JP2022177484A - Inspection method of silicon carbide epitaxial substrate, manufacturing method of silicon carbide epitaxial substrate and substrate set - Google Patents

Inspection method of silicon carbide epitaxial substrate, manufacturing method of silicon carbide epitaxial substrate and substrate set Download PDF

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JP2022177484A JP2021083763A JP2021083763A JP2022177484A JP 2022177484 A JP2022177484 A JP 2022177484A JP 2021083763 A JP2021083763 A JP 2021083763A JP 2021083763 A JP2021083763 A JP 2021083763A JP 2022177484 A JP2022177484 A JP 2022177484A
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Hironori Ito
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Abstract

To precisely detect a silicon carbide epitaxial substrate having a micro pipe by a simple method.SOLUTION: An inspection method of a silicon carbide epitaxial substrate has a following step. The silicon carbide epitaxial substrate is vacuum chucked by a vacuum chuck. Based on a vacuum degree of the vacuum chuck, it is determined whether the silicon carbide epitaxial substrate has a micro pipe.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本開示は、炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および基板セットに関する。 The present disclosure relates to a silicon carbide epitaxial substrate inspection method, a silicon carbide epitaxial substrate manufacturing method, and a substrate set.

Isaho KAMATAら外3名,"Structural Transformation of Screw Dislocations via Thick 4H-SiC Epitaxial Growth", Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 39 (2000) pp. 6496-6500(非特許文献1)には、マイクロパイプを有する炭化珪素エピタキシャル基板が開示されている。 Isaho KAMATA and three others, "Structural Transformation of Screw Dislocations via Thick 4H-SiC Epitaxial Growth", Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 39 (2000) pp. 6496-6500 (Non-Patent Document 1), A silicon carbide epitaxial substrate with micropipes is disclosed.

Isaho KAMATAら外3名,"Structural Transformation of Screw Dislocations via Thick 4H-SiC Epitaxial Growth", Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 39 (2000) pp. 6496-6500Isaho KAMATA et al., "Structural Transformation of Screw Dislocations via Thick 4H-SiC Epitaxial Growth", Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 39 (2000) pp. 6496-6500

本開示の目的は、簡便な方法でマイクロパイプを有する炭化珪素エピタキシャル基板を精度良く検出することである。 An object of the present disclosure is to accurately detect a silicon carbide epitaxial substrate having micropipes by a simple method.

本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法は以下の工程を備えている。炭化珪素エピタキシャル基板が真空チャックに真空吸着される。真空チャックの真空度に基づいて、炭化珪素エピタキシャル基板がマイクロパイプを有するかどうかが判定される。 A silicon carbide epitaxial substrate inspection method according to the present disclosure includes the following steps. A silicon carbide epitaxial substrate is vacuum-sucked on a vacuum chuck. Based on the degree of vacuum of the vacuum chuck, it is determined whether the silicon carbide epitaxial substrate has micropipes.

本開示に係る基板セットは、複数のスロットが設けられたカセットと、複数のスロットの各々に配置された複数の炭化珪素エピタキシャル基板と、を備えている。複数の炭化珪素エピタキシャル基板の数は、20以上である。複数の炭化珪素エピタキシャル基板の各々は、マイクロパイプを有していない。 A substrate set according to the present disclosure includes a cassette provided with a plurality of slots, and a plurality of silicon carbide epitaxial substrates arranged in each of the plurality of slots. The number of multiple silicon carbide epitaxial substrates is 20 or more. Each of the plurality of silicon carbide epitaxial substrates does not have micropipes.

本開示によれば、簡便な方法でマイクロパイプを有する炭化珪素エピタキシャル基板を精度良く検出することができる。 According to the present disclosure, a silicon carbide epitaxial substrate having micropipes can be accurately detected by a simple method.

図1は、炭化珪素エピタキシャル基板の構成を示す平面模式図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a silicon carbide epitaxial substrate. 図2は、図1の領域IIの拡大平面模式図である。FIG. 2 is an enlarged schematic plan view of region II in FIG. 図3は、図2のIII-III線に沿った断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図4は、マイクロパイプ欠陥の検出装置の構成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a micropipe defect detection apparatus. 図5は、真空チャックの載置面の構成を示す平面模式図である。FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of the mounting surface of the vacuum chuck. 図6は、図5のVI-VI線に沿った断面模式図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 図7は、図5のVII-VII線に沿った断面模式図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 図8は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法を概略的に示すフロー図である。FIG. 8 is a flow diagram schematically showing a method for inspecting a silicon carbide epitaxial substrate according to this embodiment. 図9は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造装置の構成を示す断面模式図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a silicon carbide epitaxial substrate manufacturing apparatus according to the present embodiment. 図10は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram schematically showing a method for manufacturing a silicon carbide epitaxial substrate according to this embodiment. 図11は、本実施形態に係る基板セットの構成を示す断面模式図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the substrate set according to this embodiment. 図12は、真空チャックの真空度と、炭化珪素エピタキシャル基板のサンプル番号との関係を示している。FIG. 12 shows the relationship between the degree of vacuum of the vacuum chuck and the sample number of the silicon carbide epitaxial substrate.

[本開示の実施形態の概要]
まず本開示の実施形態の概要について説明する。本明細書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{}でそれぞれ示す。結晶学上の指数が負であることは、通常、数字の上に”-”(バー)を付すことによって表現されるが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって結晶学上の負の指数を表現する。
[Outline of Embodiment of Present Disclosure]
First, an outline of an embodiment of the present disclosure will be described. In the crystallographic description of this specification, individual orientations are indicated by [ ], collective orientations by <>, individual planes by ( ), and collective planes by { }. Negative crystallographic exponents are usually expressed by placing a "-" (bar) above the number, but here the crystallographic index is expressed by prefixing the number with a negative sign. Represents a negative exponent above.

(1)本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法は以下の工程を備えている。炭化珪素エピタキシャル基板10が真空チャック20に真空吸着される。真空チャック20の真空度に基づいて、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかが判定される。 (1) A method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present disclosure includes the following steps. Silicon carbide epitaxial substrate 10 is vacuum-adsorbed to vacuum chuck 20 . Whether silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 is determined based on the degree of vacuum of vacuum chuck 20 .

(2)上記(1)に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、真空チャック20は、炭化珪素エピタキシャル基板10が載置される載置面21を含んでいてもよい。載置面21において、複数の凸部30が設けられていてもよい。複数の凸部30は、最も外周側に位置する第1環状凸部31と、最も内周側に位置する第2環状凸部32とを有していてもよい。載置面21は、第1環状凸部31と第2環状凸部32との間に位置している中間領域40を含んでいてもよい。中間領域40において、吸気孔60が設けられていてもよい。平面視において、複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値は、50%未満であってもよい。 (2) According to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to (1) above, vacuum chuck 20 may include mounting surface 21 on which silicon carbide epitaxial substrate 10 is mounted. A plurality of protrusions 30 may be provided on the mounting surface 21 . The plurality of protrusions 30 may have a first annular protrusion 31 positioned on the outermost side and a second annular protrusion 32 positioned on the innermost side. The mounting surface 21 may include an intermediate region 40 positioned between the first annular protrusion 31 and the second annular protrusion 32 . Air intake holes 60 may be provided in the intermediate region 40 . In plan view, the value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions 30 by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion 31 may be less than 50%.

(3)上記(2)に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、複数の凸部30は、中間領域40に位置する複数の第3環状凸部33を含んでいてもよい。吸気孔60は、複数の第3環状凸部33の各々の間において設けられていてもよい。 (3) According to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to (2) above, plural protrusions 30 may include plural third annular protrusions 33 located in intermediate region 40 . The intake holes 60 may be provided between each of the plurality of third annular protrusions 33 .

(4)上記(2)または(3)に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、平面視において、複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値は、10%未満であってもよい。 (4) According to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to (2) or (3) above, the total area of the plurality of protrusions 30 is surrounded by the outer peripheral edge of first annular protrusion 31 in plan view. The value divided by the area covered may be less than 10%.

(5)上記(1)から(4)のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、真空度が基準真空度7よりも低い場合において、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有すると判定されてもよい。 (5) According to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to any one of the above (1) to (4), when the degree of vacuum is lower than the reference degree of vacuum 7, silicon carbide epitaxial substrate 10 is micropipe 5 . may be determined to have

本明細書において、真空度は以下のように定義する。大気圧の真空度は、0kPaとする。圧力が大気圧よりも小さい場合、真空度は負とする。反対に圧力が大気圧よりも大きい場合、真空度は正とする。「真空度が高い」とは、より真空に近い状態である。真空度が-101.3kPaに近い程、真空度は高い。「真空度が低い」とは、より大気圧に近い状態である。真空度が0kPaに近い程、真空度は低い。 In this specification, the degree of vacuum is defined as follows. The degree of vacuum of atmospheric pressure is assumed to be 0 kPa. A vacuum is negative if the pressure is less than atmospheric pressure. Conversely, if the pressure is greater than atmospheric pressure, the degree of vacuum is positive. A "high degree of vacuum" is a state closer to a vacuum. The closer the degree of vacuum is to -101.3 kPa, the higher the degree of vacuum. "Low degree of vacuum" means a state closer to atmospheric pressure. The closer the degree of vacuum is to 0 kPa, the lower the degree of vacuum.

(6)上記(5)に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、基準真空度は、-60kPa以上-50kPa以下である、請求項5に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。 (6) According to the inspection method for silicon carbide epitaxial substrate 10 according to (5) above, the silicon carbide epitaxial substrate inspection method according to claim 5, wherein the standard degree of vacuum is -60 kPa or more and -50 kPa or less.

(7)上記(1)から(6)のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程においては、真空ポンプ23を用いて炭化珪素エピタキシャル基板10が真空チャック20に真空吸着されていてもよい。真空ポンプ23の排気速度は、5リットル/分以上100リットル/分以下であってもよい。 (7) According to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to any one of (1) to (6) above, vacuum pump 23 is used in the step of vacuum-adsorbing silicon carbide epitaxial substrate 10 to vacuum chuck 20. Alternatively, silicon carbide epitaxial substrate 10 may be vacuum-adsorbed to vacuum chuck 20 . The pumping speed of the vacuum pump 23 may be 5 liters/minute or more and 100 liters/minute or less.

(8)本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の製造方法は以下の工程を備えている。炭化珪素基板11上に炭化珪素エピタキシャル層12を形成することにより、炭化珪素エピタキシャル基板10が準備される。上記(1)から(7)のいずれかに記載の炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法を用いて、炭化珪素エピタキシャル基板10が選別される。 (8) A method for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present disclosure includes the following steps. Silicon carbide epitaxial substrate 10 is prepared by forming silicon carbide epitaxial layer 12 on silicon carbide substrate 11 . Silicon carbide epitaxial substrate 10 is sorted using the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to any one of (1) to (7) above.

(9)本開示に係る基板セット300は、複数のスロット301が設けられたカセット302と、複数のスロット301の各々に配置された複数の炭化珪素エピタキシャル基板10と、を備えている。複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の数は、20以上である。複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の各々は、マイクロパイプ5を有していない。 (9) A substrate set 300 according to the present disclosure includes a cassette 302 provided with a plurality of slots 301 and a plurality of silicon carbide epitaxial substrates 10 arranged in each of the plurality of slots 301 . The number of plural silicon carbide epitaxial substrates 10 is 20 or more. Each of silicon carbide epitaxial substrates 10 does not have micropipe 5 .

(10)上記(9)に係る基板セット300おいて、マイクロパイプ5に外接する円の直径は、10μm以上100μm以下であってもよい。 (10) In the substrate set 300 according to (9) above, the diameter of the circle circumscribing the micropipe 5 may be 10 μm or more and 100 μm or less.

(11)上記(9)に係る基板セット300おいて、マイクロパイプ5に外接する円の直径は、20μm以上80μm以下であってもよい。 (11) In the substrate set 300 according to (9) above, the diameter of the circle circumscribing the micropipe 5 may be 20 μm or more and 80 μm or less.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の実施形態の詳細について説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Details of the embodiments of the present disclosure will be described below. In the following description, the same or corresponding elements are given the same reference numerals and the same descriptions thereof are not repeated.

まず、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の構成について説明する。図1は、炭化珪素エピタキシャル基板10の構成を示す平面模式図である。図2は、図1の領域IIの拡大平面模式図である。図3は、図2のIII-III線に沿った断面模式図である。 First, the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a silicon carbide epitaxial substrate 10. FIG. FIG. 2 is an enlarged schematic plan view of region II in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

図1から図3に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10は、炭化珪素基板11と、炭化珪素エピタキシャル層12とを有している。炭化珪素エピタキシャル層12は、炭化珪素基板11上にある。炭化珪素エピタキシャル層12は、第1主面1と、第2主面2とを有している。第1主面1は、炭化珪素基板11に接する。第2主面2は、第1主面1の反対側にある。第2主面2は、炭化珪素エピタキシャル基板10の表面を構成する。炭化珪素エピタキシャル層12を構成する炭化珪素のポリタイプは、たとえば4Hである。 As shown in FIGS. 1 to 3, silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment has silicon carbide substrate 11 and silicon carbide epitaxial layer 12 . Silicon carbide epitaxial layer 12 is on silicon carbide substrate 11 . Silicon carbide epitaxial layer 12 has a first main surface 1 and a second main surface 2 . First main surface 1 is in contact with silicon carbide substrate 11 . The second major surface 2 is opposite the first major surface 1 . Second main surface 2 constitutes the surface of silicon carbide epitaxial substrate 10 . The polytype of silicon carbide forming silicon carbide epitaxial layer 12 is, for example, 4H.

炭化珪素基板11は、第3主面3と、第4主面4とを有している。第4主面4は、第3主面3の反対側にある。第3主面3は、炭化珪素エピタキシャル層12に接している。第4主面4は、炭化珪素エピタキシャル基板10の裏面を構成する。第4主面4は、炭化珪素エピタキシャル層12から離間している。炭化珪素基板11を構成する炭化珪素のポリタイプは、たとえば4Hである。 Silicon carbide substrate 11 has a third main surface 3 and a fourth main surface 4 . The fourth major surface 4 is opposite the third major surface 3 . Third main surface 3 is in contact with silicon carbide epitaxial layer 12 . Fourth main surface 4 constitutes the back surface of silicon carbide epitaxial substrate 10 . Fourth main surface 4 is separated from silicon carbide epitaxial layer 12 . The polytype of silicon carbide forming silicon carbide substrate 11 is, for example, 4H.

図1に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板10の厚み方向に見て、炭化珪素エピタキシャル基板10は、外周縁15を有している。外周縁15は、たとえばオリエンテーションフラット13と、円弧状部14とを有している。オリエンテーションフラット13は、第1方向101に沿って延在している。図1に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板10の厚み方向に見て、オリエンテーションフラット13は直線状である。円弧状部14は、オリエンテーションフラット13に連なっている。炭化珪素エピタキシャル基板10の厚み方向に見て、円弧状部14は、円弧状である。 As shown in FIG. 1 , silicon carbide epitaxial substrate 10 has an outer peripheral edge 15 when viewed in the thickness direction of silicon carbide epitaxial substrate 10 . The outer peripheral edge 15 has, for example, an orientation flat 13 and an arcuate portion 14 . The orientation flat 13 extends along the first direction 101 . As shown in FIG. 1 , orientation flat 13 is linear when viewed in the thickness direction of silicon carbide epitaxial substrate 10 . The arcuate portion 14 continues to the orientation flat 13 . When viewed in the thickness direction of silicon carbide epitaxial substrate 10, arc-shaped portion 14 is arc-shaped.

図1に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板10の厚み方向に見て、第2主面2は、第1方向101および第2方向102の各々に沿って延在している。炭化珪素エピタキシャル基板10の厚み方向に見て、第1方向101は、第2方向102に対して垂直な方向である。 As shown in FIG. 1 , second main surface 2 extends along each of first direction 101 and second direction 102 when viewed in the thickness direction of silicon carbide epitaxial substrate 10 . First direction 101 is a direction perpendicular to second direction 102 when viewed in the thickness direction of silicon carbide epitaxial substrate 10 .

第1方向101は、たとえば<11-20>方向である。第1方向101は、たとえば[11-20]方向であってもよい。第1方向101は、<11-20>方向を第2主面2に射影した方向であってもよい。別の観点から言えば、第1方向101は、たとえば<11-20>方向成分を含む方向であってもよい。 The first direction 101 is, for example, the <11-20> direction. The first direction 101 may be the [11-20] direction, for example. The first direction 101 may be a direction obtained by projecting the <11-20> direction onto the second main surface 2 . From another point of view, the first direction 101 may be a direction including a <11-20> direction component, for example.

第2方向102は、たとえば<1-100>方向である。第2方向102は、たとえば[1-100]方向であってもよい。第2方向102は、たとえば<1-100>方向を第2主面2に射影した方向であってもよい。別の観点から言えば、第2方向102は、たとえば<1-100>方向成分を含む方向であってもよい。 The second direction 102 is, for example, the <1-100> direction. The second direction 102 may be, for example, the [1-100] direction. The second direction 102 may be a direction obtained by projecting the <1-100> direction onto the second main surface 2, for example. From another point of view, the second direction 102 may be a direction including a <1-100> direction component, for example.

図1に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板10の直径(第1直径A1)は、特に限定されないが、たとえば100mm(4インチ)以上である。第1直径A1は、125mm(5インチ)以上でもよいし、150mm(6インチ)以上でもよい。第1直径A1の上限は、特に限定されない。第1直径A1は、たとえば200(8インチ)mm以下であってもよい。 As shown in FIG. 1, the diameter (first diameter A1) of silicon carbide epitaxial substrate 10 is not particularly limited, but is, for example, 100 mm (4 inches) or more. The first diameter A1 may be 125 mm (5 inches) or greater, or 150 mm (6 inches) or greater. The upper limit of the first diameter A1 is not particularly limited. The first diameter A1 may be, for example, 200 (8 inches) mm or less.

なお本明細書において、4インチは、100mm又は101.6mm(4インチ×25.4mm/インチ)のことである。5インチは、125mm又は127.0mm(5インチ×25.4mm/インチ)のことである。6インチは、150mm又は152.4mm(6インチ×25.4mm/インチ)のことである。8インチは、200mm又は203.2mm(8インチ×25.4mm/インチ)のことである。 In this specification, 4 inches means 100 mm or 101.6 mm (4 inches x 25.4 mm/inch). 5 inches is 125 mm or 127.0 mm (5 inches by 25.4 mm/inch). Six inches is 150 mm or 152.4 mm (6 inches by 25.4 mm/inch). 8 inches is 200 mm or 203.2 mm (8 inches by 25.4 mm/inch).

炭化珪素エピタキシャル基板10の第2主面2は、たとえば{0001}面に対して8°以下のオフ角で傾斜していてもよい。具体的には、第2主面2は、(0001)面または(0001)面に対して8°以下のオフ角で傾斜していてもよい。第2主面2は、(000-1)面または(000-1)面に対して8°以下のオフ角で傾斜していてもよい。 Second main surface 2 of silicon carbide epitaxial substrate 10 may be inclined at an off angle of 8° or less with respect to the {0001} plane, for example. Specifically, the second main surface 2 may be inclined at an off angle of 8° or less with respect to the (0001) plane or the (0001) plane. The second main surface 2 may be inclined at an off angle of 8° or less with respect to the (000-1) plane or the (000-1) plane.

オフ角の上限は、特に限定されないが、たとえば6°以下であってもよいし、4°以下であってもよい。オフ角の下限は、特に限定されないが、たとえば2°以上であってもよいし、1°以上であってもよい。オフ方向は、特に限定されないが、たとえば<11-20>方向であってもよいし、<0001>方向であってもよい。 The upper limit of the off angle is not particularly limited, but may be, for example, 6° or less, or 4° or less. The lower limit of the off angle is not particularly limited, but may be, for example, 2° or more, or 1° or more. The off direction is not particularly limited, but may be, for example, the <11-20> direction or the <0001> direction.

炭化珪素基板11は、たとえば窒素(N)などのn型不純物を含んでいる。炭化珪素基板11の導電型は、たとえばn型(第1導電型)である。この場合、キャリアは電子である。炭化珪素基板11のキャリア濃度は、たとえば1×1019-3以上1×1020cm-3以下である。炭化珪素基板11の厚みは、特に限定されないが、たとえば200μm以上500μm以下である。 Silicon carbide substrate 11 contains n-type impurities such as nitrogen (N), for example. The conductivity type of silicon carbide substrate 11 is, for example, the n type (first conductivity type). In this case the carriers are electrons. Silicon carbide substrate 11 has a carrier concentration of, for example, 1×10 19 m −3 or more and 1×10 20 cm −3 or less. The thickness of silicon carbide substrate 11 is not particularly limited, but is, for example, 200 μm or more and 500 μm or less.

炭化珪素エピタキシャル層12は、たとえば窒素(N)などのn型不純物を含んでいる。炭化珪素エピタキシャル層12の導電型は、たとえばn型(第1導電型)である。この場合、キャリアは電子である。炭化珪素エピタキシャル層12のキャリア濃度は、たとえば1×1014cm-3以上1×1019cm-3未満である。炭化珪素エピタキシャル層12のキャリア濃度は、炭化珪素基板11のキャリア濃度よりも低くてもよい。 Silicon carbide epitaxial layer 12 contains an n-type impurity such as nitrogen (N). The conductivity type of silicon carbide epitaxial layer 12 is, for example, the n type (first conductivity type). In this case the carriers are electrons. Silicon carbide epitaxial layer 12 has a carrier concentration of, for example, 1×10 14 cm −3 or more and less than 1×10 19 cm −3 . The carrier concentration of silicon carbide epitaxial layer 12 may be lower than the carrier concentration of silicon carbide substrate 11 .

図2および図3に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板10は、マイクロパイプ5を有していてもよい。図3に示されるように、マイクロパイプ5は、炭化珪素エピタキシャル基板10を貫通している。マイクロパイプ5は、炭化珪素基板11および炭化珪素エピタキシャル層12の各々を貫通している。マイクロパイプ5は、第2主面2および第4主面4の各々に開口している。マイクロパイプ5の延在方向は、第2主面2に対して実質的に垂直な方向である。 As shown in FIGS. 2 and 3, silicon carbide epitaxial substrate 10 may have micropipes 5 . As shown in FIG. 3 , micropipe 5 penetrates silicon carbide epitaxial substrate 10 . Micropipe 5 penetrates each of silicon carbide substrate 11 and silicon carbide epitaxial layer 12 . The micropipe 5 opens to each of the second principal surface 2 and the fourth principal surface 4 . The extending direction of the micropipe 5 is substantially perpendicular to the second main surface 2 .

図2に示されるように、第2主面2に対して垂直な方向に見て、マイクロパイプ5は、六角形の形状を有している。マイクロパイプ5に外接する円の直径(第2直径A2)は、たとえば10μm以上である。第2直径A2の下限は、特に限定されないが、たとえば15μm以上であってもよいし、20μm以上であってもよい。第2直径A2の上限は、特に限定されないが、たとえば100μm以下であってもよいし、80μm以下であってもよいし、50μm以下であってもよい。 As shown in FIG. 2, viewed in a direction perpendicular to the second main surface 2, the micropipe 5 has a hexagonal shape. The diameter (second diameter A2) of the circle circumscribing the micropipe 5 is, for example, 10 μm or more. Although the lower limit of the second diameter A2 is not particularly limited, it may be, for example, 15 μm or more, or 20 μm or more. The upper limit of the second diameter A2 is not particularly limited, but may be, for example, 100 μm or less, 80 μm or less, or 50 μm or less.

次に、マイクロパイプ5の検出装置について説明する。
図4は、マイクロパイプ5の検出装置の構成を示す模式図である。図4に示されるように、マイクロパイプ5の検出装置は、真空チャック20と、真空ポンプ23と、真空計22とを主に有している。真空チャック20は、載置面21を有している。真空チャック20は、たとえば炭化珪素エピタキシャル基板10を載置するステージである。炭化珪素エピタキシャル基板10は、真空チャック20の載置面21上に載置される。真空ポンプ23は、真空チャック20に接続されている。真空ポンプ23は、たとえばドライ真空ポンプである。真空ポンプ23として、たとえば株式会社アルバック製のドライ真空ポンプ(型番:DAU-20)を使用することができる。真空計22は、真空チャック20の真空度を測定可能である。
Next, a detection device for the micropipe 5 will be described.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the detection device for the micropipe 5. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the micropipe 5 detection device mainly includes a vacuum chuck 20 , a vacuum pump 23 and a vacuum gauge 22 . The vacuum chuck 20 has a mounting surface 21 . Vacuum chuck 20 is a stage on which silicon carbide epitaxial substrate 10 is placed, for example. Silicon carbide epitaxial substrate 10 is mounted on mounting surface 21 of vacuum chuck 20 . A vacuum pump 23 is connected to the vacuum chuck 20 . Vacuum pump 23 is, for example, a dry vacuum pump. As the vacuum pump 23, for example, a dry vacuum pump (model number: DAU-20) manufactured by ULVAC, Inc. can be used. A vacuum gauge 22 can measure the degree of vacuum of the vacuum chuck 20 .

図5は、真空チャック20の載置面21の構成を示す平面模式図である。図5に示されるように、載置面21において、複数の凸部30が設けられていてもよい。平面視において、複数の凸部30の各々は、たとえば環状である。平面視において、複数の凸部30の各々は、たとえば同心円状に設けられている。 FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of the mounting surface 21 of the vacuum chuck 20. As shown in FIG. As shown in FIG. 5 , a plurality of protrusions 30 may be provided on the placement surface 21 . In plan view, each of the plurality of protrusions 30 is, for example, annular. In plan view, each of the plurality of convex portions 30 is provided, for example, concentrically.

複数の凸部30は、たとえば第1環状凸部31と、第2環状凸部32と、複数の第3環状凸部33とを有している。第1環状凸部31は、載置面21において最も外周側に位置している。第2環状凸部32は、載置面21において最も内周側に位置している。第2環状凸部32は、第1環状凸部31に取り囲まれている。載置面21は、中間領域40を含んでいる。中間領域40は、第1環状凸部31と第2環状凸部32との間に位置している。平面視において、中間領域40は、第1環状凸部31に取り囲まれている。平面視において、第2環状凸部32は、中間領域40に取り囲まれている。 The multiple protrusions 30 have, for example, a first annular protrusion 31 , a second annular protrusion 32 , and a plurality of third annular protrusions 33 . The first annular projection 31 is located on the outermost side of the mounting surface 21 . The second annular protrusion 32 is located on the innermost side of the mounting surface 21 . The second annular protrusion 32 is surrounded by the first annular protrusion 31 . The mounting surface 21 includes an intermediate area 40 . The intermediate region 40 is positioned between the first annular protrusion 31 and the second annular protrusion 32 . In plan view, the intermediate region 40 is surrounded by the first annular projection 31 . In plan view, the second annular convex portion 32 is surrounded by the intermediate region 40 .

複数の第3環状凸部33は、中間領域40に位置している。中間領域40は、第1平坦領域41と、第2平坦領域42とを有している。第1平坦領域41および第2平坦領域42の各々は、径方向において隣り合う2つの環状凸部の間に位置している。径方向において、第1平坦領域41と、第2平坦領域42とは、交互に配置されている。 The plurality of third annular protrusions 33 are positioned in the intermediate region 40 . The intermediate region 40 has a first flat region 41 and a second flat region 42 . Each of the first flat region 41 and the second flat region 42 is positioned between two annular protrusions adjacent in the radial direction. In the radial direction, the first flat regions 41 and the second flat regions 42 are alternately arranged.

中間領域40において、吸気孔60が設けられている。吸気孔60は、複数の第3環状凸部33の各々の間において設けられていてもよい。吸気孔60は、第1吸気孔61と、第2吸気孔62とを有していてもよい。第1吸気孔61は、第1平坦領域41に設けられている。第1吸気孔61の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。平面視において、複数の第1吸気孔61の各々は、載置面21の中心6を通る直線(第1直線L1)上に位置していてもよい。 Air intake holes 60 are provided in the intermediate region 40 . The intake holes 60 may be provided between each of the plurality of third annular protrusions 33 . The air intake hole 60 may have a first air intake hole 61 and a second air intake hole 62 . The first air intake holes 61 are provided in the first flat area 41 . The number of the first air intake holes 61 may be singular or plural. In plan view, each of the plurality of first air intake holes 61 may be positioned on a straight line (first straight line L1) passing through the center 6 of the mounting surface 21 .

第2吸気孔62は、第2平坦領域42に設けられている。第2吸気孔62の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。平面視において、複数の第2吸気孔62の各々は、載置面21の中心6を通る直線(第2直線L2)上に位置していてもよい。図5に示されるように、平面視において、第2直線L2は、第1直線L1に対して傾斜していてもよい。 The second air intake holes 62 are provided in the second flat area 42 . The number of the second air intake holes 62 may be singular or plural. In plan view, each of the plurality of second air intake holes 62 may be positioned on a straight line (second straight line L2) passing through the center 6 of the mounting surface 21 . As shown in FIG. 5, in plan view, the second straight line L2 may be inclined with respect to the first straight line L1.

図6は、図5のVI-VI線に沿った断面模式図である。図6に示されるように、第3環状凸部33は、第1平坦領域41および第2平坦領域42の各々から突出していてもよい。第3環状凸部33の頂面は、第1平坦領域41および第2平坦領域42の各々よりも高い位置にある。同様に、第1環状凸部31の頂面は、第1平坦領域41および第2平坦領域42の各々よりも高い位置にある。第1環状凸部31の高さは、第3環状凸部33の高さと同じである。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. As shown in FIG. 6 , the third annular protrusion 33 may protrude from each of the first flat region 41 and the second flat region 42 . The top surface of the third annular projection 33 is positioned higher than each of the first flat region 41 and the second flat region 42 . Similarly, the top surface of the first annular protrusion 31 is positioned higher than each of the first flat region 41 and the second flat region 42 . The height of the first annular protrusion 31 is the same as the height of the third annular protrusion 33 .

図6に示されるように、径方向において、第2平坦領域42の幅(第2幅W2)は、第1平坦領域41の幅(第1幅W1)よりも大きい。第2幅W2の下限は、特に限定されないが、第1幅W1の2倍以上であってもよいし、3倍以上であってもよい。第2幅W2の上限は、特に限定されないが、第1幅W1の20倍以下であってもよいし、10倍以下であってもよい。径方向において、第3環状凸部33の幅(第3幅W3)は、第2幅W2よりも小さい。径方向において、第3環状凸部33の幅(第3幅W3)は、第1幅W1よりも小さくてもよい。 As shown in FIG. 6, the width of the second flat region 42 (second width W2) is greater than the width of the first flat region 41 (first width W1) in the radial direction. Although the lower limit of the second width W2 is not particularly limited, it may be twice or more the first width W1, or may be three times or more. The upper limit of the second width W2 is not particularly limited, but may be 20 times or less the first width W1, or may be 10 times or less. In the radial direction, the width (third width W3) of the third annular protrusion 33 is smaller than the second width W2. In the radial direction, the width (third width W3) of the third annular projection 33 may be smaller than the first width W1.

図7は、図5のVII-VII線に沿った断面模式図である。図7に示されるように、第2環状凸部32の頂面は、第1平坦領域41および第2平坦領域42の各々よりも高い位置にある。第2環状凸部32の高さは、第3環状凸部33の高さと同じである。炭化珪素エピタキシャル基板10を載置面21に載置する際、炭化珪素エピタキシャル基板10は、第1環状凸部31の頂面と、第2環状凸部32の頂面と、第3環状凸部33の頂面とに接する。炭化珪素エピタキシャル基板10は、第1平坦領域41および第2平坦領域42の各々から離間した状態で載置面21に載置される。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. As shown in FIG. 7 , the top surface of the second annular projection 32 is positioned higher than each of the first flat region 41 and the second flat region 42 . The height of the second annular protrusion 32 is the same as the height of the third annular protrusion 33 . When mounting silicon carbide epitaxial substrate 10 on mounting surface 21 , silicon carbide epitaxial substrate 10 has the top surface of first annular protrusion 31 , the top surface of second annular protrusion 32 , and the third annular protrusion. 33 is in contact with the top surface. Silicon carbide epitaxial substrate 10 is mounted on mounting surface 21 while being separated from each of first flat region 41 and second flat region 42 .

図5に示されるように、平面視において、複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値は、たとえば50%未満であってもよい。具体的には、平面視における複数の凸部30の合計面積とは、第1環状凸部31の頂面の面積と、第2環状凸部32の頂面の面積と、第3環状凸部33の頂面の面積とを合計した面積である。 As shown in FIG. 5, in plan view, even if the value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions 30 by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion 31 is less than 50%, for example, good. Specifically, the total area of the plurality of convex portions 30 in plan view is the area of the top surface of the first annular convex portion 31, the area of the top surface of the second annular convex portion 32, and the area of the top surface of the third annular convex portion. 33 is the total area of the top surface.

複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値の上限は、特に限定されないが、たとえば30%未満であってもよいし、10%未満であってもよい。複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値の下限は、特に限定されないが、たとえば1%以上であってもよいし、3%以上であってもよい。 The upper limit of the value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions 30 by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion 31 is not particularly limited, but may be, for example, less than 30% or 10%. may be less than The lower limit of the value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions 30 by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion 31 is not particularly limited, but may be, for example, 1% or more, or 3%. or more.

(炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法)
次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法について説明する。図8は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法を概略的に示すフロー図である。図8に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法は、炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程(S10)と、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかを判定する工程(S20)とを主に有している。
(Inspection method for silicon carbide epitaxial substrate)
Next, a method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a flow diagram schematically showing an inspection method for silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment includes a step of vacuum-sucking silicon carbide epitaxial substrate 10 to vacuum chuck 20 (S10), and a step of vacuum-sucking silicon carbide epitaxial substrate 10 to a micropipe. 5 (S20).

まず、炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程(S10)が実施される。図4に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板10が真空チャック20の載置面21に載置される。炭化珪素エピタキシャル基板10は、載置面21に接する。次に、真空ポンプ23を用いて炭化珪素エピタキシャル基板10が真空チャック20に真空吸着される。真空ポンプ23を使用して真空チャック20を作動すると、炭化珪素エピタキシャル基板10は、載置面21に吸着される。炭化珪素エピタキシャル基板10の第4主面4は、複数の凸部30によって支持される。 First, the step of vacuum-sucking silicon carbide epitaxial substrate 10 to vacuum chuck 20 ( S<b>10 ) is performed. As shown in FIG. 4 , silicon carbide epitaxial substrate 10 is mounted on mounting surface 21 of vacuum chuck 20 . Silicon carbide epitaxial substrate 10 is in contact with mounting surface 21 . Next, silicon carbide epitaxial substrate 10 is vacuum-sucked to vacuum chuck 20 using vacuum pump 23 . When vacuum chuck 20 is operated using vacuum pump 23 , silicon carbide epitaxial substrate 10 is attracted to mounting surface 21 . Fourth main surface 4 of silicon carbide epitaxial substrate 10 is supported by a plurality of protrusions 30 .

真空ポンプ23の排気速度は、たとえば5リットル/分以上100リットル/分以下であってもよい。真空ポンプ23の排気速度の下限は、特に限定されないが、たとえば10リットル/分以上であってもよいし、20リットル/分以上であってもよい。真空ポンプ23の排気速度の上限は、特に限定されないが、たとえば90リットル/分以下であってもよいし、80リットル/分以下であってもよい。 The pumping speed of the vacuum pump 23 may be, for example, 5 liters/minute or more and 100 liters/minute or less. The lower limit of the pumping speed of the vacuum pump 23 is not particularly limited, but may be, for example, 10 liters/minute or more, or 20 liters/minute or more. Although the upper limit of the pumping speed of the vacuum pump 23 is not particularly limited, it may be, for example, 90 liters/minute or less, or 80 liters/minute or less.

次に、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかを判定する工程(S20)が実施される。具体的には、真空チャック20の真空度に基づいて、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかが判定される。具体的には、真空計22を用いて真空チャック20の真空度が測定される。測定された真空チャック20の真空度が、事前に決定された基準真空度7(図12参照)と比較される。 Next, a step (S20) of determining whether silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 is performed. Specifically, whether or not silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 is determined based on the degree of vacuum of vacuum chuck 20 . Specifically, the degree of vacuum of the vacuum chuck 20 is measured using the vacuum gauge 22 . The measured vacuum degree of the vacuum chuck 20 is compared with a predetermined reference vacuum degree 7 (see FIG. 12).

基準真空度7は、たとえば-60kPa以上-50kPa以下であってもよい。基準真空度7の下限は、特に限定されないが、たとえば-62kPa以上であってもよいし、-58kPa以上であってもよい。基準真空度7の上限は、特に限定されないが、たとえば-52kPa以下であってもよいし、-54kPa以下であってもよい。 The reference degree of vacuum 7 may be -60 kPa or more and -50 kPa or less, for example. Although the lower limit of the reference degree of vacuum 7 is not particularly limited, it may be -62 kPa or more, or -58 kPa or more. Although the upper limit of the reference degree of vacuum 7 is not particularly limited, it may be -52 kPa or less, or -54 kPa or less.

炭化珪素エピタキシャル基板10にマイクロパイプ5が存在する場合、マイクロパイプ5を通して空気が真空チャック20内に入り込んでくる。そのため、真空チャック20の真空度は、基準真空度7よりも高くならない。そのため、真空チャック20の真空度が基準真空度7よりも低い場合においては、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有すると判定される。反対に、真空チャック20の真空度が基準真空度7と同じまたは基準真空度7よりも高い場合においては、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有しないと判定される。 When micropipe 5 exists in silicon carbide epitaxial substrate 10 , air enters vacuum chuck 20 through micropipe 5 . Therefore, the degree of vacuum of the vacuum chuck 20 does not become higher than the reference degree of vacuum 7 . Therefore, when the degree of vacuum of vacuum chuck 20 is lower than standard degree of vacuum 7, it is determined that silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 . Conversely, when the degree of vacuum of vacuum chuck 20 is equal to or higher than reference degree of vacuum 7 , it is determined that silicon carbide epitaxial substrate 10 does not have micropipe 5 .

図9は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の製造装置の構成を示す断面模式図である。図9に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板10の製造装置は、たとえばホットウォール方式の横型CVD(Chemical Vapor Deposition)装置である。炭化珪素エピタキシャル基板10の製造装置200は、チャンバ201と、ガス供給部235と、制御部245と、発熱体203、石英管204、断熱材(図示せず)、誘導加熱コイル(図示せず)とを主に有している。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an apparatus for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 9, an apparatus for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 is, for example, a hot wall type horizontal CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus. Manufacturing apparatus 200 for silicon carbide epitaxial substrate 10 includes chamber 201, gas supply section 235, control section 245, heating element 203, quartz tube 204, heat insulating material (not shown), and induction heating coil (not shown). It mainly has

発熱体203は、たとえば筒状の形状を有しており、内部にチャンバ201を形成している。発熱体203は、たとえば黒鉛製である。発熱体203は、石英管204の内部に設けられている。断熱材は、発熱体203の外周を取り囲んでいる。誘導加熱コイルは、たとえば石英管204の外周面に沿って巻回されている。誘導加熱コイルは、外部電源(図示せず)により、交流電流が供給可能に構成されている。これにより、発熱体203が誘導加熱される。結果として、チャンバ201が発熱体203により加熱される。 The heating element 203 has, for example, a cylindrical shape and forms a chamber 201 inside. The heating element 203 is made of graphite, for example. The heating element 203 is provided inside the quartz tube 204 . The heat insulating material surrounds the outer circumference of the heating element 203 . The induction heating coil is wound along the outer peripheral surface of the quartz tube 204, for example. The induction heating coil is configured such that an alternating current can be supplied from an external power source (not shown). Thereby, the heating element 203 is induction-heated. As a result, chamber 201 is heated by heating element 203 .

チャンバ201は、発熱体203の内壁面205に取り囲まれて形成されている。チャンバ201には、炭化珪素基板11を保持するサセプタ210が設けられる。サセプタ210は、たとえば炭化珪素により構成されている。炭化珪素基板11は、サセプタ210に載置される。サセプタ210は、ステージ206上に配置される。ステージ206は、回転軸209によって自転可能に支持されている。ステージ206が回転することで、サセプタ210が回転する。 Chamber 201 is surrounded by inner wall surface 205 of heating element 203 . Chamber 201 is provided with a susceptor 210 that holds silicon carbide substrate 11 . Susceptor 210 is made of, for example, silicon carbide. Silicon carbide substrate 11 is placed on susceptor 210 . Susceptor 210 is placed on stage 206 . The stage 206 is rotatably supported by a rotating shaft 209 . Rotation of the stage 206 causes the susceptor 210 to rotate.

炭化珪素エピタキシャル基板10の製造装置200は、ガス導入口207およびガス排気口208をさらに有している。ガス排気口208は、図示しない排気ポンプに接続されている。図9中の矢印は、ガスの流れを示している。ガスは、ガス導入口207からチャンバ201に導入され、ガス排気口208から排気される。チャンバ201内の圧力は、ガスの供給量と、ガスの排気量とのバランスによって調整される。 Manufacturing apparatus 200 for silicon carbide epitaxial substrate 10 further has gas introduction port 207 and gas exhaust port 208 . The gas exhaust port 208 is connected to an exhaust pump (not shown). Arrows in FIG. 9 indicate gas flows. Gas is introduced into the chamber 201 through a gas inlet 207 and exhausted through a gas outlet 208 . The pressure inside the chamber 201 is adjusted by the balance between the amount of gas supplied and the amount of gas exhausted.

ガス供給部235は、チャンバ201に、原料ガスとドーパントガスとキャリアガスとを含む混合ガスを供給可能に構成されている。具体的には、ガス供給部235は、たとえば第1ガス供給部231と、第2ガス供給部232と、第3ガス供給部233と、第4ガス供給部234とを含んでいる。 The gas supply unit 235 is configured to be able to supply a mixed gas containing source gas, dopant gas, and carrier gas to the chamber 201 . Specifically, the gas supply section 235 includes a first gas supply section 231, a second gas supply section 232, a third gas supply section 233, and a fourth gas supply section 234, for example.

第1ガス供給部231は、たとえば炭素原子を含む第1ガスを供給可能に構成されている。第1ガス供給部231は、たとえば第1ガスが充填されたガスボンベである。第1ガスは、たとえばプロパン(C38)ガスである。第1ガスは、たとえばメタン(CH4)ガス、エタン(C26)ガス、アセチレン(C22)ガス等であってもよい。 The first gas supply unit 231 is configured to be able to supply a first gas containing carbon atoms, for example. The first gas supply unit 231 is, for example, a gas cylinder filled with the first gas. The first gas is, for example, propane (C 3 H 8 ) gas. The first gas may be, for example, methane (CH 4 ) gas, ethane (C 2 H 6 ) gas, acetylene (C 2 H 2 ) gas, or the like.

第2ガス供給部232は、たとえばシランガスを含む第2ガスを供給可能に構成されている。第2ガス供給部232は、たとえば第2ガスが充填されたガスボンベである。第2ガスは、たとえばシラン(SiH4)ガスである。第2ガスは、シランガスと、シラン以外の他のガスとの混合ガスでもよい。 The second gas supply unit 232 is configured to be able to supply a second gas containing, for example, silane gas. The second gas supply unit 232 is, for example, a gas cylinder filled with the second gas. The second gas is, for example, silane (SiH 4 ) gas. The second gas may be a mixed gas of silane gas and a gas other than silane.

第3ガス供給部233は、たとえばアンモニアガスを含む第3ガスを供給可能に構成されている。第3ガス供給部233は、たとえば第3ガスが充填されたガスボンベである。第3ガスは、N(窒素原子)を含むドーピングガスである。アンモニアガスは、三重結合を有する窒素ガスに比べて熱分解されやすい。なお、第3ガスは、窒素ガスでもよい。 The third gas supply unit 233 is configured to be able to supply a third gas containing, for example, ammonia gas. The third gas supply unit 233 is, for example, a gas cylinder filled with the third gas. The third gas is a doping gas containing N (nitrogen atoms). Ammonia gas is more likely to be thermally decomposed than nitrogen gas having triple bonds. Nitrogen gas may be used as the third gas.

第4ガス供給部234は、たとえば水素などの第4ガス(キャリアガス)を供給可能に構成されている。第4ガス供給部234は、たとえば水素が充填されたガスボンベである。 The fourth gas supply unit 234 is configured to be able to supply a fourth gas (carrier gas) such as hydrogen. The fourth gas supply unit 234 is, for example, a gas cylinder filled with hydrogen.

制御部245は、ガス供給部235からチャンバ201に供給される混合ガスの流量を制御可能に構成されている。具体的には、制御部245は、第1ガス流量制御部241と、第2ガス流量制御部242と、第3ガス流量制御部243と、第4ガス流量制御部244とを含んでいてもよい。各制御部は、たとえばMFC(Mass Flow Controller)であってもよい。制御部245は、ガス供給部235とガス導入口207との間に配置されている。言い換えれば、制御部245は、ガス供給部235とガス導入口207とを繋ぐ流路に配置されている。 The control unit 245 is configured to be able to control the flow rate of the mixed gas supplied from the gas supply unit 235 to the chamber 201 . Specifically, the control unit 245 may include a first gas flow control unit 241, a second gas flow control unit 242, a third gas flow control unit 243, and a fourth gas flow control unit 244. good. Each controller may be, for example, an MFC (Mass Flow Controller). The control section 245 is arranged between the gas supply section 235 and the gas introduction port 207 . In other words, the control section 245 is arranged in the flow path that connects the gas supply section 235 and the gas introduction port 207 .

(炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法)
次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の製造方法について説明する。図10は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の製造方法を概略的に示すフロー図である。図10に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の製造方法は、炭化珪素基板11上に炭化珪素エピタキシャル層12を形成する工程(S1)と、炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程(S10)と、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかを判定する工程(S20)とを主に有している。
(Manufacturing method of silicon carbide epitaxial substrate)
Next, a method for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 10 is a flow diagram schematically showing a method for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, the method for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment comprises a step (S1) of forming silicon carbide epitaxial layer 12 on silicon carbide substrate 11, and removing silicon carbide epitaxial substrate 10 in a vacuum. It mainly includes a step of vacuum-adhering to chuck 20 (S10) and a step of determining whether or not silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 (S20).

まず、炭化珪素基板11が準備される。炭化珪素基板11は、たとえば昇華法によって製造された炭化珪素インゴットをスライスすることにより得られる。炭化珪素基板11は、たとえばポリタイプ4Hの炭化珪素から構成されている。炭化珪素基板11は、たとえばn型不純物としての窒素(N)を含んでいる。炭化珪素基板11の導電型は、たとえばn型(第1導電型)である。 First, silicon carbide substrate 11 is prepared. Silicon carbide substrate 11 is obtained, for example, by slicing a silicon carbide ingot manufactured by a sublimation method. Silicon carbide substrate 11 is made of silicon carbide of polytype 4H, for example. Silicon carbide substrate 11 contains, for example, nitrogen (N) as an n-type impurity. The conductivity type of silicon carbide substrate 11 is, for example, the n type (first conductivity type).

次に、炭化珪素基板11がチャンバ201に配置される。炭化珪素基板11は、チャンバ201内において、サセプタ210上に載置される。次に、チャンバ201が、たとえば1600℃以上1700℃以下の温度まで昇温される。次に、たとえばシランとプロパンとアンモニアと水素とを含む混合ガスがチャンバ201に導入される。これにより、炭化珪素基板11上に炭化珪素エピタキシャル層12が形成される。 Silicon carbide substrate 11 is then placed in chamber 201 . Silicon carbide substrate 11 is placed on susceptor 210 in chamber 201 . Next, chamber 201 is heated to a temperature of, for example, 1600° C. or higher and 1700° C. or lower. A gas mixture containing, for example, silane, propane, ammonia, and hydrogen is then introduced into chamber 201 . Thereby, silicon carbide epitaxial layer 12 is formed on silicon carbide substrate 11 .

まず、炭化珪素基板11上にバッファ層が形成される。具体的には、シランとプロパンとアンモニアと水素とを含む混合ガスがチャンバ201に導入されることにより、炭化珪素基板11上にバッファ層が形成される。バッファ層を形成する工程において、シランガスの流量は、たとえば46sccmとなるように調整される。プロパンガスの流量は、たとえば14sccmとなるように調整される。水素ガスの流量は、たとえば120slmとなるように調整される。アンモニアガスの流量は、たとえば0.7sccmである。 First, a buffer layer is formed on silicon carbide substrate 11 . Specifically, a buffer layer is formed on silicon carbide substrate 11 by introducing a mixed gas containing silane, propane, ammonia, and hydrogen into chamber 201 . In the step of forming the buffer layer, the flow rate of silane gas is adjusted to 46 sccm, for example. The propane gas flow rate is adjusted, for example, to 14 sccm. The flow rate of hydrogen gas is adjusted to be 120 slm, for example. The flow rate of ammonia gas is, for example, 0.7 sccm.

次に、バッファ層上にドリフト層が形成される。ドリフト層を形成する工程において、シランガスの流量は、たとえば115sccmとなるように調整される。プロパンガスの流量は、たとえば37.5sccmとなるように調整される。水素ガスの流量は、たとえば120slmとなるように調整される。アンモニアガスの流量は、たとえば0.23sccmである。これにより、炭化珪素基板11上に炭化珪素エピタキシャル層12が形成される。以上により、炭化珪素エピタキシャル基板10が準備される。炭化珪素エピタキシャル基板10は、バッファ層を有していてもよいし、バッファ層を有していなくてもよい。ドリフト層は、1層であってもよいし、2層以上であってもよい。 A drift layer is then formed on the buffer layer. In the step of forming the drift layer, the flow rate of silane gas is adjusted to 115 sccm, for example. The propane gas flow rate is adjusted to be, for example, 37.5 sccm. The flow rate of hydrogen gas is adjusted to be 120 slm, for example. The flow rate of ammonia gas is, for example, 0.23 sccm. Thereby, silicon carbide epitaxial layer 12 is formed on silicon carbide substrate 11 . Silicon carbide epitaxial substrate 10 is thus prepared. Silicon carbide epitaxial substrate 10 may or may not have a buffer layer. The drift layer may be one layer, or two or more layers.

次に、炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程(S10)が実施される。本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の製造方法における炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程(S10)は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法における炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程(S10)と同様である。 Next, a step ( S<b>10 ) of vacuum-sucking silicon carbide epitaxial substrate 10 to vacuum chuck 20 is performed. The step (S10) of vacuum-sucking silicon carbide epitaxial substrate 10 to vacuum chuck 20 in the method for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment is the silicon carbide epitaxial substrate in the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment. This is the same as the step of vacuum-adsorbing the substrate 10 to the vacuum chuck 20 (S10).

次に、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかを判定する工程(S20)が実施される。本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の製造方法における炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかを判定する工程(S20)は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法における炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかを判定する工程(S20)と同様である。 Next, a step (S20) of determining whether silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 is performed. The step (S20) of determining whether silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 in the method for manufacturing silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment is performed in the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment. This is the same as the step of determining whether silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 (S20).

真空チャック20の真空度が基準真空度7よりも低い場合においては、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有すると判定される。反対に、真空チャック20の真空度が基準真空度7と同じまたは基準真空度7よりも高い場合においては、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有しないと判定される。以上のように、炭化珪素エピタキシャル基板10が選別される。マイクロパイプ5を有すると判定された炭化珪素エピタキシャル基板10については、再度、炭化珪素エピタキシャル層12を形成することにより、マイクロパイプ5が埋められてもよい。 When the degree of vacuum of vacuum chuck 20 is lower than standard degree of vacuum 7 , it is determined that silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 . Conversely, when the degree of vacuum of vacuum chuck 20 is equal to or higher than reference degree of vacuum 7 , it is determined that silicon carbide epitaxial substrate 10 does not have micropipe 5 . As described above, silicon carbide epitaxial substrate 10 is sorted. For silicon carbide epitaxial substrate 10 determined to have micropipe 5 , micropipe 5 may be buried by forming silicon carbide epitaxial layer 12 again.

(基板セット)
図11は、本実施形態に係る基板セット300の構成を示す断面模式図である。図11に示されるように、本実施形態に係る基板セット300は、カセット302と、複数の炭化珪素エピタキシャル基板10とを有している。カセット302には、複数のスロット301が設けられている。複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の各々は、複数のスロット301の各々に配置されている。1枚の炭化珪素エピタキシャル基板10が、1つのスロット301に配置されている。
(substrate set)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the substrate set 300 according to this embodiment. As shown in FIG. 11 , a substrate set 300 according to this embodiment has a cassette 302 and a plurality of silicon carbide epitaxial substrates 10 . A plurality of slots 301 are provided in the cassette 302 . Each of a plurality of silicon carbide epitaxial substrates 10 is arranged in each of a plurality of slots 301 . One silicon carbide epitaxial substrate 10 is arranged in one slot 301 .

複数のスロット301の数は、20以上である。複数のスロット301の数の下限は、特に限定されないが、たとえば22以上であってもよいし、25以上であってもよい。複数のスロット301の数の上限は、特に限定されないが、たとえば50以下であってもよいし、30以下であってもよい。 The number of slots 301 is 20 or more. The lower limit of the number of slots 301 is not particularly limited, but may be, for example, 22 or more, or 25 or more. The upper limit of the number of slots 301 is not particularly limited, but may be, for example, 50 or less, or 30 or less.

複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の数は、20以上である。複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の数の下限は、特に限定されないが、たとえば22以上であってもよいし、25以上であってもよい。複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の数の上限は、特に限定されないが、たとえば50以下であってもよいし、30以下であってもよい。 The number of plural silicon carbide epitaxial substrates 10 is 20 or more. The lower limit of the number of silicon carbide epitaxial substrates 10 is not particularly limited, but may be, for example, 22 or more, or 25 or more. The upper limit of the number of silicon carbide epitaxial substrates 10 is not particularly limited, but may be, for example, 50 or less, or 30 or less.

本実施形態に係る基板セット300が有する複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の各々は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法を用いて選別されている。そのため、複数の炭化珪素エピタキシャル基板10の各々は、マイクロパイプ5を有していない。別の観点から言えば、スロット301に配置されている全ての炭化珪素エピタキシャル基板10は、マイクロパイプ5を有していない。図2に示されるように、マイクロパイプ5に外接する円の直径(第2直径A2)は、10μm以上100μm以下であってもよい。第2直径A2は、20μm以上80μm以下であってもよい。 Each of a plurality of silicon carbide epitaxial substrates 10 included in substrate set 300 according to the present embodiment is selected using the inspection method for silicon carbide epitaxial substrates 10 according to the present embodiment. Therefore, each of a plurality of silicon carbide epitaxial substrates 10 does not have micropipe 5 . From another point of view, none of the silicon carbide epitaxial substrates 10 arranged in slots 301 have micropipes 5 . As shown in FIG. 2, the diameter of the circle circumscribing the micropipe 5 (second diameter A2) may be 10 μm or more and 100 μm or less. The second diameter A2 may be 20 μm or more and 80 μm or less.

次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の作用効果について説明する。 Next, functions and effects of silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment will be described.

一般的に、マイクロパイプ5の検査は、炭化珪素エピタキシャル層12を成長する前の炭化珪素基板11の段階で行われる。しかしながら、炭化珪素基板11にマイクロパイプ5が存在している場合であっても、炭化珪素基板11上に炭化珪素エピタキシャル層12を形成することによって、マイクロパイプ5が閉塞されることがある。 Generally, micropipe 5 is inspected at the stage of silicon carbide substrate 11 before silicon carbide epitaxial layer 12 is grown. However, even if micropipe 5 exists in silicon carbide substrate 11 , micropipe 5 may be blocked by forming silicon carbide epitaxial layer 12 on silicon carbide substrate 11 .

マイクロパイプ5は、たとえば共焦点微分干渉光学系を用いた表面検査装置によって検出することができる。しかしながら、表面検査装置を用いる場合には、閉塞されたマイクロパイプ5と、閉塞されていないマイクロパイプ5とを判別することが困難であり、精度良くマイクロパイプ5を判別することができなかった。 The micropipe 5 can be detected, for example, by a surface inspection apparatus using confocal differential interference optics. However, when using the surface inspection device, it is difficult to distinguish between the blocked micropipe 5 and the unblocked micropipe 5, and the micropipe 5 cannot be distinguished with high accuracy.

発明者は、マイクロパイプ5を精度良く検査するための方策について鋭意検討を行った結果、以下の知見を得た。具体的には、発明者は、真空チャック20の真空度を利用することにより、簡便な方法でマイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャルを精度良く検出可能であることを見出した。 As a result of earnestly studying measures for accurately inspecting the micropipe 5, the inventor obtained the following findings. Specifically, the inventor found that by utilizing the degree of vacuum of the vacuum chuck 20, it is possible to detect the silicon carbide epitaxial layer having the micropipe 5 with high accuracy by a simple method.

本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、炭化珪素エピタキシャル基板10が真空チャック20に真空吸着される。真空チャック20の真空度に基づいて、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有するかどうかが判定される。これにより、簡便な方法でマイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10を精度良く検出することができる。 According to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment, silicon carbide epitaxial substrate 10 is vacuum-adsorbed to vacuum chuck 20 . Whether silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5 is determined based on the degree of vacuum of vacuum chuck 20 . Thereby, silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5 can be accurately detected by a simple method.

また本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、真空チャック20は、炭化珪素エピタキシャル基板10が載置される載置面21を含んでいてもよい。載置面21において、複数の凸部30が設けられていてもよい。複数の凸部30は、最も外周側に位置する第1環状凸部31と、最も内周側に位置する第2環状凸部32とを有していてもよい。載置面21は、第1環状凸部31と第2環状凸部32との間に位置している中間領域40を含んでいてもよい。中間領域40において、吸気孔60が設けられていてもよい。平面視において、複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値は、50%未満であってもよい。 Further, according to the inspection method for silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment, vacuum chuck 20 may include mounting surface 21 on which silicon carbide epitaxial substrate 10 is mounted. A plurality of protrusions 30 may be provided on the mounting surface 21 . The plurality of protrusions 30 may have a first annular protrusion 31 positioned on the outermost side and a second annular protrusion 32 positioned on the innermost side. The mounting surface 21 may include an intermediate region 40 positioned between the first annular protrusion 31 and the second annular protrusion 32 . Air intake holes 60 may be provided in the intermediate region 40 . In plan view, the value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions 30 by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion 31 may be less than 50%.

複数の凸部30の面積が大きい場合、複数の凸部30がマイクロパイプ5を覆う可能性が高くなる。この場合、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有している場合であっても、真空チャック20の真空度が低くなりづらい。複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値を50%未満とすることにより、複数の凸部30がマイクロパイプ5を覆う可能性を低減することができる。結果として、マイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10をより精度良く検出することができる。 When the areas of the plurality of protrusions 30 are large, the possibility that the plurality of protrusions 30 cover the micropipe 5 increases. In this case, even if silicon carbide epitaxial substrate 10 has micropipe 5, the degree of vacuum of vacuum chuck 20 is unlikely to become low. By setting the value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions 30 by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion 31 to be less than 50%, the possibility that the plurality of protrusions 30 cover the micropipe 5 can be reduced. As a result, silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5 can be detected more accurately.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、複数の凸部30は、中間領域40に位置する複数の第3環状凸部33を含んでいてもよい。吸気孔60は、複数の第3環状凸部33の各々の間において設けられていてもよい。これにより、面内においてより均一に吸気することができる。結果として、マイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10をより精度良く検出することができる。 Furthermore, according to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment, multiple protrusions 30 may include multiple third annular protrusions 33 positioned in intermediate region 40 . The intake holes 60 may be provided between each of the plurality of third annular protrusions 33 . Thereby, it is possible to more uniformly inhale the air in the plane. As a result, silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5 can be detected more accurately.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、平面視において、複数の凸部30の合計面積を、第1環状凸部31の外周縁に囲まれた面積で除した値は、10%未満であってもよい。これにより、複数の凸部30がマイクロパイプ5を覆う可能性をさらに低減することができる。結果として、マイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10をさらに精度良く検出することができる。 Furthermore, according to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment, a value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions 30 by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion 31 in plan view. may be less than 10%. This can further reduce the possibility that the plurality of protrusions 30 will cover the micropipe 5 . As a result, silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5 can be detected more accurately.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、真空度が基準真空度7よりも低い場合において、炭化珪素エピタキシャル基板10がマイクロパイプ5を有すると判定されてもよい。基準真空度7は、-60kPa以上-50kPa以下であってもよい。これにより、マイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10をさらに精度良く検出することができる。 Further, according to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment, silicon carbide epitaxial substrate 10 may be determined to have micropipe 5 when the degree of vacuum is lower than reference degree of vacuum 7 . The reference degree of vacuum 7 may be −60 kPa or more and −50 kPa or less. Thereby, silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5 can be detected with higher accuracy.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法によれば、炭化珪素エピタキシャル基板10を真空チャック20に真空吸着する工程においては、真空ポンプ23を用いて炭化珪素エピタキシャル基板10が真空チャック20に真空吸着されていてもよい。真空ポンプ23の排気速度は、5リットル/分以上100リットル/分以下であってもよい。 Furthermore, according to the method for inspecting silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment, in the step of vacuum-adsorbing silicon carbide epitaxial substrate 10 to vacuum chuck 20 , silicon carbide epitaxial substrate 10 is moved to vacuum chuck 20 using vacuum pump 23 . may be vacuum-adsorbed to The pumping speed of the vacuum pump 23 may be 5 liters/minute or more and 100 liters/minute or less.

真空ポンプ23の排気速度が過度に低い場合および過度に高い場合の各々においては、マイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10を真空吸着した場合の真空チャック20の真空度と、マイクロパイプ5を有していない炭化珪素エピタキシャル基板10を真空吸着した場合の真空チャック20の真空度との差が小さくなる。真空ポンプ23の排気速度を5リットル/分以上100リットル/分以下とすることにより、マイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10を真空吸着した場合の真空チャック20の真空度と、マイクロパイプ5を有していない炭化珪素エピタキシャル基板10を真空吸着した場合の真空チャック20の真空度との差を大きくすることができる。これにより、マイクロパイプ5を有する炭化珪素エピタキシャル基板10をさらに精度良く検出することができる。 When the pumping speed of vacuum pump 23 is excessively low or excessively high, respectively, the degree of vacuum of vacuum chuck 20 when silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5 is vacuum-sucked and the degree of vacuum of vacuum chuck 20 having micropipe 5 The difference from the degree of vacuum of vacuum chuck 20 when silicon carbide epitaxial substrate 10 that is not held is vacuum-sucked becomes smaller. By setting the pumping speed of the vacuum pump 23 to 5 liters/minute or more and 100 liters/minute or less, the degree of vacuum of the vacuum chuck 20 and the degree of vacuum of the micropipe 5 when the silicon carbide epitaxial substrate 10 having the micropipe 5 is vacuum-sucked. It is possible to increase the difference from the degree of vacuum of vacuum chuck 20 when silicon carbide epitaxial substrate 10 that does not have silicon carbide epitaxial substrate 10 is vacuum-sucked. Thereby, silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5 can be detected with higher accuracy.

(サンプル準備)
サンプル1~20に係る炭化珪素エピタキシャル基板10を準備した。サンプル1~18に係る炭化珪素エピタキシャル基板10は、マイクロパイプ5を有していない。サンプル19および20に係る炭化珪素エピタキシャル基板10は、マイクロパイプ5を有している。
(Sample preparation)
Silicon carbide epitaxial substrates 10 according to samples 1 to 20 were prepared. Silicon carbide epitaxial substrates 10 according to samples 1 to 18 do not have micropipes 5 . Silicon carbide epitaxial substrates 10 according to samples 19 and 20 have micropipes 5 .

(実験方法)
本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の検査方法を用いて、サンプル1~20に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の各々の真空度を測定した。具体的には、図4に記載されているマイクロパイプ5の検出装置が使用された。真空ポンプ23は、株式会社アルバック製のドライ真空ポンプ23(型番:DAU-20)とした。真空ポンプ23の排気速度は、20リットル/分とした。サンプル1~20に係る炭化珪素エピタキシャル基板10の各々は、真空チャック20の載置面21上に載置された。真空計22を用いて、真空チャック20の真空度が測定された。
(experimental method)
Using the inspection method for silicon carbide epitaxial substrate 10 according to the present embodiment, the degree of vacuum of each of silicon carbide epitaxial substrates 10 according to samples 1 to 20 was measured. Specifically, the micropipe 5 detection device described in FIG. 4 was used. A dry vacuum pump 23 (model number: DAU-20) manufactured by ULVAC, Inc. was used as the vacuum pump 23 . The evacuation speed of the vacuum pump 23 was set to 20 liters/minute. Each of silicon carbide epitaxial substrates 10 according to samples 1 to 20 was mounted on mounting surface 21 of vacuum chuck 20 . A vacuum gauge 22 was used to measure the degree of vacuum of the vacuum chuck 20 .

(実験結果)
図12は、真空チャック20の真空度と、炭化珪素エピタキシャル基板10のサンプル番号との関係を示している。図12に示されるように、マイクロパイプ5を有していない炭化珪素エピタキシャル基板10の場合には、真空チャック20の真空度は-80kPa以上-65kPa以下程度であった。一方、マイクロパイプ5を有している炭化珪素エピタキシャル基板10の場合には、真空チャック20の真空度は-50kPa以上-45kPa以下程度であった。以上の結果より、マイクロパイプ5を有していない炭化珪素エピタキシャル基板10と、マイクロパイプ5を有している炭化珪素エピタキシャル基板10とを精度良く判別可能であることが確かめられた。
(Experimental result)
FIG. 12 shows the relationship between the degree of vacuum of vacuum chuck 20 and the sample number of silicon carbide epitaxial substrate 10 . As shown in FIG. 12, in the case of silicon carbide epitaxial substrate 10 having no micropipe 5, the degree of vacuum of vacuum chuck 20 was about −80 kPa or more and −65 kPa or less. On the other hand, in the case of silicon carbide epitaxial substrate 10 having micropipe 5, the degree of vacuum of vacuum chuck 20 was about −50 kPa or more and −45 kPa or less. From the above results, it was confirmed that silicon carbide epitaxial substrate 10 without micropipe 5 and silicon carbide epitaxial substrate 10 with micropipe 5 can be accurately discriminated.

今回開示された実施形態および実施例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実施形態および実施例ではなく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 embodiments and examples disclosed this time are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above-described embodiments and examples, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.

1 第1主面
2 第2主面
3 第3主面
4 第4主面
5 マイクロパイプ
6 中心
7 基準真空度
10 炭化珪素エピタキシャル基板
11 炭化珪素基板
12 炭化珪素エピタキシャル層
13 オリエンテーションフラット
14 円弧状部
15 外周縁
20 真空チャック
21 載置面
22 真空計
23 真空ポンプ
30 複数の凸部
31 第1環状凸部
32 第2環状凸部
33 第3環状凸部
40 中間領域
41 第1平坦領域
42 第2平坦領域
60 吸気孔
61 第1吸気孔
62 第2吸気孔
101 第1方向
102 第2方向
200 製造装置
201 チャンバ
203 発熱体
204 石英管
205 内壁面
206 ステージ
207 ガス導入口
208 ガス排気口
209 回転軸
210 サセプタ
231 第1ガス供給部
232 第2ガス供給部
233 第3ガス供給部
234 第4ガス供給部
235 ガス供給部
241 第1ガス流量制御部
242 第2ガス流量制御部
243 第3ガス流量制御部
244 第4ガス流量制御部
245 制御部
300 基板セット
301 スロット
302 カセット
A1 第1直径
A2 第2直径
L1 第1直線
L2 第2直線
W1 第1幅
W2 第2幅
W3 第3幅
1 first main surface 2 second main surface 3 third main surface 4 fourth main surface 5 micropipe 6 center 7 standard degree of vacuum 10 silicon carbide epitaxial substrate 11 silicon carbide substrate 12 silicon carbide epitaxial layer 13 orientation flat 14 arc-shaped portion 15 Outer peripheral edge 20 Vacuum chuck 21 Mounting surface 22 Vacuum gauge 23 Vacuum pump 30 Plural convex portions 31 First annular convex portion 32 Second annular convex portion 33 Third annular convex portion 40 Intermediate region 41 First flat region 42 Second Flat region 60 air intake hole 61 first air intake hole 62 second air intake hole 101 first direction 102 second direction 200 manufacturing apparatus 201 chamber 203 heating element 204 quartz tube 205 inner wall surface 206 stage 207 gas introduction port 208 gas exhaust port 209 rotation axis 210 Susceptor 231 First gas supply unit 232 Second gas supply unit 233 Third gas supply unit 234 Fourth gas supply unit 235 Gas supply unit 241 First gas flow control unit 242 Second gas flow control unit 243 Third gas flow control Part 244 Fourth gas flow control part 245 Control part 300 Substrate set 301 Slot 302 Cassette A1 First diameter A2 Second diameter L1 First straight line L2 Second straight line W1 First width W2 Second width W3 Third width

Claims (11)

炭化珪素エピタキシャル基板を真空チャックに真空吸着する工程と、
前記真空チャックの真空度に基づいて、前記炭化珪素エピタキシャル基板がマイクロパイプを有するかどうかを判定する工程と、を備えた、炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。
a step of vacuum-sucking the silicon carbide epitaxial substrate to a vacuum chuck;
and determining whether or not the silicon carbide epitaxial substrate has a micropipe based on the degree of vacuum of the vacuum chuck.
前記真空チャックは、前記炭化珪素エピタキシャル基板が載置される載置面を含み、
前記載置面において、複数の凸部が設けられており、
前記複数の凸部は、最も外周側に位置する第1環状凸部と、最も内周側に位置する第2環状凸部とを有し、
前記載置面は、前記第1環状凸部と前記第2環状凸部との間に位置している中間領域を含み、
前記中間領域において、吸気孔が設けられており、
平面視において、前記複数の凸部の合計面積を、前記第1環状凸部の外周縁に囲まれた面積で除した値は、50%未満である、請求項1に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。
The vacuum chuck includes a mounting surface on which the silicon carbide epitaxial substrate is mounted,
A plurality of protrusions are provided on the mounting surface,
The plurality of protrusions have a first annular protrusion located on the outermost side and a second annular protrusion located on the innermost side,
the mounting surface includes an intermediate region positioned between the first annular projection and the second annular projection;
An intake hole is provided in the intermediate region,
2. The silicon carbide epitaxial substrate according to claim 1, wherein a value obtained by dividing the total area of said plurality of protrusions by the area surrounded by the outer peripheral edge of said first annular protrusion in plan view is less than 50%. inspection method.
前記複数の凸部は、前記中間領域に位置する複数の第3環状凸部を含み、
前記吸気孔は、前記複数の第3環状凸部の各々の間において設けられている、請求項2に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。
the plurality of protrusions include a plurality of third annular protrusions located in the intermediate region;
3. The method of inspecting a silicon carbide epitaxial substrate according to claim 2, wherein said intake hole is provided between each of said plurality of third annular projections.
平面視において、前記複数の凸部の合計面積を、前記第1環状凸部の外周縁に囲まれた面積で除した値は、10%未満である、請求項2または請求項3に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。 4. The value obtained by dividing the total area of the plurality of protrusions by the area surrounded by the outer peripheral edge of the first annular protrusion in plan view is less than 10%, according to claim 2 or 3. A method for inspecting a silicon carbide epitaxial substrate. 前記真空度が基準真空度よりも低い場合において、前記炭化珪素エピタキシャル基板がマイクロパイプを有すると判定される、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。 5. The method for inspecting a silicon carbide epitaxial substrate according to claim 1, wherein when the degree of vacuum is lower than a reference degree of vacuum, it is determined that the silicon carbide epitaxial substrate has micropipes. . 前記基準真空度は、-60kPa以上-50kPa以下である、請求項5に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。 6. The silicon carbide epitaxial substrate inspection method according to claim 5, wherein said reference degree of vacuum is -60 kPa or more and -50 kPa or less. 前記炭化珪素エピタキシャル基板を真空チャックに真空吸着する工程においては、真空ポンプを用いて前記炭化珪素エピタキシャル基板が真空チャックに真空吸着されており、
前記真空ポンプの排気速度は、5リットル/分以上100リットル/分以下である、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法。
In the step of vacuum-sucking the silicon carbide epitaxial substrate to the vacuum chuck, the silicon carbide epitaxial substrate is vacuum-sucked to the vacuum chuck using a vacuum pump,
7. The method for inspecting a silicon carbide epitaxial substrate according to claim 1, wherein the pumping speed of said vacuum pump is 5 liters/minute or more and 100 liters/minute or less.
炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成することにより、前記炭化珪素エピタキシャル基板を準備する工程と、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の検査方法を用いて、前記炭化珪素エピタキシャル基板を選別する工程と、を備えた、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
preparing the silicon carbide epitaxial substrate by forming a silicon carbide epitaxial layer on the silicon carbide substrate;
A method for manufacturing a silicon carbide epitaxial substrate, comprising the step of selecting the silicon carbide epitaxial substrate by using the silicon carbide epitaxial substrate inspection method according to any one of claims 1 to 7.
複数のスロットが設けられたカセットと、
前記複数のスロットの各々に配置された複数の炭化珪素エピタキシャル基板と、を備え、
前記複数の炭化珪素エピタキシャル基板の数は、20以上であり、
前記複数の炭化珪素エピタキシャル基板の各々は、マイクロパイプを有していない、基板セット。
a cassette provided with a plurality of slots;
a plurality of silicon carbide epitaxial substrates arranged in each of the plurality of slots,
the number of the plurality of silicon carbide epitaxial substrates is 20 or more,
The substrate set, wherein each of the plurality of silicon carbide epitaxial substrates has no micropipe.
前記マイクロパイプに外接する円の直径は、10μm以上100μm以下である、請求項9に記載の基板セット。 10. The substrate set according to claim 9, wherein the diameter of the circle circumscribing the micropipe is between 10 [mu]m and 100 [mu]m. 前記マイクロパイプに外接する円の直径は、20μm以上80μm以下である、請求項9に記載の基板セット。 10. The substrate set according to claim 9, wherein the diameter of the circle circumscribing the micropipe is 20 [mu]m or more and 80 [mu]m or less.
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