CN103828027A - 制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底 - Google Patents

制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底 Download PDF

Info

Publication number
CN103828027A
CN103828027A CN201280046517.3A CN201280046517A CN103828027A CN 103828027 A CN103828027 A CN 103828027A CN 201280046517 A CN201280046517 A CN 201280046517A CN 103828027 A CN103828027 A CN 103828027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon carbide
carbide substrates
substrate
ground
type surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280046517.3A
Other languages
English (en)
Inventor
佐佐木信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of CN103828027A publication Critical patent/CN103828027A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/36—Carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/06—Joining of crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02024—Mirror polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
    • H01L29/045—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes by their particular orientation of crystalline planes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L29/1608—Silicon carbide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种制造碳化硅衬底的方法，所述方法包括：准备由单晶碳化硅构成的锭的步骤；通过对所述锭进行切片而得到碳化硅衬底(10)的步骤；以及对所述碳化硅衬底(10)的表面进行研磨的步骤。在所述得到衬底(10)的步骤中，以使得在其中在{0001}面上的正交投影中相对于<11-20>方向或<1-100>方向形成的角为15±5°的方向上进行切割的方式对所述锭(1)进行切片。在所述对所述衬底(10)的表面进行研磨的步骤中，在所述衬底(10)的至少一个主表面(10A、10B)的整个表面与研磨表面(30A、40A)接触的同时，对所述衬底(10)的所述至少一个主表面(10A、10B)进行研磨。

Description

制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底
技术领域
本发明涉及制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底，更特别地，涉及制造能够抑制在主表面处的面取向的变化和翘曲的碳化硅衬底的方法和使得可制造高品质半导体装置的碳化硅衬底。
背景技术
近年来，为了实现半导体装置的更高的击穿电压和更低的损耗、其在高温环境中的使用等，已经越来越多地采用碳化硅作为形成半导体装置的材料。碳化硅是带隙比硅更大的宽带隙半导体，所述硅是常规上广泛用作形成半导体装置的材料。因此，通过采用碳化硅作为形成半导体装置的材料，能够实现半导体装置的更高的击穿电压、更低的导通电阻等。另外，与采用硅作为材料的半导体装置相比，采用碳化硅作为材料的半导体装置还具有在其用于高温环境中时，其特性的劣化更小的优点。
例如通过如下制造包含碳化硅作为材料的半导体装置：在碳化硅衬底上形成外延生长层；在其中制造已经引入期望杂质的区域；并形成电极。此处，为了形成高品质外延生长层，应使用在主表面处的面取向均匀的碳化硅衬底。为此，例如已经提出了通过对晶体生长期间的温度条件进行控制或对晶体形状进行控制而得到在主表面处的面取向均匀的碳化硅衬底(参见例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-294499号公报
发明内容
技术问题
专利文献1中提出的碳化硅衬底在主表面处的面取向均匀，而其衬底的翘曲和厚度的变化大。尽管通过表面研磨等能够减轻衬底的翘曲，但通过研磨等使翘曲大的衬底的表面平坦化会造成研磨后的主表面处的面取向的变化。
鉴于上述问题而完成了本发明且其目的是提供一种制造能够抑制在主表面处的面取向的变化和翘曲的碳化硅衬底的方法和使得可制造高品质半导体装置的碳化硅衬底。
解决问题的手段
根据本发明的制造碳化硅衬底的方法包括：准备由单晶碳化硅构成并具有2英寸以上的直径的锭的步骤；通过对所述锭进行切片而得到衬底的步骤；以及对所述衬底的表面进行研磨的步骤。在得到衬底的步骤中，以使得在其中在{0001}面上的正交投影中相对于<11-20>方向或<1-100>方向形成的角为15±5°的方向上进行切割的方式对锭进行切片。在对衬底的表面进行研磨的步骤中，在衬底的至少一个主表面的整个表面与研磨表面接触的同时，对衬底的所述至少一个主表面进行研磨。
此处，衬底的主表面的整个表面与研磨表面接触的状态是指如下状态：衬底的主表面因衬底的翘曲或波动的校正而基本在整个区域上与研磨表面接触，且其不仅包含衬底的主表面的整个表面与研磨表面在所有区域中都完全接触的状态，还包含衬底的主表面的一部分与研磨表面分离的状态。另外，研磨表面是指在表面与衬底的主表面接触的条件下进行研磨的表面，且例如是指磨石的表面、平板的表面等。
关于抑制在由碳化硅构成的衬底的主表面处的面取向的变化和翘曲的途径，本发明人进行了详细的研究。因此，首先，本发明人已经发现，通过在对由单晶碳化硅构成的锭进行切割的阶段中在相对于碳化硅晶体的解理方向成特定角度的方向上进行切割，可以抑制衬底的翘曲。然而，如果在不采取任何措施的条件下对仍残留翘曲的衬底进行研磨，则在保持晶面弯曲的状态的同时进行研磨并因此造成在研磨后的主表面处的面取向的变化。相反，通过本发明人进行的研究已经揭示，通过在衬底的至少一个主表面的整个表面与研磨表面接触的同时对衬底进行研磨，可以在所述至少一个主表面的面取向的变化受到抑制的条件下，进一步减轻衬底的翘曲。
在根据本发明的制造碳化硅衬底的方法中，通过以在{0001}面上的正交投影中相对于<11-20>方向或<1-100>方向形成的角为15±5°的方向上进行切割，能够得到翘曲受到抑制的衬底，所述<11-20>方向或<1-100>方向为碳化硅晶体的解理方向。然后，在至少一个主表面的整个表面与研磨表面接触的同时对得到的衬底进行研磨。因此，可以在衬底的至少一个主表面处的面取向的变化受到抑制的同时，进一步减轻衬底的翘曲。由此，根据本发明的制造碳化硅衬底的方法，能够抑制在衬底主表面处的面取向的变化和翘曲。
在上述制造碳化硅衬底的方法中，在得到衬底的步骤中，可以以使得相对于所述至少一个主表面的{0001}面的偏离角为50°以上且80°以下的方式对锭进行切片。由此，能够更有效地抑制得到的衬底的翘曲。
在上述制造碳化硅衬底的方法中，在对衬底的表面进行研磨的步骤中，可以在衬底的相反主表面的整个表面与研磨表面接触的同时对衬底的相反主表面进行研磨。通过这样做，能够有效地对衬底的表面进行研磨。
在上述制造碳化硅衬底的方法中，对衬底的表面进行研磨的步骤可以包括：以使得衬底的相反主表面的整个表面与研磨表面接触的方式对衬底进行校正；以及对经校正的衬底的相反主表面进行研磨。另外，在对经校正的衬底的相反主表面进行研磨的步骤中，可以在供给比对衬底进行校正的步骤中更大量的松散磨粒的同时对相反主表面进行研磨。
由此，因为在以使得衬底的相反主表面的整个表面与研磨表面接触的方式对衬底进行校正之后在供给大量松散磨粒的条件下对衬底的相反主表面进行研磨，所以在校正完成之后研磨速率提高并因此能够更可靠地抑制在衬底主表面处的面取向的变化。
在上述制造碳化硅衬底的方法中，在对衬底的表面进行研磨的步骤中，可以对与衬底的一个主表面不同的另一个主表面进行固定以与保持构件的平坦表面接触。于是，可以在衬底的所述一个主表面的整个表面与研磨表面接触的同时对衬底的所述一个主表面进行研磨。
由此，能够可靠地对衬底的所述一个主表面的整个表面进行研磨。结果，能够抑制在衬底的所述一个主表面处的面取向的变化。
上述制造碳化硅衬底的方法可还包括在对衬底的表面进行研磨的步骤之前对衬底的固定状态进行检查的步骤。
由此，能够更可靠地对衬底的所述一个主表面的整个表面进行研磨。结果，能够更可靠地抑制在衬底的所述一个主表面处的面取向的变化。
根据本发明的碳化硅衬底具有2英寸以上的直径。另外，在中央区域中SORI为30μm以下，所述中央区域为从至少一个主表面的中心延伸至多1英寸的区域。而且，在所述中央区域中X射线衍射的峰位置的变化为0.3°以下。
由于根据本发明的碳化硅衬底在主表面处的面取向的变化和翘曲受到抑制，所以能够容易地在主表面上形成具有高结晶性的外延生长层。因此，利用根据本发明的碳化硅衬底，能够制造高品质的半导体装置。
在上述碳化硅衬底中，在除了从外周延伸2mm的区域之外的区域(B)中X射线衍射的峰位置的变化为0.3°以下。
由此，能够更容易地在上述碳化硅衬底的主表面上形成具有高结晶性的外延生长层。
发明的有利效果
根据上述说明可清楚，根据本发明的制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底，能够提供制造能够抑制在主表面处的面取向的变化和翘曲的碳化硅衬底的方法和使得可制造高品质半导体装置的碳化硅衬底。
附图说明
图1是示意性显示制造碳化硅衬底的方法的流程图。
图2是说明制造碳化硅衬底的方法的示意图。
图3是说明制造碳化硅衬底的方法的示意图。
图4是说明制造碳化硅衬底的方法的示意图。
图5是说明制造碳化硅衬底的方法的示意图。
图6是说明制造碳化硅衬底的方法的示意图。
图7是显示碳化硅衬底的方法的示意图。
图8是示意性显示实施方式2的制造碳化硅衬底的方法的流程图。
图9是说明实施方式2的制造碳化硅衬底的方法的示意图。
图10是说明实施方式2的制造碳化硅衬底的方法的示意图。
具体实施方式
下文中参考附图对本发明的实施方式进行说明。应注意，在下述附图中，对相同或相应的部分具有分配相同的参考符号且不再重复其说明。另外，单独取向、集合取向、单独面和集合面在本文中分别以[]、<>、()和{}显示。而且，在结晶学方面，负指数应由在其上具有横杠“-”的数字来表示，然而，在本文中负号在数字之前。
(实施方式1)
首先，对实施方式1的制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底进行说明，所述实施方式1是本发明的一个实施方式。首先，参考图1～6对本实施方式的制造碳化硅衬底的方法进行说明。参考图1，在本实施方式的制造碳化硅衬底的方法中，首先，作为步骤(S10)，实施锭准备步骤。在该步骤(S10)中，例如利用下述升华法，制造由单晶碳化硅构成并具有2英寸以上的直径的锭。
首先，将由单晶碳化硅构成的籽晶和由碳化硅构成的原料粉末放入由石墨构成的容器中。然后，对作为原料粉末的碳化硅升华物进行加热并将碳化硅重结晶在籽晶上。此处，在引入诸如氮的期望杂质的同时进行重结晶。由此，如图2中所示，得到由单晶碳化硅构成的锭1。应注意，通过将锭1的生长方向设定为如图2中所示的<0001>方向，能够有效地制造锭1。
然后，作为步骤(S20)，实施切割步骤。在该步骤(S20)中，参考图3和4，通过对制造的锭1进行切片而得到碳化硅衬底10。具体地，首先，以使得其侧面的一部分被支持台2支持的方式设置锭1。然后，在线9在沿锭1的直径方向的方向行进的同时，线9沿作为垂直于行进方向的方向的切割方向α接近锭1，从而使得线9与锭1相互接触。然后，随着线9继续沿切割方向α移动，对锭1进行切割。
将对该步骤(S20)进行更具体的说明。例如，将诸如浆料的切割液体供给至由例如含铁和镍的合金构成的线9以与锭1接触的方式行进并且线9与锭1相互接触的区域中，由此对锭1进行切割，其中在所述浆料中已经对充当松散磨粒的单晶金刚石和切割油进行了混合。由此，对锭1进行切片并得到如图4中所示的碳化硅衬底10。
另外，在该步骤(S20)中，如图3中所示，以使得在其中在{0001}面上的正交投影中相对于<11-20>方向或<1-100>方向形成的角为15±5°的方向上进行切割的方式，对锭1进行切片。具体地，例如如图3中所示，将在锭1的<11-20>方向与切割方向α之间形成的角β设置为15±5°。由此，减轻由解理方向对线9造成的影响且碳化硅衬底10的翘曲受到抑制。而且，碳化硅衬底10的厚度变化减轻到例如10μm以下。
此外，在该步骤(S20)中，可以以使得相对于碳化硅衬底10的主表面10A的{0001}面的偏离角为50°以上且80°以下的方式对锭1进行切片。由此，能够更有效地抑制得到的碳化硅衬底10的翘曲。
然后，作为步骤(S30)，实施研磨步骤。在该步骤(S30)中，在实施下述步骤(S31)～(S33)时，对碳化硅衬底10的相反主表面进行研磨。应注意，如上所述，尽管通过在步骤(S20)中对锭1进行切片而得到的碳化硅衬底10的翘曲受到抑制，但尚未完全消除。因此，通过在该步骤(S30)中对碳化硅衬底10的相反主表面进行研磨，可进一步减轻碳化硅衬底10的翘曲。
首先，作为步骤(S31)，实施衬底设置步骤。在该步骤(S31)中，参考图5，首先，将碳化硅衬底10设置在具有由例如铜构成的研磨表面30A的下平板30上，使得主表面10A的一部分与研磨表面30A接触。然后，将具有由例如铜构成的研磨表面40A的上平板40设置在碳化硅衬底10上，使得研磨表面40A与主表面10B的一部分接触。由此，以位于下平板30和上平板40之间的方式布置碳化硅衬底10。应注意，下平板30和上平板40不仅可以为如上所述具有由铜构成的研磨表面30A、40A的平板，还可以为在其表面上布置固定有磨粒的磨石的平板，所述磨粒由硬度比碳化硅更高的材料如金刚石构成。
然后，作为步骤(S32)，实施衬底校正步骤。在该步骤(S32)中，参考图6，在下平板30和上平板40相互相对旋转的同时，上平板40在相对于下平板30接近的方向上运行。由此，如图6中所示，碳化硅衬底10的主表面10A、10B的整个表面与各研磨表面30A、40A接触。另外，在该步骤(S32)中，开始在研磨表面30A与研磨表面40A之间通过供给管50供给加工液体60。加工液体60可以为易于进行主表面10A、10B的研磨的切割油等，并且其可以包含由例如金刚石等构成的松散磨粒。
然后，作为步骤(S33)，实施相反表面的研磨步骤。在该步骤(S33)中，在主表面10A、10B的整个表面与各研磨表面30A、40A接触且通过供给管50供给包含比步骤(S32)中更大量的松散磨粒的加工液体60的同时，对碳化硅衬底10的主表面10A、10B的整个表面进行研磨。
尽管在根据本发明的制造碳化硅衬底的方法中在步骤(S32)与步骤(S33)之间松散磨粒的供给量的变化不是必须的，但是通过这样做，在碳化硅衬底10的校正完成之后研磨速率提高，因此能够更可靠地抑制在碳化硅衬底10的主表面10A、10B处的面取向的变化。
由此，在上述步骤(S30)中，在已经以使得碳化硅衬底10的主表面10A、10B的整个表面与各研磨表面30A、40A接触的方式校正碳化硅衬底10的状态下对主表面10A、10B进行研磨并由此可以更可靠地抑制在碳化硅衬底10的主表面10A、10B处的面取向的变化。由于实施上述步骤(S10)～(S30)，所以制造了碳化硅衬底10并完成了根据本实施方式的制造碳化硅衬底的方法。
然后，将对根据本实施方式的碳化硅衬底进行说明。例如利用上述本实施方式的制造碳化硅衬底的方法制造根据本实施方式的碳化硅衬底10。
碳化硅衬底10具有2英寸以上的直径。另外，参考图7，在中央区域A中SORI为30μm以下，所述中央区域为碳化硅衬底10中的从主表面10A、10B的中心延伸1英寸以下的区域。而且，在中央区域A中X射线衍射的峰位置的变化为0.3°以下。
由此，由于在根据本实施方式的碳化硅衬底10的主表面10A、10B处的面取向的变化和翘曲受到抑制，所以能够容易地在主表面10A、10B上形成结晶性高的外延生长层。因此，利用根据本实施方式的碳化硅衬底10，能够制造高品质半导体装置。
另外，在根据上述本实施方式的碳化硅衬底10中，更优选地，在除了从外周延伸2mm的区域之外的区域B中X射线衍射的峰位置的变化为0.3°以下。由此，能够更容易地在碳化硅衬底10的主表面10A、10B上形成结晶性高的外延生长层。
(实施方式2)
现在将对实施方式2的制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底进行说明，所述实施方式2是本发明的另一个实施方式。基本上与上述实施方式1的制造碳化硅衬底的方法类似地实施本实施方式的制造碳化硅衬底的方法并实现了类似的效果。另外，本实施方式的碳化硅衬底基本上与上述实施方式1中类似并实现了类似的效果。然而，本实施方式的制造碳化硅衬底的方法与上述实施方式1的制造碳化硅衬底的方法的不同之处在于，对碳化硅衬底的一个主表面而不是相反主表面进行研磨。
下文中参考图8～10对本实施方式的制造碳化硅衬底的方法进行说明。参考图8，首先，作为步骤(S10)，实施锭准备步骤。在该步骤(S10)中，与实施方式1中一样，制造由单晶碳化硅构成并具有2英寸以上的直径的锭1。
然后，作为步骤(S20)，实施切割步骤。在该步骤(S20)中，与实施方式1中一样，通过对锭1进行切片而得到碳化硅衬底10。
然后，作为步骤(S30)，实施研磨步骤。该步骤(S30)包括下述步骤(S31)～(S35)并对碳化硅衬底10的一个主表面的整个表面进行研磨。
首先，作为步骤(S31)，实施衬底形状检查步骤。在该步骤(S31)中，例如，在碳化硅衬底10的主表面内的任意5个点处对碳化硅衬底10的厚度进行测定。
然后，作为步骤(S32)，实施衬底固定步骤。在该步骤(S32)中，参考图9，将在步骤(S31)中已经对其厚度进行检查的碳化硅衬底10固定到保持构件20。具体地，使用胶粘剂如蜡，将碳化硅衬底10固定到保持构件20，使得与待研磨的主表面10A不同的主表面10B与保持构件20的平坦表面20A接触。
然后，作为步骤(S33)，实施衬底形状检查步骤。在该步骤(S33)中，在按上述将碳化硅衬底10固定到保持构件20之后，在与在步骤(S31)中测定厚度的任意5个点相同的位置处测定碳化硅衬底10的厚度。由此，检查碳化硅衬底10到保持构件20的固定精确度。在本实施方式中，以5μm以下的固定精确度将碳化硅衬底10固定到保持构件20。
然后，作为步骤(S34)，实施衬底设置步骤。在该步骤(S34)中，参考图10，将固定到保持构件20的碳化硅衬底10设置在下平板30上，使得待研磨的主表面10A的整个表面与研磨表面30A接触。
然后，作为步骤(S35)，实施一个表面研磨步骤。在该步骤(S35)中，在碳化硅衬底10的主表面10A的整个表面与研磨表面30A接触的同时，通过相互相对旋转保持构件20和下平板30对主表面10A的整个表面进行研磨。
由此，在该步骤(S30)中，因为在对碳化硅衬底10的主表面10A进行研磨之前对碳化硅衬底10的厚度进行检查，所以能够更可靠地对主表面10A的整个表面进行研磨。因此，能够更可靠地抑制在碳化硅衬底10的主表面10A处的面取向的变化。因为实施上述步骤(S10)～(S30)，所以制造了碳化硅衬底10并完成了根据本实施方式的制造碳化硅衬底的方法。应注意，可以根据需要，与主表面10A类似地对主表面10B进行研磨。
如上所述，在根据本发明实施方式的制造碳化硅衬底的方法中，通过在使得在{0001}面上的正交投影中相对于<11-20>方向或<1-100>方向形成的角为15±5°的方向上进行切片，能够得到翘曲受到抑制的碳化硅衬底10，所述<11-20>方向或<1-100>方向为碳化硅晶体的解理方向。然后，在主表面10A、10B中的至少一个主表面的整个表面与研磨表面30A、40A接触的同时，对得到的碳化硅衬底10进行研磨。因此，能够在抑制碳化硅衬底10的主表面10A、10B中的至少一个主表面处的面取向的变化的同时，进一步减轻碳化硅衬底10的翘曲。由此，根据本发明的制造碳化硅衬底的方法，能够抑制在碳化硅衬底10的主表面处的面取向的变化和翘曲。
另外，在根据本发明的制造碳化硅衬底的方法中，可以按实施方式1中所示对碳化硅衬底10的相反主表面10A、10B的整个表面进行研磨。通过这样做，能够有效地对碳化硅衬底10的表面进行研磨。
而且，在根据本发明的制造碳化硅衬底的方法中，可以按实施方式2中所示对作为碳化硅衬底10的一个主表面的主表面10A的整个表面进行研磨。由此，能够可靠地对碳化硅衬底10的主表面10A的整个表面进行研磨。结果，能够抑制在碳化硅衬底10的主表面10A处的面取向的变化。
应理解，本文中公开的实施方式在各个方面都是示例性的且不是限制性的。本发明的范围由权利要求书的范围限定，而不是由上述说明限定，且旨在包括在与权利要求书的范围等价的范围和含义内的所有变更。
产业实用性
根据本发明的制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底特别有利地适用于制造要求在碳化硅衬底的主表面上形成高品质外延生长层的碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底。
附图标记
1：锭；2：支持台；9：线；10：碳化硅衬底；10A、10B：主表面；20：保持构件；20A：平坦表面；30：下平板；40：上平板；30A、40A：研磨表面；50：供给管；以及60：加工液体。

Claims (8)

1.一种制造碳化硅衬底的方法，包括：
准备由单晶碳化硅构成并具有2英寸以上的直径的锭(1)的步骤；
通过对所述锭(1)进行切片而得到衬底(10)的步骤；以及
对所述衬底(10)的表面进行研磨的步骤，
在所述得到衬底(10)的步骤中，以使得在其中在{0001}面上的正交投影中相对于<11-20>方向或<1-100>方向形成的角为15±5°的方向上进行切割的方式对所述锭(1)进行切片，且
在所述对所述衬底(10)的表面进行研磨的步骤中，在所述衬底(10)的至少一个主表面(10A、10B)的整个表面与研磨表面(30A、40A)接触的同时，对所述衬底(10)的所述至少一个主表面(10A、10B)进行研磨。
2.根据权利要求1所述的制造碳化硅衬底的方法，其中
在所述得到衬底(10)的步骤中，以使得相对于所述至少一个主表面(10A、10B)的{0001}面的偏离角为50°以上且80°以下的方式对所述锭(1)进行切片。
3.根据权利要求1或2所述的制造碳化硅衬底的方法，其中
在所述对所述衬底(10)的表面进行研磨的步骤中，在所述衬底(10)的相反主表面(10A、10B)的整个表面与所述研磨表面(30A、40A)接触的同时对所述衬底(10)的相反主表面(10A、10B)进行研磨。
4.根据权利要求3所述的制造碳化硅衬底的方法，其中
所述对所述衬底(10)的表面进行研磨的步骤包括：
以使得所述衬底(10)的所述相反主表面(10A、10B)的整个表面与所述研磨表面(30A、40A)接触的方式对所述衬底(10)进行校正的步骤；以及
对经校正的所述衬底(10)的所述相反主表面(10A、10B)进行研磨的步骤，且
在所述对经校正的所述衬底(10)的所述相反主表面(10A、10B)进行研磨的步骤中，在供给比所述对所述衬底(10)进行校正的步骤中更大量的松散磨粒的同时对所述相反主表面(10A、10B)进行研磨。
5.根据权利要求1或2所述的制造碳化硅衬底的方法，其中
在所述对所述衬底(10)的表面进行研磨的步骤中，对与所述衬底(10)的一个主表面(10A)不同的另一个主表面(10B)进行固定以与保持构件(20)的平坦表面(20A)接触，并在所述衬底(10)的所述一个主表面(10A)的整个表面与所述研磨表面(30A)接触的同时对所述衬底(10)的所述一个主表面(10A)进行研磨。
6.根据权利要求5所述的制造碳化硅衬底的方法，还包括在对所述衬底(10)的表面进行研磨的步骤之前对所述衬底(10)的固定状态进行检查的步骤。
7.一种碳化硅衬底(10)，具有
2英寸以上的直径，
在中央区域(A)中SORI为30μm以下，所述中央区域为从至少一个主表面(10A、10B)的中心延伸至多1英寸的区域，且
在所述中央区域(A)中X射线衍射的峰位置的变化为0.3°以下。
8.根据权利要求7所述的碳化硅衬底(10)，其中
在除了从外周延伸2mm的区域之外的区域(B)中X射线衍射的峰位置的所述变化为0.3°以下。
CN201280046517.3A 2011-10-24 2012-10-11 制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底 Pending CN103828027A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011232503A JP2013089937A (ja) 2011-10-24 2011-10-24 炭化珪素基板の製造方法および炭化珪素基板
JP2011-232503 2011-10-24
PCT/JP2012/076297 WO2013061788A1 (ja) 2011-10-24 2012-10-11 炭化珪素基板の製造方法および炭化珪素基板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103828027A true CN103828027A (zh) 2014-05-28

Family

ID=48135256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280046517.3A Pending CN103828027A (zh) 2011-10-24 2012-10-11 制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130099252A1 (zh)
JP (1) JP2013089937A (zh)
CN (1) CN103828027A (zh)
WO (1) WO2013061788A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109196146A (zh) * 2017-03-30 2019-01-11 昭和电工株式会社 SiC单晶体的品质评价方法及利用该方法的碳化硅单晶锭的制造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015040695A1 (ja) * 2013-09-18 2015-03-26 住友電気工業株式会社 化合物半導体基板の製造方法および製造装置
JP6241264B2 (ja) * 2013-12-24 2017-12-06 住友電気工業株式会社 炭化珪素単結晶の製造方法
WO2016038980A1 (ja) 2014-09-08 2016-03-17 住友電気工業株式会社 炭化珪素単結晶基板およびその製造方法
JP6729605B2 (ja) * 2016-02-09 2020-07-22 住友電気工業株式会社 炭化珪素単結晶基板
JP6597381B2 (ja) * 2016-02-22 2019-10-30 住友電気工業株式会社 炭化珪素基板の製造方法、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法
KR102283879B1 (ko) 2021-01-14 2021-07-29 에스케이씨 주식회사 탄화규소 웨이퍼의 제조방법, 탄화규소 웨이퍼 및 웨이퍼 제조용 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101448984A (zh) * 2006-05-18 2009-06-03 昭和电工株式会社 制造碳化硅单晶的方法
CN101724906A (zh) * 2009-11-18 2010-06-09 中国科学院物理研究所 一种用于生长高质量导电型碳化硅晶体的方法
WO2011077797A1 (ja) * 2009-12-25 2011-06-30 住友電気工業株式会社 炭化珪素基板
US20110233562A1 (en) * 2009-04-15 2011-09-29 Sumitomo Electric Industries,Ltd. Substrate, substrate with thin film, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1619276B1 (en) * 2004-07-19 2017-01-11 Norstel AB Homoepitaxial growth of SiC on low off-axis SiC wafers
JP2007161535A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体結晶基板の製造方法
JP2009182126A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 化合物半導体基板の加工方法および化合物半導体基板
JP2009266892A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 化合物半導体結晶基材の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101448984A (zh) * 2006-05-18 2009-06-03 昭和电工株式会社 制造碳化硅单晶的方法
US20110233562A1 (en) * 2009-04-15 2011-09-29 Sumitomo Electric Industries,Ltd. Substrate, substrate with thin film, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device
CN101724906A (zh) * 2009-11-18 2010-06-09 中国科学院物理研究所 一种用于生长高质量导电型碳化硅晶体的方法
WO2011077797A1 (ja) * 2009-12-25 2011-06-30 住友電気工業株式会社 炭化珪素基板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109196146A (zh) * 2017-03-30 2019-01-11 昭和电工株式会社 SiC单晶体的品质评价方法及利用该方法的碳化硅单晶锭的制造方法
CN109196146B (zh) * 2017-03-30 2021-02-26 昭和电工株式会社 SiC单晶体的品质评价方法及利用该方法的碳化硅单晶锭的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130099252A1 (en) 2013-04-25
WO2013061788A1 (ja) 2013-05-02
JP2013089937A (ja) 2013-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103828027A (zh) 制造碳化硅衬底的方法和碳化硅衬底
JP6409930B2 (ja) Ｃｖｄダイヤモンド単結晶
CN110541199B (zh) 一种直径8英寸及以上尺寸高质量SiC籽晶的制备方法
CN103889655B (zh) 双面研磨方法
US9896781B2 (en) Silicon carbide single-crystal substrate, silicon carbide epitaxial substrate and method of manufacturing them
US9844893B2 (en) Method of manufacturing silicon carbide substrate
CN102549715A (zh) 碳化硅晶锭、碳化硅衬底及其制造方法、坩锅以及半导体衬底
CN110468446B (zh) 倒角的碳化硅衬底以及倒角的方法
CN103415913B (zh) 硅晶片的制造方法
US20150221729A1 (en) Silicon carbide single-crystal substrate
CN103476975A (zh) 碳化硅衬底、碳化硅锭以及制造碳化硅衬底和碳化硅锭的方法
CN102597339A (zh) 碳化硅晶体和制造碳化硅晶体的方法
CN103563055A (zh) 制造碳化硅基板的方法
CN113322519A (zh) 外延片、晶片及其制造方法
CN106471165A (zh) 碳化硅单晶的制造方法和碳化硅基板
JP2015135902A (ja) ウェハの製造方法およびウェハの製造装置
Tymicki et al. Initial stages of SiC crystal growth by PVT method
JP5994248B2 (ja) インゴット、基板および基板群
US20150044467A1 (en) Method of growing ingot and ingot
CN107099844B (zh) Ramo4基板及其制造方法
CN102137960A (zh) 制造氮化物衬底的方法和氮化物衬底
CN109957839A (zh) SiC单晶的加工方法及SiC锭的制造方法
CN102514110B (zh) 大应力碳化硅晶体的初加工方法
JP2016007690A (ja) サファイア基板の製造方法
JP2022075053A (ja) 板状成形体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140528