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公開番号2025103918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221650
出願日2023-12-27
発明の名称再生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基板の新規な再生技術を提供する。
【解決手段】再生基板の製造方法は、(a)主面上にIII族窒化物で構成された層が堆積した基板を用意する工程と、(b)基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、層をエッチング除去する工程と、を有し、(b)では、基板に対してモニタ光を照射し、モニタ光の反射率の変化を測定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
（ａ）主面上にＩＩＩ族窒化物で構成された層が堆積した基板を用意する工程と、
（ｂ）前記基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、前記層をエッチング除去する工程と、を有し、
前記（ｂ）では、前記基板に対してモニタ光を照射し、前記モニタ光の反射率の変化を測定する再生基板の製造方法。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記（ｂ）では、前記モニタ光の反射率の変化に基づいて、前記層をエッチング除去する処理の終点を検知する
請求項１に記載の再生基板の製造方法。
【請求項３】
前記（ｂ）では、前記終点を検知した後に、前記基板に対するハロゲン含有ガスの供給を停止する
請求項２に記載の再生基板の製造方法。
【請求項４】
前記（ｂ）では、前記モニタ光の反射率が、前記層がエッチング除去されることに伴い一旦低下してから上昇する挙動に基づいて、前記層をエッチング除去する処理の終点を検知する
請求項２に記載の再生基板の製造方法。
【請求項５】
前記（ｂ）では、前記モニタ光の反射率が、前記層がエッチング除去されることに伴い一旦低下してから上昇し、所定の反射率に到達した後に一定値を保つ挙動に基づいて、前記層をエッチング除去する処理の終点を検知する
請求項２に記載の再生基板の製造方法。
【請求項６】
前記（ｂ）では、加熱条件下で前記層をエッチング除去する処理を行い、
前記所定の反射率は、前記層をエッチング除去する処理の処理温度における前記主面の反射率である
請求項５に記載の再生基板の製造方法。
【請求項７】
前記（ｂ）では、前記層のエッチング除去に伴い前記層の表面の表面粗さが粗くなるような条件で、前記層をエッチング除去する処理を行う
請求項１に記載の再生基板の製造方法。
【請求項８】
前記（ｂ）では、処理ガス中のハロゲン含有ガス濃度を０．０１％以上とする
請求項７に記載の再生基板の製造方法。
【請求項９】
前記（ｂ）を行う前に、前記基板を還元雰囲気中でアニールする工程を有する
請求項７に記載の再生基板の製造方法。
【請求項１０】
前記基板は、ＩＩＩ族窒化物とは異なる材料であって、前記ＩＩＩ族窒化物と比べて前記ハロゲン含有ガスによりエッチングされにくい材料で構成され、
前記主面は、前記層のエッチング除去に伴い最も粗くなった時点での前記層の表面と比べて平坦である、
請求項７に記載の再生基板の製造方法。
（【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族窒化物で構成された層が堆積した基板を用意する工程と、
（ｂ）前記基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、前記層をエッチング除去する工程と、を有し、
前記（ｂ）では、前記基板に対してモニタ光を照射し、前記モニタ光の反射率の変化を測定する再生基板の製造方法
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族窒化物で構成された層が堆積した基板を用意する工程と、
（ｂ）前記基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、前記層をエッチング除去する工程と、
（ｃ）前記ＩＩＩ族窒化物が除去された前記主面上に結晶を成長させる工程と、を有し、
前記（ｂ）では、前記基板に対してモニタ光を照射し、前記モニタ光の反射率の変化を測定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族窒化物で構成された層２０が堆積した基板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、基板１０に対してハロゲン含有ガスを供給し、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、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、モニタ光２６１の反射率変化の例を示すグラフである。
図５（ａ）は、実施形態の変形例における、複数の基板１０が載置されるサセプタ２２０、および、モニタ光２６１の測定位置２６２を示す概略図であり、図５（ｂ）は、測定位置２６２の近傍を示す概略図である。
図６は、再生基板１０ａの主面１１上に、ＩＩＩ族窒化物で構成された新たな層２０ａ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基板の製造方法は、主面上にＩＩＩ族窒化物で構成された層が堆積した基板を用意する工程と、基板に対してハロゲン含有ガスを供給し、当該層をエッチング除去する工程と、を有する。当該層をエッチング除去する工程では、基板に対してモニタ光を照射し、モニタ光の反射率の変化を測定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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