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公開番号2025103919
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221651
出願日2023-12-27
発明の名称再生SiC基板の製造方法および積層構造体の製造方法
出願人住友化学株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250702BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】III族窒化物の成長下地基板として用いられたSiC基板の新規な再生技術を提供する。
【解決手段】再生SiC基板の製造方法は、(a)主面上にIII族窒化物が付着したSiC基板を用意する工程と、(b)SiC基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、主面上からIII族窒化物を除去する工程と、(c)III族窒化物が除去されたSiC基板に対して水素含有ガスを供給し、主面を改質する工程と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
（ａ）主面上にＩＩＩ族窒化物が付着したＳｉＣ基板を用意する工程と、
（ｂ）前記ＳｉＣ基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、前記主面上から前記ＩＩＩ族窒化物を除去する工程と、
（ｃ）前記ＩＩＩ族窒化物が除去された前記ＳｉＣ基板に対して水素含有ガスを供給し、前記主面を改質する工程と、
を有する再生ＳｉＣ基板の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記（ｂ）では、前記主面にＳｉ欠損領域を形成し、
前記（ｃ）では、前記主面から前記Ｓｉ欠損領域を除去する
請求項１に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項３】
前記（ｂ）を、前記主面の全域に前記Ｓｉ欠損領域を形成することが可能な条件下で行う
請求項２に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項４】
前記（ｃ）を、前記主面の全域から前記Ｓｉ欠損領域を除去することが可能な条件下で行う
請求項２に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項５】
前記（ｃ）を、前記（ｂ）よりも高い温度条件下で行う
請求項４に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項６】
前記（ｂ）では、前記ハロゲン含有ガスとして、Ｆ
２
ガス、Ｃｌ
２
ガス、Ｂｒ
２
ガス、Ｉ
２
ガス、ＮＦ
３
ガス、ＣｌＦ
３
ガス、ＨＦガス、ＨＣｌガス、ＨＢｒガス、および、ＨＩからなる群より選択される少なくともいずれかのガスを用いる
請求項１に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項７】
前記（ｃ）では、前記水素含有ガスとして、Ｈ
２
ガス、ＮＨ
３
ガス、Ｎ
２
Ｈ
２
ガス、Ｎ
２
Ｈ
４
ガス、および、Ｎ
３
Ｈ
８
ガスからなる群より選択される少なくともいずれかのガスを用いる
請求項１に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項８】
前記ＩＩＩ族窒化物は、Ｉｎ
ｘ
Ａｌ
ｙ
Ｇａ
（１－ｘ－ｙ）
Ｎ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）の組成式で表される物質を含む
請求項１に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項９】
前記（ｂ）と前記（ｃ）とを、同一の処理容器内で連続して行う
請求項１に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）および前記（ｃ）と、前記処理容器内にハロゲン含有ガスを供給して前記処理容器内をクリーニングする工程とを、並行して、あるいは、連続して行う
請求項１に記載の再生ＳｉＣ基板の製造方法。
（【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、再生ＳｉＣ基板の製造方法および積層構造体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）等のＩＩＩ族窒化物は、発光素子、トランジスタ等の半導体素子を製造するための材料として用いられている。ＩＩＩ族窒化物をエピタキシャル成長させるための成長下地基板として、サファイア基板、炭化シリコン（ＳｉＣ）基板等が用いられている。
【０００３】
各種の事情により、ＩＩＩ族窒化物の成長に一旦用いられた成長下地基板を、再度ＩＩＩ族窒化物の成長に用いることができるように、再生させたい場合がある（例えばサファイア基板の再生について、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１０７１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一目的は、ＩＩＩ族窒化物の成長下地基板として用いられたＳｉＣ基板の新規な再生技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
（ａ）主面上にＩＩＩ族窒化物が付着したＳｉＣ基板を用意する工程と、
（ｂ）前記ＳｉＣ基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、前記主面上から前記ＩＩＩ族窒化物を除去する工程と、
（ｃ）前記ＩＩＩ族窒化物が除去された前記ＳｉＣ基板に対して水素含有ガスを供給し、前記主面を改質する工程と、
を有する再生ＳｉＣ基板の製造方法
が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
（ａ）主面上にＩＩＩ族窒化物が付着したＳｉＣ基板を用意する工程と、
（ｂ）前記ＳｉＣ基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、前記主面上から前記ＩＩＩ族窒化物を除去する工程と、
（ｃ）前記ＩＩＩ族窒化物が除去された前記ＳｉＣ基板に対して水素含有ガスを供給し、前記主面を改質する工程と、
（ｄ）改質後の前記主面上に結晶を成長させる工程と、
を有する積層構造体の製造方法
が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
ＩＩＩ族窒化物の成長下地基板として用いられたＳｉＣ基板の新規な再生技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１（ａ）は、主面１１上にＩＩＩ族窒化物が付着した（ＩＩＩ族窒化物からなる層２０が形成された）ＳｉＣ基板１０（積層構造体１００）を用意する工程を示す概略図であり、図１（ｂ）は、積層構造体１００を処理装置２００に搬入し、層２０を除去する処理に先立つ前処理を行う工程を示す概略図である。
図２（ａ）は、ＳｉＣ基板１０に対してハロゲン含有ガスを供給し、ＳｉＣ基板１０の主面１１上から層２０を（ＩＩＩ族窒化物を）除去する工程を示す概略図であり、図２（ｂ）は、層２０が（ＩＩＩ族窒化物が）除去されたＳｉＣ基板１０に対して水素含有ガスを供給し、主面１１を改質する工程を示す概略図である。
図３は、ＳｉＣ基板１０の再生処理における温度およびガス供給のタイミングチャートである。
図４は、変形例によるＳｉＣ基板１０の再生処理に係るサセプタ２２０を示す概略図である。
図５は、再生ＳｉＣ基板１０ａの主面１１上（ＳｉＣ基板１０の改質後の主面１１上）に、ＩＩＩ族窒化物で構成された新たな層２０ａを（結晶を）成長させる工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜一実施形態＞
本発明の一実施形態による再生ＳｉＣ基板の製造方法について説明する。本実施形態による再生ＳｉＣ基板の製造方法は、主面上にＩＩＩ族窒化物が付着したＳｉＣ基板を用意する工程と、ＳｉＣ基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、主面上からＩＩＩ族窒化物を除去する工程と、ＩＩＩ族窒化物が除去されたＳｉＣ基板に対して水素含有ガスを供給し、主面を改質する工程と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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