JP2014017358A - Silicon carbide substrate and manufacturing method of the same - Google Patents

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雅博 中山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon carbide substrate having less warpage.SOLUTION: A manufacturing method of a silicon carbide substrate 10 comprises the processes of: forming a first intermediate substrate 11 having a first principal surface 11A and a second principal surface 11B which are opposite to each other and having a first SORI value 21 by slicing a silicon carbide ingot 1; forming a second intermediate substrate 12 having a second SORI value 22 smaller than the first SORI value by etching at least one of the first principal surface 11A and the second principal surface 11B of the first intermediate substrate 11; and forming a third intermediate substrate 13 having a third SORI value 23 smaller than the second SORI value 22 by polishing at least one of a first principal surface 12A and a second principal surface 12B of the second intermediate substrate 12.

Description

この発明は、炭化珪素基板およびその製造方法に関し、特に炭化珪素基板の反りを低減可能な炭化珪素基板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a silicon carbide substrate and a manufacturing method thereof, and more particularly to a silicon carbide substrate capable of reducing warpage of a silicon carbide substrate and a manufacturing method thereof.

近年、半導体装置の製造用に炭化珪素基板が用いられ始めている。炭化珪素は珪素に比べて大きなバンドギャップを有し、絶縁破壊電界が高く、さらに飽和電子移動度が高い特徴を有していることから、炭化珪素基板を用いた半導体装置は、高温環境下での特性劣化が小さく、耐圧が高く、オン抵抗が低い、という優れた特性を有している。   In recent years, silicon carbide substrates have begun to be used for manufacturing semiconductor devices. Silicon carbide has a larger band gap than silicon, a high breakdown electric field, and a high saturation electron mobility. Therefore, a semiconductor device using a silicon carbide substrate has a high temperature environment. It has excellent characteristics such as low characteristic deterioration, high breakdown voltage, and low on-resistance.

たとえば、特開2008−374617号公報(特許文献1)には、炭化珪素基板を製造する方法が開示されている。当該公報には、炭化珪素基板が炭化珪素の塊体をワイヤーソーによって切削加工することにより切り出され、その後、ラッピング装置を用いて加工変質層を除去する方法が開示されている。また当該公報に記載された炭化珪素基板の製造方法によれば、反りが±50μm以下であって表面粗度Raが1nm以下の炭化珪素基板が製造可能であることが開示されている。   For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2008-374617 (Patent Document 1) discloses a method for manufacturing a silicon carbide substrate. This publication discloses a method in which a silicon carbide substrate is cut out by cutting a lump of silicon carbide with a wire saw, and then the work-affected layer is removed using a lapping apparatus. In addition, according to the method for manufacturing a silicon carbide substrate described in the publication, it is disclosed that a silicon carbide substrate having a warpage of ± 50 μm or less and a surface roughness Ra of 1 nm or less can be manufactured.

特開2008−374617号公報JP 2008-374617 A

しかしながら、炭化珪素の塊体から炭化珪素基板をワイヤーソーによって切り出すときに、切り出す方向によっては大きな反りが発生する場合があった。このような大きな反りを有する炭化珪素基板を研磨する場合、研磨プレートへの高精度な貼付が困難であったり、研磨用キャリアから炭化珪素基板が脱落することがあったりし、良好な研磨を実施することが困難であった。そのため、反りの小さい炭化珪素基板を製造することが困難であった。   However, when a silicon carbide substrate is cut out from a lump of silicon carbide with a wire saw, a large warp may occur depending on the cutting direction. When polishing a silicon carbide substrate having such a large warp, it is difficult to attach it to the polishing plate with high accuracy, or the silicon carbide substrate may fall off from the polishing carrier, and thus a good polishing is performed. It was difficult to do. Therefore, it has been difficult to manufacture a silicon carbide substrate with a small warpage.

この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、反りの小さい炭化珪素基板を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a silicon carbide substrate having a small warpage.

本発明に係る炭化珪素基板の製造方法は以下の工程を有している。炭化珪素インゴットをスライスすることにより、互いに対向する第1の主面および第2の主面を有し、かつ第1のSORI値を有する第1中間基板が形成される。第1中間基板の第1の主面および第2の主面の少なくとも一方をエッチングすることにより、第1のSORI値よりも小さい第2のSORI値を有する第2中間基板が形成される。第2中間基板の第1の主面および第2の主面の少なくとも一方を研磨することにより、第2のSORI値よりも小さい第3のSORI値を有する第3中間基板が形成される。   The method for manufacturing a silicon carbide substrate according to the present invention includes the following steps. By slicing the silicon carbide ingot, a first intermediate substrate having a first main surface and a second main surface facing each other and having a first SORI value is formed. By etching at least one of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate, a second intermediate substrate having a second SORI value smaller than the first SORI value is formed. By polishing at least one of the first main surface and the second main surface of the second intermediate substrate, a third intermediate substrate having a third SORI value smaller than the second SORI value is formed.

本発明に係る炭化珪素基板の製造方法によれば、第1中間基板の第1の主面および第2の主面の少なくとも一方をエッチングすることにより、第1のSORI値よりも小さい第2のSORI値を有する第2中間基板が形成される。その後、第2中間基板の第1の主面および第2の主面の少なくとも一方が研磨される。すなわち、エッチングによって炭化珪素基板の反りを低減した後に、炭化珪素基板を研磨する工程が行われる。従来炭化珪素基板の反りが大きいという理由で炭化珪素基板が研磨用プレートに精度よく貼り付けられなかったり、研磨時に研磨用キャリアから脱落したりする不具合事象の発生をこの施策によって抑制することができる。結果として、炭化珪素基板が良好に研磨されることにより、炭化珪素基板の反りを低減することができる。   According to the method for manufacturing a silicon carbide substrate according to the present invention, by etching at least one of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate, the second lower than the first SORI value is obtained. A second intermediate substrate having a SORI value is formed. Thereafter, at least one of the first main surface and the second main surface of the second intermediate substrate is polished. That is, after reducing the warp of the silicon carbide substrate by etching, a step of polishing the silicon carbide substrate is performed. With this measure, it is possible to suppress the occurrence of malfunctions in which the silicon carbide substrate is not accurately attached to the polishing plate due to the large warp of the conventional silicon carbide substrate or falls off the polishing carrier during polishing. . As a result, the warp of the silicon carbide substrate can be reduced by satisfactorily polishing the silicon carbide substrate.

上記の炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、第3中間基板の第1の主面および第2の主面の各々がCMP処理される。これにより、炭化珪素基板の反りをより低減することができる。   In the above method for manufacturing a silicon carbide substrate, preferably, each of the first main surface and the second main surface of the third intermediate substrate is subjected to CMP. Thereby, the curvature of a silicon carbide substrate can be reduced more.

上記の炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、第3中間基板を形成する工程は、第2中間基板の第1の主面および第2の主面の各々を同時に研磨することにより行われる。これにより、炭化珪素基板の製造時間を短縮しつつ、炭化珪素基板の反りを低減することができる。   Preferably, in the method for manufacturing the silicon carbide substrate, the step of forming the third intermediate substrate is performed by simultaneously polishing each of the first main surface and the second main surface of the second intermediate substrate. Thereby, the curvature of a silicon carbide board | substrate can be reduced, shortening the manufacturing time of a silicon carbide board | substrate.

上記の炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、第2中間基板を形成する工程は、第1中間基板の第1の主面および第2の主面の少なくとも一方に水酸化カリウムを用いたウェットエッチングを行う工程を含む。これにより、効率的に反りの小さい第2中間基板が製造可能である。   Preferably, in the method for manufacturing the silicon carbide substrate, the step of forming the second intermediate substrate includes wet etching using potassium hydroxide on at least one of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate. The process of performing. Thereby, the 2nd intermediate substrate with small curvature can be manufactured efficiently.

上記の炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、第2中間基板を形成する工程は、第1中間基板の第1の主面および第2の主面の少なくとも一方に塩素ガスまたはフッ素ガスを用いたドライエッチングを行う工程を含む。これにより、効率的に反りの小さい第2中間基板が製造可能である。   Preferably, in the method for manufacturing the silicon carbide substrate, the step of forming the second intermediate substrate uses chlorine gas or fluorine gas for at least one of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate. Including a step of performing dry etching. Thereby, the 2nd intermediate substrate with small curvature can be manufactured efficiently.

上記の炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、第2中間基板を形成する工程は、第1中間基板の第1の主面および第2の主面の各々をエッチングすることにより行われる。これにより、より効率的に反りの小さい第2中間基板が製造可能である。   Preferably, in the method for manufacturing the silicon carbide substrate, the step of forming the second intermediate substrate is performed by etching each of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate. Thereby, the 2nd intermediate substrate with small curvature can be manufactured more efficiently.

上記の炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、第2中間基板を形成する工程では、インゴットをスライスする方向と垂直な方向におけるSORI値を低減するように第1中間基板がエッチングされる。第1中間基板の反りは、インゴットをスライスする方向と垂直な方向に発生しやすい。インゴットをスライスする方向と垂直な方向におけるSORI値を低減するようにエッチングすることで、より効率的に反りの小さい第2中間基板が製造可能である。   Preferably, in the method for manufacturing the silicon carbide substrate, in the step of forming the second intermediate substrate, the first intermediate substrate is etched so as to reduce the SORI value in a direction perpendicular to the direction of slicing the ingot. The warp of the first intermediate substrate is likely to occur in a direction perpendicular to the direction of slicing the ingot. By etching so as to reduce the SORI value in the direction perpendicular to the direction of slicing the ingot, the second intermediate substrate with less warpage can be manufactured more efficiently.

本発明に係る炭化珪素基板は、互いに対向する第1の主面および第2の主面を有する。第1の主面の面粗度Rmsは0.2nm以下である。第2の主面の面粗度Rmsが10nm未満である。SORI値が23μm以下であり、かつTTV値が3μm以下である。直径は4インチ以上である。   The silicon carbide substrate according to the present invention has a first main surface and a second main surface that face each other. The surface roughness Rms of the first main surface is 0.2 nm or less. The surface roughness Rms of the second main surface is less than 10 nm. The SORI value is 23 μm or less and the TTV value is 3 μm or less. The diameter is 4 inches or more.

本発明によれば、反りの小さい炭化珪素基板を得ることができる。   According to the present invention, a silicon carbide substrate with small warpage can be obtained.

本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板の構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a configuration of a silicon carbide substrate according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板の構成を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the structure of the silicon carbide substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. SORIおよびTTVの定義を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the definition of SORI and TTV. SORIおよびTTVの定義を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the definition of SORI and TTV. SORIおよびTTVの定義を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the definition of SORI and TTV. 本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。It is a flowchart which shows schematically the manufacturing method of the silicon carbide substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板の製造方法のスライス工程を概略的に示す平面模式図である。FIG. 5 is a schematic plan view schematically showing a slicing step in the method for manufacturing the silicon carbide substrate according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板の製造方法のスライス工程を概略的に示す正面模式図である。It is a front schematic diagram which shows roughly the slice process of the manufacturing method of the silicon carbide substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板のSORIの方向を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the direction of SORI of the silicon carbide substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板の製造方法の研磨工程を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the grinding | polishing process of the manufacturing method of the silicon carbide substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る第1中間基板を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the 1st intermediate substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る第2中間基板を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the 2nd intermediate substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る第3中間基板を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the 3rd intermediate substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る第4中間基板を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the 4th intermediate substrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る炭化珪素基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。It is a flowchart which shows schematically the manufacturing method of the silicon carbide substrate which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る炭化珪素基板の製造方法の研磨工程を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the grinding | polishing process of the manufacturing method of the silicon carbide substrate which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る炭化珪素基板の製造方法の研磨工程におけるキャリアと第2中間基板との位置関係を説明するための平面模式図である。FIG. 10 is a schematic plan view for illustrating the positional relationship between the carrier and the second intermediate substrate in the polishing step of the method for manufacturing the silicon carbide substrate according to the second embodiment of the present invention.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

また、本明細書中の結晶学的記載においては、個別方位を[]、集合方位を<>、個別面を()、集合面を{}でそれぞれ示している。また、負の指数については、結晶学上、”−”(バー)を数字の上に付けることになっているが、本明細書中では、数字の前に負の符号を付けている。また角度の記載には、全方位角を360度とする系を用いている。   In the crystallographic description in this specification, the individual orientation is indicated by [], the collective orientation is indicated by <>, the individual plane is indicated by (), and the collective plane is indicated by {}. As for the negative index, “−” (bar) is attached on the number in crystallography, but in this specification, a negative sign is attached before the number. The angle is described using a system in which the omnidirectional angle is 360 degrees.

(実施の形態1)
図1および図2を参照して、本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板の構成について説明する。
(Embodiment 1)
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the silicon carbide substrate according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1および図2に示すように、本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板10は、互いに対向する第1の主面10Aおよび第2の主面10Bを有している。炭化珪素基板10は、たとえば単結晶炭化珪素からなる。単結晶炭化珪素は、たとえば六方晶の結晶構造を有しており、ポリタイプはたとえば4Hである。第1の主面10Aおよび第2の主面10Bの少なくとも一方はたとえば{03−38}面である。第1の主面10Aおよび第2の主面10Bの少なくとも一方はたとえば{0−11−1}面や{0−11−2}面であってもよく、{000−1}面に対して、巨視的に62°±10°のオフ角を有する面であっても構わない。   As shown in FIGS. 1 and 2, silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment of the present invention has first main surface 10A and second main surface 10B facing each other. Silicon carbide substrate 10 is made of, for example, single crystal silicon carbide. Single crystal silicon carbide has a hexagonal crystal structure, for example, and the polytype is 4H, for example. At least one of the first main surface 10A and the second main surface 10B is, for example, a {03-38} surface. At least one of the first main surface 10A and the second main surface 10B may be, for example, a {0-11-1} plane or a {0-11-2} plane, with respect to the {000-1} plane. The surface may have a macroscopic off angle of 62 ° ± 10 °.

第1の主面10Aは鏡面処理が施された表面であって、第1の主面10Aの面粗度Rms(自乗平均面粗さ)は0.2nm以下である。また、第2の主面10Bは裏面であって、第2の主面の面粗度Rms(自乗平均面粗さ)は10nm未満である。面粗度RmsはたとえばAFM(Atomic Force Microscope;原子間力顕微鏡)によって測定可能である。   The first main surface 10A is a mirror-treated surface, and the surface roughness Rms (root mean square surface roughness) of the first main surface 10A is 0.2 nm or less. The second main surface 10B is the back surface, and the surface roughness Rms (root mean square surface roughness) of the second main surface is less than 10 nm. The surface roughness Rms can be measured by, for example, an AFM (Atomic Force Microscope).

本実施の形態に係る第1の主面10Aの面粗度Rms(自乗平均面粗さ)はたとえば0.073nm程度であり、第1の主面10Aの面粗度Ra(平均面粗さ)はたとえば0.057nm程度である。また、第2の主面10Bの面粗度Rms(自乗平均面粗さ)はたとえば4〜6nm程度である。本実施の形態の炭化珪素基板10は、たとえば4インチ以上であり、SORI(反り)値は23μm以下であって、かつTTV(Total Thickness Variation)値が3μm以下である。   The surface roughness Rms (root mean square surface roughness) of the first main surface 10A according to the present embodiment is, for example, about 0.073 nm, and the surface roughness Ra (average surface roughness) of the first main surface 10A. Is, for example, about 0.057 nm. Further, the surface roughness Rms (root mean square surface roughness) of the second main surface 10B is, for example, about 4 to 6 nm. Silicon carbide substrate 10 in the present embodiment is, for example, 4 inches or more, has a SORI (warp) value of 23 μm or less, and a TTV (Total Thickness Variation) value of 3 μm or less.

次に、図3〜図5を参照してSORI値およびTTV値の定義について説明する。
図3および図4を参照して、SORI値について説明する。SORI値とは、炭化珪素基板の反りの程度を定量化するためのパラメータの一つである。SORI値は、炭化珪素基板10の第1の主面10Aの最小二乗面を基準の高さ(最小二乗面高さ6)とした場合、第1の主面10Aの位置3(最高点)における高さと基準の高さとの距離と位置4(最低点)における高さと基準の高さとの距離の合計値を表す。SORI値は距離を表すため、常に正の値となる。なお、SORI値は、クランプされていない炭化珪素基板10に対して計算される。
Next, the definition of the SORI value and the TTV value will be described with reference to FIGS.
The SORI value will be described with reference to FIG. 3 and FIG. The SORI value is one of parameters for quantifying the degree of warpage of the silicon carbide substrate. The SORI value is obtained at position 3 (highest point) of the first main surface 10A when the minimum square surface of the first main surface 10A of the silicon carbide substrate 10 is set to a reference height (minimum square surface height 6). This represents the total value of the distance between the height and the reference height and the distance between the height at position 4 (lowest point) and the reference height. Since the SORI value represents a distance, it is always a positive value. The SORI value is calculated for silicon carbide substrate 10 that is not clamped.

またSORI値は、ある測定範囲における反りの程度を表す。たとえば、炭化珪素基板10のある位置7から他の位置3までの間(範囲d)においてSORI値が決定される。本実施の形態において、炭化珪素基板10のSORI値とは、炭化珪素基板10の主面(第1の主面10Aまたは第2の主面10B)内における任意の2点間におけるSORI値のうち最大のSORI値のことを指す。   The SORI value represents the degree of warpage in a certain measurement range. For example, the SORI value is determined between a position 7 of silicon carbide substrate 10 and another position 3 (range d). In the present embodiment, the SORI value of silicon carbide substrate 10 is the SORI value between any two points in the main surface (first main surface 10A or second main surface 10B) of silicon carbide substrate 10. It refers to the maximum SORI value.

通常、互いに対向する第1の主面10AのSORI値と第2の主面10BのSORI値はほぼ同じ値になるので炭化珪素基板10のSORI値は一義的に決定される。もし、第1の主面10AのSORI値と第2の主面10BのSORI値が異なっている場合、炭化珪素基板10のSORI値とは、第1の主面10AのSORI値および第2の主面10BのSORI値のうち、大きい値のSORI値のことである。   Usually, the SORI value of first main surface 10A facing each other and the SORI value of second main surface 10B are substantially the same value, so that the SORI value of silicon carbide substrate 10 is uniquely determined. If the SORI value of first main surface 10A is different from the SORI value of second main surface 10B, the SORI value of silicon carbide substrate 10 is the SORI value of first main surface 10A and the second SORI value. Of the SORI values of the main surface 10B, this is a large SORI value.

TTV値とは、炭化珪素基板10の厚みのばらつきを定量化するパラメータの一つである。たとえば、炭化珪素基板10の互いに対向する第1の主面10Aおよび第2の主面10Bのうち、一方の主面(たとえば第2の主面10B)が平坦な面であると仮定する。このとき、炭化珪素基板10の各位置における厚みに等しくなるように、第2の主面10Bに対向する第1の主面10Aの高さを決定した仮想の炭化珪素基板10を図5に示す。図5に示す仮想の炭化珪素基板10の最大の厚みをT1とし、最小の厚みをT2とすると、TTV値は最大厚みと最小厚みの差(つまりT1−T2)として計算された値である。なお、TTV値は、裏面がクランプされた炭化珪素基板10に対して計算される。   The TTV value is one of parameters for quantifying the variation in the thickness of the silicon carbide substrate 10. For example, it is assumed that one main surface (for example, second main surface 10B) is a flat surface among first main surface 10A and second main surface 10B facing each other of silicon carbide substrate 10. At this time, virtual silicon carbide substrate 10 in which the height of first main surface 10A opposite to second main surface 10B is determined so as to be equal to the thickness at each position of silicon carbide substrate 10 is shown in FIG. . When the maximum thickness of the virtual silicon carbide substrate 10 shown in FIG. 5 is T1 and the minimum thickness is T2, the TTV value is a value calculated as the difference between the maximum thickness and the minimum thickness (ie, T1−T2). The TTV value is calculated for silicon carbide substrate 10 whose back surface is clamped.

次に、本発明の実施の形態1に係る炭化珪素基板10の製造方法について図6を参照して説明する。   Next, a method for manufacturing silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、インゴットスライス工程(S10:図6)が実施される。具体的には、炭化珪素からなるインゴット1がたとえばカーボンからなる台座(図示せず)により固定される。図7に示すように、台座に固定された状態のインゴット1がスライサーのステージ8上に配置される。ステージ8の上方には複数本のソーワイヤ5が配置されている。インゴット1は、ソーワイヤ5で切り出された中間基板の主面が所望の面となるように配置される。たとえば、インゴット1の成長方向a(つまり<0001>方向)とソーワイヤ5の延在する方向とがなす角度φがたとえば54.7°となるように、インゴット1がスライサーのステージ8上に配置される。   First, an ingot slicing step (S10: FIG. 6) is performed. Specifically, ingot 1 made of silicon carbide is fixed by a base (not shown) made of carbon, for example. As shown in FIG. 7, the ingot 1 fixed to the pedestal is placed on the stage 8 of the slicer. A plurality of saw wires 5 are arranged above the stage 8. The ingot 1 is arranged so that the main surface of the intermediate substrate cut out by the saw wire 5 becomes a desired surface. For example, the ingot 1 is arranged on the slicer stage 8 so that the angle φ formed by the growth direction a of the ingot 1 (that is, the <0001> direction) and the extending direction of the saw wire 5 is, for example, 54.7 °. The

次に、図8を参照して、ソーワイヤ5をソーワイヤ5の伸長方向Sに沿って往復移動させながら、ソーワイヤ5とインゴット1とを相対的に近づける。この場合、ソーワイヤ5がインゴット1に近づいても構わないし、インゴット1がソーワイヤ5に近づいても構わない。インゴット1がソーワイヤ5に接触し、ソーワイヤ5が伸長方向Sに沿って往復移動することにより、インゴット1の切断が開始される。たとえば、インゴット1がソーワイヤ5の伸長方向Sと垂直な方向に移動することにより、インゴット1が切断される。なお、本明細書においてインゴット1をスライスする方向Zとは、インゴット1の切り始めから切り終わりまでインゴット1またはソーワイヤ5が移動した方向のことである。なお、インゴット1の切断は、遊離砥粒を用いて行われても構わないし、たとえばワイヤに固定された固定砥粒を用いて行われても構わない。インゴット1の切断には、たとえばダイヤモンド砥粒が用いられる。   Next, referring to FIG. 8, the saw wire 5 and the ingot 1 are relatively brought closer to each other while the saw wire 5 is reciprocated along the extending direction S of the saw wire 5. In this case, the saw wire 5 may approach the ingot 1, or the ingot 1 may approach the saw wire 5. When the ingot 1 comes into contact with the saw wire 5 and the saw wire 5 reciprocates along the extending direction S, the cutting of the ingot 1 is started. For example, the ingot 1 is cut by moving the ingot 1 in a direction perpendicular to the extending direction S of the saw wire 5. In the present specification, the direction Z for slicing the ingot 1 is the direction in which the ingot 1 or the saw wire 5 has moved from the start of cutting the ingot 1 to the end of cutting. The ingot 1 may be cut using loose abrasive grains, for example, using fixed abrasive grains fixed to a wire. For the cutting of the ingot 1, for example, diamond abrasive grains are used.

以上のようにして、炭化珪素からなるインゴット1をスライスすることにより、互いに対向する第1の主面11Aおよび第2の主面11Bを有し、第1のSORI値21を有する第1中間基板11(図11参照)が形成される。図9を参照して、たとえば第1の主面11Aが(03−38)面である第1中間基板11が形成された場合における、インゴット1のスライス方向(X方向)(つまり<11−20>方向)に沿った第1のSORI値21は13μm程度(測定範囲40mm)であり、当該スライス方向とは垂直な方向<01−10>(Y方向)に沿った第1のSORI値21は10μm程度(測定範囲20mm)、曲率半径では5mであり、つまり4インチ基板換算では、スライス加工直後およそ250μmのSORI値にもなる。   As described above, by slicing ingot 1 made of silicon carbide, first intermediate substrate having first main surface 11A and second main surface 11B facing each other and having first SORI value 21 11 (see FIG. 11) is formed. Referring to FIG. 9, for example, when first intermediate substrate 11 having first main surface 11A of (03-38) is formed, slice direction (X direction) of ingot 1 (that is, <11-20). The first SORI value 21 along the direction <01-10> (Y direction) is about 13 μm (measurement range 40 mm). About 10 μm (measurement range 20 mm) and the radius of curvature is 5 m. In other words, in terms of a 4-inch substrate, the SORI value is about 250 μm immediately after slicing.

次に、基板エッチング工程(S20:図6)が実施される。この工程(S20:図6)では、上記工程(S10:図6)で切り出された第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの少なくとも一方がエッチングされる。好ましくは、第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの各々がエッチングされる。エッチングは、ウェットエッチングであっても構わないし、ドライエッチングであっても構わない。ウェットエッチングの具体例としては、たとえば第1中間基板11を520℃程度の溶融KOH(水酸化カリウム)に浸漬されることによりエッチングが行われる。溶融KOHに浸漬される時間はたとえば5分以上8分以下である。当該エッチングによる第1中間基板11の除去量はたとえば3μm以上10μm以下程度である。ドライエッチングの具体例としては、たとえば第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの少なくとも一方に対して塩素ガスおよび酸素ガスを導入した雰囲気下においてエッチングが行われる。好ましくは、ドライエッチングは塩素ガスまたはフッ素ガスを用いて行われる。当該エッチングによる第1中間基板11の除去量はたとえば1μm以上3μm以下程度である。   Next, a substrate etching step (S20: FIG. 6) is performed. In this step (S20: FIG. 6), at least one of the first main surface 11A and the second main surface 11B of the first intermediate substrate 11 cut out in the step (S10: FIG. 6) is etched. Preferably, each of first main surface 11A and second main surface 11B of first intermediate substrate 11 is etched. Etching may be wet etching or dry etching. As a specific example of wet etching, for example, etching is performed by immersing the first intermediate substrate 11 in molten KOH (potassium hydroxide) at about 520 ° C. The time of immersion in molten KOH is, for example, 5 minutes or more and 8 minutes or less. The removal amount of the first intermediate substrate 11 by the etching is, for example, about 3 μm to 10 μm. As a specific example of dry etching, for example, etching is performed in an atmosphere in which chlorine gas and oxygen gas are introduced into at least one of first main surface 11A and second main surface 11B of first intermediate substrate 11. Preferably, dry etching is performed using chlorine gas or fluorine gas. The removal amount of the first intermediate substrate 11 by the etching is, for example, about 1 μm to 3 μm.

以上のように、上記工程(S10:図6)で第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bに形成された加工変質層が一部または全部除去される。これにより、第1中間基板11の反りが低減する。つまり、第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの少なくとも一方をエッチングすることにより、第1のSORI値21よりも小さい第2のSORI値22を有する第2中間基板12(図12参照)が形成される。第2中間基板12における、スライス方向とは垂直な方向(つまり<01−10>方向)に沿った第2のSORI値22は、たとえば2μm程度(測定範囲20mm)、曲率半径では25mであり、4インチ基板換算ではスライス加工後エッチング処理によりおよそ50μm程度のSORI値となる。上述した第1のスライス加工直後のSORI値21(10μm(測定範囲20mm))よりも大幅に小さい。   As described above, part or all of the work-affected layer formed on the first main surface 11A and the second main surface 11B of the first intermediate substrate 11 is removed in the step (S10: FIG. 6). Thereby, the warp of the first intermediate substrate 11 is reduced. In other words, by etching at least one of the first main surface 11A and the second main surface 11B of the first intermediate substrate 11, the second intermediate having a second SORI value 22 smaller than the first SORI value 21. A substrate 12 (see FIG. 12) is formed. The second SORI value 22 in the second intermediate substrate 12 along the direction perpendicular to the slicing direction (that is, <01-10> direction) is, for example, about 2 μm (measurement range 20 mm), and the curvature radius is 25 m. In terms of a 4-inch substrate, an SORI value of about 50 μm is obtained by etching after slicing. It is significantly smaller than the SORI value 21 (10 μm (measurement range 20 mm)) immediately after the first slice processing described above.

なお、基板エッチング工程(S20:図6)において好ましくは、インゴット1をスライスする方向と垂直な方向におけるSORI値が低減されるように第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bのいずれか一方がエッチングされる。言い換えれば、インゴット1をスライスする方向と垂直な方向における第1のSORI値21を有する第1中間基板11をエッチングすることにより、インゴット1をスライスする方向と垂直な方向における第1のSORI値21よりも小さい第2のSORI値22を有する第2中間基板12が形成される。   In the substrate etching step (S20: FIG. 6), the first main surface 11A and the second main surface 11A of the first intermediate substrate 11 are preferably reduced so that the SORI value in the direction perpendicular to the direction of slicing the ingot 1 is reduced. Either one of the main surfaces 11B is etched. In other words, by etching the first intermediate substrate 11 having the first SORI value 21 in the direction perpendicular to the direction in which the ingot 1 is sliced, the first SORI value 21 in the direction perpendicular to the direction in which the ingot 1 is sliced. A second intermediate substrate 12 having a smaller second SORI value 22 is formed.

次に、基板貼付工程(S30:図6)が実施される。この工程(S30:図6)では、上記工程(S20:図6)によって形成された第2中間基板12が研磨プレートに固定される。具体的には、図10を参照して、第2のSORI値22を有する第2中間基板12が接着剤30を介して研磨プレート40に固定される。このとき、たとえば第2中間基板12の凸の反りを有する側(たとえば第1の主面12A)が接着剤30に接するように第2中間基板12が配置される。第2中間基板12は、中央部のみが接着剤30に接しており、外周部は接着剤30に接しない状態で研磨プレート40の固定されていても構わない。   Next, a substrate pasting step (S30: FIG. 6) is performed. In this step (S30: FIG. 6), the second intermediate substrate 12 formed in the above step (S20: FIG. 6) is fixed to the polishing plate. Specifically, referring to FIG. 10, second intermediate substrate 12 having second SORI value 22 is fixed to polishing plate 40 via adhesive 30. At this time, for example, the second intermediate substrate 12 is disposed so that the side having the convex warpage of the second intermediate substrate 12 (for example, the first main surface 12A) is in contact with the adhesive 30. The second intermediate substrate 12 may be fixed to the polishing plate 40 in a state where only the central portion is in contact with the adhesive 30 and the outer peripheral portion is not in contact with the adhesive 30.

研磨プレート40として、たとえばポーラスセラミックプレートが用いられてもよい。この場合、第2中間基板12は、真空引きによって研磨プレート40に吸着されて研磨プレート40に固定される。つまり、第2中間基板12は接着剤30を介さずに研磨プレート40に固定される。   As the polishing plate 40, for example, a porous ceramic plate may be used. In this case, the second intermediate substrate 12 is attracted to the polishing plate 40 by vacuuming and fixed to the polishing plate 40. That is, the second intermediate substrate 12 is fixed to the polishing plate 40 without using the adhesive 30.

接着剤30を用いて第2中間基板12が研磨プレート40に固定される場合、反りが大きい第2中間基板12は、反りが小さい第2中間基板12よりも接着剤30に接する面積が小さくなる。また、真空引きにより第2中間基板12が研磨プレート40に固定される場合、反りが大きい第2中間基板12は、反りが小さい第2中間基板12よりも研磨プレート40に接する面積が小さくなる。それゆえ、いずれの方法で研磨プレート40に固定される場合においても、反りが大きい第2中間基板12は、反りが小さい第2中間基板12と比較して、研磨プレート40によって第2中間基板12を保持する力が小さくなる。そのため、反りが大きい第2中間基板12は、反りが小さい第2中間基板12よりも、研磨プレート40から脱落しやすい。本実施の形態1に係る製造方法においては、研磨プレート40に第2中間基板12を貼り付ける前に、エッチング工程が実施され反りが低減されている。それゆえ、その後の研磨工程において、第2中間基板12が研磨プレート40から脱落することを効果的に抑制することができる。   When the second intermediate substrate 12 is fixed to the polishing plate 40 using the adhesive 30, the second intermediate substrate 12 having a large warp has a smaller area in contact with the adhesive 30 than the second intermediate substrate 12 having a small warp. . Further, when the second intermediate substrate 12 is fixed to the polishing plate 40 by evacuation, the second intermediate substrate 12 having a large warp has a smaller area in contact with the polishing plate 40 than the second intermediate substrate 12 having a small warp. Therefore, regardless of which method is used to fix the polishing plate 40 to the polishing plate 40, the second intermediate substrate 12 having a large warpage is compared with the second intermediate substrate 12 having a small warpage by the polishing plate 40. The holding force is reduced. Therefore, the second intermediate substrate 12 having a large warp is more easily dropped from the polishing plate 40 than the second intermediate substrate 12 having a small warp. In the manufacturing method according to the first embodiment, before the second intermediate substrate 12 is attached to the polishing plate 40, an etching process is performed to reduce warpage. Therefore, it is possible to effectively suppress the second intermediate substrate 12 from dropping from the polishing plate 40 in the subsequent polishing process.

次に、第2の主面ラッピング工程(S40:図6)が実施される。具体的には、第2中間基板12の裏面(第2の主面12B)を砥粒を使用して研磨することにより、第2中間基板12の一部が除去される。図10に示すように、研磨プレート40に固定された第2中間基板12の第2の主面12Bをラッピング用の定盤50に対向するように配置する。たとえば、定盤50と第2の主面12Bとの間に砥粒を含んだスラリーを流しながら、定盤50を第2の主面12Bに対して回転させることにより、第2中間基板12の第2の主面12Bが研磨される。ここで、砥粒としてはたとえばダイヤモンド砥粒が用いられ、当該ダイヤモンド砥粒の粒径はたとえば1〜6μm程度である。またラッピング用の定盤50としてたとえば鉄、銅、錫などが使用可能である。   Next, a second main surface lapping step (S40: FIG. 6) is performed. Specifically, a part of the second intermediate substrate 12 is removed by polishing the back surface (second main surface 12B) of the second intermediate substrate 12 using abrasive grains. As shown in FIG. 10, the second main surface 12 </ b> B of the second intermediate substrate 12 fixed to the polishing plate 40 is disposed so as to face the lapping platen 50. For example, by rotating the surface plate 50 with respect to the second main surface 12B while flowing a slurry containing abrasive grains between the surface plate 50 and the second main surface 12B, the second intermediate substrate 12 can be rotated. Second main surface 12B is polished. Here, for example, diamond abrasive grains are used as the abrasive grains, and the grain diameter of the diamond abrasive grains is, for example, about 1 to 6 μm. For example, iron, copper, tin or the like can be used as the surface plate 50 for lapping.

次に、第2の主面MP(Mechanical Polishing)工程(S50:図6)が実施される。具体的には、第2中間基板12の裏面(第2の主面12B)を砥粒を使用して機械的に研磨することにより、第2中間基板12の一部を除去する。砥粒としてはたとえばダイヤモンド砥粒が用いられ、当該ダイヤモンド砥粒の粒径は、たとえば0.1μm以上3μm以下である。またMP用の定盤50として、スズ、スズ合金などの金属定盤や、樹脂定盤、研磨布などを用いることができる。   Next, a second main surface MP (Mechanical Polishing) step (S50: FIG. 6) is performed. Specifically, a part of the second intermediate substrate 12 is removed by mechanically polishing the back surface (second main surface 12B) of the second intermediate substrate 12 using abrasive grains. As the abrasive grains, for example, diamond abrasive grains are used, and the grain diameter of the diamond abrasive grains is, for example, 0.1 μm or more and 3 μm or less. Further, as the surface plate 50 for MP, a metal surface plate such as tin or tin alloy, a resin surface plate, a polishing cloth, or the like can be used.

以上のように、第2中間基板12の第2の主面12Bを研磨することにより、第2のSORI値22よりも小さい第3のSORI値23を有する第3中間基板13(図13参照)が形成される。   As described above, the third intermediate substrate 13 having the third SORI value 23 smaller than the second SORI value 22 is obtained by polishing the second main surface 12B of the second intermediate substrate 12 (see FIG. 13). Is formed.

次に、第2の主面CMP工程(S60:図6)が実施される。具体的には、上記工程(S50:図6)でMP処理が行われた第3中間基板13の第2の主面13Bに対してCMP(Chemical Mechanical Polishing)が行われる。CMPの砥粒は表面粗さや加工変質層を低減させるために炭化珪素よりも柔らかい材料であることが必要である。CMPの砥粒としてたとえばコロイダルシリカ、フュームドシリカ、アルミナなどが用いられる。またCMP用研磨布として、不織布またはスエードなどを用いることができる。これにより、互いに対向する第1の主面14Aおよび第2の主面14Bを有し、第3のSORI値23よりも小さい第4のSORI値24を有する第4中間基板14(図14参照)が形成される。図14に示すように、この工程(S60:図6)によって、反りの方向が逆転(たとえば凹形状から凸形状に変化)しても構わない。   Next, a second main surface CMP step (S60: FIG. 6) is performed. Specifically, CMP (Chemical Mechanical Polishing) is performed on the second main surface 13B of the third intermediate substrate 13 on which the MP process has been performed in the above step (S50: FIG. 6). CMP abrasive grains are required to be softer than silicon carbide in order to reduce the surface roughness and the work-affected layer. As abrasive grains for CMP, for example, colloidal silica, fumed silica, alumina, or the like is used. Moreover, a nonwoven fabric or suede can be used as the polishing cloth for CMP. Accordingly, the fourth intermediate substrate 14 having the first main surface 14A and the second main surface 14B facing each other and having the fourth SORI value 24 smaller than the third SORI value 23 (see FIG. 14). Is formed. As shown in FIG. 14, the warping direction may be reversed (for example, changed from a concave shape to a convex shape) by this step (S60: FIG. 6).

次に、基板剥離工程(S70:図6)が実施される。具体的には、上記工程(S60:図6)でCMP処理が行われた第4中間基板14を研磨プレート40から剥離する。次に、第4中間基板14の第1の主面14Aに対して機械研磨などの処理を行うために、第2の主面14Bが接着剤30と接するように第4中間基板14を研磨プレート40に固定する。   Next, a substrate peeling step (S70: FIG. 6) is performed. Specifically, the fourth intermediate substrate 14 that has been subjected to the CMP process in the above step (S60: FIG. 6) is peeled from the polishing plate 40. Next, in order to perform processing such as mechanical polishing on the first main surface 14A of the fourth intermediate substrate 14, the fourth intermediate substrate 14 is attached to the polishing plate so that the second main surface 14B is in contact with the adhesive 30. Fix to 40.

次に、第1の主面ラッピング工程(S80:図6)が実施される。具体的には、第2の主面ラッピング工程(S40)と同様の方法によって、第4中間基板14の第1の主面14Aを定盤50と対向して配置し、第4中間基板14の表面(第1の主面14A)が研磨される。   Next, a first main surface lapping step (S80: FIG. 6) is performed. Specifically, the first main surface 14A of the fourth intermediate substrate 14 is arranged to face the surface plate 50 by the same method as in the second main surface lapping step (S40). The surface (first main surface 14A) is polished.

次に、第1の主面MP工程(S90:図6)が実施される。具体的には、第2の主面MP工程(S50:図6)と同様の方法によって、第4中間基板14の第1の主面14Aが機械的に研磨される。   Next, the first main surface MP step (S90: FIG. 6) is performed. Specifically, the first main surface 14A of the fourth intermediate substrate 14 is mechanically polished by the same method as in the second main surface MP step (S50: FIG. 6).

次に、第1の主面CMP工程(S100:図6)が実施される。具体的には、第2の主面CMP工程(S60:図6)と同様の方法によって、第4中間基板14の第1の主面14Aが化学機械研磨される。   Next, a first main surface CMP step (S100: FIG. 6) is performed. Specifically, the first main surface 14A of the fourth intermediate substrate 14 is chemically mechanically polished by the same method as in the second main surface CMP step (S60: FIG. 6).

次に、基板洗浄工程(S110:図6)が実施される。たとえば洗浄液に第4中間基板14を浸漬させて、洗浄液に対して超音波を印加することにより第4中間基板14が洗浄される。超音波の周波数はたとえば50kHz以上2MHz以下とすることができる。   Next, a substrate cleaning process (S110: FIG. 6) is performed. For example, the fourth intermediate substrate 14 is cleaned by immersing the fourth intermediate substrate 14 in the cleaning liquid and applying ultrasonic waves to the cleaning liquid. The frequency of the ultrasonic waves can be, for example, 50 kHz or more and 2 MHz or less.

以上の工程により、互いに対向する第1の主面10Aおよび第2の主面10Bを有する炭化珪素基板10が完成する。本実施の形態に係る製造方法により製造された炭化珪素基板10の表面(第1の主面10A)の面粗度Rmsはたとえば0.073nm程度であり、裏面(第2の主面10B)の面粗度Rmsはたとえば4〜6nm程度である。また炭化珪素基板10のSORI値はたとえば22.1μm程度(測定範囲4インチ)であり、TTV値はたとえば2.7μm程度(測定範囲4インチ)である。   Through the above steps, silicon carbide substrate 10 having first main surface 10A and second main surface 10B facing each other is completed. The surface roughness Rms of the surface (first main surface 10A) of silicon carbide substrate 10 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment is, for example, about 0.073 nm, and the back surface (second main surface 10B) The surface roughness Rms is, for example, about 4 to 6 nm. Silicon carbide substrate 10 has a SORI value of, for example, about 22.1 μm (measurement range of 4 inches), and a TTV value of, for example, about 2.7 μm (measurement range of 4 inches).

次に、実施の形態1の作用効果について説明する。
実施の形態1に係る炭化珪素基板10の製造方法によれば、第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの少なくとも一方をエッチングすることにより、第1のSORI値21よりも小さい第2のSORI値22を有する第2中間基板12が形成される。その後、第2中間基板12の第1の主面12Aおよび第2の主面12Bの少なくとも一方が研磨される。すなわち、エッチングによって炭化珪素基板10の反りを低減した後に、炭化珪素基板10を研磨する工程が行われる。それゆえ、炭化珪素基板10の反りが大きいために炭化珪素基板10が研磨時に研磨プレート40から脱落することを、抑制することができる。結果として、第2中間基板12が良好に研磨されることにより、炭化珪素基板10の反りを低減することができる。
Next, the function and effect of the first embodiment will be described.
According to the method for manufacturing silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment, the first SORI value is obtained by etching at least one of first main surface 11A and second main surface 11B of first intermediate substrate 11. A second intermediate substrate 12 having a second SORI value 22 smaller than 21 is formed. Thereafter, at least one of the first main surface 12A and the second main surface 12B of the second intermediate substrate 12 is polished. That is, after reducing the warp of silicon carbide substrate 10 by etching, a step of polishing silicon carbide substrate 10 is performed. Therefore, it is possible to prevent the silicon carbide substrate 10 from dropping from the polishing plate 40 during polishing because the warp of the silicon carbide substrate 10 is large. As a result, the warp of silicon carbide substrate 10 can be reduced by favorably polishing second intermediate substrate 12.

また実施の形態1に係る炭化珪素基板10の製造方法によれば、第3中間基板13の第1の主面13Aおよび第2の主面13Bの各々がCMP処理される。これにより、炭化珪素基板10の反りをより低減することができる。   According to the method for manufacturing silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment, each of first main surface 13A and second main surface 13B of third intermediate substrate 13 is subjected to the CMP process. Thereby, the curvature of silicon carbide substrate 10 can be further reduced.

さらに実施の形態1に係る炭化珪素基板10の製造方法によれば、第2中間基板12を形成する工程は、第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの少なくとも一方に水酸化カリウムを用いたウェットエッチングを行う工程を含んでもよい。これにより、効率的に反りの小さい第2中間基板12が製造可能である。   Furthermore, according to the method for manufacturing silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment, the step of forming second intermediate substrate 12 includes at least first main surface 11A and second main surface 11B of first intermediate substrate 11. On the other hand, a step of performing wet etching using potassium hydroxide may be included. Thereby, the 2nd intermediate substrate 12 with small curvature can be manufactured efficiently.

さらに実施の形態1に係る炭化珪素基板10の製造方法によれば、第2中間基板12を形成する工程は、第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの少なくとも一方に塩素ガスまたはフッ素ガスを用いたドライエッチングを行う工程を含んでもよい。これにより、効率的に反りの小さい第2中間基板12が製造可能である。   Furthermore, according to the method for manufacturing silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment, the step of forming second intermediate substrate 12 includes at least first main surface 11A and second main surface 11B of first intermediate substrate 11. On the other hand, a step of performing dry etching using chlorine gas or fluorine gas may be included. Thereby, the 2nd intermediate substrate 12 with small curvature can be manufactured efficiently.

さらに実施の形態1に係る炭化珪素基板10の製造方法によれば、第2中間基板12を形成する工程は、第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの各々をエッチングすることにより行われる。これにより、より効率的に反りの小さい第2中間基板12が製造可能である。   Furthermore, according to the method for manufacturing silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment, the step of forming second intermediate substrate 12 includes the steps of first main surface 11A and second main surface 11B of first intermediate substrate 11. Is performed by etching. Thereby, the 2nd intermediate substrate 12 with small curvature can be manufactured more efficiently.

さらに実施の形態1に係る炭化珪素基板10の製造方法によれば、第2中間基板12を形成する工程では、インゴット1をスライスする方向Zと垂直な方向におけるSORI値を低減するように第1中間基板11がエッチングされる。第1中間基板11の反りは、インゴット1をスライスする方向と垂直な方向に発生しやすい。インゴット1をスライスする方向と垂直な方向におけるSORI値を低減するようにエッチングすることで、より効率的に反りの小さい第2中間基板12が製造可能である。   Furthermore, according to the method for manufacturing silicon carbide substrate 10 according to the first embodiment, in the step of forming second intermediate substrate 12, the first SORI value is reduced so as to reduce the SORI value in the direction perpendicular to direction Z for slicing ingot 1. The intermediate substrate 11 is etched. The warp of the first intermediate substrate 11 is likely to occur in a direction perpendicular to the direction in which the ingot 1 is sliced. By etching so as to reduce the SORI value in the direction perpendicular to the direction in which the ingot 1 is sliced, the second intermediate substrate 12 with less warpage can be manufactured more efficiently.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る炭化珪素基板の製造方法について、図15を参照して説明する。
(Embodiment 2)
Next, a method for manufacturing the silicon carbide substrate according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、インゴットスライス工程(S11:図15)が実施される。具体的には、実施の形態1で説明したインゴットスライス工程(S10:図6)と同様の方法によって、炭化珪素からなるインゴット1をスライスすることにより、互いに対向する第1の主面11Aおよび第2の主面11Bを有し、第1のSORI値21を有する第1中間基板11(図11参照)が形成される。   First, an ingot slicing step (S11: FIG. 15) is performed. Specifically, by slicing ingot 1 made of silicon carbide by the same method as the ingot slicing step (S10: FIG. 6) described in the first embodiment, first main surface 11A and first A first intermediate substrate 11 (see FIG. 11) having two main surfaces 11B and having a first SORI value 21 is formed.

次に、基板エッチング工程(S21:図15)が実施される。具体的には、実施の形態1で説明した基板エッチング工程(S20:図6)と同様の方法によって、第1中間基板11の第1の主面11Aおよび第2の主面11Bの少なくとも一方がエッチングされることにより、第1のSORI値21よりも小さい第2のSORI値22を有する第2中間基板12が形成される。   Next, a substrate etching step (S21: FIG. 15) is performed. Specifically, at least one of the first main surface 11A and the second main surface 11B of the first intermediate substrate 11 is formed by the same method as the substrate etching step (S20: FIG. 6) described in the first embodiment. By etching, a second intermediate substrate 12 having a second SORI value 22 smaller than the first SORI value 21 is formed.

次に、両面ラッピング工程(S31:図15)が実施される。具体的には、図17を参照して、第2中間基板12がキャリア31に形成された孔32に配置される。孔32のサイズは第2中間基板12のサイズよりも大きい。図16を参照して、キャリア31の孔32に配置された第2中間基板12が、上部定盤51と下部定盤52との間に配置される。上部定盤51はたとえば時計回りに回転し、下部定盤52はたとえば反時計回りに回転することにより、第2中間基板12の第1の主面12Aおよび第2の主面12Bが同時に研磨される。   Next, a double-sided lapping step (S31: FIG. 15) is performed. Specifically, referring to FIG. 17, second intermediate substrate 12 is arranged in hole 32 formed in carrier 31. The size of the hole 32 is larger than the size of the second intermediate substrate 12. Referring to FIG. 16, the second intermediate substrate 12 disposed in the hole 32 of the carrier 31 is disposed between the upper surface plate 51 and the lower surface plate 52. The upper surface plate 51 rotates, for example, clockwise, and the lower surface plate 52, for example, rotates counterclockwise, whereby the first main surface 12A and the second main surface 12B of the second intermediate substrate 12 are polished simultaneously. The

本実施の形態においては、当該両面ラッピング工程(S31:図15)が実施される前に、基板エッチング工程(S21:図15)が実施されているので、第2中間基板12の反りが低減されている。そのため、第2中間基板12がキャリア31の孔32から脱落することを抑制することができる。   In the present embodiment, since the substrate etching step (S21: FIG. 15) is performed before the double-sided lapping step (S31: FIG. 15), the warpage of the second intermediate substrate 12 is reduced. ing. Therefore, it is possible to suppress the second intermediate substrate 12 from dropping from the hole 32 of the carrier 31.

次に、両面MP工程(S41:図15)が実施される。具体的には、第2中間基板12の第1の主面12Aおよび第2の主面12Bが同時に機械的に研磨される。なお、この工程(S41:図15)で使用される砥粒および定盤の材料などは、実施の形態1における第2の主面MP工程(S50:図6)において説明した砥粒および定盤の材料などと同様である。   Next, a double-sided MP step (S41: FIG. 15) is performed. Specifically, the first main surface 12A and the second main surface 12B of the second intermediate substrate 12 are mechanically polished simultaneously. The abrasive grains and surface plate materials used in this step (S41: FIG. 15) are the abrasive grains and surface plate described in the second main surface MP step (S50: FIG. 6) in the first embodiment. This is the same as the material.

以上のように、第2中間基板12の第2の主面12Bを研磨することにより、第2のSORI値22よりも小さい第3のSORI値23を有する第3中間基板13(図13参照)が形成される。   As described above, the third intermediate substrate 13 having the third SORI value 23 smaller than the second SORI value 22 is obtained by polishing the second main surface 12B of the second intermediate substrate 12 (see FIG. 13). Is formed.

次に、両面CMP工程(S51:図15)が実施される。具体的には、上記工程(S41:図15)で両面MP工程が行われた第3中間基板13の第1の主面13Aおよび第2の主面13Bが同時に化学機械研磨される。なお、この工程(S51:図15)で使用される砥粒および定盤の材料などは、実施の形態1における第2の主面CMP工程(S60:図6)において説明した砥粒および定盤の材料などと同様である。   Next, a double-side CMP process (S51: FIG. 15) is performed. Specifically, the first main surface 13A and the second main surface 13B of the third intermediate substrate 13 on which the double-sided MP step has been performed in the above step (S41: FIG. 15) are simultaneously subjected to chemical mechanical polishing. The abrasive grains and surface plate materials used in this step (S51: FIG. 15) are the abrasive grains and surface plate described in the second main surface CMP step (S60: FIG. 6) in the first embodiment. This is the same as the material.

次に、基板洗浄工程(S61:図15)が実施される。この工程(S61:図15)は、実施の形態1で説明した基板洗浄工程(S110:図6)と同様である。以上により、互いに対向する第1の主面10Aおよび第2の主面10Bを有する炭化珪素基板10が完成する。なお、実施の形態2に係る製造方法で製造された炭化珪素基板10の表面(第1の主面10A)の面粗度Rms、裏面(第2の主面10B)の面粗度Rms、SORI値およびTTV値は実施の形態1に係る製造方法で製造された炭化珪素基板10と同様である。   Next, a substrate cleaning step (S61: FIG. 15) is performed. This step (S61: FIG. 15) is the same as the substrate cleaning step (S110: FIG. 6) described in the first embodiment. Thus, silicon carbide substrate 10 having first main surface 10A and second main surface 10B facing each other is completed. In addition, surface roughness Rms of the surface (first main surface 10A) of silicon carbide substrate 10 manufactured by the manufacturing method according to Embodiment 2, surface roughness Rms of the back surface (second main surface 10B), SORI The value and the TTV value are the same as those of silicon carbide substrate 10 manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment.

実施の形態2に係る炭化珪素基板の製造方法においては、第3中間基板13を形成する工程は、第2中間基板12の第1の主面12Aおよび第2の主面12Bの各々を同時に研磨することにより行われる。これにより、炭化珪素基板10の製造時間を短縮しつつ、炭化珪素基板10の反りを低減することができる。   In the method for manufacturing the silicon carbide substrate according to the second embodiment, the step of forming third intermediate substrate 13 includes polishing each of first main surface 12A and second main surface 12B of second intermediate substrate 12 simultaneously. Is done. Thereby, the curvature of silicon carbide substrate 10 can be reduced while shortening the manufacturing time of silicon carbide substrate 10.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 インゴット、3,4,7 位置、5 ソーワイヤ、6 最小二乗面高さ、8 ステージ、10 炭化珪素基板、10A,11A,12A,13A,14A 第1の主面、10B,11B,12B,13B,14B 第2の主面、11 第1中間基板、12 第2中間基板、13 第3中間基板、14 第4中間基板、30 接着剤、31 キャリア、32 孔、50 定盤、51 上部定盤、52 下部定盤、Z スライスする方向。   1 ingot, 3, 4, 7 position, 5 saw wire, 6 least square surface height, 8 stage, 10 silicon carbide substrate, 10A, 11A, 12A, 13A, 14A first main surface, 10B, 11B, 12B, 13B , 14B Second main surface, 11 First intermediate substrate, 12 Second intermediate substrate, 13 Third intermediate substrate, 14 Fourth intermediate substrate, 30 Adhesive, 31 Carrier, 32 holes, 50 Surface plate, 51 Upper surface plate , 52 Lower surface plate, Z Direction to slice.

Claims (8)

炭化珪素インゴットをスライスすることにより、互いに対向する第1の主面および第2の主面を有し、かつ第1のSORI値を有する第1中間基板を形成する工程と、
前記第1中間基板の前記第1の主面および前記第2の主面の少なくとも一方をエッチングすることにより、前記第1のSORI値よりも小さい第2のSORI値を有する第2中間基板を形成する工程と、
前記第2中間基板の前記第1の主面および前記第2の主面の少なくとも一方を研磨することにより、前記第2のSORI値よりも小さい第3のSORI値を有する第3中間基板を形成する工程とを備えた、炭化珪素基板の製造方法。
Slicing a silicon carbide ingot to form a first intermediate substrate having a first main surface and a second main surface facing each other and having a first SORI value;
Etching at least one of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate forms a second intermediate substrate having a second SORI value smaller than the first SORI value. And a process of
A third intermediate substrate having a third SORI value smaller than the second SORI value is formed by polishing at least one of the first main surface and the second main surface of the second intermediate substrate. A method for manufacturing a silicon carbide substrate, comprising the step of:
前記第3中間基板の前記第1の主面および前記第2の主面の各々をCMP処理する工程をさらに備えた、請求項1に記載の炭化珪素基板の製造方法。   The method for manufacturing a silicon carbide substrate according to claim 1, further comprising a step of performing a CMP process on each of the first main surface and the second main surface of the third intermediate substrate. 前記第3中間基板を形成する工程は、前記第2中間基板の前記第1の主面および前記第2の主面の各々を同時に研磨することにより行われる、請求項1または2に記載の炭化珪素基板の製造方法。   The carbonization according to claim 1 or 2, wherein the step of forming the third intermediate substrate is performed by simultaneously polishing each of the first main surface and the second main surface of the second intermediate substrate. A method for manufacturing a silicon substrate. 前記第2中間基板を形成する工程は、前記第1中間基板の前記第1の主面および前記第2の主面の少なくとも一方に水酸化カリウムを用いたウェットエッチングを行う工程を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭化珪素基板の製造方法。   The step of forming the second intermediate substrate includes a step of performing wet etching using potassium hydroxide on at least one of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate. The manufacturing method of the silicon carbide substrate of any one of 1-3. 前記第2中間基板を形成する工程は、前記第1中間基板の前記第1の主面および前記第2の主面の少なくとも一方に塩素ガスまたはフッ素ガスを用いたドライエッチングを行う工程を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭化珪素基板の製造方法。   The step of forming the second intermediate substrate includes a step of performing dry etching using chlorine gas or fluorine gas on at least one of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate. The manufacturing method of the silicon carbide substrate of any one of Claims 1-3. 前記第2中間基板を形成する工程は、前記第1中間基板の前記第1の主面および前記第2の主面の各々をエッチングすることにより行われる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の炭化珪素基板の製造方法。   The step of forming the second intermediate substrate is performed by etching each of the first main surface and the second main surface of the first intermediate substrate. The manufacturing method of the silicon carbide substrate as described in any one of. 前記第2中間基板を形成する工程では、前記インゴットをスライスする方向と垂直な方向におけるSORI値を低減するように前記第1中間基板がエッチングされる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の炭化珪素基板の製造方法。   7. The method according to claim 1, wherein in the step of forming the second intermediate substrate, the first intermediate substrate is etched so as to reduce a SORI value in a direction perpendicular to a direction of slicing the ingot. The manufacturing method of the silicon carbide substrate of description. 互いに対向する第1の主面および第2の主面を有し、
前記第1の主面の面粗度Rmsは0.2nm以下であり、
前記第2の主面の面粗度Rmsが10nm未満であって、
SORI値が23μm以下、かつTTV値が3μm以下である直径4インチ以上の炭化珪素基板。
A first main surface and a second main surface facing each other;
The surface roughness Rms of the first main surface is 0.2 nm or less,
The surface roughness Rms of the second main surface is less than 10 nm,
A silicon carbide substrate having a diameter of 4 inches or more and having a SORI value of 23 μm or less and a TTV value of 3 μm or less.
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