[发明专利]Ⅲ族氮化物基板的制造方法

说明书

本申请是申请号为200580001736X，申请日为2005年12月27日，发明名称为“III族氮化物基板的制造方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及第三族氮化物基板的制造方法。

背景技术

半导体基板的制造工序中，包含有将结晶块切断(切片)为板状的工序。作为将结晶块切断为板状的方法之一，存在有使用移动金属线列(多线锯)切断结晶块的方法。例如，在专利文献1中，公开有使用多线锯切断硅结晶块的方法。另外，在专利文献2中，公开有下述方法：使用多线锯，切断包含GaAs、InP、GaSb等第三至第四族化合物半导体的结晶块。另外，在专利文献3中，公开有下述方法：使用多线锯，切断包含GaN等第三族氮化物的结晶块。

专利文献1：日本专利特开2001-1335号公报

专利文献2：日本专利第2842307号公报

专利文献3：日本专利特表2003-527296号公报

然而，GaN等第三族氮化物因溶液成长较为困难，故而难以制造如Si或GaAs的长条结晶块，现在所能实现的结晶块厚度至多为数mm以下。因此，用在板状切断的技术尚未确立。

GaN等第三族氮化物，其相比于Si或GaAs等其它半导体材料较硬(例如，GaN单晶的维氏硬度约为1300kg/mm²)。此外，第三族氮化物结晶，其通常结晶缺陷密度多为10⁵个/cm²以上(GaAs的结晶缺陷密度为10³个/cm²以下)，在结晶成长时也易产生混入有凹坑或夹杂物等微小缺陷。因此，切断包含第三族氮化物结晶的结晶块后形成基板时，该基板上易产生裂缝(裂纹、缺陷)。

本发明鉴于上述问题而形成，其目的在于提供一种第三族氮化物基板的制造方法，通过移动金属线列，可降低切断结晶块时产生裂缝的产生率。

发明内容

为解决上述课题，本发明的第三族氮化物基板的制造方法，使用金属线列，切断包含六方晶系第三族氮化物结晶的结晶块，且具备下述工序，切断结晶块时，将金属线列所包含的各金属线的延长方向相对于结晶块的{1-100}面倾斜3°以上；上述工序是将结晶块及金属线列中至少一方在与金属线列所包含的各金属线延长方向交叉的方向上进行传送并且一边供给研磨液一边切断结晶块，以此方式切断结晶块。

本发明者为解决上述课题，对针对在第三族氮化物结晶的各种切断条件进行尝试，其结果发现第三族氮化物结晶中作为最易劈开的劈开面，即{1-100}面与金属线延长方向的所成角，对裂缝产生率存在有较大影响。而且，本发明者发现：通过使金属线列所包含的各金属线延长方向相对结晶块的{1-100}面倾斜3°以上，可显著降低裂缝的产生率。

另外，第三族氮化物基板的制造方法，在切断结晶块的工序前，还具备在结晶块上形成沿着结晶块(11-20)面的定向平面的工序，在实施切断结晶块的工序时，优选为将延长方向相对于结晶块(11-20)面的倾斜角设为27°以下。第三族氮化物结晶的(11-20)面，因与劈开性较高的(1-100)面垂直，故而作为定向平面(以下称为OF面)较佳。另外，(11-20)面相对于(1-100)面的等价面倾斜30°。因此，通过将金属线的延长方向相对于该(11-20)面的倾斜角设为27°以下，金属线的延长方向相对于{1-100}面可倾斜3°以上，故而可显著降低裂缝的产生率。

此外，根据上述方法，可获得以下效果。第三族氮化物结晶，其相比于其它半导体结晶较硬，另外，因氮面与其相对侧的第三族原子面上硬度或耐药性等物性不同，相比于其它半导体结晶，切断时的传送速度被抑制得较低，切断较费时。根据上述方法，使用OF面可缩短切断距离(结晶块传送方向的外径)，故而可缩短切断所需的时间。另外，若以将OF面置在切断开始侧的方式配置结晶块，则因结晶块中开始切断的部分并非圆周面而是平面，故而可使结晶块与金属线列的位置易在对准。