JP7367541B2 - Method for manufacturing silicon carbide polycrystalline substrate - Google Patents

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本発明は、炭化ケイ素多結晶基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate.

炭化ケイ素(以下、「SiC」と記載することがある。)は、ケイ素と炭素で構成される、化合物半導体材料である。炭化ケイ素は、シリコン(以下、「Si」と記載することがある。)と比較すると、絶縁破壊電界強度がケイ素の10倍で、バンドギャップがケイ素の3倍であり、半導体材料として優れている。さらに、デバイスの作製に必要なp型、n型の制御が広い範囲で可能であることなどから、近年、パワーデバイス用途の基板材料として単結晶の炭化ケイ素が使用され始めている。 Silicon carbide (hereinafter sometimes referred to as "SiC") is a compound semiconductor material composed of silicon and carbon. Compared to silicon (hereinafter sometimes referred to as "Si"), silicon carbide has a dielectric breakdown field strength 10 times that of silicon and a band gap three times that of silicon, making it an excellent semiconductor material. . Furthermore, single-crystal silicon carbide has recently begun to be used as a substrate material for power devices because it is possible to control p-type and n-type over a wide range, which is necessary for device fabrication.

しかしながら、炭化ケイ素半導体は、従来広く普及しているケイ素半導体と比較して、大面積の炭化ケイ素単結晶基板を得ることが難しく、製造工程も複雑である。これらの理由から、炭化ケイ素半導体は、ケイ素半導体と比較して大量生産が難しく、高価であった。 However, compared with silicon carbide semiconductors, which have been widely used in the past, it is difficult to obtain a silicon carbide single crystal substrate with a large area, and the manufacturing process is also complicated. For these reasons, silicon carbide semiconductors are difficult to mass produce and are expensive compared to silicon semiconductors.

これまでにも、炭化ケイ素半導体のコストを下げるために、様々な工夫が行われてきた。例えば、特許文献1には、炭化ケイ素基板の製造方法であって、少なくとも、マイクロパイプの密度が30個/cm以下の炭化ケイ素単結晶基板と炭化ケイ素多結晶基板を準備し、前記炭化ケイ素単結晶基板と前記炭化ケイ素多結晶基板とを貼り合わせる工程を行い、その後、単結晶基板を薄膜化する工程を行い、多結晶基板上に単結晶層を形成した基板を製造することが記載されている。 Various efforts have been made to reduce the cost of silicon carbide semiconductors. For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a silicon carbide substrate, in which at least a silicon carbide single crystal substrate and a silicon carbide polycrystalline substrate having a density of micropipes of 30 pieces/cm 2 or less are prepared, and the silicon carbide It is described that a step of bonding a single crystal substrate and the silicon carbide polycrystalline substrate is performed, and then a step of thinning the single crystal substrate is performed to manufacture a substrate in which a single crystal layer is formed on the polycrystalline substrate. ing.

更に、特許文献1には、単結晶基板と多結晶基板とを貼り合わせる工程の前に、単結晶基板に水素イオン注入を行って水素イオン注入層を形成する工程を行い、単結晶基板と多結晶基板とを貼り合わせる工程の後、単結晶基板を薄膜化する工程の前に、350℃以下の温度で熱処理を行い、単結晶基板を薄膜化する工程を、水素イオン注入層にて機械的に剥離する工程とする炭化ケイ素基板の製造方法が記載されている。 Furthermore, Patent Document 1 discloses that before the step of bonding the single crystal substrate and the polycrystalline substrate, a step of implanting hydrogen ions into the single crystal substrate to form a hydrogen ion implantation layer is performed, and the single crystal substrate and the polycrystalline substrate are bonded together. After the process of bonding with the crystal substrate and before the process of thinning the single crystal substrate, heat treatment is performed at a temperature of 350°C or less, and the process of thinning the single crystal substrate is mechanically performed using a hydrogen ion implantation layer. A method for manufacturing a silicon carbide substrate is described, which includes a step of peeling off the substrate.

このような方法により、1つの炭化ケイ素単結晶インゴットからより多くの炭化ケイ素貼り合わせ基板が得られるようになった。 With this method, more silicon carbide bonded substrates can be obtained from one silicon carbide single crystal ingot.

特開2009-117533号公報JP2009-117533A 特開2000-169298号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-169298

しかしながら、特許文献1の方法で製造された炭化ケイ素基板は大部分が多結晶基板である。このため、特許文献1の方法で製造された炭化ケイ素基板が研磨などにおけるハンドリングの際に損傷しないように、機械的な強度を有するように十分な厚さの炭化ケイ素多結晶基板を使用する必要がある。 However, most of the silicon carbide substrates manufactured by the method of Patent Document 1 are polycrystalline substrates. Therefore, in order to prevent the silicon carbide substrate manufactured by the method of Patent Document 1 from being damaged during handling such as polishing, it is necessary to use a silicon carbide polycrystalline substrate with a sufficient thickness to have mechanical strength. There is.

従来、前述の炭化ケイ素多結晶基板は、化学的気相成長法によって所望の直径となるよう同径より僅かに大きいカーボン製等の支持基板上に炭化ケイ素多結晶膜を成膜したのち、端面研削により支持基板を側面から露出させ、酸化雰囲気で焼成する等の手段により、支持基板の一部もしくは全部を破壊することで炭化ケイ素多結晶膜を分離したのち、平面研削および、必要に応じて研磨加工を施すことで所望の厚さおよび面状態を有する炭化ケイ素多結晶基板を得ていた(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、硬度の高い炭化ケイ素を研削加工および研磨加工する工程を行うことは、炭化ケイ素多結晶基板の生産効率が低くなる原因となっていた。 Conventionally, the silicon carbide polycrystalline substrate described above has been produced by forming a silicon carbide polycrystalline film on a support substrate made of carbon or the like slightly larger than the same diameter so as to have a desired diameter by chemical vapor deposition, and then The supporting substrate is exposed from the side by grinding, and the silicon carbide polycrystalline film is separated by destroying part or all of the supporting substrate by means such as baking in an oxidizing atmosphere, and then surface grinding and A silicon carbide polycrystalline substrate having a desired thickness and surface condition has been obtained by polishing (for example, see Patent Document 2). However, performing the process of grinding and polishing silicon carbide, which has high hardness, has been a cause of low production efficiency of silicon carbide polycrystalline substrates.

よって、本発明は、炭化ケイ素の研削作業を減らして、炭化ケイ素多結晶基板の生産効率を向上させることができる、炭化ケイ素多結晶基板の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate, which can reduce the grinding work of silicon carbide and improve the production efficiency of the silicon carbide polycrystalline substrate.

本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法は、支持基板と、化学的気相蒸着法によって前記支持基板の成膜対象面に成膜した炭化ケイ素多結晶膜と、からなる第1積層体から、所定形状の複数の第2積層体を切り出す、切り出し工程と、前記第2積層体から、前記支持基板を除去して炭化ケイ素多結晶基板を得る、除去工程と、を備える。 The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention includes a first laminate including a support substrate and a silicon carbide polycrystalline film formed on a surface of the support substrate to be film-formed by chemical vapor deposition. , a cutting step of cutting out a plurality of second laminates having a predetermined shape, and a removing step of removing the support substrate from the second laminate to obtain a silicon carbide polycrystalline substrate.

また、本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において、前記切り出し工程において、同一形状、かつ、同一面積の前記第2積層体を切り出してもよい。 Moreover, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention, in the cutting step, the second laminate having the same shape and area may be cut out.

また、本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において、前記支持基板が平面視で円形状であってもよい。 Furthermore, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention, the support substrate may have a circular shape in plan view.

また、本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において、前記成膜対象面が、前記支持基板の両面であってもよい。 Moreover, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention, the surfaces to be film-formed may be both surfaces of the support substrate.

また、本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において、前記切り出し工程の前に、前記支持基板の前記成膜対象面に前記炭化ケイ素多結晶膜を成膜する、成膜工程をさらに備え、1回の前記成膜工程において、複数の前記支持基板に対して前記炭化ケイ素多結晶膜を成膜してもよい。 The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention further includes a film forming step of forming the silicon carbide polycrystalline film on the film forming target surface of the supporting substrate before the cutting step, In one film forming step, the silicon carbide polycrystalline film may be formed on a plurality of supporting substrates.

また、本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において、前記成膜工程において、複数の前記支持基板が成膜装置内に前記成膜対象面が相対するように保持され、かつ、隣り合う前記支持基板同士の間の寸法が、20mm以上であってもよい。 Further, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention, in the film forming step, a plurality of the supporting substrates are held in a film forming apparatus so that the film forming target surfaces face each other, and the adjacent supporting substrates are The dimension between the supporting substrates may be 20 mm or more.

また、本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において、直径が10cm~20cmの炭化ケイ素多結晶基板を製造してもよい。 Furthermore, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention, a silicon carbide polycrystalline substrate having a diameter of 10 cm to 20 cm may be manufactured.

本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法であれば、炭化ケイ素の研削作業を減らして、炭化ケイ素多結晶基板の生産効率を向上させることができる。 With the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention, it is possible to reduce the grinding work of silicon carbide and improve the production efficiency of the silicon carbide polycrystalline substrate.

本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において用いる支持基板を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a support substrate used in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to the present embodiment. 本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において用いる成膜装置の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a film forming apparatus used in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to the present embodiment. 図2に示すHの箇所における支持基板の保持状態を示す側面図であり、図3(A)は本実施形態における支持基板の保持状態、図3(B)は従来の方法における支持基板の保持状態を示す図である。3(A) is a side view showing the holding state of the supporting substrate at the point H shown in FIG. 2, FIG. 3(A) is the holding state of the supporting substrate in this embodiment, and FIG. 3(B) is the holding state of the supporting substrate in the conventional method It is a figure showing a state. 本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法の各工程における、支持基板、炭化ケイ素多結晶膜、炭化ケイ素多結晶基板を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a support substrate, a silicon carbide polycrystalline film, and a silicon carbide polycrystalline substrate in each step of the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to the present embodiment. 従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法の各工程における、支持基板、炭化ケイ素多結晶膜、炭化ケイ素多結晶基板を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a supporting substrate, a silicon carbide polycrystalline film, and a silicon carbide polycrystalline substrate in each step of a conventional method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate. 支持基板の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of a support board.

[炭化ケイ素多結晶基板の製造方法]
本発明の一実施形態にかかる炭化ケイ素多結晶基板の製造方法について、図面を参照して説明する。本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法により得られた炭化ケイ素多結晶基板は、例えば、炭化ケイ素単結晶基板と貼り合わせることにより、パワーデバイス用の基板として用いることができる。
[Method for manufacturing silicon carbide polycrystalline substrate]
A method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The silicon carbide polycrystalline substrate obtained by the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of this embodiment can be used as a substrate for a power device, for example, by bonding it with a silicon carbide single crystal substrate.

本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法は、化学的気相蒸着法によって支持基板100の成膜対象面110、120に炭化ケイ素多結晶膜200を成膜する成膜工程と、支持基板100と、炭化ケイ素多結晶膜200と、からなる第1積層体300から、所定形状の複数の第2積層体400を切り出す、切り出し工程と、第2積層体400から、支持基板100を除去して炭化ケイ素多結晶基板500を得る、除去工程と、を備える。以下、本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法について、成膜工程、切り出し工程、除去工程の順に説明する。 The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to the present embodiment includes a film forming step of forming a silicon carbide polycrystalline film 200 on film formation target surfaces 110 and 120 of a supporting substrate 100 by chemical vapor deposition, and 100 and a silicon carbide polycrystalline film 200, a plurality of second laminates 400 having a predetermined shape are cut out from the first laminate 300, and the supporting substrate 100 is removed from the second laminate 400. and a removing step of obtaining a silicon carbide polycrystalline substrate 500. Hereinafter, the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to the present embodiment will be described in the order of a film forming process, a cutting process, and a removing process.

(成膜工程)
以下の説明は成膜工程の一例であり、問題のない範囲で温度、圧力、ガス雰囲気等の各条件や、手順等を変更してもよい。
(Film forming process)
The following explanation is an example of a film forming process, and conditions such as temperature, pressure, gas atmosphere, etc., procedures, etc. may be changed within a range that causes no problems.

本実施形態において、支持基板として、例えば図1、図4(A)に示す支持基板100を用いることができる。なお、図4(A)は、図1のA-A線断面を示す断面図である。支持基板100は、カーボン製であり、平行平板状のもの、すなわち、図面に示すように、成膜対象面110、120がおもて面と裏面に相当する平行な平板を好適に用いることができる。本明細書において、平行平板における「平行」は、厳密な平行だけでなく、支持基板100の平行な面を作成する上で不可避な誤差を有する場合も含む。 In this embodiment, the support substrate 100 shown in FIGS. 1 and 4A, for example, can be used as the support substrate. Note that FIG. 4(A) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The support substrate 100 is made of carbon and preferably has a parallel flat plate shape, that is, a parallel flat plate in which the film-forming surfaces 110 and 120 correspond to the front surface and the back surface, as shown in the drawing. can. In this specification, "parallel" in a parallel plate includes not only strict parallelism but also cases where there is an unavoidable error in creating parallel surfaces of the support substrate 100.

また、支持基板100は、炭化ケイ素多結晶膜200が成膜される成膜対象面110(おもて面)、成膜対象面120(裏面)と、4つの第2積層体形成部130と、を有する。また、炭化ケイ素多結晶膜200を成膜する成膜対象面は、本実施形態の支持基板100のように、支持基板の両面であることが好ましい。これにより、片面に成膜する場合と比べて、一度の成膜工程により2倍の枚数の炭化ケイ素多結晶基板を得ることができる。 Further, the support substrate 100 has a film formation target surface 110 (front surface) on which the silicon carbide polycrystalline film 200 is formed, a film formation target surface 120 (back surface), and four second laminate forming parts 130. , has. Further, it is preferable that the surfaces on which the silicon carbide polycrystalline film 200 is formed are both surfaces of the support substrate, like the support substrate 100 of this embodiment. As a result, twice the number of silicon carbide polycrystalline substrates can be obtained in one film forming process compared to the case where the film is formed on one side.

また、支持基板100の形状は特に限定されず、図1に示すように平面視で円形状でもよいし、多角形状等でもよい。ただし、炭化ケイ素多結晶膜200の成膜の偏りを抑制するためやハンドリング性を考慮して、支持基板100の形状は平面視で円形状であること、すなわち円盤状であることが好ましい。また、支持基板100の厚さは、支持基板100の変形を抑制することを考慮して、例えば5mm程度とすることができる。 Further, the shape of the support substrate 100 is not particularly limited, and may be circular in plan view as shown in FIG. 1, or may be polygonal. However, in order to suppress unbalanced deposition of silicon carbide polycrystalline film 200 and in consideration of handling properties, it is preferable that support substrate 100 has a circular shape in plan view, that is, a disk shape. Further, the thickness of the support substrate 100 can be set to about 5 mm, for example, in consideration of suppressing deformation of the support substrate 100.

また、第2積層体形成部130は、支持基板100に炭化ケイ素多結晶膜200が形成されたのち、後述する切り出し工程において分離される箇所である。第2積層体形成部130は、炭化ケイ素多結晶膜200と共に第2積層体400を形成し(図4(C))、第2積層体400から第2積層体形成部130が除去されたものが炭化ケイ素多結晶基板500(図4(D))となる。また、支持基板100において、第2積層体形成部130は、図1に示すように、成膜対象面110、120の中心を対称中心として直径上に2つ、さらに、この2つの第2積層体形成部130から90°回転した位置に2つ、合計4つ設けられている。 Further, the second laminate forming part 130 is a part where the polycrystalline silicon carbide film 200 is formed on the support substrate 100 and then separated in a cutting process to be described later. The second laminate forming part 130 forms a second laminate 400 together with the silicon carbide polycrystalline film 200 (FIG. 4(C)), and the second laminate forming part 130 is removed from the second laminate 400. becomes a silicon carbide polycrystalline substrate 500 (FIG. 4(D)). In addition, in the support substrate 100, as shown in FIG. Two of them are provided at positions rotated by 90 degrees from the body forming part 130, a total of four.

また、同一形状、かつ、同一面積の、複数の炭化ケイ素多結晶基板500を製造する場合、生産効率の観点から、後述する切り出し工程において複数の第2積層体400を切り出すために、支持基板100は、複数の第2積層体形成部130を有することが好ましい。 In addition, when manufacturing a plurality of silicon carbide polycrystalline substrates 500 having the same shape and the same area, from the viewpoint of production efficiency, the support substrate 100 is preferably has a plurality of second laminate forming parts 130.

また、第2積層体形成部130の大きさ、形状は、製造する炭化ケイ素多結晶基板500の大きさ、形状に対応している。 Further, the size and shape of second laminate forming section 130 correspond to the size and shape of silicon carbide polycrystalline substrate 500 to be manufactured.

また、一般的に、支持基板の外周部分においては、炭化ケイ素多結晶膜が厚く成膜しやすい。このことから、支持基板100の外周端から、例えば4mm~5mm程度内側に成膜した炭化ケイ素多結晶膜200から炭化ケイ素多結晶基板500を得ることが好ましく、また、支持基板100の外周端からの余剰分を考慮して支持基板100の大きさを設定することが好ましい。 Further, in general, it is easy to form a thick polycrystalline silicon carbide film on the outer peripheral portion of the support substrate. For this reason, it is preferable to obtain the silicon carbide polycrystalline substrate 500 from the silicon carbide polycrystalline film 200 formed, for example, about 4 mm to 5 mm inward from the outer peripheral edge of the supporting substrate 100. It is preferable to set the size of the support substrate 100 in consideration of the surplus.

本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法において、製造する炭化ケイ素多結晶基板500は、例えば、直径が10cm~20cm程度とすることができる。このとき、支持基板100の大きさとして、具体的には、支持基板100が平面視で円形状である場合、直径4インチ(直径101mm)の炭化ケイ素多結晶基板500を製造するための支持基板100の大きさは、例えば直径210mm以上(101mm×2枚分+余剰分4mm×2)とすることができる。また、直径6インチ(直径151mm)の炭化ケイ素多結晶基板500を製造するための支持基板100の大きさは、例えば直径310mm以上(151mm×2枚分+余剰分4mm×2)とすることができる。 In the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of this embodiment, the manufactured silicon carbide polycrystalline substrate 500 can have a diameter of, for example, about 10 cm to 20 cm. At this time, the size of the support substrate 100 is specifically, when the support substrate 100 is circular in plan view, the support substrate for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate 500 with a diameter of 4 inches (diameter 101 mm). The size of 100 can be, for example, a diameter of 210 mm or more (101 mm x 2 sheets + 4 mm surplus x 2). Further, the size of the support substrate 100 for manufacturing the silicon carbide polycrystalline substrate 500 with a diameter of 6 inches (diameter 151 mm) may be, for example, 310 mm or more in diameter (151 mm x 2 pieces + 4 mm x 2 surplus). can.

また、成膜対象面110、120からそれぞれ炭化ケイ素多結晶基板500を何枚製造するかは特に限定されず、成膜装置の大きさや生産計画を考慮して適宜設定すればよい。例えば、図1に示すように、成膜対象面110から4枚生産することができるようにしてもよい。 Moreover, the number of silicon carbide polycrystalline substrates 500 to be manufactured from each of the film-forming target surfaces 110 and 120 is not particularly limited, and may be set as appropriate in consideration of the size of the film-forming apparatus and the production plan. For example, as shown in FIG. 1, four sheets may be produced from the surface 110 to be film-formed.

本実施形態の成膜工程は、図1に示す支持基板100の成膜対象面110、120に、化学的気相蒸着法により炭化ケイ素多結晶膜200を成膜する工程であり、例えば、以下に説明する成膜装置1000を用いて行うことができる。支持基板100の成膜対象面110、120は、図1に示すように、それぞれ、炭化ケイ素多結晶基板500を4枚得ることができる面積を有している。 The film forming process of this embodiment is a process of forming a silicon carbide polycrystalline film 200 on the film forming target surfaces 110 and 120 of the support substrate 100 shown in FIG. 1 by chemical vapor deposition, for example, as follows. This can be performed using the film forming apparatus 1000 described in . As shown in FIG. 1, film formation target surfaces 110 and 120 of support substrate 100 each have an area that allows four silicon carbide polycrystalline substrates 500 to be obtained.

本実施形態で用いる成膜装置は、ホットウォール型であり、成膜工程において成膜装置に供給されるガスが上下方向に流れる構造を有することが好ましい。図2に示すように、成膜装置1000は、成膜装置1000の外装となる筐体1010と、支持基板100に炭化ケイ素多結晶膜200を成膜させる成膜室1020と、成膜室1020より排出された原料ガスやキャリアガスを後述のガス排出口1040へ導入する排出ガス導入室1050と、排出ガス導入室1050を覆うボックス1060と、ボックス1060の外部より成膜室1020内を加温する、カーボン製のヒーター1070と、成膜室1020の上部に設けられ、成膜室1020に原料ガスやキャリアガスを導入するガス導入口1030と、ガス排出口1040と、支持基板100を保持する基板ホルダー1080を有する。 The film forming apparatus used in this embodiment is preferably of a hot wall type, and preferably has a structure in which gas supplied to the film forming apparatus in the film forming process flows in the vertical direction. As shown in FIG. 2, the film forming apparatus 1000 includes a casing 1010 serving as an exterior of the film forming apparatus 1000, a film forming chamber 1020 for forming a silicon carbide polycrystalline film 200 on a support substrate 100, and a film forming chamber 1020. An exhaust gas introduction chamber 1050 that introduces source gas and carrier gas discharged from the gas into a gas exhaust port 1040 (described later), a box 1060 that covers the exhaust gas introduction chamber 1050, and a box 1060 that heats the inside of the film forming chamber 1020 from outside the box 1060. A heater 1070 made of carbon, a gas inlet 1030 that is provided at the upper part of the film forming chamber 1020 and introduces raw material gas and carrier gas into the film forming chamber 1020, a gas outlet 1040, and a support substrate 100 is held. It has a substrate holder 1080.

また、基板ホルダー1080は、棒状の保持部材1081と、保持部材1081を成膜室1020内に固定する保持台座1082と、を有する。また、保持台座1082は、成膜室1020の側壁の内側の2箇所に設けられ、保持台座1082には、保持部材1081を挿し込んで固定することができる穴(不図示)が形成されており、棒状の保持部材1081の長手方向を水平に保持することができる。また、保持部材1081において、支持基板100が保持される箇所は、後述するナットN1、ナットN2を締結するためのねじ切り加工が施されている。すなわち、図2に示すように、成膜装置1000において、支持基板100は、ナットN1、ナットN2を用いて挟んで固定されることにより、保持部材1081に成膜対象面110、120が鉛直方向になるように保持される。以上に説明した、支持基板100を成膜室1020の基板ホルダー1080に固定する作業は、一般的に手作業により行われる。 Further, the substrate holder 1080 includes a rod-shaped holding member 1081 and a holding pedestal 1082 that fixes the holding member 1081 in the film forming chamber 1020. Further, the holding pedestals 1082 are provided at two locations inside the side wall of the film forming chamber 1020, and the holding pedestals 1082 have holes (not shown) in which the holding members 1081 can be inserted and fixed. , the longitudinal direction of the rod-shaped holding member 1081 can be held horizontally. Further, in the holding member 1081, a portion where the support substrate 100 is held is threaded for fastening nuts N1 and N2, which will be described later. That is, as shown in FIG. 2, in the film forming apparatus 1000, the supporting substrate 100 is sandwiched and fixed using the nuts N1 and N2, so that the film forming surfaces 110 and 120 are vertically aligned with the holding member 1081. is maintained so that The above-described work of fixing the supporting substrate 100 to the substrate holder 1080 of the film forming chamber 1020 is generally performed manually.

なお、支持基板の保持方法は特に限定されず、例えば、成膜対象面110、120が水平方向となるように保持されてもよいが、炭化ケイ素多結晶膜200がより均一に成膜するように、本実施形態のように、支持基板100は成膜対象面110、120が鉛直方向、すなわち、支持基板100の面法線が供給されるガスが流れる方向に対して直行する方向になるように保持されることが好ましい。 Note that the method of holding the support substrate is not particularly limited. For example, the support substrate may be held so that the film-forming surfaces 110 and 120 are in the horizontal direction, but it may be held so that the silicon carbide polycrystalline film 200 is formed more uniformly. In addition, as in this embodiment, the support substrate 100 is arranged so that the film-forming surfaces 110 and 120 are vertical, that is, the normal to the surface of the support substrate 100 is perpendicular to the direction in which the supplied gas flows. It is preferable to keep it at .

また、成膜室1020内に保持される支持基板100の枚数は特に限定されず、1枚でもよいし、複数枚でもよい。複数枚である方が、生産効率が向上するため、より好ましい。すなわち、1回の成膜工程において、複数の支持基板100に対して炭化ケイ素多結晶膜200を成膜することが好ましい。また、1枚の支持基板100への成膜を複数回(複数バッチ)行ってもよいし、複数の支持基板100への成膜を複数回(複数バッチ)行ってもよい。 Further, the number of supporting substrates 100 held in the film forming chamber 1020 is not particularly limited, and may be one or more. It is more preferable to use a plurality of sheets because production efficiency improves. That is, it is preferable to form the silicon carbide polycrystalline film 200 on a plurality of supporting substrates 100 in one film forming process. Further, film formation on one support substrate 100 may be performed multiple times (multiple batches), or film formation may be performed on a plurality of support substrates 100 multiple times (multiple batches).

また、支持基板100の保持方法について、支持基板100の成膜対象面110、120の中央付近に穴を設けておいて、この穴に保持部材1081を挿し込んだ後に、ナットN1、ナットN2を用いて固定してもよい。 Regarding the method of holding the support substrate 100, a hole is provided near the center of the film-forming surfaces 110 and 120 of the support substrate 100, and after inserting the holding member 1081 into this hole, nuts N1 and N2 are inserted. It may be fixed using

成膜工程において、本実施形態のように、複数の支持基板100が成膜装置1000内に成膜対象面が相対するように保持される場合には、隣り合う支持基板100同士の間の寸法が、20mm以上であることが好ましい。隣り合う支持基板100同士の間の寸法が小さすぎる場合、成膜装置1000内に支持基板100を設置する作業において、ハンドリングミス等により支持基板100が損傷する場合がある。隣り合う支持基板100同士の間の寸法の上限は特になく、設置する支持基板100の枚数や成膜装置1000の寸法等を考慮して適宜設定することができる。 In the film-forming process, when a plurality of support substrates 100 are held in the film-forming apparatus 1000 so that the surfaces to be film-formed face each other as in this embodiment, the dimensions between adjacent support substrates 100 is preferably 20 mm or more. If the dimension between adjacent support substrates 100 is too small, the support substrates 100 may be damaged due to handling errors or the like during the work of installing the support substrates 100 in the film forming apparatus 1000. There is no particular upper limit to the size between adjacent support substrates 100, and it can be set as appropriate in consideration of the number of support substrates 100 to be installed, the dimensions of the film forming apparatus 1000, and the like.

また、基板間を流れるガスの流れが均一になるように、成膜室1020の内壁と一番端に設置された支持基板100との間の寸法、隣り合う支持基板100同士の間の寸法が、等間隔であることが好ましい。これにより、1度の成膜工程において複数の支持基板100を用いる場合においても、成膜の偏りを少なくすることができる。 In addition, in order to make the flow of gas between the substrates uniform, the dimensions between the inner wall of the film forming chamber 1020 and the support substrate 100 installed at the end, and the dimensions between adjacent support substrates 100 are adjusted. , are preferably equally spaced. As a result, even when a plurality of support substrates 100 are used in one film formation process, it is possible to reduce unevenness in film formation.

また、複数の支持基板100を成膜装置1000内に設置する場合には、成膜の偏りを少なくして均一に成膜するために、支持基板100を等間隔で設置することが好ましい。 Further, when a plurality of support substrates 100 are installed in the film forming apparatus 1000, it is preferable to install the support substrates 100 at equal intervals in order to reduce unevenness in film formation and to form a film uniformly.

成膜工程の具体的な手順について説明する。まず、成膜室1020内に支持基板100を保持した状態で、成膜室1020内から大気を除去するために、ロータリーポンプ等で成膜室1020内を真空引きした後、Ar等の不活性ガスで大気圧に戻し、不活性ガス雰囲気下で、成膜の反応温度まで、ヒーター1070により支持基板100を加熱する。炭化ケイ素多結晶膜の成膜温度は、例えば、1000℃~1400℃程度とすることができる。成膜の反応温度まで達したら、不活性ガスの供給を止めて、成膜室1020内に炭化ケイ素多結晶膜200の成分を含む原料ガスやキャリアガスを供給する。 The specific procedure of the film forming process will be explained. First, while holding the support substrate 100 in the film forming chamber 1020, in order to remove the atmosphere from the film forming chamber 1020, the inside of the film forming chamber 1020 is evacuated using a rotary pump or the like, and then an inert gas such as Ar is used. The pressure is returned to atmospheric with gas, and the support substrate 100 is heated by the heater 1070 to the reaction temperature for film formation under an inert gas atmosphere. The temperature at which the silicon carbide polycrystalline film is formed can be, for example, approximately 1000°C to 1400°C. When the reaction temperature for film formation is reached, the supply of the inert gas is stopped, and a source gas and a carrier gas containing the components of the silicon carbide polycrystalline film 200 are supplied into the film formation chamber 1020.

原料ガスとしては、炭化ケイ素多結晶膜200を成膜させることができれば、特に限定されず、一般的に炭化ケイ素多結晶膜の成膜に使用されるSi系原料ガス、C系原料ガスを用いることができる。例えば、Si系原料ガスとしては、シラン(SiH)を用いることができるほか、モノクロロシラン(SiHCl)、ジクロロシラン(SiHCl)、トリクロロシラン(SiHCl)、テトラクロロシラン(SiCl)などのエッチング作用があるClを含む塩素系Si原料含有ガス(クロライド系原料)を用いることができる。C系原料ガスとしては、例えば、メタン(CH)、プロパン(C)、アセチレン(C)等の炭化水素を用いることができる。上記のほか、トリクロロメチルシラン(CHClSi)、トリクロロフェニルシラン(CClSi)、ジクロロメチルシラン(CHClSi)、ジクロロジメチルシラン((CHSiCl)、クロロトリメチルシラン((CHSiCl)等の有機珪素化合物を気相で還元熱分解する方法も用いることができる。 The source gas is not particularly limited as long as it can form the silicon carbide polycrystalline film 200, and Si-based source gas and C-based source gas that are generally used for forming a silicon carbide polycrystalline film are used. be able to. For example, as the Si-based raw material gas, silane (SiH 4 ) can be used, as well as monochlorosilane (SiH 3 Cl), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), and tetrachlorosilane (SiCl 4 ) A chlorine-based Si raw material-containing gas (chloride-based raw material) containing Cl that has an etching effect can be used. As the C-based source gas, for example, hydrocarbons such as methane (CH 4 ), propane (C 3 H 8 ), acetylene (C 2 H 2 ), etc. can be used. In addition to the above, trichloromethylsilane (CH 3 Cl 3 Si), trichlorophenylsilane (C 6 H 5 Cl 3 Si), dichloromethylsilane (CH 4 Cl 2 Si), dichlorodimethylsilane ((CH 3 ) 2 SiCl 2 ), chlorotrimethylsilane ((CH 3 ) 3 SiCl), and other organic silicon compounds may be subjected to reductive thermal decomposition in the gas phase.

また、キャリアガスとしては、炭化ケイ素多結晶膜200の成膜を阻害することなく、原料ガスを支持基板100へ展開することができれば、一般的に使用されるキャリアガスを用いることができる。例えば、熱伝導率に優れ、炭化ケイ素に対してエッチング作用があるHガスをキャリアガスとして用いることができる。また、これら原料ガスおよびキャリアガスと同時に、第3のガスとして、不純物ドーピングガスを同時に供給することもできる。例えば、炭化ケイ素多結晶膜200を支持基板100から分離することで得られる炭化ケイ素多結晶基板の導電型をn型とする場合には窒素(N)、p型とする場合にはトリメチルアルミニウム(TMA)を用いることができる。 Further, as the carrier gas, a commonly used carrier gas can be used as long as it can spread the raw material gas to the support substrate 100 without inhibiting the formation of the silicon carbide polycrystalline film 200. For example, H 2 gas, which has excellent thermal conductivity and has an etching effect on silicon carbide, can be used as the carrier gas. Further, an impurity doping gas can be supplied as a third gas simultaneously with these source gas and carrier gas. For example, if the conductivity type of the silicon carbide polycrystalline substrate obtained by separating the silicon carbide polycrystalline film 200 from the support substrate 100 is n-type, nitrogen (N 2 ) is used, and if the conductivity type is p-type, trimethylaluminum is used. (TMA) can be used.

炭化ケイ素多結晶膜200を成膜させる際には、上記のガスを適宜混合して供給する。また、所望の炭化ケイ素多結晶膜200の性状に応じて、成膜工程の途中でガスの混合割合、供給量等の条件を変更してもよい。 When forming the silicon carbide polycrystalline film 200, the above gases are appropriately mixed and supplied. Further, depending on the desired properties of polycrystalline silicon carbide film 200, conditions such as the gas mixture ratio and supply amount may be changed during the film forming process.

支持基板100の表面や気相での化学反応により、加熱した支持基板100の両面に炭化ケイ素多結晶膜200を成膜させることができる。炭化ケイ素多結晶膜200の厚さは、所望の炭化ケイ素多結晶基板500の厚さを考慮して適宜設定することができ、例えば、300μm~1000μm程度とすることができる。以上の成膜工程により、図4(B)に示すように、支持基板100に炭化ケイ素多結晶膜200が成膜された、支持基板100と炭化ケイ素多結晶膜200との第1積層体300が得られる。以上のように形成された第1積層体300は、常温程度まで冷却されたのちに、切り出し工程に供される。 Silicon carbide polycrystalline films 200 can be formed on both surfaces of the heated support substrate 100 by a chemical reaction on the surface of the support substrate 100 or in the gas phase. The thickness of silicon carbide polycrystalline film 200 can be appropriately set in consideration of the desired thickness of silicon carbide polycrystalline substrate 500, and can be, for example, about 300 μm to 1000 μm. Through the above film-forming process, as shown in FIG. 4(B), a first laminate 300 of the support substrate 100 and the silicon carbide polycrystalline film 200 is formed, in which the silicon carbide polycrystalline film 200 is formed on the support substrate 100. is obtained. The first laminate 300 formed as described above is cooled to about room temperature and then subjected to a cutting process.

(切り出し工程)
切り出し工程は、支持基板100と炭化ケイ素多結晶膜200とからなる第1積層体300から、所定形状の複数の第2積層体400を分離する工程である。
(Cutting process)
The cutting process is a process of separating a plurality of second laminates 400 having a predetermined shape from a first laminate 300 consisting of support substrate 100 and polycrystalline silicon carbide film 200 .

ここで、第2積層体400は、支持基板100の第2積層体形成部130と炭化ケイ素多結晶膜200との積層体である。また、所定形状とは、製造する炭化ケイ素多結晶基板500の形状に対応した形状であり、任意の形状とすることができ、例えば、円形状や多角形状とすることができる。第2積層体400の大きさは特に限定されないが、第2積層体400は、通常、製造する炭化ケイ素多結晶基板と同じ大きさの寸法か、後述する除去工程後に炭化ケイ素多結晶基板500の外周部分を研削して所望の直径寸法に調整する加工を施すことを考慮して、最終的な炭化ケイ素多結晶基板よりも少し(例えば数ミリ程度)大きい寸法を有する。炭化ケイ素の硬度が高いことから、製造する炭化ケイ素多結晶基板よりも大幅に大きい第2積層体を得るよりも、製造する炭化ケイ素多結晶基板と同程度の大きさを有する第2積層体を得ることが好ましい。 Here, the second laminate 400 is a laminate of the second laminate forming portion 130 of the support substrate 100 and the silicon carbide polycrystalline film 200. Further, the predetermined shape is a shape corresponding to the shape of silicon carbide polycrystalline substrate 500 to be manufactured, and can be any shape, such as a circular shape or a polygonal shape. Although the size of the second laminate 400 is not particularly limited, the second laminate 400 usually has the same size as the silicon carbide polycrystalline substrate to be manufactured, or the size of the silicon carbide polycrystalline substrate 500 after the removal process described below. In consideration of the process of grinding the outer peripheral portion to adjust the diameter to a desired size, the size is slightly larger (for example, about several millimeters) than the final silicon carbide polycrystalline substrate. Due to the high hardness of silicon carbide, rather than obtaining a second laminate that is significantly larger than the silicon carbide polycrystalline substrate to be manufactured, it is preferable to obtain a second laminate having a size comparable to that of the silicon carbide polycrystalline substrate to be manufactured. It is preferable to obtain.

また、複数の第2積層体400は、すべて同じ大きさ、かつ、同じ形状を有していてもよいし、異なる大きさ、または、異なる形状を有してしてもよい。 Further, the plurality of second laminates 400 may all have the same size and the same shape, or may have different sizes or different shapes.

また、切り出し工程においては、成膜工程により得られた支持基板100と炭化ケイ素多結晶膜200との第1積層体300の膜厚分布等を観察したうえで、第2積層体400を分離する箇所を決めてもよい。 In addition, in the cutting process, after observing the film thickness distribution of the first laminate 300 of the support substrate 100 and the silicon carbide polycrystalline film 200 obtained in the film forming process, the second laminate 400 is separated. You can decide the location.

第2積層体400の分離には、回転刃等を備える切削工具を用いることができる。例えば、円盤状の回転刃を有する切削工具を用いて、所定の形状に切り出すことができる。また、炭化ケイ素多結晶基板500は、一般的に、円形状に形成されることから、第2積層体400の分離には、切削対象物を円形状に切削するコアドリルを好適に用いることができる。 A cutting tool equipped with a rotary blade or the like can be used to separate the second stacked body 400. For example, it can be cut into a predetermined shape using a cutting tool having a disc-shaped rotating blade. Furthermore, since the silicon carbide polycrystalline substrate 500 is generally formed in a circular shape, a core drill that cuts the object to be cut in a circular shape can be suitably used to separate the second laminate 400. .

切り出し工程においてコアドリルを用いる場合、コアドリルの寸法は、所望の炭化ケイ素多結晶基板に対応した寸法とすることができる。本実施形態においては、図4(B)に示すように、第1積層体300を切削対象物として、支持基板100の第2積層体形成部130上に形成した炭化ケイ素多結晶膜200ごと、コアドリル(図3(B)のM1、M2)で切削することにより、第2積層体400(図3(C))を得ることができる。なお、コアドリルを用いる場合、切削した内側の部分を第2積層体400として後の工程で用いることから、円形状に切削するドリル(コアビット)のみを用いて、センタードリルは用いずに加工を行うことができる。切り出し工程においてコアドリルを用いることにより、円形状の第2積層体400を得る場合に、作業性を向上させることができる。 When a core drill is used in the cutting process, the dimensions of the core drill can be set to correspond to the desired silicon carbide polycrystalline substrate. In this embodiment, as shown in FIG. 4(B), with the first laminate 300 as the object to be cut, each silicon carbide polycrystalline film 200 formed on the second laminate forming part 130 of the support substrate 100, The second laminate 400 (FIG. 3(C)) can be obtained by cutting with a core drill (M1, M2 in FIG. 3(B)). In addition, when using a core drill, since the cut inner part is used as the second laminate 400 in a later process, processing is performed using only a drill (core bit) for cutting into a circular shape, without using a center drill. be able to. By using a core drill in the cutting process, workability can be improved when obtaining the circular second laminate 400.

以上の切り出し工程により、図4(C)に示す第2積層体400が得られる。得られた第2積層体400を除去工程に供する。 Through the above cutting process, a second laminate 400 shown in FIG. 4(C) is obtained. The obtained second laminate 400 is subjected to a removal process.

(除去工程)
除去工程は、第2積層体400から、支持基板100の第2積層体形成部130を除去して炭化ケイ素多結晶基板500を得る工程である。第2積層体形成部130は、Oや空気等の酸化性ガス雰囲気下で数百度(例えば800℃程度)、例えば100時間以上加熱して第2積層体形成部130のみを燃焼させることにより、除去することができる。第2積層体400は、第1積層体300を分離して得られることから、第2積層体形成部130の側面が露出しているが、必要に応じて、第2積層体400に、図4(C)の線Cの箇所で第2積層体形成部130をスライスする、スライス加工を施してもよい。第2積層体400にスライス加工を施すことにより、第2積層体形成部130の露出面積が大きくなり、より効率的に第2積層体形成部130を燃焼除去することができる。以上により炭化ケイ素多結晶基板500(図4(D))が得られる。
(Removal process)
The removal step is a step of removing second laminate forming portion 130 of support substrate 100 from second laminate 400 to obtain silicon carbide polycrystalline substrate 500 . The second laminate forming part 130 is heated in an oxidizing gas atmosphere such as O 2 or air at several hundred degrees (for example, about 800°C) for 100 hours or more to burn only the second laminate forming part 130. , can be removed. Since the second laminate 400 is obtained by separating the first laminate 300, the side surface of the second laminate forming part 130 is exposed. A slicing process may be performed in which the second laminate forming portion 130 is sliced at the line C in 4(C). By performing the slicing process on the second laminate 400, the exposed area of the second laminate forming part 130 becomes larger, and the second laminate forming part 130 can be burned and removed more efficiently. Through the above steps, a silicon carbide polycrystalline substrate 500 (FIG. 4(D)) is obtained.

さらに、除去工程ののち、必要に応じて、直径加工や面取り加工、厚さ加工や平坦度加工、洗浄を行う。直径加工や面取り加工とは、ダイヤモンド砥石等を用いて外周部分を研削することにより、所望の直径寸法に調整するとともに、炭化ケイ素多結晶基板の外周部分全体の角を落とす加工を施すものである。また、厚さ加工や平坦度加工とは、炭化ケイ素単結晶基板との貼り合わせ基板を製造する等の用途に適した厚さと平坦度とするために、成膜面に研削加工や研磨加工を施して厚さと平坦度を調整するものである。 Further, after the removal step, diameter processing, chamfering, thickness processing, flatness processing, and cleaning are performed as necessary. Diameter machining or chamfering is a process in which the outer circumferential portion is ground using a diamond grindstone, etc. to adjust the desired diameter dimension, and at the same time, the corners of the entire outer circumferential portion of the silicon carbide polycrystalline substrate are removed. . In addition, thickness processing and flatness processing refer to grinding or polishing on the film-forming surface in order to achieve a thickness and flatness suitable for applications such as manufacturing bonded substrates with silicon carbide single crystal substrates. It is used to adjust the thickness and flatness.

厚さや平坦度を調整するための研削加工および研磨加工は、例えば、炭化ケイ素多結晶基板500をダイヤモンドスラリーでラップ処理し、ダイヤモンドとアルミナとの混合スラリーでハードポリッシュした後に、シリカスラリー(コロイダルシリカ、pH11)でポリッシュするという工程により行われる。これにより、炭化ケイ素多結晶基板500の厚さを調整し、また、平坦度を高くして、炭化ケイ素多結晶基板500の表面を平滑化することができる。 Grinding and polishing to adjust the thickness and flatness can be performed, for example, by lapping the silicon carbide polycrystalline substrate 500 with diamond slurry, hard polishing with a mixed slurry of diamond and alumina, and then lapping with silica slurry (colloidal silica). , pH 11). Thereby, the thickness of silicon carbide polycrystalline substrate 500 can be adjusted, the flatness can be increased, and the surface of silicon carbide polycrystalline substrate 500 can be smoothed.

[従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法]
ここで、従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法について、図5を参照して説明する。従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法は、製造する炭化ケイ素多結晶基板と同じ大きさの支持基板100E(図5(A))に炭化ケイ素多結晶膜200Eを成膜して積層体300E(図5(B))を得たのち、必要に応じて、例えば図5(B)の線Eの箇所で支持基板100Eの外周部分を露出させ、支持基板100Eを除去して炭化ケイ素多結晶基板500E(図5(C))を得るというものである。
[Conventional method for manufacturing silicon carbide polycrystalline substrate]
Here, a conventional method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate will be described with reference to FIG. 5. In the conventional method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate, a silicon carbide polycrystalline film 200E is formed on a supporting substrate 100E (FIG. 5(A)) having the same size as the silicon carbide polycrystalline substrate to be manufactured, and a laminate 300E ( After obtaining the silicon carbide polycrystalline substrate (FIG. 5(B)), if necessary, the outer circumferential portion of the supporting substrate 100E is exposed, for example at the line E in FIG. 5(B), and the supporting substrate 100E is removed. 500E (FIG. 5(C)).

支持基板の外周端の近傍(外周部分)においては、成膜した炭化ケイ素多結晶膜の膜厚が大きくなる傾向にある。従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法においては、支持基板に成膜された全面の炭化ケイ素多結晶膜を炭化ケイ素多結晶基板として用いることから、得られた炭化ケイ素多結晶基板においても外周部分の厚さが大きくなりやすい。すなわち、得られた炭化ケイ素多結晶基板の同一平面内での膜厚差が大きくなりやすいことから、支持基板を除去したのちに、成膜面に研削加工および研磨加工を施して厚さと平坦度を調整する手間が大きくなる。 In the vicinity of the outer peripheral edge (outer peripheral portion) of the support substrate, the thickness of the deposited polycrystalline silicon carbide film tends to increase. In the conventional method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate, a silicon carbide polycrystalline film formed on the entire surface of the support substrate is used as the silicon carbide polycrystalline substrate, so that even in the obtained silicon carbide polycrystalline substrate, the outer peripheral portion The thickness tends to increase. In other words, since the difference in film thickness within the same plane of the obtained silicon carbide polycrystalline substrate tends to be large, after removing the supporting substrate, the film-forming surface is ground and polished to improve the thickness and flatness. It takes more time to adjust.

具体的には、1000μmの炭化ケイ素多結晶膜を成膜して、研削加工により最終的に400μmの炭化ケイ素多結晶基板を得ようとする場合、膜厚の分布は1000μm±600μm程度となる。支持基板の成膜対象面の内方においては700μm±300μm程度の膜厚となるが、一方で成膜対象面の外周部分では1300μm±300μm程度の膜厚となる。すなわち、支持基板を除去した後の研削加工において、1600μm程度から400μmまで、例えば図5(B)の線Fの箇所まで平坦化したうえで厚さを調整する加工を施すなど、硬度の大きい炭化ケイ素を研削しなければならないことがあり、研削加工の負担が大きかった。 Specifically, when a 1000 μm silicon carbide polycrystalline film is formed and a 400 μm silicon carbide polycrystalline substrate is finally obtained by grinding, the film thickness distribution is approximately 1000 μm±600 μm. The film thickness is about 700 μm±300 μm on the inside of the surface of the supporting substrate to be film-formed, while the film thickness is about 1300 μm±300 μm at the outer peripheral portion of the surface to be film-formed. In other words, in the grinding process after removing the support substrate, the carbonization with high hardness is flattened from about 1600 μm to 400 μm, for example, to the line F in FIG. 5(B), and then processed to adjust the thickness. There were times when silicon had to be ground, and the grinding process was a heavy burden.

[本実施形態の製造方法と従来の製造方法との比較]
一方、本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法においては、支持基板100に成膜した炭化ケイ素多結晶膜200のうち、炭化ケイ素多結晶膜200の膜厚が大きくなりやすい外周部分を避けて第2積層体400を得ることができる。これにより、同一平面内での膜厚差が小さい炭化ケイ素多結晶基板500を製造することができる。よって、本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法であれば、炭化ケイ素の研削作業を減らして、炭化ケイ素多結晶基板の生産効率を向上させることができる。
[Comparison between the manufacturing method of this embodiment and the conventional manufacturing method]
On the other hand, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present embodiment, the outer peripheral portion of the silicon carbide polycrystalline film 200 that is likely to be thicker is avoided among the silicon carbide polycrystalline film 200 formed on the support substrate 100. Thus, the second laminate 400 can be obtained. Thereby, a silicon carbide polycrystalline substrate 500 with a small difference in film thickness within the same plane can be manufactured. Therefore, with the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of this embodiment, it is possible to reduce the grinding work of silicon carbide and improve the production efficiency of the silicon carbide polycrystalline substrate.

また、従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法においては、従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法は、製造する炭化ケイ素多結晶基板と同じ大きさの支持基板100Eを用いることから、1枚の支持基板100Eから、支持基板100Eの両面を成膜対象面とする場合には2枚の炭化ケイ素多結晶基板500Eが得られる。一方、本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法の場合、図1に示す支持基板100を用いる場合には、支持基板100の両面から8枚の炭化ケイ素多結晶基板500が得られる。 In addition, in the conventional method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate, since the conventional method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate uses a supporting substrate 100E having the same size as the silicon carbide polycrystalline substrate to be manufactured, a single silicon carbide polycrystalline substrate is used. Two silicon carbide polycrystalline substrates 500E are obtained from support substrate 100E when both surfaces of support substrate 100E are used as surfaces to be film-formed. On the other hand, in the case of the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of this embodiment, when using the support substrate 100 shown in FIG. 1, eight silicon carbide polycrystalline substrates 500 are obtained from both sides of the support substrate 100.

図3は、成膜装置1000の基板ホルダー1080に支持基板を設置した状態を示す図であり、図3(A)は本実施形態の方法における状態を示し、図3(B)は従来の方法における状態を示す図である。同数の炭化ケイ素多結晶基板を製造する場合において、従来の製造方法と本実施形態の製造方法とを比較すると、本実施形態の製造方法(図3(A))においては、成膜装置1000内に設置する支持基板100の枚数が従来の方法(図3(B))よりも少なくなる。 FIG. 3 is a diagram showing a state in which a supporting substrate is installed in the substrate holder 1080 of the film forming apparatus 1000, FIG. 3(A) shows the state in the method of this embodiment, and FIG. 3(B) shows the state in the conventional method. FIG. When manufacturing the same number of silicon carbide polycrystalline substrates, when comparing the conventional manufacturing method and the manufacturing method of this embodiment, it is found that in the manufacturing method of this embodiment (FIG. 3(A)), The number of supporting substrates 100 to be installed is smaller than that of the conventional method (FIG. 3(B)).

よって、本実施形態の製造方法においては、隣り合う支持基板100同士の間の寸法(図3(B)における寸法R)を従来の支持基板同士の寸法(図3(B)における寸法r)より大きくすることができ、従来の製造方法よりもハンドリングのミス等による支持基板の損傷を抑制して歩留まりを向上させることができる。また、設置する支持基板100の枚数を少なくすることにより、ハンドリングミス等により支持基板100や第1積層体300が損傷する機会を少なくするとともに、作業効率を向上させることができる。 Therefore, in the manufacturing method of this embodiment, the dimension between adjacent support substrates 100 (dimension R in FIG. 3(B)) is smaller than the dimension between conventional support substrates (dimension r in FIG. 3(B)). It is possible to suppress damage to the support substrate due to handling errors and the like, and improve yield, compared to conventional manufacturing methods. Furthermore, by reducing the number of supporting substrates 100 to be installed, it is possible to reduce the chances of damage to the supporting substrates 100 and the first laminate 300 due to handling errors, etc., and to improve work efficiency.

また、従来の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法においては、支持基板の製造コストを抑制するために、厚さが1mm程度の4インチ~6インチの支持基板を用いる場合がある。このような場合、厚さが薄いことから、支持基板の取り付け作業の際に支持基板が損傷することがあった。しかしながら、本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法においては、支持基板自体の強度を考慮して従来よりも厚い(例えば、5mm程度)炭化ケイ素多結晶基板を用いることから、支持基板の取り付け作業において従来よりも支持基板の損傷を抑制することができる。 Further, in the conventional method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate, a support substrate of 4 inches to 6 inches with a thickness of about 1 mm is sometimes used in order to suppress the manufacturing cost of the support substrate. In such a case, since the thickness is thin, the support substrate may be damaged during the work of attaching the support substrate. However, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to the present embodiment, a silicon carbide polycrystalline substrate that is thicker than conventional ones (for example, about 5 mm) is used in consideration of the strength of the support substrate itself, so that the attachment of the support substrate is difficult. Damage to the supporting substrate can be suppressed during operation compared to the conventional method.

また、複数の支持基板を成膜室1020内に設置する場合、成膜室1020の端では成膜の膜厚に偏りが生じて、製造した炭化ケイ素多結晶基板の良品率が低下する場合がある。よって、本実施形態の方法であれば、設置する支持基板100の枚数を少なくすることができることから、成膜室1020の端等の成膜の偏りが生じる箇所を避けて支持基板100を設置することができ、これにより、炭化ケイ素多結晶基板の良品率を向上させて、歩留まりを向上させることができる。 Furthermore, when a plurality of supporting substrates are installed in the film forming chamber 1020, the thickness of the film formed may be uneven at the ends of the film forming chamber 1020, which may reduce the yield rate of manufactured silicon carbide polycrystalline substrates. be. Therefore, with the method of this embodiment, the number of support substrates 100 to be installed can be reduced, and therefore, the support substrates 100 can be installed avoiding locations where uneven film formation occurs, such as the edges of the film formation chamber 1020. As a result, the yield rate of silicon carbide polycrystalline substrates can be improved and the yield rate can be improved.

また、本実施形態の製造方法と従来の製造方法において成膜装置1000内に設置する支持基板の数が同じ場合には、本実施形態の製造方法においては、1つの成膜対象面から複数の炭化ケイ素多結晶基板を製造することができるため、本実施形態の製造方法の方が得られる炭化ケイ素多結晶基板の数が多くなる。このことから、本実施形態の製造方法であれば、炭化ケイ素多結晶基板の生産効率を向上させることができる。 Furthermore, if the number of support substrates installed in the film forming apparatus 1000 is the same in the manufacturing method of this embodiment and the conventional manufacturing method, in the manufacturing method of this embodiment, multiple Since silicon carbide polycrystalline substrates can be manufactured, the number of silicon carbide polycrystalline substrates that can be obtained by the manufacturing method of this embodiment is greater. From this, the manufacturing method of this embodiment can improve the production efficiency of silicon carbide polycrystalline substrates.

以上に説明したように、本実施形態の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法であれば、従来の方法に比べて、生産効率、作業効率を向上させることができ、このことにより製造コストを低減させることができる。 As explained above, the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of this embodiment can improve production efficiency and work efficiency compared to conventional methods, thereby reducing manufacturing costs. be able to.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes other configurations that can achieve the object of the present invention, and the present invention also includes the following modifications.

前述した実施形態においては、支持基板100から、複数の同じ大きさの炭化ケイ素多結晶基板500を製造する方法を例示したが、支持基板から異なる大きさの炭化ケイ素多結晶基板を製造してもよい。異なる大きさの炭化ケイ素多結晶基板を製造する場合に用いられる支持基板100Aは、製造効率を考慮して、図6に示すように、同一平面上(例えば、成膜対象面110)に、異なる大きさの第2積層体形成部(例えば、6インチの炭化ケイ素多結晶基板の製造に対応する第2積層体形成部130Aと、4インチの炭化ケイ素多結晶基板の製造に対応する第2積層体形成部130B)を有することが好ましい。これにより、除去工程により得られた炭化ケイ素多結晶基板の外周を大幅に研削して大きさを調整することなく、異なる大きさの炭化ケイ素多結晶基板を得ることができる。 In the embodiment described above, a method of manufacturing a plurality of silicon carbide polycrystalline substrates 500 of the same size from the support substrate 100 was illustrated, but it is also possible to manufacture silicon carbide polycrystalline substrates of different sizes from the support substrate. good. In consideration of manufacturing efficiency, the support substrate 100A used when manufacturing silicon carbide polycrystalline substrates of different sizes has different sizes on the same plane (for example, the film-forming target surface 110), as shown in FIG. The second laminate forming section 130A corresponds to the production of a 6-inch silicon carbide polycrystalline substrate, and the second laminate formation section 130A corresponds to the production of a 4-inch silicon carbide polycrystalline substrate. It is preferable to have a body forming part 130B). Thereby, silicon carbide polycrystalline substrates of different sizes can be obtained without adjusting the size by significantly grinding the outer periphery of the silicon carbide polycrystalline substrate obtained by the removal process.

また、前述した炭化ケイ素多結晶基板の製造方法においては、成膜工程、切り出し工程、除去工程により炭化ケイ素多結晶基板を製造するものであったが、成膜工程を行わずに、支持基板100に炭化ケイ素多結晶膜200が成膜した第1積層体300を入手して、切り出し工程、除去工程のみを行って炭化ケイ素多結晶基板500を製造してもよい。 Further, in the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate described above, the silicon carbide polycrystalline substrate is manufactured through a film formation process, a cutting process, and a removal process. The silicon carbide polycrystalline substrate 500 may be manufactured by obtaining the first laminate 300 on which the silicon carbide polycrystalline film 200 is formed and performing only the cutting process and the removal process.

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。 In addition, the best configuration, method, etc. for carrying out the present invention have been disclosed in the above description, but the present invention is not limited thereto. That is, although the present invention has been specifically described mainly with respect to specific embodiments, there may be changes in shape, material, quantity, Various modifications can be made by those skilled in the art in other detailed configurations. Therefore, the descriptions that limit the shapes, materials, etc. disclosed above are provided as examples to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the present invention. Descriptions of names of members that exclude some or all of the limitations such as these are included in the present invention.

以下、本発明の実施例および比較例によって、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されることはない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention, but the present invention is not limited to these Examples in any way.

本実施例においては、前述した実施形態の支持基板100を保持部材1081に保持し、底面から成膜ガスを導入するホットウォール型の成膜装置1000を用いて炭化ケイ素多結晶膜200を成膜する成膜工程を行ったのち、コアドリルを用いて切り出し工程を行った。さらに、得られた第2積層体400から支持基板(第2積層体形成部130)を除去して炭化ケイ素多結晶基板500を得た。また、成膜工程により成膜する炭化ケイ素多結晶膜の膜厚を1000μmと設定して、除去工程により支持基板を除去したのちに、得られた炭化ケイ素多結晶基板に対して研削加工を行い、厚さを400μmに調整した。 In this example, a silicon carbide polycrystalline film 200 is formed using a hot wall type film forming apparatus 1000 that holds the support substrate 100 of the above-described embodiment on a holding member 1081 and introduces a film forming gas from the bottom. After performing the film forming process, a cutting process was performed using a core drill. Furthermore, the support substrate (second laminate forming part 130) was removed from the obtained second laminate 400 to obtain a silicon carbide polycrystalline substrate 500. In addition, the thickness of the polycrystalline silicon carbide film formed in the film formation process was set to 1000 μm, and after removing the supporting substrate in the removal process, the obtained polycrystalline silicon carbide substrate was subjected to a grinding process. , the thickness was adjusted to 400 μm.

(実施例1)
支持基板として、直径400mm、厚さ5mmの黒鉛製支持基板を用いた。この支持基板を成膜装置1000の成膜室1020内の基板ホルダー1080に6枚設置した。具体的には、保持部材1081にナットN1、ナットN2を挿通しておき、さらにナットN1、ナットN2の間に支持基板を位置付けたのち、ナットN1、ナットN2を締結することで、支持基板を固定した。この作業を6回繰り返して、6枚の支持基板を固定した。
(Example 1)
A graphite support substrate with a diameter of 400 mm and a thickness of 5 mm was used as the support substrate. Six of these supporting substrates were installed in the substrate holder 1080 in the film forming chamber 1020 of the film forming apparatus 1000. Specifically, the nut N1 and the nut N2 are inserted into the holding member 1081, the support board is positioned between the nut N1 and the nut N2, and then the support board is fastened by tightening the nut N1 and the nut N2. Fixed. This operation was repeated six times to fix six supporting substrates.

また、支持基板の成膜対象面は両面として、6枚の支持基板から48枚の炭化ケイ素多結晶基板を得ようとした。このとき、成膜室1020の内壁と一番端に設置された支持基板100との間の寸法、隣り合う支持基板の向かい合う成膜対象面同士の間の寸法が20mmとなるように固定した。6枚の支持基板を成膜室内に保持するために要した時間は5分間であった。また、成膜室内への保持作業中のハンドリングミス等による支持基板の割れは0枚であった。 In addition, it was attempted to obtain 48 silicon carbide polycrystalline substrates from 6 supporting substrates, with both surfaces of the supporting substrates being subjected to film formation. At this time, the dimensions between the inner wall of the film-forming chamber 1020 and the supporting substrate 100 installed at the end, and the dimension between the opposing surfaces of adjacent supporting substrates to be film-formed were fixed to 20 mm. The time required to hold the six supporting substrates in the film forming chamber was 5 minutes. Further, there were no cracks in the supporting substrates due to handling errors during holding work in the film forming chamber.

まず、成膜工程を行った。成膜室1020内を不図示の排気ポンプにより真空引きをした後、Arガスで大気圧に戻したのちに、1400℃まで加熱した。原料ガスとして、SiCl、CHを用い、キャリアガスとしてHを用いた。炭化ケイ素多結晶膜の成膜は、SiCl:CH:H:N=1:1:10の流量比率で上記ガスを混合して成膜室1020内に供給し、2.5時間の成膜を実施した。このとき、成膜室内の圧力は20kPaとなるように制御した。 First, a film formation process was performed. After the inside of the film forming chamber 1020 was evacuated using an exhaust pump (not shown), the pressure was returned to atmospheric pressure using Ar gas, and then heated to 1400° C. SiCl 4 and CH 4 were used as source gases, and H 2 was used as a carrier gas. The silicon carbide polycrystalline film was formed by mixing the above gases at a flow rate ratio of SiCl 4 :CH 4 :H 2 :N 2 =1:1:10 and supplying the mixture into the film forming chamber 1020 for 2.5 hours. Film formation was carried out. At this time, the pressure inside the film forming chamber was controlled to be 20 kPa.

次に、切り出し工程を行った。成膜工程により得られた支持基板と炭化ケイ素多結晶膜との積層体から、ダイヤモンド砥粒を付した内径がφ151mmのコアドリルを用いて、1枚の第1積層体から4枚の第2積層体を分離した。このとき、積層体の外周縁を4mm残して第2積層体を分離した。切り出し工程に要した時間は、1枚の第2積層体について平均8分間であった。得られた第2積層体は、外周部において支持基板が露出していた。 Next, a cutting process was performed. From the laminate of the support substrate and the polycrystalline silicon carbide film obtained in the film forming process, one first laminate to four second laminates are formed using a core drill with an inner diameter of φ151 mm equipped with diamond abrasive grains. The body was separated. At this time, the second laminate was separated leaving 4 mm of the outer periphery of the laminate. The time required for the cutting process was 8 minutes on average for one second laminate. In the obtained second laminate, the support substrate was exposed at the outer peripheral portion.

さらに、第2積層体を、大気雰囲気で800℃、100時間の加熱することで、支持基板を焼成除去した。これにより、4枚の第2積層体から合計8枚の炭化ケイ素多結晶基板を得た。残り5枚の第1積層体も同様の工程に供した結果、6枚の支持基板を成膜工程に供して合計48枚の炭化ケイ素多結晶基板を得た。すなわち、製造工程において、割れ等の損傷はなく、予定した数量(48枚)の炭化ケイ素多結晶基板が得られた。 Further, the second laminate was heated in the air at 800° C. for 100 hours to remove the supporting substrate by firing. As a result, a total of eight silicon carbide polycrystalline substrates were obtained from the four second laminates. The remaining five first laminates were also subjected to the same process, and as a result, six supporting substrates were subjected to the film forming process, resulting in a total of 48 silicon carbide polycrystalline substrates. That is, in the manufacturing process, there was no damage such as cracking, and the expected number (48 pieces) of silicon carbide polycrystalline substrates were obtained.

また、得られ炭化ケイ素多結晶基板は厚さが平均700μmで、同一平面内での厚さの差が少なく、平坦化するための研削加工および研磨加工が必要なかった。このような炭化ケイ素多結晶基板を研削加工および研磨加工により厚さを400μmに調整した。加工は、炭化ケイ素多結晶基板をダイヤモンドスラリーでラップ処理し、ダイヤモンドとアルミナとの混合スラリーでハードポリッシュした後に、シリカスラリー(コロイダルシリカ、pH11)でポリッシュすることにより行った。研削加工および研磨加工に要した時間は、1枚の炭化ケイ素多結晶基板につき平均50分であった。 Furthermore, the resulting silicon carbide polycrystalline substrate had an average thickness of 700 μm, with little difference in thickness within the same plane, and no grinding or polishing was required for flattening. The thickness of such a silicon carbide polycrystalline substrate was adjusted to 400 μm by grinding and polishing. The processing was performed by lapping the silicon carbide polycrystalline substrate with diamond slurry, hard polishing with a mixed slurry of diamond and alumina, and then polishing with silica slurry (colloidal silica, pH 11). The time required for grinding and polishing was 50 minutes on average for one silicon carbide polycrystalline substrate.

(比較例1)
成膜工程において、支持基板として直径151mm、厚さ1mmの黒鉛基板を使用した。支持基板の成膜対象面は両面として、合計48枚の炭化ケイ素多結晶基板を得るために、支持基板を24枚使用した。また、比較例1においては、除去工程の前に積層体の外周部分の炭化ケイ素を研削して支持基板を露出させた。支持基板を露出させるために炭化ケイ素の研削に要した時間は、1枚の積層体につき平均15分であった。
(Comparative example 1)
In the film forming process, a graphite substrate with a diameter of 151 mm and a thickness of 1 mm was used as a supporting substrate. The supporting substrates were formed on both sides, and 24 supporting substrates were used to obtain a total of 48 silicon carbide polycrystalline substrates. Furthermore, in Comparative Example 1, before the removal step, the silicon carbide on the outer peripheral portion of the laminate was ground to expose the support substrate. The time required to grind the silicon carbide to expose the support substrate was 15 minutes on average for each laminate.

成膜工程において、成膜室1020の内壁と一番端に設置された支持基板100との間の寸法、隣り合う支持基板の向かい合う成膜対象面同士の間の寸法が10mmとなるように固定した。上記以外の成膜条件、研削加工および研磨加工条件は実施例1と同様にして炭化ケイ素多結晶基板を製造した。24枚の支持基板を成膜室内に保持するために要した時間は30分間であった。また、成膜室内への保持作業中のハンドリングミス等による支持基板が2枚損傷した。また、炭化ケイ素多結晶基板が1枚損傷した。炭化ケイ素多結晶基板の損傷は、支持基板の保持作業中にハンドリングをミスして、支持基板の割れには至らなかったものの支持基板にクラックが入っており、クラックが入った支持基板上に炭化ケイ素多結晶膜が形成したことで、炭化ケイ素多結晶基板の割れに至ったことによるものと考えられた。以上の工程により、43枚の炭化ケイ素多結晶基板が得られた。また、得られた炭化ケイ素多結晶基板は外周部分の厚さ(平均1300μm)が大きく、平坦化してさらに厚さを400μmに調整するために研削加工および研磨加工を行った。研削加工および研磨加工に要した時間は、1枚の炭化ケイ素多結晶基板につき平均150分であった。 In the film forming process, the dimensions between the inner wall of the film forming chamber 1020 and the supporting substrate 100 installed at the end, and the dimension between the opposing film forming surfaces of adjacent supporting substrates are fixed to be 10 mm. did. A silicon carbide polycrystalline substrate was manufactured in the same manner as in Example 1, except for the film forming conditions, grinding processing, and polishing processing conditions other than those described above. The time required to hold the 24 supporting substrates in the film forming chamber was 30 minutes. In addition, two supporting substrates were damaged due to handling errors during the work of holding them in the film forming chamber. Additionally, one silicon carbide polycrystalline substrate was damaged. The damage to the silicon carbide polycrystalline substrate was caused by mishandling during the work of holding the supporting substrate, and although the supporting substrate did not break, the supporting substrate was cracked, and carbonization occurred on the cracked supporting substrate. It was thought that this was due to the formation of a silicon polycrystalline film, which led to the cracking of the silicon carbide polycrystalline substrate. Through the above steps, 43 silicon carbide polycrystalline substrates were obtained. Furthermore, the obtained silicon carbide polycrystalline substrate had a large thickness at the outer peripheral portion (1300 μm on average), and was subjected to grinding and polishing in order to flatten it and further adjust the thickness to 400 μm. The time required for grinding and polishing was 150 minutes on average for one silicon carbide polycrystalline substrate.

本発明の例示的態様である実施例1の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法であれば、炭化ケイ素の研削作業を減らして、炭化ケイ素多結晶基板の生産効率を向上させることができる。また、支持基板を扱う作業性においても、従来の製造方法よりもハンドリングのミス等による支持基板の損傷を抑制して歩留まりを向上させることができる。また、設置する支持基板の枚数を少なくすることにより、作業効率を向上させることができる。以上のことから、本発明の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法であれば、従来の方法に比べて、生産効率、作業効率を向上させることができ、このことにより製造コストを低減させることができる。 With the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of Example 1, which is an exemplary embodiment of the present invention, it is possible to reduce the grinding work of silicon carbide and improve the production efficiency of the silicon carbide polycrystalline substrate. Furthermore, in terms of workability in handling the support substrate, it is possible to suppress damage to the support substrate due to handling errors, etc., and improve yield compared to conventional manufacturing methods. Further, by reducing the number of supporting substrates to be installed, work efficiency can be improved. From the above, the method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate of the present invention can improve production efficiency and work efficiency compared to conventional methods, thereby reducing manufacturing costs. .

100、100A 支持基板
110、120 成膜対象面
130、130A、130B 第2積層体形成部
200 炭化ケイ素多結晶膜
300 第1積層体
400 第2積層体
500 炭化ケイ素多結晶基板
100, 100A Support substrates 110, 120 Film-forming surfaces 130, 130A, 130B Second laminate forming section 200 Silicon carbide polycrystalline film 300 First laminate 400 Second laminate 500 Silicon carbide polycrystalline substrate

Claims (7)

支持基板と、化学的気相蒸着法によって前記支持基板の成膜対象面に成膜した炭化ケイ素多結晶膜と、からなる第1積層体から、所定形状の複数の第2積層体を切り出す、切り出し工程と、
前記第2積層体から、前記支持基板を除去して炭化ケイ素多結晶基板を得る、除去工程と、を備え
前記切り出し工程は前記第2積層体の前記支持基板を側面から露出させる工程である、炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。
Cutting out a plurality of second laminates having a predetermined shape from a first laminate consisting of a support substrate and a silicon carbide polycrystalline film formed on a film-forming surface of the support substrate by chemical vapor deposition; The cutting process and
a removing step of removing the supporting substrate from the second laminate to obtain a silicon carbide polycrystalline substrate ,
The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate, wherein the cutting step is a step of exposing the support substrate of the second laminate from a side surface .
前記切り出し工程において、同一形状、かつ、同一面積の前記第2積層体を切り出す、請求項1に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。 The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to claim 1, wherein in the cutting step, the second laminate having the same shape and the same area is cut out. 前記支持基板が平面視で円形状である、請求項1または2に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。 The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to claim 1 or 2, wherein the support substrate has a circular shape in plan view. 前記成膜対象面が、前記支持基板の両面である、請求項1~3のいずれか1項に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。 The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the surfaces to be film-formed are both surfaces of the support substrate. 前記切り出し工程の前に、前記支持基板の前記成膜対象面に前記炭化ケイ素多結晶膜を成膜する、成膜工程をさらに備え、
1回の前記成膜工程において、複数の前記支持基板に対して前記炭化ケイ素多結晶膜を成膜する、請求項1~4のいずれか1項に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。
Further comprising a film forming step of forming the silicon carbide polycrystalline film on the film forming target surface of the supporting substrate before the cutting step,
5. The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to claim 1, wherein the silicon carbide polycrystalline film is formed on a plurality of supporting substrates in one film forming step.
前記成膜工程において、複数の前記支持基板が成膜装置内に前記成膜対象面が相対するように保持され、かつ、隣り合う前記支持基板同士の間の寸法が、20mm以上である、請求項5に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。 In the film forming step, a plurality of the supporting substrates are held in a film forming apparatus such that the film forming target surfaces face each other, and a dimension between adjacent supporting substrates is 20 mm or more. Item 5. The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to item 5. 直径が10cm~20cmの炭化ケイ素多結晶基板を製造する、請求項1~6のいずれか1項に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。 The method for manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate according to any one of claims 1 to 6, which comprises manufacturing a silicon carbide polycrystalline substrate having a diameter of 10 cm to 20 cm.
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