JP2014210687A - 炭化珪素単結晶育成用種結晶基板 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明者らは、このような問題が発生する原因について詳細に検討し、次のような点を突き止めた。
前記坩堝の蓋部内面又はこの蓋部内面と同等の平坦化処理がされた測定面を基準平面とし、前記種結晶基板の装着面を前記基準平面上に静置したとき、前記基準平面からの垂線が前記種結晶基板の外周側面に接する点と前記基準平面との間の距離hが0.1mm以下であることを特徴とする炭化珪素単結晶育成用種結晶基板。
図1は昇華再結晶法の構成図の一例であり、SiC単結晶からなる種結晶基板1は黒鉛製坩堝3内においてSiC原料粉末2に対向するように坩堝3の黒鉛製蓋部4に設置される。この坩堝3は、断熱材5によって囲繞され、二重石英管7の内部に支持棒6によって設置される。二重石英管7内は真空排気(10-3Pa以下)されたのち、結晶成長の際にはアルゴン、窒素ガスにより圧力調整が可能となっている。二重石英管7の外周はワークコイル8が囲んでおり、このワークコイル8に高周波電流を流すことによって坩堝3を加熱し、結晶成長に必要な温度までSiC原料粉末2及び種結晶基板1を加熱する。
〔実施例1〕
先ず、予め{0001}面上に成長させたSiC単結晶インゴットに円筒研削加工を実施してその側面に平坦な加工面を形成し、次いでこの円筒研削加工後のインゴットをマルチ(多重)ワイヤーソーを用いてスライスし、口径150mm及び厚さ0.8mmの(0001)面が主面となるSiC基板を切り出した。このSiC基板を切り出す際には、切り出されたSiC基板の最終的な厚みのばらつきやうねり等の原因となるワイヤーや介在する砥粒に接する部分のワークローラーの摩擦による熱膨張や摩耗についてワイヤーのズレや断線を起こさないように注意して加工条件を設定した。また、SiC基板を切り出す際には、ワークの固定に接着剤を使用するが、この接着剤の塗布量が多すぎると硬度の低い接着剤層でワイヤーが踊り、チッピングを引き起こす原因になるため、できるだけ薄く接着剤を塗布した。
実施例1と同様にして、口径100mm及び厚さ1.2mmの(0001)面が主面となるSiC基板を切り出し、このSiC基板からSiC種結晶基板を調製した。また、得られたSiC種結晶基板について、実施例1と同様にして基準平面上に載置した時の距離hを計測したところ0.03mmであった。また、実施例1と同様にして測定されたSiC種結晶基板の表面粗さ(Ra)は0.4nm(0.0004μm)であった。
実施例1、2と同様にして円筒研削を行ったSiC単結晶インゴットからSiC基板を切り出し、このSiC基板の外周縁部について、その角部の切削加工やべべリング加工を行わずに、ダイヤモンド砥粒による鏡面研磨加工(外周面研削加工)を施し、更に、表面及び裏面の平坦度を向上させ、また、加工変質層を除去する目的で、CMP(機械的化学的研磨)を施し、口径100mm及び厚さ1.2mmのSiC種結晶基板を調製した。また、得られたSiC種結晶基板について、実施例1、2と同様にして基準平面上に載置した時の距離hを計測したところ0.009mmであった。また、実施例1と同様にして測定されたSiC種基板の表面粗さ(Ra)は、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて計測したところ、0.1nm(0.0001μm)であった。
SiC種結晶基板の調製時に従来から行われているべべリング加工を行ってベベル部を形成した以外は、実施例2と同様にして口径100mm及び厚さ1.2mmのSiC種結晶基板を調製した。また、得られたSiC種結晶基板について、上記実施例1〜3と同様にして基準平面上に載置した時の距離hを計測したところ、ベベル部に起因して距離hの大きさが0.1mm以上となり、最も大きな点で距離hが0.3mmであった。また、実施例1と同様にして測定されたSiC種結晶基板の表面粗さ(Ra)は実施例2の場合と同じ0.4nm(0.0004μm)であった。
Claims (5)
- 坩堝の蓋部内面とこの蓋部内面に装着される炭化珪素単結晶育成用種結晶基板の装着面とをそれぞれ平均粗さ(Ra)が5μm以下となるように平坦化処理し、前記坩堝の蓋部と前記種結晶基板とを密着させて、昇華再結晶法で炭化珪素単結晶インゴットを製造する際に用いられる炭化珪素単結晶育成用種結晶基板であって、
前記坩堝の蓋部内面又はこの蓋部内面と同等の平坦化処理がされた測定面を基準平面とし、前記種結晶基板の装着面を前記基準平面上に静置したとき、前記基準平面からの垂線が前記種結晶基板の外周側面に接する点と前記基準平面との間の距離hが0.1mm以下であることを特徴とする炭化珪素単結晶育成用種結晶基板。 - 前記距離hが0.05mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶基板。
- 前記距離hが0.02mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶基板。
- 前記種結晶基板は、その外周面に研削加工が施されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶基板。
- 前記種結晶基板の外周縁部は、その角部の切削除去加工又はべべリング加工が施されていないことを特徴とする請求項4に記載の炭化珪素単結晶育成用種結晶基板。
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