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公開番号2024003681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-15
出願番号2022102994
出願日2022-06-27
発明の名称SAM基板の再利用方法
出願人株式会社福田結晶技術研究所
代理人個人
主分類C30B 29/22 20060101AFI20240105BHJP(結晶成長)
要約【課題】フレッシュな基板と同様の結果が従来より効率よくかつ得られるSAM再利用方法を提供すること。
【解決手段】ScAlMgO₄(以下「SAM」と記す。)基板上に、Ga化合物からなる層を気相成長させ、室温に戻したときに、前記Ga化合物からなる層とSAM基板とを分離し、分離したSAM基板を再加工することで、該SAM基板上に新たな層の成長を可能にするSAM基板の再利用方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＳｃＡｌＭｇＯ
４
（以下「ＳＡＭ」と記す。）基板上に、Ｇａ化合物からなる層を気相成長させ、室温に戻したときに、前記Ｇａ化合物からなる層とＳＡＭ基板とを分離し、分離したＳＡＭ基板を再加工することで、該ＳＡＭ基板上に新たな層の成長を可能にするＳＡＭ基板の再利用方法。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記Ｇａ化合物からなる層は、１又は複数の層からなる請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項３】
前記１又は複数の層は、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡＩＮ、ＡＩＮ、Ｇａ
２
Ｏ
３
のいずれかからなる層である請求項２記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項４】
前記気相成長はＨＶＰＥ又はＭＯＶＰＥである請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項５】
前記気相成長はＭＢＥである請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項６】
前記再加工は、分離した前記ＳＡＭの表面層を研磨によってエピレディにする請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項７】
前記研磨による研磨量は、４０～６０μｍである請求項６記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項８】
前記研磨による研磨量は、２０～３０μｍである請求項６記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項９】
前記再加工は、前記ＳＡＭの表面から２０～３０μｍの位置における劈開によりエピレディにする請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
【請求項１０】
前記ＳＡＭ基板のサイズは５０ｍｍ以上である請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＭ基板の再利用方法に係る。
本発明は、ＧａＮ等化合物が成長可能にするＳＡＭ加工方法及び再加工基板に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ＧａＮ基板は、従来、異種基板サファイアを用いて、ＭＯＶＰＥ法にて低温（≒６００℃）でＧａＮのバッファ層を作成し、その上に約１０００°Ｃで約３μｍのＧａＮ薄膜を成長させる。これをＧａＮテンプレートと呼び、この上にＨＶＰＥ法で約ｌｍｍのＧａＮ厚膜を成長させ、異種基板サファイアを分離してＧａＮ自立基板を作製している。
問題点は、ＧａＮとサファイアとの格子不整合率が１８％と大きいため、（１）転位密度が高い、（２）ウエハサイズが直径２インチ以上になるとサファイアとＧａＮとの分離が困難でクラックがはいり易く良品歩留が１０～２０％と悪い、という点である。
サファイアと格子不整率が１．８％と小さいＳＡＭに変えると、（１）転位密度が１桁以上小さくなる、（２）ＳＡＭとＧａＮは成長の冷却時に自然に分離（はくり）する。ＧａＮ自立基板の剥離は１００％の高歩留まりである。
【０００３】
この自立基板作製工程で、ＧａＮとＳＡＭ基板とは冷却時に分離するため、ＳＡＭ基板の再利用の可能性が非特許文献１において報告されている。また、分離後のＳＡＭ基板の劈開により、劈開後の面は新品ＳＡＭ基板の面とほとんど同じであることが報告されている。すなわち、非特許文献２では、１０ｍｍ×１０ｍｍ角基板で、基板表面はナイフェッジにより、劈開を利用している。
【０００４】
劈開面が棚状により、エピレディ条件を見たさない時は、研磨加工することも示唆された。
（非特許文献３）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
K.0hnishi,eta1.,Applied Physics Express,10(10),101001.(2017)
KOhnishi,et a1., Japanese Journa1ofApplied Physics,58,SC1023(2019）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、フレッシュな基板と同様の結果が従来より効率よくかつ得られるＳＡＭ再利用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、ＳｃＡｌＭｇＯ
４
（以下「ＳＡＭ」と記す。）基板上に、Ｇａ化合物からなる層を気相成長させ、室温に戻したときに、前記Ｇａ化合物からなる層とＳＡＭ基板とを分離し、分離したＳＡＭ基板を再加工することで、該ＳＡＭ基板上に新たな層の成長を可能にするＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項２に係る発明は、前記Ｇａ化合物からなる層は、１又は複数の層からなる請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項３に係る発明は、前記１又は複数の層は、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡＩＮ、ＡＩＮ、Ｇａ
２
Ｏ
３
のいずれかからなる層である請求項２記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項４に係る発明は、前記気相成長はＨＶＰＥ又はＭＯＶＰＥである請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項５に係る発明は、前記気相成長はＭＢＥである請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項６に係る発明は、前記再加工は、分離した前記ＳＡＭの表面層を研磨によってエピレディにする請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項７に係る発明は、前記研磨による研磨量は、４０～６０μｍである請求項６記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項８に係る発明は、前記研磨による研磨量は、２０～３０μｍである請求項６記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項９に係る発明は、前記再加工は、前記ＳＡＭの表面から２０～３０μｍの位置における劈開によりエピレディにする請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項１０に係る発明は、前記ＳＡＭ基板のサイズは５０ｍｍ以上である請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項１１に係る発明は、前記ＳＡＭ基板の面方位は（０００１）面、又は（０００１）面に対してオフ角が±０．５度以内である請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
請求項１２に係る発明は、前記オフ角の精度は面方位に対して±０．１度以内である請求項１記載のＳＡＭ基板の再利用方法である。
【発明の効果】
【０００８】
フレッシュな基板と同様の結果が従来よりも効率よく得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施するための形態に係るＳＡＭ基板の再利用プロセスを示す概念図である。
実施例に係り、剥離したＳＡＭ基板の表面を示す写真である。
実施例に係り、表面研磨した基板の表面を示す写真である。
実施例５に係り、クラック無、無色透明な１０ｍｍ－３．５インチのＳＡＭ単結晶を示す外観写真である。
実施例５に係り、ＳＡＭのエピレディウエハを示す外観写真である。
実施例５に係り、１２０ｍｍ径のルツボを用いた結晶をカットした表面のＸＲＴ写真及びＸ拡大図である。
実施例５に係り、１５０ｍｍ径のルツボを用いた結晶をカットした表面のＸＲＴ写真及びＸ拡大図である。
図１の再掲図である。
実施例５に係り、ＳＡＭ及びサファイア基板上の作製自立ＧａＮウエハ及び分離後のウエハの外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書において、次の用語は、それぞれ以下に述べる意味として用いられる。
自立基板とは、異種基板上に成長したものではなく、単体で基板として存在できる基板である。
（【００１１】以降は省略されています）

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