(57)【要約】【課題】レーザダイオード素子等の製造に好ましく用い得る、うねりの小さいオリフラを有する窒化物半導体基板、オリフラ方位の変動幅の小さい基板ロット、あらゆる窒化物半導体基板に方位精度よくオリフラを形成できる方法を提供する。【解決手段】表面うねりＷｃｍが２μｍ未満のオリエンテーション・フラットを有する窒化物半導体基板。ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板間におけるオリエンテーション・フラット方位の変動幅が０．２°未満である基板ロット。窒化物半導体基板にオリエンテーション・フラットを形成する方法。仮ＯＦを有する窒化物半導体基板を準備、仮ＯＦの方位ズレを調べ、仮ＯＦを方向の基準に用いて、窒化物半導体基板を、切断装置のワークテーブル上に設置し、ワークテーブル上の窒化物半導体基板の方向を、上記で調べた仮ＯＦの方位ズレに応じて修正し、切断装置で窒化物半導体基板を切断してオリエンテーション・フラットを形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面うねりＷｃｍが２μｍ未満のオリエンテーション・フラットを有することを特徴とする、窒化物半導体基板。
【請求項２】
Ｃ面基板であり、かつ、主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有することを特徴とする、請求項１に記載の窒化物半導体基板。
【請求項３】
非極性基板または半極性基板であることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物半導体基板。
【請求項４】
前記オリエンテーション・フラットが、回転刃による切断により形成された窒化物半導体結晶の切断面であることを特徴とする、請求項２または３に記載の窒化物半導体基板。
【請求項５】
ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板間におけるオリエンテーション・フラット方位の変動幅が０．２°未満であることを特徴とする、基板ロット。
【請求項６】
前記基板ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板の各々は、表面うねりＷｃｍが２μｍ未満のオリエンテーション・フラットを有することを特徴とする、請求項５に記載の基板ロット。
【請求項７】
前記基板ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板の各々は、Ｃ面基板であり、かつ、主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有することを特徴とする、請求項５または６に記載の基板ロット。
【請求項８】
前記基板ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板の各々は、非極性基板または半極性基板であることを特徴とする、請求項５または６に記載の基板ロット。
【請求項９】
前記オリエンテーション・フラットが、回転刃による切断により形成された窒化物半導体結晶の切断面であることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載の基板ロット。
【請求項１０】
１０〜１００００枚の窒化物半導体基板から構成されていることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか一項に記載の基板ロット。
【請求項１１】
窒化物半導体基板にオリエンテーション・フラットを形成する方法であって、
仮ＯＦを有する窒化物半導体基板を準備する第１ステップと、
前記仮ＯＦの方位ズレを調べる第２ステップと、
前記仮ＯＦを方向の基準に用いて、前記窒化物半導体基板を、切断装置のワークテーブル上に設置する第３ステップと、
前記ワークテーブル上の前記窒化物半導体基板の方向を、前記第２ステップで調べた前記仮ＯＦの方位ズレに応じて修正する第４ステップと、
前記第４ステップの後に、前記切断装置で前記窒化物半導体基板を切断してオリエンテーション・フラットを形成する第５ステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記第５ステップで形成されるオリエンテーョン・フラットの表面うねりＷｃｍが２μｍ未満であることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第５ステップでは、前記窒化物半導体基板を回転刃により切断して前記オリエンテーション・フラットを形成することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第５ステップでは、前記仮ＯＦの部分を前記窒化物半導体基板から切り落として前記オリエンテーション・フラットを形成することを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第５ステップでは、前記仮ＯＦ以外の部分を前記窒化物半導体基板から切り落として前記オリエンテーション・フラットを形成することを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第３ステップでは、前記ワークテーブル上に複数枚の前記窒化物半導体基板を設置することを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記窒化物半導体基板が、Ｃ面基板であり、かつ、主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有することを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記窒化物半導体基板が、非極性基板または半極性基板であることを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体基板、基板ロットおよびオリエンテーション・フラット（以下、オリフラと略称する）の形成方法に関する。
窒化物半導体は、ＧａＮ系半導体、ＩＩＩ族窒化物系化合物半導体などとも呼ばれ、ＧａＮ（窒化ガリウム）を含む他に、ＧａＮのＧａの一部または全部が、他の周期表１３族元素（Ｂ、Ａｌ、Ｉｎ）に置換された化合物を含む。例えば、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ等である。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板には片面が鏡面の基板、両面が鏡面の基板の２通りがある。最も一般的な半導体基板１は、主表面１１の外周形状が略円形であり、外周面１２の一部にオリフラ１３を有している（図５参照）。
一般にこの形状を有しているのは片面が鏡面の基板である。両面が鏡面の場合は、基板の表裏を判別するための目印として、オリフラ１３のほかにインデックス・フラット１４が設けられる（図６参照）。基板をおもて面側から見ると、図６に示すように、オリフラ１３を下側に向けたときにインデックス・フラット１４が左側になり、基板を裏面側から見るとその逆になる、と約束しておくことで、おもて面と裏面を判別することができる（特許文献１）。
【０００３】
オリフラやインデックス・フラットを形成する手段として、例えば、次の方法が知られている。
（ａ）円筒形のインゴット２の側面に、図７（Ａ）に示すように、予め研削でフラット部２２を形成しておく。このインゴット２をスライスして、図７（Ｂ）に示すように、フラット部２２に由来するオリフラ１３を備える半導体基板１を得る。この方法では、ＸＲＤ（Ｘ線回折）測定によりインゴットの結晶方位を調べ、それに基づいて研削の方向を決定する（特許文献１）。
【０００４】
（ｂ）円筒形のインゴットをスライスして、円盤形の半導体基板を得た後、劈開によって該半導体基板にフラットを形成する（特許文献１）。
（ｃ）所定形状にくり貫かれた型枠を用いることにより、最初からフラットを備えた形状にＧａＮ結晶を気相成長させる（特許文献２）。
（ｄ）窒化物半導体基板の内部に欠陥集中領域をストライプ状に設け、該ストライプの方向を基準にして基板の外周部の一部を切断し、オリフラを形成する（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９０６９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８５３２５号公報
【特許文献３】特開２００７−７３７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体基板のオリフラは、半導体プロセスにおける結晶方位の基準として使用される。例えば発光ダイオード素子の製造に使用される半導体基板においては、オリフラの方位精度として±０．５°程度が許容され得る。一方、レーザダイオード素子の製造に使用される半導体基板の場合、キャビティ方向や共振器形成のための劈開の方向について高い精度が要求されるため、オリフラ方位について±０．１°未満（変動幅０．２度未満）の精度が要求される。
【０００７】
前記（ａ）の、インゴットに予めフラット部を形成してからスライスする方法では、窒化物半導体基板に方位精度±０．１°未満のオリフラを形成することは簡単ではない。フラット部の形成は円筒研削法で行われるが、研削面のうねりが大きいためである。
前記（ｂ）の、劈開による方法は、劈開性の弱い六方晶系の窒化物半導体基板には適していない。
前記（ｃ）の方法では、オリフラの方位精度を確保することは困難である。特に、インゴット形成のために窒化物半導体結晶を厚く成長させる場合には、結晶の外形が型枠の形状通りとならなくなる。
【０００８】
前記（ｄ）の方法（特許文献３）は、オリフラ方位の精度が高くなる点で優れている。しかし、ストライプ状の欠陥集中領域を形成した基板にしか適用できず、汎用性に欠ける。例えば、酸素で万遍なくドープされた窒化物半導体結晶を簡便に得るには、成長中の結晶に表面ピットが多数形成される条件を用いればよいが、かかる条件ではストライプ状の欠陥集中領域を形成することはできない。
また、ストライプ状の欠陥集中領域を含む高品質の窒化物半導体結晶を形成し得るのは、窒化物半導体結晶をｃ軸成長させる場合だけである。［０００１］方向となす角度が２０〜１６０度の方向に窒化物半導体結晶を成長させる場合に、ストライプ状の欠陥集中領域を形成することは困難である。
【０００９】
特許文献１には、特定のファセットが形成されるようにＧａＮ結晶を成長させ、そのファセットをオリフラ形成の基準とする方法も記載されている。この方法は、方位精度の高いオリフラを形成し得る点で優れているが、［０００１］方向となす角度が２０〜１６０度の方向に窒化物半導体結晶を成長させる場合には、所望するファセットが必ずしも形成できるとは限らない。
また、窒化物半導体結晶をｃ軸成長させる場合であっても、酸素で万遍なくドープするために、表面ピットが多数形成される結晶成長条件を用いた場合には、所望するファセットを形成することが難しくなる。
【００１０】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。
本発明の第一の目的は、レーザダイオード素子等の製造に好ましく用い得る、うねりの小さいオリフラを有する窒化物半導体基板を提供することである。
【００１１】
本発明の第二の目的は、ロットを構成する複数の窒化物半導体基板間におけるオリフラ方位の変動幅の小さい、基板ロットを提供することである。
【００１２】
本発明の第三の目的は、ストライプ状の欠陥集中領域を有さない窒化物半導体基板や、半極性または非極性の窒化物半導体基板を含む、あらゆる窒化物半導体基板に、方位精度よくオリフラを形成できる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は以下のとおりである。
［１］
表面うねりＷｃｍが２μｍ未満のオリエンテーション・フラットを有することを特徴とする、窒化物半導体基板。
［２］
Ｃ面基板であり、かつ、主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有することを特徴とする、［１］に記載の窒化物半導体基板。
［３］
非極性基板または半極性基板であることを特徴とする、［１］に記載の窒化物半導体基板。
［４］
前記オリエンテーション・フラットが、回転刃による切断により形成された窒化物半導体結晶の切断面であることを特徴とする、［２］または［３］に記載の窒化物半導体基板。
［５］
ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板間におけるオリエンテーション・フラット方位の変動幅が０．２°未満であることを特徴とする、基板ロット。
［６］
前記基板ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板の各々は、表面うねりＷｃｍが２μｍ未満のオリエンテーション・フラットを有することを特徴とする、［５］に記載の基板ロット。
［７］
前記基板ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板の各々は、Ｃ面基板であり、かつ、主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有することを特徴とする、［５］または［６］に記載の基板ロット。
［８］
前記基板ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板の各々は、非極性基板または半極性基板であることを特徴とする、［５］または［６］に記載の基板ロット。
［９］
前記オリエンテーション・フラットが、回転刃による切断により形成された窒化物半導体結晶の切断面であることを特徴とする、［５］〜［８］のいずれか一項に記載の基板ロット。
［１０］
１０〜１００００枚の窒化物半導体基板から構成されていることを特徴とする、［５］〜［９］のいずれか一項に記載の基板ロット。
［１１］
窒化物半導体基板にオリエンテーション・フラットを形成する方法であって、
仮ＯＦを有する窒化物半導体基板を準備する第１ステップと、
前記仮ＯＦの方位ズレを調べる第２ステップと、
前記仮ＯＦを方向の基準に用いて、前記窒化物半導体基板を、切断装置のワークテーブル上に設置する第３ステップと、
前記ワークテーブル上の前記窒化物半導体基板の方向を、前記第２ステップで調べた前記仮ＯＦの方位ズレに応じて修正する第４ステップと、
前記第４ステップの後に、前記切断装置で前記窒化物半導体基板を切断してオリエンテーション・フラットを形成する第５ステップと、
を有することを特徴とする方法。
［１２］
前記第５ステップで形成されるオリエンテーョン・フラットの表面うねりＷｃｍが２μｍ未満であることを特徴とする、［１１］に記載の方法。
［１３］
前記第５ステップでは、前記窒化物半導体基板を回転刃により切断して前記オリエンテーション・フラットを形成することを特徴とする、［１１］または[１２]に記載の方法。
［１４］
前記第５ステップでは、前記仮ＯＦの部分を前記窒化物半導体基板から切り落として前記オリエンテーション・フラットを形成することを特徴とする、［１１］〜[１３]のいずれか一項に記載の方法。
［１５］
前記第５ステップでは、前記仮ＯＦ以外の部分を前記窒化物半導体基板から切り落として前記オリエンテーション・フラットを形成することを特徴とする、［１１］〜[１３]のいずれか一項に記載の方法。
［１６］
前記第３ステップでは、前記ワークテーブル上に複数枚の前記窒化物半導体基板を設置することを特徴とする、［１１］〜[１５]のいずれか一項に記載の方法。
［１７］
前記窒化物半導体基板が、Ｃ面基板であり、かつ、主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有することを特徴とする、［１１］〜[１６]のいずれか一項に記載の方法。
［１８］
前記窒化物半導体基板が、非極性基板または半極性基板であることを特徴とする、［１１］〜[１６］のいずれか一項に記載の方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザダイオード素子等の製造に好ましく用い得る、うねりの小さいオリフラを有する窒化物半導体基板が提供される。
また、本発明によれば、ロットを構成する複数の窒化物半導体基板間におけるオリフラ方位のバラツキの小さい、基板ロットが提供される。
また、本発明によれば、ストライプ状に設けられた欠陥集中領域を含まない窒化物半導体基板や、半極性または非極性の窒化物半導体基板を含む、あらゆる窒化物半導体基板に、方位精度よくオリフラを形成できる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＸＲＤによる仮ＯＦの方位ズレの測定に関する説明図。
【図２】本発明のオリフラ形成方法の第３〜第５ステップに関する説明図。
【図３】本発明のオリフラ形成方法の変形例２に関する説明図。
【図４】オリフラに生じるチッピングの説明図。
【図５】オリフラを有する半導体基板の形状例の説明図。
【図６】オリフラ及びインデックス・フラットを有する半導体基板の形状例の説明図。
【図７】フラット部を形成したインゴットをスライスしてオリフラを有する基板を得る方法の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜窒化物半導体基板＞
本発明の一実施形態は、うねりの小さなオリフラを有する窒化物半導体基板に関する。
本発明の窒化物半導体基板は、典型的には円盤形状を有しており、その外周面の一部にオリフラを有するものであるが、限定されるものではなく、矩形板状の基板（主表面の外周形状が矩形である基板）であってもよい。矩形板状基板において、オリフラは、当該基板のひとつの端面であり得る。あるいは、本発明の窒化物半導体基板は、矩形板状の基板からひとつの角を切り落とすことでオリフラを形成した基板であり得る。
【００１７】
本発明の窒化物半導体基板において、オリフラのうねりは、表面うねりＷｃｍを指標として、通常２μｍ未満、好ましくは１．５μｍ未満、より好ましくは１μｍ未満である。ここで、表面うねりＷｃｍとは、ＪＩＳ（Ｂ0610-1987）に規定される「ろ波最大うねり」を意味する。表面うねりＷｃｍが２μｍ未満のオリフラは、例えば、窒化物半導体基板の一部が回転刃により切断されることにより形成される。回転刃を用いる方法以外には、パルスレーザ加工が挙げられる。
【００１８】
本発明の窒化物半導体基板の寸法に限定はないが、円盤形である場合、その直径は通常２インチ（５ｃｍ）以上であり、４インチ（１０ｃｍ）以上であってもよく、通常、６インチ（１５ｃｍ）以下である。厚さは、主表面の面積に応じて適宜設定すればよく、通常２００μｍ以上、好ましくは２５０μｍ以上、また、通常１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下であるが、限定されるものではない。
【００１９】
円盤形の基板の場合、オリフラ形成によって主表面の外周に生じる直線部の長さを、基板直径の５〜５０％とすることができる。
【００２０】
本発明の窒化物半導体基板は、その主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有するＣ面基板であり得る。表面ピットが生じる条件でｃ軸成長させた窒化物半導体結晶から得られるＣ面基板は、通常、このような特徴を有するものとなる。ファセット成長領域とは、ファセット成長により形成された結晶が露出した領域である。ファセット成長とは、例えば｛１１−２２｝や｛１−１０１｝のような、Ｃ面に対して傾斜したファセット上で生じる結晶成長、つまり、表面ピットの壁面上で起こる結晶成長をいう。
【００２１】
ファセット成長の反対はＣ面成長、すなわちＣ面上で生じる結晶成長であり、Ｃ面成長により形成された結晶が露出した部分はＣ面成長領域である。ファセット成長領域が二次元的に分布した主表面において、ファセット成長領域以外の部分はＣ面成長領域である。
【００２２】
主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有するＣ面ＧａＮ基板の場合、ファセット成長領域の酸素濃度は、通常、５×１０17〜５×１０18ｃｍ-3程度である。それに対し、Ｃ面成長領域の酸素濃度は、通常、５×１０16ｃｍ-3未満である。そのため、蛍光顕微鏡で観察したときに、Ｃ面成長領域は明るく見え、ファセット成長領域は暗く見える。
【００２３】
主表面に二次元的に分布したファセット成長領域を有するＣ面窒化物半導体基板は、オリフラ形成時に基準として利用し得るストライプ状の欠陥集中領域を有さない。また、かかる基板の材料となる窒化物半導体結晶を成長する際に、オリフラ形成時に基準として利用し得るファセットを発生させることも難しい。
そのため、従来は、Ｘ線結晶方位測定装置を具備しないダイサーのような切断装置を用いて、かかる基板に方位精度よくオリフラを形成することが難しかった。しかし、本発明に係る後述の方法によれば、ダイサーを使って、かかる基板に方位精度よくオリフラを形成できる。
【００２４】
本発明の窒化物半導体基板は、その主表面の法線が、基板を構成する窒化物半導体結晶の［０００１］方向との間でなす角度が２０〜１６０度の範囲にある基板、すなわち非極性基板または半極性基板であり得る。非極性基板の典型例は、Ｍ面基板とＡ面基板である。半極性基板の例としては、主表面が（１０−１１）、（１０−１−１）、（２０−２１）、（２０−１−１）、（３０−３１）、（３０−３−１）、（１０−１２）、（１０−１−２）、（１１−２１）、（１１−２−１）、（１１−２２）、（１１−２−２）等である基板が挙げられる。
【００２５】
このような、非極性基板または半極性基板は、スライス時の材料ロスが少なくなるよう、目的とする基板の主表面の法線の方向に成長させた窒化物半導体結晶から製造される。しかし、そのようなｃ軸成長ではない成長によって、ストライプ状の欠陥集中領域や、オリフラ形成時に基準として利用し得る特定のファセットを発生させることは難しい。そのため、従来は、Ｘ線結晶方位測定装置を具備しないダイサーのような切断装置を用いて、非極性基板または半極性基板に方位精度よくオリフラを形成することは難しかった。しかし、本発明に係る後述の方法によれば、ダイサーを使って、かかる基板に方位精度よくオリフラを形成できる。
【００２６】
＜基板ロット＞
基板ロットとは、同一の仕様を有する複数枚の基板の集合を意味する。ここでいう仕様とは、供給者と顧客との間で定められる製品仕様のことであり、一般的には、基板の形状、寸法、オフ角、オリフラ方向、電気特性などが項目に含まれることが多い。
【００２７】
本発明の一実施形態は、ロットを構成する複数の窒化物半導体基板間におけるオリフラ方位のバラツキの小さい、基板ロットに関する。基板ロットを構成する基板は、前述の本発明の窒化物半導体基板である。
本発明の基板ロットにおいて、ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板間におけるオリフラ方位の変動幅は、０．２度未満であり、好ましくは０．１度未満である。ロット内におけるオリフラ方位の変動幅が小さいほど、半導体プロセスにおける精度が高くなるので半導体素子の歩留りが高くなる。
【００２８】
かかる基板ロットは、ロットを構成する各基板に対し、本発明に係る後述の製造方法によってオリフラを形成することにより、実現することができる。即ち、後述する本発明の製造方法によってオリフラを形成することにより、ロットを構成する複数枚の窒化物半導体基板間におけるオリフラ方位の変動幅を上記範囲内に制御した基板ロットを得ることができる。
【００２９】
１つの基板ロットに含まれる窒化物半導体基板の枚数に制限はなく、基板のサイズ、用途及びユーザーにより変動し得るが、通常は１０〜１００００枚であり、実用上好ましいのは１００〜１０００枚である。
【００３０】
＜オリエンテーション・フラットの形成方法＞
本発明の一実施形態は、オリフラを窒化物半導体基板に形成する方法に関する。本発明に係るオリフラ形成方法は、下記第１ステップ〜第５ステップを含む。
（１）仮のオリエンテーション・フラット（以下、仮ＯＦと略称する）を有する窒化物半導体基板を準備する第１ステップと、
（２）前記仮ＯＦの方位ズレを調べる第２ステップと、
（３）前記仮ＯＦを方向の基準に用いて、窒化物半導体基板を、回転刃を備えた切断装置のワークテーブル上に設置する第３ステップと、
（４）前記ワークテーブル上の窒化物半導体基板の方向を、第２ステップで調べた仮ＯＦの方位ズレに応じて修正する第４ステップと、
（５）第４ステップの後に、前記切断装置で窒化物半導体基板を切断してオリフラを形成する第５ステップ。
【００３１】
上記各ステップの具体例を以下に説明する。
（１）第１ステップ
第１ステップでは、仮ＯＦを有する窒化物半導体基板を準備する。窒化物半導体基板は、バルク窒化物半導体結晶から調製することかでき、バルク窒化物半導体結晶は既存の方法により調製することができる。
【００３２】
（ａ）バルク窒化物半導体結晶の調製
バルク窒化物半導体結晶の成長方法に特に制限はない。Ｎａフラックス法のような液相法や、アモノサーマル法、気相法の一種である昇華法、その他、各種の方法で成長させたバルク窒化物半導体結晶を用い得ることができる。中でもＨＶＰＥ（ハイドライド気相エピタキシー）法で成長させたものを好ましく用いることができる。
ＨＶＰＥ法によりバルク窒化物半導体結晶を成長させるときには、スライス時のロスを抑える観点から、製造しようとする非極性または半極性基板の面方位と同じ面方位を持つ窒化物半導体基板をシードに用いることが好ましい。
【００３３】
（ｂ）外形加工
くり抜き、円筒研削等、公知の加工手段を適宜使用して、上記方法で成長されたバルク窒化物半導体結晶から、円筒形のインゴットを作製する。
次いで、インゴットの外周面の一部に仮ＯＦ用のフラット部を形成する。該フラット部の形成には、従来から使用されている公知の技法を適宜用いることができる。
仮ＯＦ用のフラット部形成の前または後に、インゴットの外周面の一部に、任意で、インデックス・フラット用のフラット部を形成することもできる。
【００３４】
（ｃ）スライス
仮ＯＦ用のフラット部を形成したインゴットをスライスして、窒化物半導体基板を得る。この窒化物半導体基板は、外周面の一部に仮ＯＦを有するものとなる。インゴットのスライスは、ワイヤソー方式や内周刃方式の公知のスライサーを用いて行うことができる。
【００３５】
（２）第２ステップ
第２ステップでは、第１ステップで得た窒化物半導体基板における仮ＯＦの方位ズレをＸＲＤ測定によって調べる。これは、公知のＸ線結晶方位測定装置を用いて行うことができる。
具体的には、まず、図１に示すように、窒化物半導体基板１をＸＲＤ装置の試料台にセットする。その際、位置決めに仮ＯＦ１４を利用する。
次いで、セットした窒化物半導体基板１を構成する結晶の方位を測定する。この測定結果を、仮ＯＦの方位がオリフラの目標方位と一致していた場合に、同じ測定から得られる筈の結晶方位と比較し、両者の差に基づいて仮ＯＦ１４の方位ズレを算出する。
【００３６】
（３）第３ステップ
第３ステップでは、仮ＯＦを方向の基準に用いて、窒化物半導体基板をダイサーのワークテーブル上に設置する。
ダイサーとは、回転刃であるダイシング・ソーで半導体ウエハを切断してダイス（dice）（チップともいう）に加工するための切断装置である。
具体的には、まず、図２（Ａ）に示すように、窒化物半導体基板１をダイサー３０のワークテーブル２０上に固定する。ワークテーブルは、周方向に回転させ得る他、Ｘ方向およびＹ方向に移動させることができる。
【００３７】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、仮ＯＦ１４がダイシング・ソーの走行方向と平行となるよう、ワークテーブル２０を回転させる。ダイシング・ソーの走行方向とは、切断加工時のダイシング・ソーの移動方向である。
図２（Ａ）および（Ｂ）において、破線Ｋは、形成すべきオリフラと窒化物半導体基板１０の主表面との交線を表している［図２（Ｃ）も同様である］。仮ＯＦの法線と、破線Ｋの法線とがなす角度Θが、仮ＯＦの方位ズレである。
【００３８】
（４）第４ステップ
第４ステップでは、図２（Ｃ）に示すように、第２ステップで調べた仮ＯＦの方位ズレΘだけ、ワークテーブルを回転させる。それによって、形成すべきオリフラの方向と、ダイシング・ソーの走行方向とが、略平行となる。ワークテーブルの回転角度は、基板一枚毎に、その仮ＯＦの方位ズレに応じて設定する。
【００３９】
（５）第５ステップ
第５ステップでは、ダイシング・ソーを走行させることによって、図２（Ｄ）に示すように窒化物半導体基板を切断し、オリフラを形成する。
基板一枚毎に切断方向を調節できること、かつ、オリフラの表面うねりＷｃｍを２μｍ未満とできることから、任意の枚数の窒化物半導体基板に対し、目標方位からのズレが±０．１°未満（方位の変動幅が０．２°未満）のオリフラを形成することができる。
【００４０】
（変形例１）
上記説明した例では、窒化物半導体基板から仮ＯＦの部分を第５ステップで切り落としてオリフラを形成しているが、変形例１では、仮ＯＦを残して、インデックス・フラットとして利用する。
具体的には、第１ステップで、形成すべきオリフラから９０°離れた位置に仮ＯＦが設けられた窒化物半導体基板を準備する。
第２ステップでは、形成すべきオリフラから正確に９０°離れた位置からのズレを、仮ＯＦの方位ズレとして求める。
第３ステップでは、上記例と同様、仮ＯＦがダイシング・ソーの走行方向と平行となるように窒化物半導体基板をダイサーのワークテーブル上に設置する。
第４ステップでは、ワークテーブルを９０°回転させるとともに、仮ＯＦの方位ズレの分だけ方向の修正を行う。
第４ステップでワークテーブルを９０°回転させるので、第５ステップでオリフラを形成した後の基板にも仮ＯＦが残ることになる。この仮ＯＦは、インデックス・フラットとして利用することができる。
【００４１】
（変形例２）
変形例２では、第３ステップで、図３に示すように、複数枚の窒化物半導体基板１ａ〜１ｉをワークテーブル２０上に固定する。固定後、次の手順によって該複数枚の窒化物半導体基板にオリフラを形成する。
（i）全ての基板について、ワークテーブル上における仮ＯＦ方向のデータを、画像認識によって取得する。
（ii）任意の一枚の基板を選び、（i）で得たデータ、および、予め第２ステップで取得した仮ＯＦの方位ズレのデータに基づいて、ワークテーブルを動かし、切断すべき方向をダイシング・ソーの走行方向と一致させる。
（iii）ダイシング・ソーを走行させて、（ii）で選んだ一枚の基板にオリフラを形成する。
（iv）ワークテーブル上の残りの基板に対して、上記（ii）および（iii）のステップを順次繰り返す。
【００４２】
（好ましい実施形態）
回転刃で窒化物半導体基板を切断してオリフラを形成する際、オリフラにチッピングが発生することは、可能な限り避けることが好ましい。また、チッピング１５がある場合（図４参照）には、チッピングのサイズ（オリフラから見た奥行）は小さければ小さいほど好ましい。具体的には、チッピングのサイズは１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。
【００４３】
本発明者等は、回転刃で窒化物半導体基板を切断してオリフラを形成する際に発生するチッピングのサイズに、次の傾向があることを見出している。
（ａ）回転刃の砥粒が細かい程、チッピングのサイズは小さくなる。
（ｂ）ビトリファイドボンド砥石からなる回転刃を用いた方が、レジンボンド砥石からなる回転刃を用いたときよりも、チッピングのサイズは小さくなる。
（ｃ）刃の回転数が低い程、チッピングのサイズは小さくなる。
（ｄ）回転刃の送り速度が高い程、チッピングのサイズは小さくなる。
（ｅ）回転刃をドレッシングした方が、チッピングのサイズは小さくなる。
【００４４】
（その他の実施形態）
上記では、典型例として、円筒形のインゴットから円盤形の基板を製造する場合について説明したが、限定されるものではなく、本発明のオリフラ形成方法は、例えば直方体形のインゴットから矩形板状の基板を製造する場合にも適用可能である。
【００４５】
また、本発明のオリフラ形成方法は、インゴットから製造される基板だけではなく、シード基板上に基板一枚分の厚さに成長させた窒化物半導体結晶から、シード基板を取り除く方法で製造される基板にも好ましく適用することができる。
【００４６】
第５ステップにおける窒化物半導体基板の切断方法は、回転刃を使用する方法に限定されない。切断面の表面うねりＷｃｍが２μｍ以下となる方法であればよく、例えば、パルスレーザ加工のような方法であってもよい。
【００４７】
＜窒化物半導体基板の用途＞
本発明の窒化物半導体基板、本発明の基板ロットを構成する窒化物半導体基板、及び本発明の方法でオリフラを形成した窒化物半導体基板は、半導体デバイス製造の用途に使用することができる。半導体デバイスとしては、発光ダイオード、レーザダイオードなどの発光デバイス、整流器、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）などの電子デバイス、温度センサ、圧力センサ、放射線センサ、可視−紫外光検出器などの半導体センサ、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）デバイス、振動子、共振子、発振器、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）部品、電圧アクチュエータなどが挙げられるが、特に、レーザダイオード素子作製用の基板として好適である。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
円筒研削機を用いてインゴットの外周面にフラット部を形成した後、該インゴットをスライスすることにより、仮ＯＦを有する厚さ450μmのＧａＮ基板を作製した。Ｘ線結晶方位測定装置を用い測定したところ、目標のオリフラ方位からの仮ＯＦの方位ズレは1.879°であった。
【００４９】
このＧａＮ基板をダイサーのワークテーブル上に固定し、ダイシング・ソーの走行方向と仮ＯＦが平行になるように、ワークテーブルを回転させた。次いで、1.879°だけワークテーブルを回転させたうえで、ダイシング・ソーによってＧａＮ基板を切断し、仮ＯＦから基板主表面の中央部方向に約1mm離れた位置にオリフラを形成した。
【００５０】
Ｘ線結晶方位測定装置を用い、上記形成したオリフラの方位を測定したところ、目標方位からのズレは0.072°であった。また、表面粗さ測定機を用いオリフラの表面うねりＷｃｍを測定したところ、0.563μmであった。
【００５１】
（実施例２）
円筒研削機を用いてインゴットの外周面にフラット部を形成した後、該インゴットをスライスすることにより、仮ＯＦを有する厚さ450μmのＧａＮ基板を作製した。Ｘ線結晶方位測定装置を用い測定したところ、目標のオリフラ方位からの仮ＯＦの方位のズレは0.436°であった。
【００５２】
このＧａＮ基板をダイサーのワークテーブル上に固定し、ダイシング・ソーの走行方向と仮ＯＦが平行になるように、ワークテーブルを回転させた。次いで、0.436°だけワークテーブルを回転させたうえで、ダイシング・ソーによってＧａＮ基板を切断し、仮ＯＦから基板主表面の中央部方向に1mm離れた位置にオリフラを形成した。
【００５３】
Ｘ線結晶方位測定装置を用い、上記形成したオリフラの方位を測定したところ、目標方位からのズレは0.057°であった。また、表面粗さ測定機を用いオリフラの表面うねりＷｃｍを測定したところ、1.288μmであった。
【００５４】
（実施例３）
円筒研削機を用いてインゴットの外周面にフラット部を形成した後、該インゴットをスライスすることにより、仮ＯＦを有する厚さ450μmのＧａＮ基板を作製した。Ｘ線結晶方位測定装置を用い、仮ＯＦの方位を測定したところ、目標のオリフラ方位からの仮ＯＦの方位のズレは0.087°であった。
【００５５】
このＧａＮ基板をダイサーのワークテーブル上に固定し、ダイシング・ソーの走行方向と仮ＯＦが平行になるように、ワークテーブルを回転させた。次いで、0.087°だけワークテーブルを回転させたうえで、ダイシング・ソーによってＧａＮ基板を切断し、仮ＯＦから基板主表面の中央部方向に1mm離れた位置にオリフラを形成した。
【００５６】
Ｘ線結晶方位測定装置を用い、上記形成したオリフラの結晶方位を測定したところ、目標方位からのズレは0.019°であった。また、表面粗さ測定機を用いオリフラの表面うねりＷｃｍを測定したところ、0.338μmであった。
【００５７】
（比較例１）
円筒研削機を用いてインゴットの外周面にフラット部を形成した後、該インゴットをスライスすることにより、オリフラを有する厚さ450μmのＧａＮ基板を作製した。円筒研削にはメタルボンド砥石を使用した。表面粗さ測定機を用い該オリフラの表面うねりＷｃｍを測定したところ、8.488μmであった。
【００５８】
（比較例２）
円筒研削機を用いてインゴットの外周面にフラット部を形成した後、該インゴットをスライスすることにより、オリフラを有する厚さ450μmのＧａＮ基板を作製した。円筒研削にはビトリファイドボンド砥石を使用した。表面粗さ測定機を用い該オリフラの表面うねりＷｃｍを測定したところ、2.438μmであった。
【００５９】
以上、本発明を実施形態に即して詳細に説明したが、本発明は、本明細書に記載された実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、窒化物半導体基板に関連する分野に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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