JP5569167B2 - Iii族窒化物単結晶基板の製造方法 - Google Patents
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Description
(a)切断時間の大幅な短縮による高速化
(b)切断による反りの発生や厚さの変動の減少による高精度化
(c)切断による加工変質層の薄層化による経済性の向上
はじめに、直径3インチの円形c面GaN基板を用意した。そのGa極性面に、HVPE法でさらにGaNを成長させた。これにより、厚さが20mmのGaNインゴットを得た。次に、図3〜4に示すように、このインゴット20をマルチワイヤソー10(図1参照)でスライスし、(0001)面を[1−210]向に5°傾けた面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。用いたワイヤソー10は、水平面内に平行に並んだワイヤ列11を備えている。ワイヤ列11は、等間隔で互いに平行な多数の溝(ワイヤガイド)が刻まれたワークローラ12a、12b、12cによって高速で往復運動する。ワイヤ列11の下方には鉛直方向の上下するステージ31が設けられている。ステージ31に支持材32を介して切断対象物である複数のインゴット20を固定し、高速で往復運動するワイヤ列11に向かって所定の速度で上昇させることで切断が行われる。
・切断速度:15mm/h
・切断方向:[10−10]
・ワイヤ:固定砥粒(ダイヤモンド電着)、ダイヤ平均粒径30μm、素線径160μm
・スラリ:水性研削液WS−703D(共栄社化学社製)
・スラリ温度設定:30℃
・ワイヤ揺動:±0.5°/2Hz
・ワイヤ走行速度:400m/min
・ワイヤ供給量:2m/min.
・ワイヤ張力:30N
実施例1と同様にして(以下、図面の符号の引用を省略する)、直径3インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(0001)面を[1−210]方向に5°傾けた面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。切断方向は[10−10]とした。このとき、切断方向[10−10]は、劈開面である(10−10)面の法線ベクトルと丁度平行になる。その他の条件は以下のようにした。
・切断速度:15mm/h
・切断方向:[10−10]
・ワイヤ:遊離砥粒、ダイヤ平均粒径10μm、素線径160μm
・スラリ:油性スラリ
・スラリ温度設定:30℃
・ワイヤ揺動:±0.5°/2Hz
・ワイヤ走行速度:330m/min
・ワイヤ供給量:9m/min.
・ワイヤ張力:30N
実施例1と同様にして、直径2.5インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(0001)面を[1−210]方向に5°傾けた面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。切断方向は、切断面内で[10−10]を[1−210]方向に10°傾けた方向とした。このとき、切断方向は、劈開面である(10−10)面の法線ベクトルと10°の角度をなす。その他の条件は実施例1と同様とした。
実施例1と同様にして、直径3インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(10−10)面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。
実施例1と同様にして、直径3インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(11−20)面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。
実施例1と同様にして、直径3インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(11−22)面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。
実施例1と同様にして、直径3インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(10−11)面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。
実施例1と同様にして、直径3インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(10−12)面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。
実施例1と同様にして、直径3インチ、厚さ20mmのGaNインゴットを準備した。このインゴットをマルチワイヤソーでスライスし、(20−21)面を主面とするウェハブランクを複数枚得た。
はじめに、直径3インチの円形c面GaN基板を用意した。そのGa極性面に、HVPE法でさらにGaNを成長させた。これにより、厚さが20mmのGaNインゴットを得た。
はじめに、直径3インチの円形c面GaN基板を用意した。そのGa極性面に、HVPE法でさらにGaNを成長させた。これにより、厚さが20mmのGaNインゴットを得た。あ
上述の実施例においては、HVPE法で成長させたGaNについてのみ説明したが、本発明はGaNそのものの固有の特性を利用してなされたものであるから、どのような成長方法によって成長させたGaNであっても用いられることができる。また、AlN等の、GaNと同様の結晶構造を有する結晶に対しても有効である。
11 ワイヤ(ワイヤ列)
12a ワークローラ
12b ワークローラ
12c ワークローラ
12ar ワークローラ回転軸
12br ワークローラ回転軸
12cr ワークローラ回転軸
20 インゴット
31 ステージ
32 支持材
Claims (9)
- 固定砥粒ワイヤを用いたワイヤソーによってインゴットを切断して、III族窒化物単結晶基板を前記インゴットから切り出す、基板切り出し工程を含むIII族窒化物単結晶基板の製造方法であって、
前記基板切り出し工程は、切断速度を10mm/h以上30mm/h以下とし、インゴットの切断方向とインゴットの劈開面の法線とのなす角度が2°以下にして行うことにより、ダメージ層の厚さを30μm以下にするIII族窒化物単結晶基板の製造方法。 - 前記ワイヤソーの前記固定砥粒ワイヤに用いられる固定砥粒は、ダイヤモンド、炭化ケイ素(SiC)又は炭化ホウ素(BC)である請求項1に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
- 前記インゴットの切断面と(0001)面とのなす角度は、5°以下であり、前記インゴットの劈開面は、(10−10)面又は(11−20)面である請求項1又は2に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
- 前記インゴットの切断面と(10−10)面とのなす角度は、5°以下であり、前記インゴットの劈開面は、(0001)面又は(11−20)面である請求項1又は2に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
- 前記インゴットの切断面と(11−20)面とのなす角度は、5°以下であり、前記インゴットの劈開面が(0001)面又は(10−10)面である請求項1又は2に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
- 前記インゴットの切断面と(11−22)面とのなす角度は、5°以下であり、前記インゴットの劈開面は、(10−10)面である請求項1又は2に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
- 前記インゴットの切断面と(10−11)面とのなす角度は、5°以下であり、前記インゴットの劈開面は、(11−20)面である請求項1又は2に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
- 前記インゴットの切断面と(10−12)面とのなす角度は、5°以下であり、前記インゴットの劈開面は、(11−20)面である請求項1又は2に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
- 前記インゴットの切断面と(20−21)面とのなす角度は、5°以下であり、前記インゴットの劈開面は、(11−20)面である請求項1又は2に記載のIII族窒化物単結晶基板の製造方法。
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