特開 2024-4192 半導体基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024004192

(43)【公開日】2024-01-16

(54)【発明の名称】半導体基板

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20240109BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20240109BHJP

   B23K 26/00 20140101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 A

H01L21/78 C

B23K26/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022103721

(22)【出願日】2022-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】515277942

【氏名又は名称】株式会社ノベルクリスタルテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阪口 良一

(72)【発明者】

【氏名】山岡 優

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 信也

【テーマコード（参考）】

4E168

5F063

【Ｆターム（参考）】

4E168AA00

4E168DA04

4E168DA06

4E168DA24

4E168DA43

4E168JA13

5F063AA15

5F063AA48

5F063BA43

5F063DE06

(57)【要約】

【課題】表面にマークを有する酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板であって、マーキングによるクラックやデブリの発生が抑えられ、かつマークの視認性に優れた半導体基板を提供する。
【解決手段】一実施の形態として、酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板であって、複数のドット１２で構成されるマーク１１を表面１０に有し、複数のドット１２の各々が、複数のレーザー照射痕１２０で構成され、複数のドット１２の各々の最大深さが、５．７μｍ以上、１４．５μｍ以下の範囲内にある、半導体基板１を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板であって、
複数のドットで構成されるマークを表面に有し、
前記複数のドットの各々が、複数のレーザー照射痕で構成され、
前記複数のドットの各々の最大深さが、５．７μｍ以上、１４．５μｍ以下の範囲内にある、
半導体基板。

【請求項2】

前記複数のドットの各々の最大深さが、９．５μｍ以上、１４．５μｍ以下の範囲内にある、
請求項１に記載の半導体基板。

【請求項3】

前記複数のドットの各々の平均線粗さ（Ｒａ）が、０．５μｍ以上、４．６μｍ以下の範囲内にある、
請求項１に記載の半導体基板。

【請求項4】

前記複数のドットの各々の内面の平均線粗さ（Ｒａ）が、１．６μｍ以上、４．６μｍ以下の範囲内にある、
請求項３に記載の半導体基板。

【請求項5】

（００１）面を主面とする、
請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体基板に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板の識別、管理を容易にするため、基板の表面に識別子などのマークを形成する技術が知られている（特許文献１を参照）。特許文献１においては、ガラス基板の表面にレーザー光を照射して、複数のドットで構成される視認性の良いマークを形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／１５０７５９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、基板に視認性の良いマークを形成するための条件は、透明度、融点、熱伝導性、劈開性などの基板の特性によって異なる。このため、特許文献１に記載の技術をガラス基板以外の基板に適用しても、視認性の良いマークを形成することができるとは限らない。

【0005】

本発明の目的は、表面にマークを有する酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板であって、マーキングによるクラックやデブリの発生が抑えられ、かつマークの視認性に優れた半導体基板を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］～［５］の半導体基板を提供する。

【0007】

［１］酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板であって、複数のドットで構成されるマークを表面に有し、前記複数のドットの各々が、複数のレーザー照射痕で構成され、前記複数のドットの各々の最大深さが、５．７μｍ以上、１４．５μｍ以下の範囲内にある、半導体基板。
［２］前記複数のドットの各々の最大深さが、９．５μｍ以上、１４．５μｍ以下の範囲内にある、上記［１］に記載の半導体基板。
［３］前記複数のドットの各々の平均線粗さ（Ｒａ）が、０．５μｍ以上、４．６μｍ以下の範囲内にある、上記［１］に記載の半導体基板。
［４］前記複数のドットの各々の内面の平均線粗さ（Ｒａ）が、１．６μｍ以上、４．６μｍ以下の範囲内にある、上記［３］に記載の半導体基板。
［５］（００１）面を主面とする、上記［１］～［４］のいずれか１項に記載の半導体基板。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、表面にマークを有する酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板であって、マーキングによるクラックやデブリの発生が抑えられ、かつマークの視認性に優れた半導体基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る半導体基板の斜視図である。図１（ｂ）は、半導体基板の表面に形成されたマークの一例を示すデジタルマイクロスコープの観察画像である。

【図2】図２は、ドットの形成方法を示す模式図である。

【図3】図３（ａ）、（ｂ）は、ドットの一例のデジタルマイクロスコープによる観察画像である。

【図4】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、異なるレーザー走査速度で形成されたドットの表面性状の波形データである。

【図5】図５（ａ）は、レーザー走査速度とドットの最大深さとの関係を示すグラフである。図５（ｂ）は、レーザー走査速度とドットの内面の平均線粗さ（Ｒａ）との関係を示すグラフである。

【図6】図６（ａ）は、ドットの一例のデジタルマイクロスコープによる観察画像である。図６（ｂ）は、レーザー走査速度とドットの内面の５箇所の平均線粗さ（Ｒａ）との関係を示すグラフである。

【図7】図７（ａ）は、異なるレーザー走査速度で形成されたマークの光学写真である。図７（ｂ）は、異なるレーザー走査速度で形成されたマークのデジタルマイクロスコープによる観察画像である。

【図8】図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ２００ｍｍ／ｓ、３０ｍｍ／ｓ、１０ｍｍ／ｓのレーザー走査速度で形成されたマークの一部である数字“０”を拡大したデジタルマイクロスコープによる観察画像である。

【図9】図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、状態の異なるドットのデジタルマイクロスコープによる観察画像である。

【図10】図１０は、レーザー走査速度と上述のドットの非形成率及び不良率との関係を示すグラフである。

【図11】図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ドットの周りに生じる３種のクラックの例を示す、デジタルマイクロスコープによる観察画像である。

【図12】図１２は、ドットの平均深さと内面の平均線粗さ（Ｒａ）の関係をプロットし、マークの視認性、及びクラックとデブリの発生状況の情報を加えたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（半導体基板の構造）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る半導体基板１の斜視図である。半導体基板１は、マーク１１を表面１０に有する、酸化ガリウム系半導体の単結晶からなる半導体基板である。ここで、酸化ガリウム系半導体とは、β－Ｇａ_２Ｏ_３、又は、Ａｌ、Ｉｎなどの置換型不純物やＳｎ、Ｓｉなどのドーパントを含むβ－Ｇａ_２Ｏ_３を指すものとする。

【0011】

図１（ｂ）は、表面１０に形成されたマーク１１の一例を示すデジタルマイクロスコープの観察画像である。マーク１１は、半導体基板１の識別子やアライメントマークなどであり、数字、文字、図形などにより構成される。また、マーク１１は、図１（ｂ）に示されるように、複数のドット１２で構成される。ドット１２は表面１０に形成された点状の窪みである。

【0012】

図２は、ドット１２の形成方法を示す模式図である。ドット１２は、半導体基板１の表面１０にパルスレーザー光を照射し、ドット１２の形状に応じた方向に走査することにより形成される。図２に示される例では、パルスレーザー光を二重の円形に走査することにより、円形のドット１２が形成される。

【0013】

パルスレーザー光を半導体基板１の表面１０に照射すると、格子振動が生じて温度が上昇し、熱によって格子結合が破壊されて、窪みであるパルスレーザー光の照射痕（以下、レーザー照射痕と呼ぶ）１２０が形成される。パルスレーザー光は所定の周波数で出力されるため、パルスレーザー光の走査速度に応じた間隔で表面１０にレーザー照射痕１２０が形成され、レーザー照射痕１２０の集合体がドット１２となる。すなわち、マーク１１を構成する複数のドット１２の各々が、複数のレーザー照射痕１２０で構成される。

【0014】

マーク１１は、ドット１２の内面で光が散乱することにより視認される。このため、視認性にはドット１２がある程度の深さを有していることが重要である。また、ドット１２の内面がある程度の粗さを有していることが好ましい。

【0015】

（マークの形成条件）
Ｇａ_２Ｏ_３に代表される酸化ガリウム系半導体は、次のようなマーク１１の形成を困難にする特徴を有している。（１）融点が高く、かつ熱伝導率が低いために、レーザー照射痕１２０の形成が難しい。（２）劈開性を有するため、マーク１１の形成時に劈開によるクラックを生じやすい。特に、半導体基板１が（００１）面を主面とする場合には、（１００）面、（００１）面という２つの劈開面が顕在化しやすく、劈開によるクラックがより生じやすい。（３）熱伝導や熱膨張が異方性を有するため、マーク１１の形成時に生じる熱により歪みが生じやすく、クラックを引き起こすおそれがある。（４）透明であるため、視認性のよいマーク１１を形成することが難しい。

【0016】

酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板１に、クラックを生じさせることなく視認性のよいマーク１１を形成するためには、パルスレーザー光の波長（以下、レーザー波長と呼ぶ）、パルスレーザー光の出力（以下、レーザー出力と呼ぶ）、パルスレーザー光の周波数（以下、パルス周波数と呼ぶ）、パルスレーザー光の走査速度（以下、レーザー走査速度と呼ぶ）をそれぞれ適切な値に設定する必要がある。

【0017】

レーザー波長は、短いほど吸収率が増加するため、透明度の高い半導体基板１にもマーク１１を形成しやすくなる。レーザー出力は、大きすぎるとクラックが発生しやすい。一方で、小さすぎるとパルスレーザー光の照射エネルギーが反応閾値を超えずにレーザー照射痕１２０が形成され難くなる。ここで、反応閾値とは、レーザー照射痕１２０を形成するためのパルスレーザー光の照射エネルギーの閾値をいうものとする。パルス周波数は、高すぎると１パルスあたりのエネルギーが小さくなるため、反応閾値を超えずにレーザー照射痕１２０が形成され難くなる。

【0018】

レーザー波長、レーザー出力、及びパルス周波数に関しては、一例として、レーザー波長が３５５ｎｍであるＵＶ－ＹＡＧレーザー（３倍波）のレーザー出力０．８Ｗ、パルス周波数４０ｋＨｚでの使用が、半導体基板１へのマーク１１の形成に適していることが確認されている。

【0019】

後述される全ての実験に係るドット１２は、特に記載のない限り、レーザー波長が３５５ｎｍであるＵＶ－ＹＡＧレーザー（３倍波）を用いて、レーザー出力０．８Ｗ、パルス周波数４０ｋＨｚの条件で形成されたものであり、また、直径約２５μｍのレーザー照射痕１２０の集合体により、約１００μｍの直径に形成されたものである。また、後述される全ての実験は、クラックが特に生じやすい、（００１）面を主面とするＧａ_２Ｏ_３基板を半導体基板１として用いて実施したものである。

【0020】

なお、ドット１２の約１００μｍの直径は、ＳＥＭＩ規格に対応させたものである。ドット１２の直径は特に限定されないが、ＳＥＭＩ規格に対応させる場合は約１００μｍに設定される。この場合、ドット１２の内側の円を構成するレーザー照射痕１２０と外側の円を構成するレーザー照射痕１２０の重なりを大きくするとドット１２の直径が小さくなるが、通常はこの重なりが大きくなりすぎないようにするため、ドット１２の直径は９０μｍ未満になることはない。

【0021】

レーザー走査速度は、大きすぎると１箇所へのパルスレーザー光の照射時間が短くなるため、反応閾値を超えずにレーザー照射痕１２０が形成され難くなる。一方で、レーザー走査速度が小さすぎると１箇所へのパルスレーザー光の照射時間が長くなってレーザー照射痕１２０が焼けたように黒ずんでしまう。これは、照射エネルギーが反応閾値を超えないときに発生した、レーザー照射痕１２０の形成に用いられない熱が半導体基板１の表面１０にダメージを与えるためと考えられる。

【0022】

図３（ａ）、（ｂ）は、ドット１２の一例のデジタルマイクロスコープによる観察画像である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、異なるレーザー走査速度で形成されたドット１２の、図３（ａ）に示されるような中心近くを通る直線上で測定した表面性状の波形データである。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の波形データは、レーザー顕微鏡を用いた測定により得られたものであり、横軸は平面方向の位置、縦軸は表面１０のドット１２の形成されていない平坦な部分の高さを基準とした高さである。

【0023】

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に係るドット１２は、それぞれレーザー走査速度が２００ｍｍ／ｓ、３０ｍｍ／ｓ、１０ｍｍ／ｓの条件で形成されたものである。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、レーザー走査速度が小さくなるほどドット１２の最大深さと内面の粗さが大きくなる傾向があることを示している。

【0024】

また、図４（ｃ）の波形においては、ドット１２の縁に形成されるデブリと呼ばれる突起の存在が確認される。デブリは、ドット１２の形成時に生じる半導体基板１の蒸発物により形成されるものである。通常、マーク１１が形成される表面１０は、素子が形成される面の反対側の面（基板裏面）であり、デブリが存在すると、測定機器において表面１０を真空吸着する際にクラックの発生原因となり得る。

【0025】

図５（ａ）は、レーザー走査速度とドット１２の最大深さとの関係を示すグラフである。図５（ａ）のドット１２の最大深さは、図３（ａ）に示されるようなドット１２の中心近くを通る直線上で測定した表面性状の波形データから得られるものである。

【0026】

図５（ｂ）は、レーザー走査速度とドット１２の内面の平均線粗さ（Ｒａ）との関係を示すグラフである。図５（ｂ）のドット１２の内面の平均線粗さ（Ｒａ）は、図３（ｂ）に示されるようなドット１２上の異なる位置を通る互いに平行な５本の直線上でそれぞれ表面性状の波形データを測定し、それらの波形データから得られる平均線粗さ（Ｒａ）の平均をとったものである。

【0027】

図５（ａ）、（ｂ）によれば、レーザー走査速度が小さくなるほど、ドット１２の最大深さと内面の平均線粗さ（Ｒａ）が大きくなることがわかる。

【0028】

図６（ａ）は、ドット１２の一例のデジタルマイクロスコープによる観察画像である。図６（ｂ）は、レーザー走査速度とドット１２の内面の５箇所の平均線粗さ（Ｒａ）との関係を示すグラフである。図６（ｂ）の５つの平均線粗さ（Ｒａ）は、図６（ａ）に示されるようなドット１２上の異なる位置を通る互いに平行な５本の直線（Ｌ１～Ｌ５とする）でそれぞれ測定された表面性状の波形データから得られたものであり、それぞれＲａ１～Ｒａ５と示される。Ｒａ１～Ｒａ５は、それぞれ、２回の測定により得られた値の平均値である。図６（ｂ）によれば、ドット１２の外周部に近いほど粗さが小さくなることがわかる。

【0029】

次の表１に、図６（ｂ）のプロット点の数値、並びにレーザー走査速度ごとの平均線粗さ（Ｒａ）の最大値及び最小値を示す。レーザー走査速度ごとの平均線粗さ（Ｒａ）の最大値及び最小値は、Ｒａ１～Ｒａ５のそれぞれの２回の測定データを用いて求めた。

【0030】

【表1】

【0031】

図７（ａ）は、異なるレーザー走査速度で形成されたマーク１１の光学写真である。図７（ｂ）は、異なるレーザー走査速度で形成されたマーク１１のデジタルマイクロスコープによる観察画像である。図７（ａ）、（ｂ）に示されるマーク１１は、“０”から“９”まで並べられた数字で構成されている。図７（ａ）、（ｂ）の画像左側の数値は、いずれもレーザー走査速度（ｍｍ／ｓ）を示している。

【0032】

図７（ａ）、（ｂ）によれば、レーザー走査速度が１００ｍｍ／ｓ以下であるときにはマーク１１の視認性がよく、レーザー走査速度が１５０～２００ｍｍ／ｓであるときには、視認性が特によいとはいえないものの、印字された数字を読むことができるため、最低限の視認性は確保できているといえる。この結果は、視認性のよいマーク１１を形成するためには、１５０ｍｍ／ｓ未満のレーザー走査速度が求められることを示している。

【0033】

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ２００ｍｍ／ｓ、３０ｍｍ／ｓ、１０ｍｍ／ｓのレーザー走査速度で形成されたマーク１１の一部である数字“０”を拡大したデジタルマイクロスコープによる観察画像である。

【0034】

マーク１１の視認性を数値化するために、レーザー照射痕１２０が全く形成されていないドット１２は形成されていないものとして（レーザー照射痕１２０が一部でも形成されているドット１２は形成されているものとした）、数字“０”を構成する２３個のドット１２の非形成率を求めた。その結果、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示される数字“０”の非形成率は、それぞれ３９％、０％、０％であった。また、１５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓ、９０ｍｍ／ｓ、８０ｍｍ／ｓ、５０ｍｍ／ｓ、４０ｍｍ／ｓ、２０ｍｍ／ｓのレーザー走査速度で形成されたマーク１１に含まれる数字“０”についても同様にドット１２の非形成率を求めた。

【0035】

その結果、視認性のよいマーク１１を形成するための１５０ｍｍ／ｓ未満のレーザー走査速度で形成されたマーク１１に含まれる数字“０”のドット１２の非形成率はおよそ１６％未満であり、最低限の視認性を確保できる１５０～２００ｍｍ／ｓのレーザー走査速度で形成されたマーク１１に含まれる数字“０”のドット１２の非形成率はおよそ１６％以上、４４％以下であった。

【0036】

このことから、ドット１２の非形成率が１６％未満であるときはマーク１１の視認性がよく、ドット１２の非形成率が１６％以上、４４％以下であるときはマーク１１の視認が可能、ドット１２の非形成率が４４％を超えるときはマーク１１の視認性が悪い、とのドット１２の非形成率に基づいたマーク１１の視認性の判定基準が導かれた。

【0037】

なお、図８（ｃ）に示される数字“０”のドット１２の周辺が黒くなっているのは、レーザー走査速度が小さすぎたために１箇所へのパルスレーザー光の照射時間が長くなり、照射エネルギーが反応閾値に達しないときのレーザー照射痕１２０の形成に用いられない熱により半導体基板１の表面１０にダメージが生じたためと考えられる。

【0038】

また、マーク１１の視認性を数値化するための他の方法として、ドット１２が正常に形成されていないドット１２を不良として、数字“０”～“９”を構成する１８６個のドット１２の不良率を求めた。

【0039】

図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、状態の異なるドット１２のデジタルマイクロスコープによる観察画像である。図９（ａ）に示されるドット１２は、連なった複数のレーザー照射痕１２０により二重の円がいずれも途切れなく形成されているため、正常に形成されている。図９（ｂ）に示されるドット１２は、内側の円が途切れているため、不良と判定する。図９（ｃ）に示されるドット１２は、外側の円が途切れており、また内側の円が全く形成されていないため、不良と判定する。また、レーザー照射痕１２０が全く形成されていないドット１２も不良と判定する。

【0040】

２００／ｓ、５０ｍｍ／ｓ、４０ｍｍ／ｓ、３０ｍｍ／ｓ、２０ｍｍ／ｓ、１０ｍｍ／ｓのレーザー走査速度で形成されたマーク１１のドット１２の不良率を求めた結果、レーザー走査速度が１００ｍｍ／ｓ以上であるときにドット１２の不良率が８４％以上と特に大きくなり、レーザー走査速度が４０ｍｍ／ｓ未満であるときにドット１２の不良率が８％未満と特に小さくなることがわかった。

【0041】

なお、このドット１２の不良率の大きさは、ドット１２の周りのクラックの発生状況と相関があることが確認されている。具体的には、ドット１２の周りにほぼ必ずクラックが生じるようなレーザー走査速度では、ドット１２の不良率が特に大きくなり、クラックがほとんど生じないようなレーザー走査速度では、ドット１２の不良率が特に小さくなる。ドット１２の周りに発生するクラックについては後述する。

【0042】

図１０は、レーザー走査速度と上述のドット１２の非形成率及び不良率との関係を示すグラフである。図１０は、レーザー走査速度が低いほど、ドット１２の非形成率及び不良率が小さくなる傾向があることを示している。次の表２に、図１０のプロット点の数値を示す。

【0043】

【表2】

【0044】

次に、ドット１２の周りに生じるクラックの発生条件についての調査結果を述べる。まず、ドット１２の周りに生じるクラックには、大きく分けて、酸化ガリウム系半導体の（１００）面の劈開によるもの、（００１）面の劈開によるもの、（１００）面の劈開と（００１）面の劈開の両方によるものの３種類があることが確認された。

【0045】

図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上記のドット１２の周りに生じる３種のクラックの例を示す、デジタルマイクロスコープによる観察画像である。

【0046】

図１１（ａ）に示されるクラックは、（１００）面の劈開によるものであり、レーザー走査速度が２００ｍｍ／ｓであるときに生じたものである。酸化ガリウム系半導体の熱伝導率の低さが（１００）面の劈開によるクラックの発生原因の１つになっていると考えられる。

【0047】

図１１（ｂ）に示されるクラックは、（００１）面の劈開により生じる、マイクロクラックと呼ばれる微細なクラックであり、レーザー走査速度が２００ｍｍ／ｓであるときに生じたものである。酸化ガリウム系半導体の熱伝導率の低さが（００１）面の劈開によるクラックの発生原因の１つになっていると考えられる。

【0048】

図１１（ｃ）に示されるクラックは、（１００）面の劈開と（００１）面の劈開の両方によるものであり、レーザー走査速度が８０ｍｍ／ｓ、レーザー出力が１．３Ｗであるときに生じたものである。この（１００）面の劈開と（００１）面の劈開の両方によるクラックは、レーザー出力が高い場合に生じる傾向がある。

【0049】

レーザー出力を０．８Ｗとした場合は、レーザー走査速度が大きいときに（１００）面の劈開によるクラックと（００１）面の劈開によるクラックが生じやすくなり、レーザー走査速度が１０～３０ｍｍ／ｓであるときにはほとんど生じず、４０～５０ｍｍ／ｓであるときには生じる場合があり、８０～ｍｍ／ｓのときにはほぼ必ず生じる。

【0050】

なお、クラックはドット１２の不良に比べて見つけ難いが、不良と判定されるドット１２の周辺に発生する頻度が高い。このため、品質検査の際にはドット１２の不良の検査を実施すれば、クラックの検査を兼ねるため、検査効率がよくなる。

【0051】

下記の表３は、上記の実験結果をまとめたものである。表３の“マーク視認性”は、図７（ａ）の光学写真及び図７（ｂ）のデジタルマイクロスコープによる観察画像から判定されたマーク１１の視認性である。“ドット不良率”は、８％未満のものを“○”、８％以上、８４％未満のものを“△”、８４％以上のものを“×”としている。“ドット非形成率”は、１６％未満のものを“○”、１６％以上、４４％以下のものを“△”としている。“デブリ発生”は、デブリが発生しないものを“○”、発生するものを“×”としている。“クラック発生”は、クラックが発生しないものを“○”、発生する場合があるものを“△”、必ず発生するものを“×”としている。“平均Ｒａ”と“Ｒａ範囲”は、上記のＲ１～Ｒ５の平均値と、最小値から最大値までの範囲である。“平均深さ”と“深さ範囲”は、図３（ａ）に示されるようなドット１２の中心近くを通る直線上で測定した表面性状の波形データから得られるドット１２の最大深さの２つの測定値の平均値と最小値から最大値までの範囲である。

【0052】

【表3】

【0053】

表３からわかるように、デブリとクラックの発生を抑制し、マーク１１の視認性をよくするためには、マーク１１を構成するドット１２の最大深さの平均値は５．９μｍ以上、１４．４μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、マーク１１を構成するドット１２の最大深さは５．７μｍ以上、１４．５μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、マーク１１を構成するドット１２の各々の平均線粗さ（Ｒａ）の平均値は１．３μｍ以上、３．７μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、ドット１２の各々の平均線粗さ（Ｒａ）は０．５μｍ以上、４．６μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。さらに、クラックの発生をより効果的に抑制するためには、マーク１１を構成するドット１２の最大深さの平均値は１０．０μｍ以上、１４．４μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、ドット１２の最大深さの範囲は９．５μｍ以上、１４．５μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、マーク１１を構成するドット１２の各々の平均線粗さ（Ｒａ）の平均値は２．４μｍ以上、３．７μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、マーク１１を構成するドット１２の各々の平均線粗さ（Ｒａ）は１．６μｍ以上、４．６μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。なお、これらのドット１２の平均線粗さ（Ｒａ）の平均値と範囲、及びドット１２の最大深さの平均値と範囲の条件は、マーク１１を構成するドット１２のうち、レーザー照射痕１２０が全く形成されていないドット１２（非形成のドット１２）には適用しないものとする。

【0054】

図１２は、ドット１２の平均深さと内面の平均線粗さ（Ｒａ）の関係をプロットし、マークの視認性、及びクラックとデブリの発生状況の情報を加えたグラフである。

【0055】

（実施の形態の効果）
上記の実施の形態によれば、表面にマークを有する酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板において、適切な条件でマークを形成することにより、マーキングによるクラックやデブリの発生が抑えられ、かつマークの視認性に優れた半導体基板を提供することができる。

【0056】

また、上記の実施の形態によれば、劈開によるクラックが生じやすい（００１）面を主面とする酸化ガリウム系半導体からなる半導体基板であっても、マーキングによるクラックやデブリの発生を抑え、かつ視認性のよいマークを形成することができる。

【0057】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。また、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0058】

１…半導体基板、 １０…表面、 １１…マーク、 １２…ドット、 １２０…レーザー照射痕

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】