[发明专利]衬底、提供有外延层的衬底、制造衬底的方法和制造提供有外延层的衬底的方法

说明书

技术领域

本发明涉及衬底、提供有外延层的衬底及其制造方法，更具体来讲，涉及的容许简化处理步骤和成本降低的衬底、提供有外延层的衬底及其制造方法。

背景技术

通常地，已知诸如GaN的化合物半导体。已知使用线状锯来制造这种化合物半导体的衬底的方法(例如，参见日本专利No.2842307(专利文献1)和日本专利特开No.2006-190909(专利文献2))。通过使用这种线状锯进行切割而获得的衬底的表面具有受损层。由此，衬底的主表面(切割表面)被蚀刻、磨削、抛光和机械-化学抛光。

另外，为了改进衬底主表面上生长和形成的外延层的特性，需要由诸如GaN的化合物半导体形成的衬底，以抑制翘曲并提高表面平坦度。为了改进诸如衬底表面平坦度之类的形状特性，例如，日本专利特开No.2004-356609(专利文献3)提出不仅使用磨粒而且使用针对GaN衬底的预定化学溶液，以执行化学机械抛光(CMP)。另外，日本专利特开No.2005-136167(专利文献4)提出采用蚀刻的方式来部分去除由于磨削和抛光GaN衬底主表面而形成的受损层，以控制由于受损层导致的应力。因此，衬底的翘曲得以抑制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利No.2842307

专利文献2：日本专利特开No.2006-190909

专利文献3：日本专利特开No.2004-356609

专利文献4：日本专利特开No.2005-136167

发明内容

本发明要解决的问题

如果如上所述，在衬底中存在翘曲，则在衬底主表面上生长外延层时，反应气体可能进入上面安装有衬底的基座表面与衬底的背侧表面(所述背侧表面位于衬底主表面的相反侧)之间的空间。这样导致其背侧表面上异常生长外延层。即使不发生这种外延层的异常生长，衬底的翘曲也会导致在形成层时衬底主表面中的温度发生变化。这种温度变化导致所得的外延层性质发生变化，从而导致由这种衬底形成的器件的性质发生变化(例如，在由其制造激光二极管等的情况下，从激光二极管发射的光的波长发生变化)。

据此，在如专利文献2等中公开的使用线状锯来制造这种衬底的方法中，考虑的是，在尽可能减少衬底中的翘曲的条件下，使用线状锯执行加工(切片工艺)。然而，这种常规方法不能充分抑制在切片工艺之后被抛光和磨削的衬底的形状所发生的变化。

另外，在加工(例如，如专利文献3、4所示步骤中一样地磨削和抛光)衬底的前侧表面和背侧表面的情况下，通过采用蜡将衬底的前侧表面(主表面)和背侧表面中的一个附着到加工夹具并且进行加工，然后，将另一个附着到其上并且加工。在这种情况下，用于将衬底附着到加工夹具的蜡的厚度变化和衬底中受损层的厚度分布变化造成被加工后衬底中的翘曲形状发生变化。换言之，加工的衬底的翘曲形状并非保持不变，例如，衬底可以在其主表面翘曲成突出，可以在其主表面翘曲成凹陷，或者可以翘曲成波浪的形式，并且其翘曲程度也发生变化。

具体来讲，通过在不同类型的衬底上异质外延生长诸如氮化镓的化合物半导体而获得的衬底由于化合物半导体与不同类型的衬底之间的热膨胀系数差异和晶格不匹配而可能发生大程度翘曲。难以在不使用诸如蜡的粘合剂的情况下对这种大程度翘曲衬底的两侧同时进行抛光，或者难以在采用真空吸附来固定衬底的情况下加工衬底。因此，如上所述，在使用蜡固定衬底的同时，加工衬底。结果，衬底的形状并非保持不变，从而导致翘曲程度发生变化。

同时，在专利文献4中提出的方法中，需要根据由GaN等形成的各衬底的翘曲来调节加工条件。这样进行加工费时费力，从而难以将该方法应用于实际大规模制造衬底。

如此，常规方法几乎不能以低成本制造由GaN构成的衬底，并同时充分控制衬底形状。

本发明致力于解决上述问题，其目的在于提供一种以低成本具有受控衬底形状的衬底、通过在衬底上形成外延层而形成的提供有外延层的衬底及其制造方法。

解决问题的手段