-standing substrate. If present, this substrate can be used as a seed substrate for epitaxial growth, and a gallium nitride free-standing substrate with high crystal quality can be manufactured at low cost, and can be used for various device applications. In addition, since nitride semiconductors have ion-bonding properties, they have strong cleavage properties, and chipping is likely to occur on the outer periphery of the wafer in each of the slicing, grinding, and polishing processes. By having a coating made of SiO 2 or Si 3 N 4 on the side surface of the wafer, it is only on one side of the wafer divided into two, but there is also an effect that chipping in the processing step can be reduced.
本発明に係る窒化物半導体自立基板の製造方法に従えば、エピタキシャル成長中における種基板の裏主表面及び側面への窒化物半導体の成長を抑制することができ、また、たとえ少量の堆積が生じても、その後被膜と一緒に除去されるので、種基板の当初の裏主表面に平行な基準面を確保することができる。その結果、エピタキシャル成長基板を2分割スライスする時に、基準面を基準にして厚さ、平行度を制御し所望の形状の窒化物半導体自立基板にスライスすることができ、スライス後のウエーハを安定した形状品質とすることができる。また、そのため、その後の研削・研磨の取り代を低減することが可能になり、エピタキシャル成長の膜厚もその分薄くすることができ、高い生産性を実現することができる。 According to the method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate according to the present invention, the growth of the nitride semiconductor on the back main surface and side surface of the seed substrate during epitaxial growth can be suppressed, and even if a small amount of deposition occurs. Then, since it is removed together with the film, a reference plane parallel to the original back main surface of the seed substrate can be secured. As a result, when the epitaxial growth substrate is sliced into two, the thickness and parallelism can be controlled with reference to the reference plane, and the nitride semiconductor free-standing substrate having a desired shape can be sliced, and the wafer after slicing has a stable shape. Quality can be. For this reason, it is possible to reduce the machining allowance for subsequent grinding and polishing, the thickness of the epitaxial growth can be reduced correspondingly, and high productivity can be realized.
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は種々のIII族窒化物半導体(III族金属であるアルミニウム、ガリウム、若しくはインジウム等の窒化物、又はこれらの混晶)について適用することができる。以下では、主に窒化ガリウム自立基板を製造する場合を例に挙げて説明する。図1に本発明に係る窒化物半導体自立基板の製造方法の一例の概略を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The present invention can be applied to various group III nitride semiconductors (group III metal nitrides such as aluminum, gallium, or indium, or mixed crystals thereof). In the following, a case where a gallium nitride free-standing substrate is mainly manufactured will be described as an example. FIG. 1 shows an outline of an example of a method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate according to the present invention.
まず、図1のS1に示したように、種基板(エピタキシャル成長用基板)となる窒化物半導体自立基板を準備する(工程S1)。この種基板は、最終的に製造する窒化物半導体自立基板と同種のものとする。種基板となる窒化物半導体自立基板としては、どのような製造方法によって製造されたものでもよい。窒化ガリウム自立基板であれば、例えば、特許文献1、2等に記載された製造方法によって製造されたものとすることができる。
First, as shown in S1 of FIG. 1, a nitride semiconductor free-standing substrate to be a seed substrate (epitaxial growth substrate) is prepared (step S1). This seed substrate is the same type as the nitride semiconductor free-standing substrate to be finally produced. The nitride semiconductor free-standing substrate serving as a seed substrate may be manufactured by any manufacturing method. If it is a gallium nitride free-standing substrate, it can be manufactured by the manufacturing method described in
また、ここで準備する種基板としての窒化物半導体自立基板は、上記のように種々のIII族窒化物半導体(III族金属であるアルミニウム、ガリウム、若しくはインジウム等の窒化物、又はこれらの混晶)とすることができる。ここで準備する基板は、結晶方位、厚さ、平行度等が所定の規格に管理されたものであることが好ましい。 In addition, as described above, the nitride semiconductor free-standing substrate as a seed substrate prepared here includes various group III nitride semiconductors (group III metal nitrides such as aluminum, gallium, or indium, or mixed crystals thereof) ). The substrate prepared here is preferably one in which crystal orientation, thickness, parallelism, and the like are controlled to predetermined standards.
また、種基板の直径が45mm(1.8インチ)以上であることが好ましい。LED等のデバイスを工業的に低コストで製造するためには、より基板面積の広いものが良い。また、最終的に製造される窒化物半導体自立基板の大きさは種基板の大きさに影響される。従ってこのような大直径の種基板を用いることが好ましい。 The seed substrate preferably has a diameter of 45 mm (1.8 inches) or more. In order to manufacture a device such as an LED industrially at low cost, a device having a larger substrate area is preferable. In addition, the size of the nitride semiconductor free-standing substrate that is finally produced is affected by the size of the seed substrate. Therefore, it is preferable to use such a large-diameter seed substrate.
次に、図1のS2に示したように、種基板の裏主表面全体及び側面の少なくとも一部にSiO2(酸化シリコン)又はSi3N4(窒化シリコン)からなる被膜を形成する(工程S2)。なお、前述のように、本明細書では、種基板の両主表面のうち、エピタキシャル成長を行ってエピタキシャル層を形成しようとする側の主表面を「表主表面」とし、その反対側の主表面を「裏主表面」とする。 Next, as shown in S2 of FIG. 1, a film made of SiO 2 (silicon oxide) or Si 3 N 4 (silicon nitride) is formed on the entire back main surface and at least part of the side surface of the seed substrate (step) S2). As described above, in this specification, of the two main surfaces of the seed substrate, the main surface on the side where epitaxial growth is performed to form the epitaxial layer is referred to as the “front main surface”, and the main surface on the opposite side Is the “back main surface”.
この時点、すなわち、エピタキシャル成長前の種基板の概略断面図を図2に示す。種基板101の裏主表面103の全体及び側面104の少なくとも一部にSiO2又はSi3N4からなる被膜111を形成し、被膜が形成された種基板100とする。このとき、種基板の表主表面102には被膜を形成しない。
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the seed substrate at this point, that is, before the epitaxial growth. A
図2では、種基板の側面104全体に形成するように図示しているが、本発明はこれに限定されず、種基板の側面104の少なくとも一部に被膜111を形成すればよい。また、側面104のうち裏主表面103側全体に被膜111を形成することが好ましい。なお、図2では種基板の側面104を表主表面102及び裏主表面103と垂直であるように簡略に図示しているが、種基板の側面104は、通常、面取りされている。
In FIG. 2, the seed substrate is formed on the
この工程における被膜111の形成は、公知の様々な方法によって行うことができるが、例えば、以下のようにして行うことができる。まず、常圧CVD(Chemical Vapor Deposition、化学気相成長法)により形成する。この常圧CVDの場合等においては、種基板101のうち被膜111を形成しようとしない部位、すなわち、表主表面102の外周部等に回り込んで被膜が形成されてしまうことがあるが、この場合には、適切な方法、例えば、エッチングや、CMP(Chemical Mechanical Polishing、化学機械研磨)による鏡面研磨等により除去すれば良い。
The formation of the
このようにして種基板の裏主表面103等に被膜111を形成した後、エピタキシャル成長を行うのであるが、その前に、図1のS3に示したように、エピタキシャル成長を行う表主表面102側にCMPによる鏡面研磨等を行うことが好ましい(工程S3)。また、その後、洗浄等を行ってもよい。このように、鏡面研磨等により、種基板の表主表面102を十分に平滑、清浄にし、形成するエピタキシャル層の品質を高いものとすることが好ましい。なお、この表主表面102に対する鏡面研磨等は、前述の工程S2における表主表面102側に回り込んで形成された被膜の除去のための鏡面研磨等と兼ねることもできる。
After the
次に、図1のS4に示したように、種基板101の表主表面102上に、種基板101と同種の窒化物半導体をエピタキシャル成長(すなわち、ホモエピタキシャル成長)する(工程S4)。このエピタキシャル成長は、例えば毎時100μm以上のような高速でエピタキシャル成長をすることができる、HVPE法(ハイドライド気相成長法)によって行えば、生産性よく窒化物半導体自立基板を製造することができるので好ましい。
Next, as shown in S4 of FIG. 1, a nitride semiconductor of the same type as the
図8に、本発明において用いることができるエピタキシャル成長装置の一例として縦型タイプのHVPE装置を示す。 FIG. 8 shows a vertical type HVPE apparatus as an example of an epitaxial growth apparatus that can be used in the present invention.
HVPE装置1は、縦型反応管(チャンバー)2の内部に、III族金属化合物を生成するIII族金属化合物生成管8を具備する。III族金属化合物生成管8は以下のように構成される。III族金属を搭載した原料III族金属用ボート6と、反応ガスとして例えば塩化水素を水素ガスをキャリアガスとして導入する反応ガス導入管4と、生成したIII族金属化合物ガスのフローを調節する整流板10と、生成したIII族金属化合物ガスの流速調整用の希釈用ガスを導入する希釈用ガス導入管5と、III族金属化合物ガスを吹き出すIII族金属化合物吹き出し管11を具備する。また、III族金属化合物生成管8は第一のヒーター7によって加熱される。複数のIII族金属元素を含む窒化物半導体自立基板を製造する場合にはそれらの金属の混合物を比率を調整して原料III族金属用ボート6に搭載すればよい。
The
HVPE装置1は、さらに、アンモニアを導入するアンモニア導入管3と、被膜が形成された種基板100を載置する回転自在のサセプター13と、縦型反応管2の内部に反応物が析出するのを防ぐ内部保護管14と、各種ガスを排出するガス排出管15と、基板を加熱する第二のヒーター9等を具備する。
The
このような構造を有するHVPE装置1を用いて、以下のように窒化物半導体のホモエピタキシャル成長を行う。
Using the
まず、原料III族金属用ボート6に搭載した原料III族金属を第一のヒーター7により例えば800〜850℃に加熱する。溶融した原料III族金属(例えばガリウム)に反応ガス導入管4から塩化水素等の反応ガスを吹きつけ、反応させてIII族金属化合物ガス(III金属がガリウムであり、反応ガスが塩化水素である場合には塩化ガリウム)を生成させる。
First, the raw material group III metal mounted on the raw material group
生成したIII族金属化合物ガスは、整流板10を通過し、III族金属化合物吹き出し管11から、回転するサセプター13上に載置された、被膜が形成された種基板100に吹きつけられる。このIII族金属化合物ガスの流速は希釈用ガス導入管5によって導入される希釈用ガス(水素や窒素等)の流速を制御することで調節することができる。種基板101は第二のヒーター9で加熱され、上記III族金属化合物ガスと、アンモニア導入管3から導入されたアンモニアが反応し、被膜が形成された種基板100上にIII族窒化物半導体のエピタキシャル層がエピタキシャル成長する。
The generated group III metal compound gas passes through the rectifying
このエピタキシャル成長を行った後のエピタキシャル成長基板の概略断面図を図3に示す。図3に示したように、エピタキシャル成長基板200では、種基板101の、表主表面102上にエピタキシャル層201が成長している。
A schematic cross-sectional view of the epitaxial growth substrate after this epitaxial growth is shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the
なお、エピタキシャル成長によって成長するエピタキシャル層201の厚さを600μm以上とすることが好ましい。このような厚さであれば、2分割にスライスして2枚の窒化物半導体とするのに十分な厚さであるし、HVPE法により生産性よく成長することができる。また、エピタキシャル層201の厚さを800μm以下の厚さとすれば、エピタキシャル成長中のエピタキシャル成長面の管理が容易となり、エピタキシャル層201の結晶品質を高く維持することができるので好ましい。また、不要な生産性の低下も生じない。
Note that the thickness of the
HVPE法による窒化物半導体のエピタキシャル成長では、シリコン酸化膜(SiO2)やシリコン窒化膜(Si3N4)上での核生成が起り難いため、これらの被膜を用いると選択エピタキシャル成長、すなわち、被膜上への窒化物半導体の成長を抑制しつつ、エピタキシャル成長させるべき部位への窒化物半導体の成長を行うことが可能となる。 In epitaxial growth of a nitride semiconductor by the HVPE method, nucleation on a silicon oxide film (SiO 2 ) or silicon nitride film (Si 3 N 4 ) is difficult to occur. Therefore, when these films are used, selective epitaxial growth, that is, on the film It is possible to grow a nitride semiconductor at a site to be epitaxially grown while suppressing the growth of the nitride semiconductor.
このように、被膜111の存在により、エピタキシャル成長中における種基板の裏主表面及び側面への窒化物半導体の成長を抑制することができる。しかしながら、例えば600μm以上800μm以下のような比較的厚いエピタキシャル成長を行う本発明においては、図3中に示すように、種基板101の裏主表面及び側面を覆う被覆111の一部に、窒化物半導体の堆積物211が析出する。堆積物211は、特に、種基板101の裏主表面及び側面を覆う被覆111のうち、外周部に析出しやすい。また、この堆積物211は多結晶であることが多い。
Thus, the presence of the
次に、図1のS5に示したように、被膜111上に析出した堆積物211及び被膜111を除去する(工程S5)。例えば、研削等により堆積物211を大まかに除去してから被膜111をエッチング等により除去することができる。また、堆積物211が微量である等の場合には、被膜111をフッ酸、リン酸等の薬液でエッチングする等して除去することにより、堆積物211を同時に除去することもできる。
Next, as shown in S5 of FIG. 1, the
SiO2又はSi3N4からなる被膜111は、エッチングにより容易に除去することができる。エッチングによる被膜111の除去の際に用いるエッチング液としては、種基板101及びエピタキシャル層201の窒化物半導体のエッチングレートと被膜111のエッチングレートとが大きく違うものを用いることが好ましい。例えば、被膜111がSiO2の場合にはエッチング液としてフッ酸(フッ化水素酸)を用いることができる。
The
図4に、堆積物211及び被膜111を除去した状態のエピタキシャル成長基板の概略断面図を示す。堆積物211及び被膜111が除去され、種基板101の当初の裏主表面(図2の裏主表面103)に平行な基準面303が確保される。種基板101の表主表面102上にはエピタキシャル層201が形成されたままである。
FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the epitaxial growth substrate with the
このようにしてエピタキシャル成長基板200の被膜111上に析出した堆積物211及び被膜111を除去した後に、エピタキシャル成長基板200を2分割にスライスするのであるが、その前に、図1のS6に示したように、基準面303、すなわち、被膜111を除去した主表面を基準として、エピタキシャル成長基板200の周辺部に対して面取りするとともにスライスするためのツール(スライス刃又はワイヤーソー等)を誘導するガイド溝を形成することが好ましい(工程S6)。
After removing the
この工程は、例えば、以下のようにして行うことができる。この面取り及びガイド溝の形成を行う様子を図5に示す。面取り及びガイド溝形成のため、まず、吸着ステージ510上にエピタキシャル成長基板200を載せる。
This step can be performed, for example, as follows. FIG. 5 shows how the chamfering and the guide groove are formed. In order to chamfer and form a guide groove, first, the
次に、エピタキシャル成長基板200の外周部が所定の直径になるように、面取り及びガイド溝形成用ホイール520を用いて研削する。この研削した段階で研削面はステージ回転面に対し垂直となる。図5に示したのはこの段階である。すなわち、種基板101とエピタキシャル層201とが積層されており、それぞれの外周部が垂直にほぼ揃っている。なお、当初の種基板101にオリエンテーションフラットやノッチがある場合には、この段階でその再加工を行っても良い。エピタキシャル層201の側面形状を種基板101と揃えることが好ましい。
Next, grinding is performed using a chamfering and guide
次に、面取り及びガイド溝形成用ホイール520を用いて研削する。このとき、スライスするためのツールを誘導するガイド溝の深さ及び形状を、2分割にスライスした後の各基板の面取り形状に合わせたものとすることが好ましい。スライス後の各基板のウエーハ加工時におけるウエーハ面取りの役目を果たすことが可能となり、面取り部の加工歪が抑制され、機械的強度に優れた窒化物半導体自立基板の作製が可能となるからである。ガイド溝の形状はV形溝やU形溝等を適宜選択することができる。
Next, grinding is performed using a chamfering and guide
図6に、面取り及びガイド溝形成を行ったエピタキシャル成長基板を示す。図6に示したように、ガイド溝204は、スライス時の取り代を確保するため、種基板101に相当する部分ではなく、エピタキシャル層201に形成することが好ましい。この場合、上記のように、当初の種基板101にオリエンテーションフラットやノッチがあり、エピタキシャル層201の側面形状を種基板101と揃えた場合には、オリエンテーションフラットやノッチの部分にはガイド溝を形成しなくてもよい。
FIG. 6 shows an epitaxial growth substrate on which chamfering and guide groove formation have been performed. As shown in FIG. 6, the guide groove 204 is preferably formed not in the portion corresponding to the
なお、図5に図示したような面取り及びガイド溝形成用ホイール520の形状、すなわち、垂直部と溝形成のための突起部とを有する形状であれば、エピタキシャル成長基板200の外周部の研削(面取り)とガイド溝形成の両方を行うことができるので好ましい。
If the shape of the chamfering and guide
本発明では、種基板101の当初の裏主表面に平行な基準面303が確保されているので、基準面303を基準として面取り及びガイド溝204の形成を行うことにより、より精度良く面取り及びガイド溝204の形成をすることができる。
In the present invention, since the
次に、図1のS7に示したように、エピタキシャル成長基板を、被膜111を除去した主表面を基準面として、平行にスライスして2分割し、2枚の窒化物半導体自立基板とする(工程S7)。スライスするためのツールとしては、例えば、ブレードの刃厚が250μm以下の内周刃ブレード、ワイヤーの直径が200μm以下のシングルワイヤーソー、又はブレードの刃厚が250μm以下のシングルブレードソー等を用いることができる。上記のように、図6に示すガイド溝204を形成した場合には、ガイド溝にスライスするためのツールを当ててスライスする。
Next, as shown in S7 of FIG. 1, the epitaxially grown substrate is sliced in parallel and divided into two using the main surface from which the
図7に2分割にスライスされた後の2枚の窒化物半導体自立基板の概略断面図を示す。図7に示したように、エピタキシャル成長基板を2分割にスライスした後の基板は、基準面303を有する種基板101側の窒化物半導体自立基板300と、基準面を有しない窒化物半導体自立基板(エピタキシャル成長面を有する窒化物半導体自立基板)400に分割される。両窒化物半導体自立基板300、400は、それぞれ、スライス面205a、205bを有する。図6に示したようにガイド溝204をエピタキシャル層201に形成した場合には、図7に示したように、基準面303を有する種基板101側の窒化物半導体自立基板300には、種基板101上に分割されたエピタキシャル層の一部201aが残される。この場合、基準面を有しない窒化物半導体自立基板400は分割された残りのエピタキシャル層の一部201bからなる。
FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of two nitride semiconductor free-standing substrates after being divided into two parts. As shown in FIG. 7, the substrate after slicing the epitaxial growth substrate into two parts is a nitride semiconductor free-standing
このように2分割スライスを行った後、基準面303を有する窒化物半導体自立基板300については、図1のS8に示したように、スライス面205aに対して研削、研磨、エッチング等を行う(工程S8)。
After performing the two-slice in this manner, the nitride semiconductor free-standing
その後、必要に応じて、図1のS9に示したように、鏡面研磨を行って(工程S9)、再度エピタキシャル成長用基板、すなわち、種基板として用いることもできる。 Thereafter, if necessary, as shown in S9 of FIG. 1, mirror polishing is performed (step S9), and the substrate can be used again as an epitaxial growth substrate, that is, a seed substrate.
一方、基準面を有しない窒化物半導体自立基板400については、図1のS8’に示したように、両主表面を研削及び研磨することが好ましい(工程S8’)。また、さらに、エッチングを行うことが好ましい。基準面を有しない窒化物半導体自立基板400は、エピタキシャル成長面を有しており、基準面を有する窒化物半導体自立基板300に比較して厚さのバラツキが大きいので、両主表面を研削及び研磨することにより厚さの調整を行うことが好ましい。
On the other hand, for the nitride semiconductor free-standing
この場合、ガイド溝を用いてスライスしているので、スライス面は種基板の結晶方位(面方位)にかなり近くなることが、本方法の利点であるが、さらに厳しい管理をする場合には、工程S5とS6の間に基準面303と平行になるようにエピタキシャル面を所定量研削して二次基準面を形成し、2分割ウエーハ201bの面方位を種基板のそれに極めて近いものとすることができる。基準面に従って加工することでエピタキシャル成長前の鏡面研磨工程(S9)を終了した段階でウエーハ表面の結晶方位は当初の種基板の方位に保つことができる。
In this case, since the slice is performed using the guide groove, it is an advantage of the present method that the slice plane is very close to the crystal orientation (plane orientation) of the seed substrate. Between steps S5 and S6, a predetermined amount of the epitaxial surface is ground so as to be parallel to the
その後、図1のS9’に示したように、基準面を有しない窒化物半導体自立基板400に対して必要に応じてエピタキシャル成長前の鏡面研磨の処理を行う(工程S9’)。これを製品ウエーハとすることもできるし、エピタキシャル成長用基板、すなわち、種基板として用いることもできる。
After that, as shown in S9 'of FIG. 1, a mirror polishing process before epitaxial growth is performed on the nitride semiconductor free-standing
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これは本発明を限定するものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this does not limit this invention.
まず、図1のS1に示したように、結晶方位、厚さ、平行度が所定の規格に管理されたエピタキシャル成長用の単結晶窒化ガリウム自立基板(種基板)101を準備した(工程S1)。この種基板は厚さが400μm±15μmに管理されたものとした。 First, as shown in S1 of FIG. 1, a single crystal gallium nitride free-standing substrate (seed substrate) 101 for epitaxial growth in which crystal orientation, thickness, and parallelism are controlled to predetermined standards was prepared (step S1). This seed substrate was controlled to have a thickness of 400 μm ± 15 μm.
次に、図1のS2、S3及び図2に示したように、種基板101のエピタキシャル成長を行わない面(すなわち、裏主表面103)及び側面104に対して、常圧CVDにより500nmのシリコン酸化膜(被膜)111を堆積した後、シリコン酸化膜111を堆積しなかった面(すなわち、表主表面102)の外周部に回り込んだシリコン酸化膜111と側面104に堆積したシリコン酸化膜111を所定の位置までフッ酸で除去し、次に表主表面102をコロイダルシリカベースの研磨剤を用いてエピタキシャル成長を行うことができる品質(エピレディー品質)の鏡面として、さらに洗浄を施した(工程S2、S3)。
Next, as shown in S2 and S3 of FIG. 1 and FIG. 2, the surface of the
このシリコン酸化膜を形成した種基板100に対し、図1のS4に示したように、図8に示したHVPE装置1により中心厚さ800μmの窒化ガリウムのエピタキシャル層201を形成した(工程S4)。なお、ここではHVPE装置に2枚の種基板を投入してエピタキシャル成長を行った。エピタキシャル成長の成長温度は1050℃、成長速度は150μm/時に設定した。
As shown in S4 of FIG. 1, an
次に、図1のS5に示したように、このように中心厚さ800μmの窒化ガリウムをエピタキシャル成長した基板200のシリコン酸化膜111上の外周部コーナーに成長した多結晶(図3の堆積物211)を種基板101の裏主表面側について0.5μm粒径のダイヤモンド砥粒を用いて大まかに除去したのちにシリコン酸化膜111をフッ酸でエッチング除去し、初期の裏主表面103に平行な面(基準面303)を確保した(工程S5)。
Next, as shown in S5 of FIG. 1, the polycrystalline (the
次に、図1のS6に示したように面取り及びガイド溝形成を行った(工程S6)。具体的には、まず、エピタキシャル成長基板200を吸着ステージ510(図5参照)に載せ、エピタキシャル成長基板200のセンタリングを行った後に、外周部を所定の直径になるようにダイヤモンドホイール(図5の面取り及びガイド溝形成用ホイール520)で研削した。この段階では研削面はステージ回転面に対し、垂直とした。また、種基板101のオリエンテーションフラットの位置に合せて、基準面303を基準として、エピタキシャル成長基板200にオリエンテーションフラットの再加工も行った。続いて、上記と同じダイヤモンドホイール(図5の面取り及びガイド溝形成用ホイール520)を用いて、エピタキシャル成長基板200の面取り部の所定の位置、すなわち、基準面303から550μmの位置に横V溝の形成をした。この時、オリエンテーションフラット部はV溝研削をしなかった。
Next, chamfering and guide groove formation were performed as shown in S6 of FIG. 1 (step S6). Specifically, first, the
次に、図1のS7に示したように、ワイヤーソーを用いて上記エピタキシャル成長基板200を具体的には以下のように2分割スライスした(工程S7)。スライスワイヤーは線径200μmのダイヤモンドワイヤーを用いた。スライス終了時のチッピングを防止するために当て板をエポキシ樹脂でオリエンテーションフラット部に接着した後、エピタキシャル成長基板200を、真空吸着型の2分割スライス用ステージにオリエンテーションフラットをスライス終端側にセットした。スライス時にはクーラントを流し、スライス速度は0.2mm/分で行った。
Next, as shown in S <b> 7 of FIG. 1, the
この段階で2種の窒化ガリウム自立基板(図7に示した窒化物半導体自立基板300及び400)が作製された。このうち、シリコン酸化膜111で裏面コーティングしなかった側の窒化ガリウム自立基板、すなわち、エピタキシャル成長面を有する窒化ガリウム自立基板400については、厚さのバラツキが大きいので、図1のS8’に示したように、両主表面を研削・研磨した(工程S8’)。具体的には、スライス面205bを基準面として、15μm径、3μm径、0.5μm径のダイヤモンド砥粒で所定の厚さまで3段階で研削して基板の平行度を確保した。
At this stage, two types of gallium nitride free-standing substrates (the nitride semiconductor free-standing
その後、アルカリ溶液中で窒化ガリウムのエッチングを行い歪除去した。この自立基板の一部は、再び裏主表面に被膜を形成する工程(工程S2)に戻し、残りについてはエピタキシャル成長前の鏡面研磨(工程S9’)を行って製品にした。 Thereafter, gallium nitride was etched in an alkaline solution to remove strain. A part of this free-standing substrate was returned to the step of forming a film on the back main surface (step S2), and the rest was subjected to mirror polishing before epitaxial growth (step S9 ') to obtain a product.
もう一方の窒化ガリウム自立基板(図7の基準面を有する窒化物半導体自立基板300)については、図1のS8に示したように、スライス面205a側を3μm径、0.5μm径のダイヤモンド砥粒で所定の厚さまで2段階で研削して(工程S8)、次に面取り部も同様に0.5μm径のダイヤモンド砥粒で所定の時間研削した。その後、窒化ガリウム自立基板300全体をアルカリ溶液でエッチングした。この自立基板の一部を裏主表面に被膜を形成する工程(S2)に戻した。
For the other gallium nitride free-standing substrate (nitride semiconductor free-standing
残りについては、図1のS9に示したように、窒化ガリウム自立基板300のスライス面205a側をコロイダルシリカをベースとする研磨剤を用いて、潜傷がなくなる深さまで研磨して、エピタキシャル成長を行うことができる品質(エピレディー品質)の表面を有する自立基板とした(工程S9)。
As for the rest, as shown in S9 of FIG. 1, the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
100…被膜が形成された種基板、 101…種基板(窒化物半導体自立基板)、
102…表主表面、 103…裏主表面、 104…側面、 111…被膜、
200…エピタキシャル成長基板、 201…エピタキシャル層、
201a、201b…分割されたエピタキシャル層、
204…ガイド溝、 205a、205b…スライス面、 211…堆積物、
300…基準面を有する窒化物半導体自立基板、 303…基準面、
400…基準面を有しない窒化物半導体自立基板、
510…吸着ステージ、 520…面取り及び溝形成用ホイール、
1…エピタキシャル成長装置(HVPE装置)、 2…縦型反応管(チャンバー)、
3…アンモニア導入管、 4…反応ガス(塩化水素)導入管、
5…希釈用ガス導入管、
6…原料III族金属(ガリウム)用ボート、 7…第一のヒーター、
8…III族金属化合物(塩化ガリウム)生成管、 9…第二のヒーター、
10…整流板、 11…III族金属化合物(塩化ガリウム)吹き出し管、
13…サセプター、 14…内部保護管、 15…ガス排出管。
100 ... Seed substrate on which a film is formed, 101 ... Seed substrate (nitride semiconductor free-standing substrate),
102 ... Front main surface, 103 ... Back main surface, 104 ... Side surface, 111 ... Coating,
200: Epitaxial growth substrate, 201: Epitaxial layer,
201a, 201b ... divided epitaxial layers,
204 ... Guide groove, 205a, 205b ... Sliced surface, 211 ... Sediment,
300 ... Nitride semiconductor free-standing substrate having a reference plane; 303 ... Reference plane;
400... A nitride semiconductor free-standing substrate having no reference plane,
510 ... Suction stage, 520 ... Chamfering and groove forming wheel,
DESCRIPTION OF
3 ... Ammonia introduction pipe, 4 ... Reaction gas (hydrogen chloride) introduction pipe,
5 ... Gas introduction pipe for dilution,
6 ... Raw material group III metal (gallium) boat, 7 ... First heater,
8 ... Group III metal compound (gallium chloride) production tube, 9 ... Second heater,
10 ... Rectifying plate, 11 ... Group III metal compound (gallium chloride) blowing tube,
13 ... susceptor, 14 ... internal protective tube, 15 ... gas discharge tube.
Claims (6)
前記種基板となる窒化物半導体自立基板を準備する工程と、
前記種基板の裏主表面全体及び側面の少なくとも一部にSiO2又はSi3N4からなる被膜を形成する工程と、
前記種基板の表主表面上に、前記種基板と同種の窒化物半導体をエピタキシャル成長する工程と、
前記エピタキシャル成長を行ったエピタキシャル成長基板の前記被膜上に析出した堆積物及び前記被膜を除去する工程と、
前記エピタキシャル成長基板を、前記被膜を除去した主表面を基準面として、平行にスライスして2分割する工程と
を含み、1枚の種基板から2枚の窒化物半導体自立基板を製造することを特徴とする窒化物半導体自立基板の製造方法。 A method of manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate by epitaxially growing a nitride semiconductor of the same type as the seed substrate on a front main surface of a nitride semiconductor free-standing substrate to be a seed substrate, and slicing the epitaxially grown epitaxial substrate after the epitaxial growth. At least,
Preparing a nitride semiconductor free-standing substrate to be the seed substrate;
Forming a film made of SiO 2 or Si 3 N 4 on the entire back main surface and at least part of the side surface of the seed substrate;
Epitaxially growing a nitride semiconductor of the same type as the seed substrate on the front main surface of the seed substrate;
Removing the deposit deposited on the film of the epitaxial growth substrate on which the epitaxial growth has been performed and the film;
A step of slicing the epitaxial growth substrate in parallel with a main surface from which the coating has been removed as a reference plane and dividing the substrate into two to produce two nitride semiconductor free-standing substrates from one seed substrate. A method for manufacturing a nitride semiconductor free-standing substrate.
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