JP7406914B2 - SiC wafer and SiC wafer manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、SiCウェハ及びSiCウェハの製造方法に関する。 The present invention relates to a SiC wafer and a method for manufacturing a SiC wafer.

炭化ケイ素(SiC)ウェハは、単結晶SiCのインゴットをスライスすることにより形成される。スライスされたSiCウェハの表面には、スライス時に導入された結晶の歪みや傷等を有する表面層(以下、加工変質層という。)が存在する。デバイス製造工程にて歩留まりを低下させないためには、この加工変質層を除去する必要がある。 Silicon carbide (SiC) wafers are formed by slicing an ingot of single crystal SiC. On the surface of a sliced SiC wafer, there is a surface layer (hereinafter referred to as a process-affected layer) having crystal distortions, scratches, etc. introduced during slicing. In order not to reduce the yield in the device manufacturing process, it is necessary to remove this process-affected layer.

従来、SiCウェハの主面及び裏面に導入された加工変質層の除去は、砥粒を用いた表面加工による除去が主流であった。近年では、砥粒を用いない表面加工技術についても種々提案がなされている。例えば、特許文献1には、SiCウェハをSi蒸気圧下で加熱することでエッチングを行うエッチング技術(以下、Si蒸気圧エッチングともいう。)が記載されている。 Conventionally, the process-affected layer introduced on the main surface and back surface of a SiC wafer has been mainly removed by surface processing using abrasive grains. In recent years, various proposals have been made regarding surface processing techniques that do not use abrasive grains. For example, Patent Document 1 describes an etching technique (hereinafter also referred to as Si vapor pressure etching) in which a SiC wafer is etched by heating it under Si vapor pressure.

特開2011-247807号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-247807

ところで単結晶SiCは、ダイヤモンド等に次ぐ硬度と、(0001)面や(1-100)面で劈開しやすい特徴を有した硬脆材料であり、極めて加工が難しい材料に分類される。半導体材料の加工工程に求められることは、“高品質(高平坦度、ダメージレス)”、“低損失(素材ロス,歩留まり)”、“低コスト(高能率、安価な手段・工程)”、とされるが、高硬脆性を示す程これらはトレードオフの関係となり両立は難しい。 By the way, single-crystal SiC is a hard and brittle material that has a hardness second only to diamond and the like and is easily cleaved on the (0001) plane and (1-100) plane, and is classified as a material that is extremely difficult to process. What is required in the processing process of semiconductor materials is "high quality (high flatness, no damage)", "low loss (material loss, yield)", "low cost (high efficiency, inexpensive means and processes)", However, the higher the hardness and brittleness, the more there is a trade-off relationship between these, and it is difficult to achieve both.

中でも、SiCウェハを工業的に生産するためには、高品質なSiCウェハを製造する技術が特に求められている。特に、加工変質層を有するSiCウェハは、後のデバイス製造工程における高温アニール時にSORI値が増大する問題や、クラック(傷)や結晶歪みが欠陥として表出する等の問題が生じていた。 Among these, in order to industrially produce SiC wafers, a technology for manufacturing high quality SiC wafers is particularly required. In particular, SiC wafers having a process-affected layer have problems such as an increase in the SORI value during high-temperature annealing in the subsequent device manufacturing process, and problems such as cracks (scars) and crystal distortion appearing as defects.

そのため、SiCウェハの全域において加工変質層を除去することが望ましい。しかしながら、SiCウェハの主面及び裏面以外の箇所、例えば、外周部やオリフラ等の切欠き部、刻印部の周辺等の加工変質層を除去する手段がなかった。 Therefore, it is desirable to remove the process-affected layer over the entire area of the SiC wafer. However, there has been no means for removing the process-affected layer at locations other than the main surface and back surface of the SiC wafer, such as the outer periphery, notches such as orientation flats, and the periphery of the stamped portions.

本発明の課題は、傷や格子歪みが除去された高品質なSiCウェハ及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a high-quality SiC wafer from which scratches and lattice distortion are removed, and a method for manufacturing the same.

上記課題を解決するため、本発明の一態様のSiCウェハは、加工変質層が実質的にないことを特徴とする。
また、上記課題を解決する本発明の別の一態様のSiCウェハは、半導体素子が作られる主面と、前記主面に相対する裏面と、前記主面及び裏面の外縁に接続する外周部と、前記外周部の一部に設けられる切欠き部と、前記主面若しくは前記裏面に設けられる刻印部と、を備え、前記主面、前記裏面、前記外周部、前記切欠き部、及び、前記刻印部は、加工変質層が実質的にないことを特徴とする。
また、上記課題を解決する本発明の別の一態様のSiCウェハは、表面再構成由来の格子歪み以外の格子歪みが実質的にないことを特徴とする。
また、上記課題を解決する本発明の別の一態様のSiCウェハは、半導体素子が作られる主面と、前記主面に相対する裏面と、前記主面及び前記裏面と隣接するバルク層と、を備え、前記バルク層は、基準結晶格子に対する格子歪み量が0.01%以下であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a SiC wafer according to one embodiment of the present invention is characterized in that there is substantially no process-affected layer.
Further, an SiC wafer according to another aspect of the present invention that solves the above problem has a main surface on which a semiconductor element is formed, a back surface opposite to the main surface, and an outer peripheral portion connected to the outer edges of the main surface and the back surface. , a notch provided in a part of the outer peripheral part, and a stamped part provided in the main surface or the back surface, the main surface, the back surface, the outer peripheral part, the notch, and the The stamped portion is characterized by substantially no process-affected layer.
Further, a SiC wafer according to another aspect of the present invention that solves the above problems is characterized by substantially no lattice distortion other than lattice distortion derived from surface reconstruction.
Further, a SiC wafer according to another aspect of the present invention that solves the above problem has a main surface on which a semiconductor element is formed, a back surface opposite to the main surface, and a bulk layer adjacent to the main surface and the back surface. The bulk layer has a lattice strain amount of 0.01% or less with respect to a reference crystal lattice.

このように、表面再構成由来の格子歪み以外の格子歪みが実質的にないことにより、後のデバイス製造工程に好ましい高品質なSiCウェハとすることができる。 In this way, since there is substantially no lattice strain other than the lattice strain resulting from surface reconstruction, a high-quality SiC wafer suitable for subsequent device manufacturing steps can be obtained.

この態様において、前記バルク層は、基準結晶格子に対する格子歪み量が0.01%以下であることを特徴とする。 In this aspect, the bulk layer has a lattice strain amount of 0.01% or less with respect to a reference crystal lattice.

この態様において、ドーピング濃度が1019cm-3以上であることを特徴とする。 This embodiment is characterized in that the doping concentration is 10 19 cm −3 or more.

この態様において、1500~2000℃の温度範囲で加熱した際にSORI値が変化しないことを特徴とする。 This embodiment is characterized in that the SORI value does not change when heated in a temperature range of 1500 to 2000°C.

また、上記課題を解決する本発明の別の一態様のSiCウェハの製造方法は、SiCウェハを平坦化する平坦化工程と、前記平坦化工程の後に、Si蒸気圧下で加熱することで前記SiCウェハの主面及び裏面をエッチングするエッチング工程と、を含むことを特徴とする。 Further, a method for manufacturing a SiC wafer according to another aspect of the present invention that solves the above problems includes a planarization step of planarizing the SiC wafer, and after the planarization step, heating the SiC wafer under Si vapor pressure. The method is characterized in that it includes an etching step of etching the main surface and the back surface of the wafer.

この態様において、前記エッチング工程の処理温度は、1500℃以上であることを特徴とする。 In this aspect, the processing temperature of the etching step is 1500° C. or higher.

この態様において、前記SiCウェハはドーピング濃度が1019cm-3以上であることを特徴とする。 In this aspect, the SiC wafer is characterized in that the doping concentration is 10 19 cm -3 or more.

この態様において、前記エッチング工程に次いで、前記SiCウェハの主面を鏡面加工する鏡面加工工程を含むことを特徴とする。 This aspect is characterized in that, subsequent to the etching step, a mirror polishing step of mirror polishing the main surface of the SiC wafer is included.

この態様において、前記エッチング工程の前に、結晶成長させた単結晶SiCの塊を円柱状のインゴットに加工するインゴット成形工程と、前記インゴットをスライスして薄円板状のSiCウェハを得るスライス工程と、前記SiCウェハ表面を選択的に除去して刻印部を形成する刻印形成工程と、前記SiCウェハの外周部に対して面取りを行う面取り工程と、をさらに含むことを特徴とする。 In this aspect, before the etching step, there is an ingot forming step of processing a lump of crystal-grown single crystal SiC into a cylindrical ingot, and a slicing step of slicing the ingot to obtain a thin disc-shaped SiC wafer. The method further includes: a stamp forming step of selectively removing the surface of the SiC wafer to form a stamp portion; and a chamfering step of chamfering the outer periphery of the SiC wafer.

開示した技術によれば、傷や格子歪みが除去された高品質なSiCウェハ及びその製造方法を提供することができる。 According to the disclosed technology, it is possible to provide a high-quality SiC wafer from which scratches and lattice distortion have been removed, and a method for manufacturing the same.

他の課題、特徴及び利点は、図面及び特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される発明を実施するための形態を読むことにより明らかになるであろう。 Other objects, features, and advantages will become apparent from a reading of the detailed description set forth below when taken in conjunction with the drawings and claims.

一実施の形態のSiCウェハの製造工程を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a manufacturing process of a SiC wafer of one embodiment. 一実施の形態のSiCウェハの製造工程におけるインゴットからウェハまでの工程を示す説明図である。It is an explanatory view showing a process from an ingot to a wafer in the manufacturing process of a SiC wafer of one embodiment. 一実施の形態のSiCウェハの製造工程を示す説明図である。It is an explanatory view showing a manufacturing process of a SiC wafer of one embodiment. Si蒸気圧エッチングで用いる高温真空炉を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a high-temperature vacuum furnace used in Si vapor pressure etching. 実施例1のSiCウェハの裏面を白色干渉顕微鏡で観察した像である。It is an image of the back surface of the SiC wafer of Example 1 observed with a white interference microscope. 実施例2のSiCウェハの裏面を白色干渉顕微鏡で観察した像である。This is an image of the back surface of the SiC wafer of Example 2 observed with a white interference microscope. 実施例1のSiCウェハの反射率を示したグラフである。3 is a graph showing the reflectance of the SiC wafer of Example 1. 実施例1のSiCウェハの外部透過率を示したグラフである。3 is a graph showing the external transmittance of the SiC wafer of Example 1. 実施例1のSiCウェハの断面をSEM-EBSDで観察したイメージング画像である。This is an imaging image obtained by observing a cross section of the SiC wafer of Example 1 using SEM-EBSD. 実施例2のSiCウェハの断面をSEM-EBSDで観察したイメージング画像である。This is an imaging image obtained by observing a cross section of the SiC wafer of Example 2 using SEM-EBSD. 実施例1のSiCウェハの断面を透過型電子顕微鏡で観察した像である。1 is an image of a cross section of the SiC wafer of Example 1 observed with a transmission electron microscope. 実施例2のSiCウェハの断面を透過型電子顕微鏡で観察した像である。This is an image of a cross section of the SiC wafer of Example 2 observed with a transmission electron microscope. 一般的な機械加工処理を施したSiCウェハの表面を断面から観察した場合の概念図である。It is a conceptual diagram when the surface of a SiC wafer subjected to general machining processing is observed from a cross section. 単結晶SiCウェハの加工変質層深さと反り(SORI値)の関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between the depth of a damaged layer and warpage (SORI value) of a single-crystal SiC wafer. 従来のSiCウェハの製造工程を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a conventional SiC wafer manufacturing process. 従来のSiCウェハの製造工程を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a conventional SiC wafer manufacturing process.

以下、本発明のSiCウェハの一実施の形態の詳細な説明の後に、本発明の製造方法の一実施の形態についての詳細な説明を行う。 Hereinafter, after a detailed description of an embodiment of the SiC wafer of the present invention, a detailed description of an embodiment of the manufacturing method of the present invention will be given.

また、図13に機械加工処理を施したウェハの表面を断面から観察した場合の概念図を示す。SiCウェハ20は、単結晶SiCのインゴット10をスライスし平坦化することにより形成される。このときSiCウェハ20の表面には、多数のクラック(傷)を有するクラック層31や結晶格子に歪みが生じた歪み層32を含む加工変質層30が導入されてしまう。また、レーザー加工等によりウェハ表面を選択的に除去して刻印部25を形成する表面加工時においても同様に加工変質層30が導入されてしまう。
デバイス製造工程にて歩留まりを低下させないためには、この加工変質層30を除去する必要がある。すなわち、表面加工によるクラックや格子歪みが導入されていない加工変質層30下のバルク層33を表出させることが好ましい。
Further, FIG. 13 shows a conceptual diagram when the surface of a wafer subjected to mechanical processing is observed from a cross section. SiC wafer 20 is formed by slicing and planarizing single-crystal SiC ingot 10 . At this time, a process-affected layer 30 is introduced onto the surface of the SiC wafer 20, including a cracked layer 31 having a large number of cracks (flaws) and a strained layer 32 in which a crystal lattice is distorted. Furthermore, the process-affected layer 30 is similarly introduced during surface processing in which the wafer surface is selectively removed by laser processing or the like to form the marking portions 25.
In order not to reduce the yield in the device manufacturing process, it is necessary to remove this process-affected layer 30. That is, it is preferable to expose the bulk layer 33 under the process-affected layer 30 in which no cracks or lattice distortions due to surface processing have been introduced.

また、通常加工変質層30を有するSiCウェハ20は、加工変質層30起因の反りを有している。反り形状を評価する指標の1つにSORI値がある。このSORI値は、ウェハの裏面を支持し元の形状を変えないように測定した場合において、ウェハ表面上の全データを用いて最小二乗法により計算される最小二乗平面から、ウェハ表面上の最高点と最低点までの法線距離の合計のことを言う。 Further, the SiC wafer 20 having the normal process-affected layer 30 has warpage caused by the process-affected layer 30 . One of the indicators for evaluating warped shape is the SORI value. This SORI value is calculated from the least squares plane calculated by the least squares method using all data on the wafer surface when the back side of the wafer is supported and the original shape is not changed. It refers to the sum of the normal distances between a point and the lowest point.

このSORI値は、ウェハの口径が大きくなるほど加工変質層30の影響を受けやすくなることが新たに分かってきた。図14に、単結晶SiCウェハの加工変質層30深さとSORI値の関係を示したグラフを示す。この図14に示すように、加工変質層30深さが深いほど、SORI値の値が大きくなっているのがわかる。また、6インチ単結晶SiCウェハと4インチ単結晶SiCウェハを比較した場合、6インチ単結晶SiCウェハの方が加工変質層30の影響を受けやすく、SORI値が大きくなっているのがわかる。そのため、SiCウェハの反りを低減するためにも加工変質層30の除去が重要である。 It has been newly found that the SORI value becomes more susceptible to the influence of the process-affected layer 30 as the diameter of the wafer becomes larger. FIG. 14 shows a graph showing the relationship between the depth of the process-affected layer 30 and the SORI value of a single-crystal SiC wafer. As shown in FIG. 14, it can be seen that the deeper the depth of the work-affected layer 30, the larger the SORI value. Further, when comparing a 6-inch single-crystal SiC wafer and a 4-inch single-crystal SiC wafer, it can be seen that the 6-inch single-crystal SiC wafer is more susceptible to the influence of the damaged layer 30 and has a larger SORI value. Therefore, it is important to remove the process-affected layer 30 in order to reduce warping of the SiC wafer.

本明細書中の説明において、梨地面とは、梨の実の表皮のように微細な凹凸が形成された表面のことを表す概念である。この梨地面としては、例えば、不定形で微細な斑点状の凹凸が方向性なく無秩序に組み合わせた表面や、一方向に向かって伸びる筋状の凹凸が配列した表面を例示することができる。 In the description herein, the pear surface is a concept representing a surface on which fine irregularities are formed like the skin of a pear fruit. Examples of the satin surface include a surface in which amorphous fine spot-like irregularities are combined in a disorderly manner without any direction, and a surface in which streak-like irregularities extending in one direction are arranged.

なお、本明細書中の説明においては、SiCウェハ20の半導体素子を作る面(具体的にはエピタキシャル膜を堆積する面)を主面21といい、この主面21に相対する面を裏面22という。また、主面21及び裏面22を合わせて表面という。なお、主面21としては、(0001)面や(000-1)面、これらの面から数度のオフ角を設けた表面等を例示することができる。(なお、本明細書では、ミラー指数の表記において、“-”はその直後の指数につくバーを意味する)。 In the description herein, the surface of the SiC wafer 20 on which semiconductor elements are formed (specifically, the surface on which an epitaxial film is deposited) is referred to as the main surface 21, and the surface opposite to this main surface 21 is referred to as the back surface 22. That's what it means. Further, the main surface 21 and the back surface 22 are collectively referred to as the front surface. Note that examples of the main surface 21 include the (0001) plane, the (000-1) plane, and a surface with an off angle of several degrees from these planes. (In this specification, in the notation of Miller index, "-" means a bar attached to the index immediately after it).

<1>SiCウェハ
SiCウェハ20には、加工変質層30が実質的にないことが望ましい。すなわち、半導体素子が作られる主面21、主面21に相対する裏面22、外周部23、オリフラ24やノッチ等の切欠き部、刻印部25の何れにも、加工変質層30が実質的にないことが望ましい。換言すれば、表面再構成由来の格子歪み以外の格子歪みが実質的にないことが望ましい。さらに換言すれば、主面21及び裏面22と隣接するバルク層33は、表面再構成由来の格子歪み以外の格子歪みが実質的にないことが望ましい。
<1> SiC Wafer It is desirable that the SiC wafer 20 is substantially free of the process-affected layer 30. That is, the process-affected layer 30 is substantially not present on any of the main surface 21 on which the semiconductor element is made, the back surface 22 facing the main surface 21, the outer circumferential portion 23, the orientation flat 24, notches such as notches, and the stamped portions 25. It is desirable that there is no such thing. In other words, it is desirable that there be substantially no lattice distortion other than lattice distortion derived from surface reconstruction. In other words, it is desirable that the bulk layer 33 adjacent to the main surface 21 and the back surface 22 has substantially no lattice strain other than the lattice strain resulting from surface reconstruction.

ここで「加工変質層が実質的にない」とは、デバイス製造工程に影響を与える程度の加工変質層が存在しないことをいう。例えば、後述する格子歪み量が0.01%超の加工変質層がないことをいう。 Here, "substantially no process-affected layer" means that there is no process-affected layer that affects the device manufacturing process. For example, it means that there is no process-affected layer with a lattice strain of more than 0.01%, which will be described later.

また、「表面再構成由来の格子歪み以外の格子歪みが実質的にない」とは、デバイス製造工程に影響を与える程度の格子歪みが存在しないことをいう。例えば、SiCウェハ20を構成する単結晶SiCのうち表面以外の格子歪み量が0.01%以下であることをいう。 Moreover, "there is substantially no lattice strain other than lattice strain derived from surface reconstruction" means that there is no lattice strain to the extent that it affects the device manufacturing process. For example, it means that the amount of lattice distortion of the single crystal SiC constituting the SiC wafer 20 other than the surface is 0.01% or less.

このようにSiCウェハ20内全域に格子歪みが生じていないことにより、デバイス製造工程に好ましいSiCウェハ20を提供することができる。
なお、本明細書中の説明において、格子歪みというときは、表面再構成に由来する格子歪みを除く格子歪みのことをいう。
なお、本明細書中の説明において、格子歪み量というときは、図13におけるバルク層33の結晶格子と、歪み層の結晶格子を比較した際に生じているズレ量のことをいい、単に比率を表す数値であるため「%」表記とする。
Since no lattice strain occurs throughout the SiC wafer 20 as described above, it is possible to provide the SiC wafer 20 suitable for device manufacturing processes.
Note that in the description herein, lattice distortion refers to lattice distortion excluding lattice distortion resulting from surface reconstruction.
In the description of this specification, the amount of lattice strain refers to the amount of misalignment that occurs when the crystal lattice of the bulk layer 33 in FIG. Since it is a numerical value representing , it is expressed as "%".

SiCウェハ20表面下の格子歪みは、基準となる基準結晶格子と比較することにより求めることができる。この格子歪みを測定する手段としては、例えば、SEM-EBSD法を用いることができる。SEM-EBSD法は、走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope: SEM)の中で、電子線後方散乱により得られる菊池線回折図形をもとに、微小領域の歪み測定が可能な手法(Electron Back Scattering Diffraction: EBSD)である。この手法では、基準となる基準結晶格子の回折図形と測定した結晶格子の回折図形を比較することで、格子歪み量を求めることができる。 The lattice strain under the surface of the SiC wafer 20 can be determined by comparing it with a reference crystal lattice that serves as a reference. As a means for measuring this lattice strain, for example, the SEM-EBSD method can be used. The SEM-EBSD method is a method that can measure strain in minute areas based on the Kikuchi line diffraction pattern obtained by electron beam backscattering in a scanning electron microscope (SEM). : EBSD). In this method, the amount of lattice distortion can be determined by comparing the diffraction pattern of a reference crystal lattice serving as a reference with the diffraction pattern of a measured crystal lattice.

基準結晶格子としては、例えば、格子歪みが生じていないと考えられる領域に基準点Rを設定する。すなわち、図13におけるバルク層33の領域に基準点Rを配置することが望ましい。通常、加工変質層30の深さは、10μm程度となるのが定説である。そのため、加工変質層30よりも十分に深いと考えられる深さ20~30μm程度の位置に、基準点Rを設定すればよい。
次に、この基準点Rにおける結晶格子の回折図形と、ナノメートルオーダーのピッチで測定した各測定領域の結晶格子の回折図形とを比較する。これにより、基準点Rに対する各測定領域の格子歪み量を算出することができる。
As the reference crystal lattice, for example, a reference point R is set in a region where no lattice distortion is considered to occur. That is, it is desirable to arrange the reference point R in the region of the bulk layer 33 in FIG. It is generally accepted that the depth of the process-affected layer 30 is about 10 μm. Therefore, the reference point R may be set at a depth of approximately 20 to 30 μm, which is considered to be sufficiently deeper than the process-affected layer 30.
Next, the diffraction pattern of the crystal lattice at this reference point R is compared with the diffraction pattern of the crystal lattice in each measurement area measured at a pitch on the order of nanometers. Thereby, the amount of lattice distortion in each measurement region with respect to the reference point R can be calculated.

また、基準結晶格子として格子歪みが生じていないと考えられる基準点Rを設定する場合を示したが、単結晶SiCの理想的な結晶格子を基準とすることや、測定領域面内の大多数(例えば、過半数以上)を占める結晶格子を基準とすることも当然に可能である。 In addition, although we have shown the case where the reference point R is set as the reference crystal lattice where it is considered that no lattice distortion occurs, it is also possible to set the reference point R, which is considered to be free from lattice distortion, but Of course, it is also possible to use the crystal lattice that occupies the majority (for example, more than half) as the reference.

また、SiCウェハ20表面下の格子歪み量を求める方法としては、汎用的な応力測定方法を採用することができ、例えば、ラマン分光法、X線回折法、電子線回折法等を例示することができる。 Further, as a method for determining the amount of lattice strain under the surface of the SiC wafer 20, a general-purpose stress measurement method can be adopted, and examples thereof include Raman spectroscopy, X-ray diffraction, and electron beam diffraction. Can be done.

本発明のSiCウェハ20表面下の結晶格子は、基準結晶格子に対する格子歪み量が、好ましくは0.01%以下であり、より好ましくは0.005%以下であり、さらに好ましくは0.001%以下である。
このように、格子歪み量が0.01%以下であることにより、後のデバイス製造工程で格子歪みに起因する不具合が生じることを抑制することができ、より高品質なSiCウェハ20を提供することができる。
The crystal lattice under the surface of the SiC wafer 20 of the present invention has a lattice strain amount of preferably 0.01% or less, more preferably 0.005% or less, and still more preferably 0.001% with respect to the reference crystal lattice. It is as follows.
As described above, since the amount of lattice strain is 0.01% or less, it is possible to suppress the occurrence of defects caused by lattice strain in the subsequent device manufacturing process, thereby providing a higher quality SiC wafer 20. be able to.

本発明のSiCウェハ20は、鏡面加工された主面21と、梨地加工された裏面22と、を備えることが望ましい。
単結晶SiCは、透光性を有し可視光を透過する。そのため、デバイス製造工程中においては、光学式センサを用いてウェハを検知し難いという問題があった。本発明のSiCウェハ20は、裏面22が梨地面であるため、両面が鏡面である従来のSiCウェハと比較して光学式センサによる検知率を向上させることができる。
また、ウェハ裏面の摩擦係数が大きいため、搬送時や装置内で滑りにくく、また、静電チャック方式の試料台から剥がしやすく、デバイス製造工程における利点を有する。
It is desirable that the SiC wafer 20 of the present invention has a main surface 21 that is mirror-finished and a back surface 22 that is satin-finished.
Single crystal SiC has translucency and transmits visible light. Therefore, there is a problem in that it is difficult to detect the wafer using an optical sensor during the device manufacturing process. Since the SiC wafer 20 of the present invention has a matte surface on the back surface 22, the detection rate by an optical sensor can be improved compared to a conventional SiC wafer that has mirror surfaces on both sides.
Furthermore, since the coefficient of friction on the back surface of the wafer is large, it is difficult to slip during transportation or within the apparatus, and it is easy to peel off from an electrostatic chuck sample stage, which is advantageous in the device manufacturing process.

梨地面の算術平均粗さRaは、好ましくは50~300nmであり、より好ましくは75~200nmである。
また、梨地面の最大高さRzは、好ましくは0.5~5μmであり、より好ましくは0.75~2.5μmである。
The arithmetic mean roughness Ra of the satin surface is preferably 50 to 300 nm, more preferably 75 to 200 nm.
Further, the maximum height Rz of the satin surface is preferably 0.5 to 5 μm, more preferably 0.75 to 2.5 μm.

梨地面の粗さをこのような値で形成することにより、SiCウェハ20の主面・裏面の識別が容易となることや、ウェハ裏面の摩擦係数が大きくなり搬送時や装置内での滑りが防止されること、静電チャック方式の試料台から剥がしやすいこと、等の利点がより強く発揮される。
さらには、パーティクルが付着しやすくなることや、試料台へのチャッキング時に、ウェハの平坦度を悪化させたりするなどの不具合についても、より強く抑制することができる。
By forming the roughness of the matte surface to such a value, it becomes easy to distinguish between the main surface and the back surface of the SiC wafer 20, and the coefficient of friction on the back surface of the wafer increases to prevent slipping during transportation or inside the equipment. The advantages such as being easily removed from the electrostatic chuck sample table and being easily removed from the electrostatic chuck sample table are more strongly exhibited.
Furthermore, problems such as easy adhesion of particles and deterioration of the flatness of the wafer when chucked onto a sample stage can be more strongly suppressed.

なお、本明細書中の説明において、算術平均粗さRa及び最大高さRzというときは、日本工業規格(JIS)B0601-2001に準拠する算術平均粗さ及び最大高さのことである。
また、数値では表せないが、本発明のSiCウェハ20の梨地面の表面形状としては、微細なバリが除去され、滑らかなエッジを有した凸状部を有した構造となっていることが好ましい。
In the description herein, the arithmetic mean roughness Ra and maximum height Rz refer to the arithmetic mean roughness and maximum height conforming to Japanese Industrial Standard (JIS) B0601-2001.
Further, although it cannot be expressed numerically, it is preferable that the surface shape of the satin surface of the SiC wafer 20 of the present invention has a structure having convex portions with smooth edges, with minute burrs removed. .

梨地面の反射率は5%以下であり、より好ましくは3%以下であり、さらに好ましくは2%以下であることが望ましい。 It is desirable that the reflectance of the satin surface is 5% or less, more preferably 3% or less, and still more preferably 2% or less.

なお、本明細書中の説明において、反射率というときは、波長300~1500nmの電磁波を、SiCウェハの表面に照射した際に、照射した電磁波が表面にて反射する割合のことをいう。また、本明細書中の説明において、可視光というときは、波長360~830nmの電磁波のことをいう。 Note that in the description herein, the term "reflectance" refers to the rate at which the irradiated electromagnetic waves are reflected from the surface when the surface of the SiC wafer is irradiated with electromagnetic waves having a wavelength of 300 to 1500 nm. Furthermore, in the description herein, visible light refers to electromagnetic waves with a wavelength of 360 to 830 nm.

このような反射率を有した梨地面を備えるSiCウェハ20は、デバイス製造工程中に用いられる光学式センサの検知率が高い。すなわち、このような梨地面は、視認性が高いため、容易にウェハを検知することができる。また、鏡面との識別が容易となるため、ウェハやアセンブルの検査工程などでも、表面に焦点を合わせようとして誤って裏面に焦点を合わせてしまうことがなく、適切に検査・診断を行うことができる。 The SiC wafer 20 having a matte surface having such a reflectance has a high detection rate by an optical sensor used during the device manufacturing process. In other words, such a satin surface has high visibility, so that the wafer can be easily detected. In addition, since it is easy to distinguish from a mirror surface, during the inspection process of wafers and assemblies, you will not accidentally focus on the back side when trying to focus on the front side, and you will be able to properly inspect and diagnose. can.

また、数値では表せないが、梨地面の表面形状としては、径の異なる複数の緩やかな凸状部がうろこ状に配列した構造であることが好ましい。
梨地面をこのような形状に構成することによって、デバイス製造工程における有利性をさらに向上させることができる。
Further, although it cannot be expressed numerically, it is preferable that the surface shape of the satin surface has a structure in which a plurality of gently convex portions having different diameters are arranged in a scale-like manner.
By configuring the satin surface in such a shape, advantages in the device manufacturing process can be further improved.

一方、鏡面の算術平均粗さRaは、好ましくは0.05~0.3nmであり、より好ましくは0.05~0.1nmである。
また、鏡面の最大高さRzは、0.2~1.2μmであり、より好ましくは0.2~0.4μmである。
鏡面の表面をこのように形成することにより、ウェハの主面・裏面の識別が容易となる。
On the other hand, the arithmetic mean roughness Ra of the mirror surface is preferably 0.05 to 0.3 nm, more preferably 0.05 to 0.1 nm.
Further, the maximum height Rz of the mirror surface is 0.2 to 1.2 μm, more preferably 0.2 to 0.4 μm.
By forming the mirror surface in this manner, it becomes easy to identify the main surface and the back surface of the wafer.

また可視光における鏡面側の反射率は、波長毎にバラツキがないことが望ましく、波長毎の反射率の差が6%以下であり、より好ましくは5%以下であり、さらに好ましくは反射率の差が4%以下である。
このように、梨地面を備えるSiCウェハ20は、波長毎の反射率の差を小さくすることで、様々な波長の光学式センサに対して、検知率を向上させることができる。すなわち、梨地面は入射した光を拡散・散乱させることにより、特定の波長領域で起こる干渉等を抑制することができ、波長毎の反射率の差を小さくすることができる。
In addition, it is desirable that the reflectance of the specular side in visible light has no variation for each wavelength, and the difference in reflectance for each wavelength is 6% or less, more preferably 5% or less, and even more preferably The difference is 4% or less.
In this way, the SiC wafer 20 with the satin surface can improve the detection rate for optical sensors of various wavelengths by reducing the difference in reflectance for each wavelength. That is, by diffusing and scattering the incident light, the satin surface can suppress interference that occurs in a specific wavelength range, and can reduce the difference in reflectance between wavelengths.

SiCウェハ20の厚み(ウェハ厚み)は、好ましくは1mm以下であり、より好ましくは500μm以下であり、さらに好ましくは50~350μmである。
SiCウェハ20をこのような薄い厚みに設定しても、裏面22が梨地面加工されていることにより、光学式センサの検知率を向上させることができる。
The thickness of the SiC wafer 20 (wafer thickness) is preferably 1 mm or less, more preferably 500 μm or less, and even more preferably 50 to 350 μm.
Even if the SiC wafer 20 is set to such a small thickness, the detection rate of the optical sensor can be improved because the back surface 22 is processed to have a satin finish.

SiCウェハ20の界面を含めた可視光の外部透過率は、好ましくは25%以下であることが望ましい。このような外部透過率を有するSiCウェハ20は、光学式センサの検知率が高く、デバイス製造工程における検知エラーを抑制することができる。 The external transmittance of visible light including the interface of the SiC wafer 20 is preferably 25% or less. The SiC wafer 20 having such external transmittance has a high detection rate with an optical sensor, and can suppress detection errors in the device manufacturing process.

なお、本明細書中の説明において、外部透過率というときは、波長300~1500nmの電磁波をSiCウェハの主面21又は裏面22に照射した際に、SiCウェハ20内を透過する割合のことをいう。 In the description of this specification, external transmittance refers to the rate at which electromagnetic waves with a wavelength of 300 to 1500 nm are transmitted through the SiC wafer 20 when the main surface 21 or the back surface 22 is irradiated with the electromagnetic waves. say.

また、SiCウェハ20として、ドーピング濃度が1019cm-3以上のものを採用してもよい。ドーピング濃度が高い低抵抗ウェハであっても、クラック層31及び歪み層32を除去することができる。 Further, as the SiC wafer 20, one having a doping concentration of 10 19 cm -3 or more may be used. Even in a low resistance wafer with a high doping concentration, the crack layer 31 and the strained layer 32 can be removed.

また、本発明に係るSiCウェハは、1500~2000℃の温度範囲で加熱した際にSORI値が変化しない。すなわち、SiCウェハ20の全域において加工変質層30が除去されているので、後のデバイス製造工程時に加工変質層30起因の反りが発生しない。
なお、本明細書中における「SORI値が変化しない」とは、加工変質層30に起因するSORI値の変化がないことを言う。例えば、エピタキシャル成長工程やイオン注入工程等の後のデバイス製造工程にて導入される格子歪みやダメージ等に起因するSORI値の変化は含まない。
Furthermore, the SORI value of the SiC wafer according to the present invention does not change when heated in a temperature range of 1500 to 2000°C. That is, since the process-affected layer 30 has been removed over the entire area of the SiC wafer 20, warping due to the process-affected layer 30 will not occur during the subsequent device manufacturing process.
Note that "the SORI value does not change" in this specification means that there is no change in the SORI value due to the process-affected layer 30. For example, it does not include changes in the SORI value due to lattice distortion, damage, etc. introduced in the device manufacturing process after the epitaxial growth process, ion implantation process, etc.

なお、本発明に係るSiCウェハ20は、主面21及び裏面22のみならず、機械加工が難しい外周部23、オリフラ24やノッチ等の切欠き部、刻印部25においても加工変質層30が除去されている。そのため、後のデバイス製造工程において加工変質層30起因で発生する欠陥等を抑制することができる。 In addition, in the SiC wafer 20 according to the present invention, the process-affected layer 30 is removed not only on the main surface 21 and the back surface 22 but also on the outer periphery 23, the orientation flat 24, notches such as notches, and the stamped portion 25, which are difficult to machine. has been done. Therefore, defects etc. that occur due to the process-affected layer 30 in the subsequent device manufacturing process can be suppressed.

本発明のSiCウェハ20の製造方法は特に限定されないが、後述する本発明の製造方法により製造することが好ましい。以下、本発明の製造方法について説明する。 Although the method for manufacturing the SiC wafer 20 of the present invention is not particularly limited, it is preferable to manufacture the SiC wafer 20 using the manufacturing method of the present invention described below. The manufacturing method of the present invention will be explained below.

<2>SiCウェハの製造方法
以下、図1、図2、図3及び図4を参照して、本発明のSiCウェハの製造方法についてさらに詳細に説明する。図面には好ましい実施形態が示されている。しかし、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されない。
<2> Method for manufacturing a SiC wafer The method for manufacturing a SiC wafer of the present invention will be described in more detail below with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. Preferred embodiments are shown in the drawings. However, it can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

なお、本発明の理解においては、従来のSiCウェハの製造工程と比較することが有用であると認められる。そのため、適宜、図15及び図16を参照し従来のSiCウェハの製造方法の各工程と比較しながら、本発明のSiCウェハの製造方法における各工程について説明する。 In addition, in understanding the present invention, it is recognized that it is useful to compare with the conventional SiC wafer manufacturing process. Therefore, each step in the method for manufacturing a SiC wafer of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16 as appropriate and compared with each step in the conventional method for manufacturing a SiC wafer.

図1ないし図3は、本発明の一実施の形態におけるSiCウェハの製造工程である。
本発明のSiCウェハの製造方法は、結晶成長させた単結晶SiCの塊を円柱状のインゴット10に加工するインゴット成形工程(ステップS11)と、インゴット10の結晶方位を示す目印となるよう外周の一部に切欠きを形成する結晶方位成形工程(ステップS12)と、インゴット10をスライスして薄円板状のSiCウェハ20に加工するスライス工程(ステップS13)と、SiCウェハ20を平坦化する平坦化工程(ステップS14)と、刻印部25を形成する刻印形成工程(ステップS15)と、外周部23を面取りする面取り工程(ステップS16)と、Si蒸気圧下で加熱することでSiCウェハ20の少なくとも裏面22をエッチングするエッチング工程(ステップS17)と、SiCウェハ20の主面21を鏡面とする鏡面加工工程(ステップS18)と、を含む。
1 to 3 show the manufacturing process of a SiC wafer in one embodiment of the present invention.
The SiC wafer manufacturing method of the present invention includes an ingot forming step (step S11) in which a lump of crystal-grown single-crystal SiC is processed into a cylindrical ingot 10, and an ingot formed on the outer periphery to serve as a mark indicating the crystal orientation of the ingot 10. A crystal orientation forming step (step S12) of forming a notch in a part, a slicing step (step S13) of slicing the ingot 10 and processing it into a thin disk-shaped SiC wafer 20, and flattening the SiC wafer 20. The SiC wafer 20 is flattened by a flattening step (step S14), a marking forming step (step S15) for forming the marking portion 25, a chamfering step (step S16) for chamfering the outer peripheral portion 23, and heating under Si vapor pressure. The process includes an etching process for etching at least the back surface 22 (step S17), and a mirror processing process for making the main surface 21 of the SiC wafer 20 a mirror surface (step S18).

以下、図1ないし図3に示した一実施の形態の工程順序に沿って本発明のSiCウェハの製造方法について説明を加える。 Hereinafter, the method for manufacturing a SiC wafer of the present invention will be explained in accordance with the process order of one embodiment shown in FIGS. 1 to 3.

<2-1>インゴット成形工程
インゴット成形工程S11は、結晶成長させた単結晶SiCの塊を円柱状のインゴット10に加工する工程である。このインゴット10は、通常、円柱の長手方向が<0001>方向となるよう加工される。
<2-1> Ingot forming step The ingot forming step S11 is a step of processing a lump of crystal-grown single crystal SiC into a cylindrical ingot 10. This ingot 10 is usually processed so that the longitudinal direction of the cylinder is in the <0001> direction.

本発明のSiCウェハの製造方法においては、後行の工程であるエッチング工程S17との組み合わせにより、このインゴット成形工程S11にて導入された加工変質層30を除去することができる。 In the SiC wafer manufacturing method of the present invention, the process-affected layer 30 introduced in the ingot forming step S11 can be removed in combination with the subsequent etching step S17.

<2-2>結晶方位成形工程
結晶方位成形工程S12は、インゴット成形工程S11にて形成したインゴット10の結晶方位を示す目印となるよう、インゴット外周の一部に切欠き部を形成する工程である。この切欠き部としては、<11-20>方向と平行な平面(オリエンテーションフラット(オリフラ)24)や、<11-20>方向の両端に設けられる溝(ノッチ)等を例示することができ、単結晶SiCの結晶方位を特定することができるよう形成される。
<2-2> Crystal orientation forming step The crystal orientation forming step S12 is a step of forming a notch in a part of the outer periphery of the ingot so as to serve as a mark indicating the crystal orientation of the ingot 10 formed in the ingot forming step S11. be. Examples of this notch include a plane parallel to the <11-20> direction (orientation flat 24), a groove (notch) provided at both ends in the <11-20> direction, and the like. It is formed so that the crystal orientation of single crystal SiC can be specified.

本発明のSiCウェハの製造方法においては、後行の工程であるエッチング工程S17との組み合わせにより、この結晶方位成形工程S12にて導入された加工変質層30を除去することができる。 In the SiC wafer manufacturing method of the present invention, the process-affected layer 30 introduced in the crystal orientation shaping step S12 can be removed by combining it with the subsequent etching step S17.

<2-3>スライス工程
インゴット10をスライスして薄円板状のSiCウェハ20を得る工程である。
スライス工程S13のスライス手段としては、複数本のワイヤーを往復運動させることでインゴット10を所定の間隔で切断するマルチワイヤーソー切断や、プラズマ放電を断続的に発生させて切断する放電加工法、インゴット10中にレーザーを照射・集光させて切断の基点となる層を形成するレーザーを用いた切断、等を例示できる。
<2-3> Slicing Step This is a step of slicing the ingot 10 to obtain a thin disk-shaped SiC wafer 20.
The slicing means in the slicing step S13 includes multi-wire saw cutting, which cuts the ingot 10 at predetermined intervals by reciprocating a plurality of wires, electric discharge machining, which cuts the ingot 10 by intermittently generating plasma discharge, and ingot cutting. Examples include cutting using a laser in which a laser is irradiated and focused during 10 to form a layer that serves as a base point for cutting.

本発明のSiCウェハの製造方法においては、後行の工程であるエッチング工程S17との組み合わせにより、このスライス工程S13にて導入された加工変質層30を除去することができる。 In the SiC wafer manufacturing method of the present invention, the process-affected layer 30 introduced in this slicing step S13 can be removed by combining it with the subsequent etching step S17.

<2-4>平坦化工程
平坦化工程S14は、スライス工程S13にてSiCウェハ20に導入されるうねりを除去する工程である。以下、平坦化工程S14において用いる加工方法及び加工条件、砥粒の性質について説明を加える。
<2-4> Flattening process The flattening process S14 is a process of removing the undulations introduced into the SiC wafer 20 in the slicing process S13. The processing method, processing conditions, and properties of the abrasive grains used in the planarization step S14 will be explained below.

(1)加工方法
平坦化工程S14に好ましい加工方式としては、砥粒をボンド材に埋め込んだ砥石で加工を行う固定砥粒加工(グラインド研削等)や、定盤に微細な砥粒をかけ流しながら加工を行う遊離砥粒加工(ラッピング研磨等)が好適に用いられる。なお、砥粒は水や分散剤と混合された混合液(スラリー)として滴下されることが望ましい。本工程において使用される加工装置としては、従来の固定砥粒加工及び遊離砥粒加工にて使用される汎用型の加工装置を採用することができる。また、両面同時に加工する方式であっても良いし、片面を加工する方式であってもよい。
なお、この平坦化工程S14では、SiCウェハ20の少なくとも裏面22に梨地面を形成する梨地面形成を同時に行っても良い。
(1) Processing method Preferred processing methods for the flattening step S14 include fixed abrasive processing (grind grinding, etc.) in which processing is performed using a grindstone in which abrasive grains are embedded in a bond material, and fine abrasive grains are poured onto a surface plate. Free abrasive processing (such as lapping and polishing) is preferably used. Note that it is desirable that the abrasive grains be dropped as a mixed liquid (slurry) mixed with water and a dispersant. As the processing device used in this step, a general-purpose processing device used in conventional fixed abrasive processing and loose abrasive processing can be adopted. Further, a method may be used in which both sides are processed at the same time, or a method in which one side is processed.
Note that in this planarization step S14, formation of a satin surface on at least the back surface 22 of the SiC wafer 20 may be performed at the same time.

平坦化工程S14においては、砥粒を破砕しながらSiCウェハ20を加工することが好ましい。すなわち、平坦化工程S14の加工前の平均砥粒径と加工後の平均砥粒径を比較したとき、加工後は破砕され、砥粒径が細かくなっていることが望ましい。 In the planarization step S14, it is preferable to process the SiC wafer 20 while crushing the abrasive grains. That is, when comparing the average abrasive grain diameter before processing in the flattening step S14 and the average abrasive grain diameter after processing, it is desirable that the abrasive grains be crushed and have a finer abrasive grain diameter after processing.

ここで、平坦化工程S14において用いる砥粒の平均砥粒径は加工速度に影響を与える。より具体的には、大きい砥粒を用いる場合には大きな加工速度を実現でき、小さい砥粒を用いた場合には加工速度が小さくなる関係にある。
そのため、砥粒を破砕しながら平坦化工程S14を行えば、平坦化工程S14の開始段階においては大きな加工速度で迅速にSiCウェハ20の表面を加工することができる。一方で、加工が進み砥粒が小さくなるにつれて加工速度が漸次小さくなり、工程の最終段階においてはSiCウェハ20の表面への繊細な加工を実現し、SiCウェハの表面に導入される梨地面の粗さが大きくなりすぎることを抑制することができる。
このように形成された梨地面に対してエッチング工程S17を実行することにより、デバイス製造工程に適した梨地面を有するSiCウェハ20を製造することができる。
Here, the average abrasive grain diameter of the abrasive grains used in the flattening step S14 influences the processing speed. More specifically, when using large abrasive grains, a high machining speed can be achieved, and when using small abrasive grains, the machining speed becomes low.
Therefore, if the planarization step S14 is performed while crushing the abrasive grains, the surface of the SiC wafer 20 can be rapidly processed at a high processing speed at the start stage of the planarization step S14. On the other hand, as the processing progresses and the abrasive grains become smaller, the processing speed gradually decreases, and in the final stage of the process, delicate processing is realized on the surface of the SiC wafer 20, and the polishing surface introduced onto the surface of the SiC wafer is improved. It is possible to prevent roughness from becoming too large.
By performing the etching step S17 on the thus formed satin surface, a SiC wafer 20 having a matte surface suitable for a device manufacturing process can be manufactured.

なお、後述する脆性を有する砥粒を用いることで、砥粒を破砕しながら平坦化工程S14を行う形態の発明の実施が可能である。
また、後述する平坦化工程S14における加工条件にて、砥粒を破砕しながら平坦化工程S14を行う形態の発明の実施が可能である。
Note that by using brittle abrasive grains, which will be described later, it is possible to carry out the invention in a form in which the flattening step S14 is performed while crushing the abrasive grains.
Further, under the processing conditions for the flattening step S14, which will be described later, it is possible to carry out the invention in a form in which the flattening step S14 is performed while crushing the abrasive grains.

砥粒を破砕しながら平坦化工程S14を行う形態にあっては、加工前の砥粒の平均砥粒径は、好ましくは20μm以上であり、より好ましくは40μm以上である。
加工前の状態で上記範囲の平均砥粒径を有する砥粒を用いることで、平坦化工程S14の開始段階における迅速な加工が可能となる。
In the embodiment in which the flattening step S14 is performed while crushing the abrasive grains, the average abrasive grain diameter of the abrasive grains before processing is preferably 20 μm or more, more preferably 40 μm or more.
By using abrasive grains having an average abrasive grain diameter in the above range in the state before processing, rapid processing at the start stage of the flattening step S14 becomes possible.

また、本発明のSiCウェハの製造方法においては、少なくとも平坦化工程S14の開始段階において、平均砥粒径が、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、さらに好ましくは60μm以下の砥粒を用いることが好ましい。
平坦化工程S14の開始段階において、用いる砥粒の平均砥粒径の上限を上記範囲に設定することによって、平坦化工程S14によってSiCウェハ20に導入される加工変質層30の深さを低減することができる。
Further, in the method for manufacturing a SiC wafer of the present invention, at least at the start stage of the planarization step S14, abrasive grains having an average abrasive grain size of preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less, and still more preferably 60 μm or less are used. It is preferable.
By setting the upper limit of the average abrasive grain diameter of the abrasive grains used in the above range at the start stage of the planarization step S14, the depth of the process-affected layer 30 introduced into the SiC wafer 20 by the planarization step S14 is reduced. be able to.

一方、加工後の平均砥粒粒子が、好ましくは20μm未満、より好ましくは10μm以下となるように、砥粒を破砕しながら平坦化工程S14を行うことが好ましい。
加工後の平均砥粒粒子が上記範囲となるように、砥粒を破砕しながら平坦化工程S14を実行することで、SiCウェハ20に導入される梨地面の粗さを低減することができ、後述するエッチング工程S17に供するに適したSiCウェハ20の表面状態を実現することができる。
On the other hand, it is preferable to perform the flattening step S14 while crushing the abrasive grains so that the average abrasive grain size after processing is preferably less than 20 μm, more preferably 10 μm or less.
By performing the flattening step S14 while crushing the abrasive grains so that the average abrasive grains after processing fall within the above range, it is possible to reduce the roughness of the satin surface introduced into the SiC wafer 20, It is possible to realize a surface state of the SiC wafer 20 suitable for the etching step S17 described later.

本発明のSiCウェハの製造方法においては、少なくとも平坦化工程S14の終盤において、平均砥粒径が、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上の砥粒を用いることが好ましい。
平坦化工程S14の開始段階において、用いる砥粒の平均砥粒径の下限を上記範囲に設定することによって、SiCウェハ20の表面を効率的に加工することができる。
In the SiC wafer manufacturing method of the present invention, it is preferable to use abrasive grains having an average abrasive grain size of preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, at least in the final stage of the planarization step S14.
At the start stage of the planarization step S14, the surface of the SiC wafer 20 can be efficiently processed by setting the lower limit of the average abrasive grain diameter of the abrasive grains to be used within the above range.

以下に砥粒を破砕しながら平坦化工程S14を行う場合の具体例を挙げる。
平均砥粒径40μmのBC砥粒を用いて、加工圧力150g/cm、加工時間20分の条件で平坦化工程S14を実施し、後述するエッチング工程S17を施したところ、従来のSiウェハと同等の梨地面が形成された。このとき平坦化工程S14の加工後の平均砥粒径は10μm以下であった。この工程におけるSiCウェハ20の加工深さ20μmを加工時間で除することで得られた平均加工速度は1μm/分であった。
A specific example of the case where the flattening step S14 is performed while crushing the abrasive grains will be given below.
A flattening step S14 was carried out using B 4 C abrasive grains with an average abrasive grain diameter of 40 μm under the conditions of a processing pressure of 150 g/cm 2 and a processing time of 20 minutes, and an etching step S17 to be described later was performed. A pear-shaped surface equivalent to that of the wafer was formed. At this time, the average abrasive grain diameter after processing in the flattening step S14 was 10 μm or less. The average processing speed obtained by dividing the processing depth of 20 μm of the SiC wafer 20 by the processing time in this step was 1 μm/min.

(2)砥粒の性質
本発明のSiCウェハの製造方法は、遊離砥粒方式下での平坦化工程S14において、砥粒を破砕しながら加工を行うことが望ましい。つまり、本発明で用いる砥粒は、遊離砥粒方式で容易に破砕される程度の脆性を有することが好ましい。
(2) Properties of abrasive grains In the method for manufacturing a SiC wafer of the present invention, it is desirable to perform processing while crushing abrasive grains in the flattening step S14 under the loose abrasive method. That is, the abrasive grains used in the present invention preferably have such brittleness that they can be easily crushed by a loose abrasive method.

より具体的には、以下の脆性条件を充足する素材で構成された砥粒を用いることが好ましい。
(脆性条件)加工圧力150g/cmの条件で、平均砥粒径40μmに調整された砥粒を用いて、SiCウェハの表面を遊離砥粒方式で両面同時に平坦化加工したとき、加工時間20分経過後に平均砥粒径が20μm以下となる。
More specifically, it is preferable to use abrasive grains made of a material that satisfies the following brittleness conditions.
(Brittle condition) When the surface of a SiC wafer was simultaneously flattened on both sides using a free abrasive method using abrasive grains adjusted to an average abrasive grain size of 40 μm under a processing pressure of 150 g/ cm2 , the processing time was 20 After minutes, the average abrasive grain diameter becomes 20 μm or less.

平坦化工程S14においては、好ましくは修正モース硬度15未満の砥粒を用いる。
修正モース硬度とは、タルクを1、ダイヤモンドを15としたときの、物質の硬さの尺度を示す値である。すなわち、本工程においては、ダイヤモンドの硬度未満の砥粒が用いられる。具体的な砥粒の材料としては、炭化ホウ素(BC)、炭化ケイ素(SiC)、アルミナ(Al),等を例示することができる。このほかにも、修正モース硬度15未満の硬度を有する砥粒であれば当然に採用することができる。
In the flattening step S14, abrasive grains having a modified Mohs hardness of less than 15 are preferably used.
The modified Mohs hardness is a value indicating the hardness of a substance, where talc is 1 and diamond is 15. That is, in this step, abrasive grains having a hardness less than that of diamond are used. Specific examples of abrasive grain materials include boron carbide (B 4 C), silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), and the like. In addition to the above, any abrasive grains having a hardness of less than 15 on the modified Mohs hardness scale can of course be used.

このように、ダイヤモンドの硬度未満の砥粒を用いることで、梨地面の粗さを抑えることができる。すなわち、ダイヤモンド砥粒は加工対象であるSiCウェハ20と比較して極めて高硬度であるため、平坦化工程S14の過程で小径に破砕され難く、SiCウェハ20表面の深い位置まで傷等を導入してしまい梨地面が粗くなる。 In this way, by using abrasive grains with a hardness less than that of diamond, it is possible to suppress the roughness of the satin surface. That is, since diamond abrasive grains have extremely high hardness compared to the SiC wafer 20 to be processed, they are difficult to be crushed into small diameter pieces during the planarization step S14, and do not introduce scratches or the like deep into the surface of the SiC wafer 20. As a result, the pear surface becomes rough.

また、本工程において用いられる砥粒は、修正モース硬度13以上の砥粒であることが望ましい。具体的な砥粒の材料としては、炭化ホウ素(BC)、炭化ケイ素(SiC)を例示することができる。 Further, it is desirable that the abrasive grains used in this step have a modified Mohs hardness of 13 or more. Specific examples of abrasive grain materials include boron carbide (B 4 C) and silicon carbide (SiC).

このように、修正モース硬度13以上の砥粒を採用することにより、SiCウェハ20を効率的に加工することができる。すなわち、加工対象であるSiCウェハ20と同等若しくはそれ以上の硬度を採用することにより、効率良く加工することができる。 In this way, by employing abrasive grains having a modified Mohs hardness of 13 or more, the SiC wafer 20 can be efficiently processed. That is, by employing a hardness equal to or higher than that of the SiC wafer 20 to be processed, efficient processing can be achieved.

中でも、砥粒のコストや加工速度を考慮すると、炭化ホウ素(BC)砥粒を採用することが望ましい。すなわち、炭化ホウ素(BC)砥粒は安価で手に入れることができ、炭化ケイ素砥粒と比較して高速で効率よく加工することができる。 Among them, it is desirable to use boron carbide (B 4 C) abrasive grains in consideration of the cost and processing speed of the abrasive grains. That is, boron carbide (B 4 C) abrasive grains can be obtained at low cost and can be processed at high speed and efficiently compared to silicon carbide abrasive grains.

なお、本明細書中の説明において、平均砥粒径というときは、日本工業規格(JIS)R6001-2:2017に準拠する平均粒子径のことである。 In the description herein, the average abrasive particle diameter refers to the average particle diameter in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS) R6001-2:2017.

(3)加工条件
平坦化工程S14における遊離砥粒加工における加工圧力は、100~300g/cmであり、より好ましくは150~200g/cmである。
また、本加工における定盤の回転数は、5~20rpmであり、より好ましくは10~15rpmである。
さらに、本加工における加工時間は、5~30分であり、より好ましくは5~15分である。
(3) Processing conditions The processing pressure in free abrasive processing in the flattening step S14 is 100 to 300 g/cm 2 , more preferably 150 to 200 g/cm 2 .
Further, the rotation speed of the surface plate in this processing is 5 to 20 rpm, more preferably 10 to 15 rpm.
Furthermore, the processing time in this processing is 5 to 30 minutes, more preferably 5 to 15 minutes.

また、スライス工程S13にてSiCウェハ20に導入されるうねりは、通常、片面につき30~50μmである。この平坦化工程S14では、SiCウェハ20の平坦化も同時に行うことができ、うねりを除くため、SiCウェハ20の主面21及び裏面22から30~50μm深さまで加工を行う。 Further, the waviness introduced into the SiC wafer 20 in the slicing step S13 is usually 30 to 50 μm per side. In this planarization step S14, the SiC wafer 20 can be planarized at the same time, and processing is performed to a depth of 30 to 50 μm from the main surface 21 and back surface 22 of the SiC wafer 20 in order to remove waviness.

また、平坦化工程S14の好ましい形態として、ダイヤモンドの硬度未満の砥粒を用いる場合を示したが、ダイヤモンド砥粒を用いることも可能である。
また、平坦化工程S14の好ましい形態として、遊離砥粒加工について説明したが、固定砥粒加工を採用することも可能である。加工条件としては、平均砥粒径3~30μmのダイヤモンド砥粒を用いて、砥石回転数1000~1500rpm、切込みピッチ1~3μm、前後送り150~250m/分、左右送り15~25m/分、加工速度50~150μm/時、という条件を例示できる。
なお、加工装置としては、従来の固定砥粒加工にて使用される汎用型の加工装置を採用することができる。
Moreover, although the case where abrasive grains with hardness less than diamond are used is shown as a preferable form of the flattening step S14, it is also possible to use diamond abrasive grains.
Furthermore, although free abrasive processing has been described as a preferable form of the flattening step S14, fixed abrasive processing may also be employed. The processing conditions are: using diamond abrasive grains with an average grain diameter of 3 to 30 μm, grinding wheel rotation speed of 1000 to 1500 rpm, cutting pitch of 1 to 3 μm, longitudinal feed of 150 to 250 m/min, and horizontal feed of 15 to 25 m/min. An example of the condition is a speed of 50 to 150 μm/hour.
Note that as the processing device, a general-purpose processing device used in conventional fixed abrasive processing can be adopted.

本発明のSiCウェハの製造方法の好ましい一実施の形態では、刻印形成工程S15と面取り工程S16を含む(図1及び図3)。 A preferred embodiment of the SiC wafer manufacturing method of the present invention includes a marking forming step S15 and a chamfering step S16 (FIGS. 1 and 3).

<2-5>刻印形成工程
刻印形成工程S15は、SiCウェハ20の裏面22(又は主面21)に対して、レーザーを照射・集光し、SiCウェハ20表面を選択的に除去して刻印部25を形成する工程である。刻印形成工程S15の刻印形成手段としては、レーザー加工等を例示できる。刻印部25は、SiCウェハ20を識別するための情報(具体的には、文字、記号、バーコード等)を含む。
<2-5> Stamp forming process In the marking forming process S15, a laser is irradiated and focused on the back surface 22 (or main surface 21) of the SiC wafer 20, and the surface of the SiC wafer 20 is selectively removed to form a stamp. This is a step of forming the portion 25. As the marking forming means in the marking forming step S15, laser processing etc. can be exemplified. The stamp part 25 includes information (specifically, characters, symbols, barcodes, etc.) for identifying the SiC wafer 20.

<2-6>面取り工程
面取り工程S16は、SiCウェハ20の外周部23に対して、機械加工等により面取りを行う工程である。面取り工程S16の面取り手段としては、研削やテープ研磨等を例示できる。この面取りは、外周部23に所定の円弧を形成する丸み面取りであっても良いし、所定の角度で斜めに切り取る面取りであっても良い。
<2-6> Chamfering Step The chamfering step S16 is a step in which the outer peripheral portion 23 of the SiC wafer 20 is chamfered by machining or the like. Examples of the chamfering means in the chamfering step S16 include grinding, tape polishing, and the like. This chamfer may be a round chamfer that forms a predetermined circular arc on the outer peripheral portion 23, or a chamfer that cuts diagonally at a predetermined angle.

平坦化工程S14、刻印形成工程S15及び面取り工程S16の順序は図1及び図3に示したものに限定されないが、平坦化工程S14は刻印形成工程S15及び面取り工程S16よりも先んじて行うことが好ましい。
このように平坦化工程S14を先に実施することによりウェハのうねりを除去することで、刻印形成工程S15での刻印部25形成や、面取り工程S16での面取り位置の決定を精度良く行うことができ、ウェハの均質性を高めることができる。
Although the order of the flattening process S14, the stamp forming process S15, and the chamfering process S16 is not limited to that shown in FIGS. 1 and 3, the flattening process S14 can be performed before the stamp forming process S15 and the chamfering process S16. preferable.
In this way, by performing the flattening step S14 first to remove undulations on the wafer, it is possible to form the stamped portion 25 in the stamp forming step S15 and to determine the chamfering position in the chamfering step S16 with high precision. It is possible to improve the homogeneity of the wafer.

また、刻印形成工程S15と面取り工程S16の順序は特に限定されないが、図1及び図3に示すように刻印形成工程S15の後に面取り工程S16を実施しても良い。このように刻印形成工程S15を面取り工程S16の前に実施することで、主面21及び裏面22の管理を早い段階で行うことができ、製品管理上の問題が生じにくい。
また、面取り工程S16の後に刻印形成工程S15を実施してもよい。この場合には、ウェハ径のバラツキを抑制することができ、刻印部25の形成位置を精度良く決定することができる。
Although the order of the stamp forming step S15 and the chamfering step S16 is not particularly limited, the chamfering step S16 may be performed after the stamp forming step S15 as shown in FIGS. 1 and 3. By performing the marking forming step S15 before the chamfering step S16 in this way, the main surface 21 and the back surface 22 can be managed at an early stage, and problems in product management are less likely to occur.
Further, the marking forming step S15 may be performed after the chamfering step S16. In this case, variations in the wafer diameter can be suppressed, and the formation position of the stamped portion 25 can be determined with high accuracy.

<2-7>エッチング工程
エッチング工程S17は、Si蒸気圧下で加熱することでSiCウェハ20の表面をエッチングすることにより、先行の工程でSiCウェハ20に導入された加工変質層30を除去する工程である。
すなわち、エッチング工程S17は、結晶成長させた単結晶SiCの塊を円柱状のインゴット10に加工するインゴット成形工程S11と、インゴット10外周の一部に結晶方位を示す切欠き部を形成する結晶方位成形工程S12と、インゴット10をスライスして薄円板状のSiCウェハ20を得るスライス工程S13と、SiCウェハ20の外周部23に対して面取りを行う面取り工程S14と、SiCウェハ20表面を選択的に除去して刻印部25を形成する刻印形成工程S15よりも、後に行うことが好ましい。これにより、主面21及び裏面22のみならず、外周部23やオリフラ24、刻印部25周辺に導入された加工変質層30をも除去することができ、SiCウェハ20の高品質化に貢献することができる。
<2-7> Etching process Etching process S17 is a process of removing the process-affected layer 30 introduced into the SiC wafer 20 in the previous process by etching the surface of the SiC wafer 20 by heating under Si vapor pressure. It is.
That is, the etching step S17 includes an ingot forming step S11 in which a lump of crystal-grown single crystal SiC is processed into a cylindrical ingot 10, and a crystal orientation step S11 in which a notch indicating the crystal orientation is formed in a part of the outer periphery of the ingot 10. A forming step S12, a slicing step S13 for slicing the ingot 10 to obtain a thin disc-shaped SiC wafer 20, a chamfering step S14 for chamfering the outer periphery 23 of the SiC wafer 20, and selecting the surface of the SiC wafer 20. It is preferable to perform this after the stamp forming step S15 in which the stamp portion 25 is formed by removing the stamp portion 25. As a result, it is possible to remove not only the main surface 21 and the back surface 22 but also the process-affected layer 30 introduced around the outer periphery 23, orientation flat 24, and engraved portion 25, contributing to higher quality of the SiC wafer 20. be able to.

一方、図15及び図16に示すように、従来のSiCウェハの製造方法にて行われていた粗研削工程S172及び仕上げ研削工程S173においては、外周部23やオリフラ24、刻印部25周辺に導入された加工変質層30を除去することができず、SiCウェハ20の品質を低下させる要因となっていた。 On the other hand, as shown in FIGS. 15 and 16, in the rough grinding step S172 and finish grinding step S173 performed in the conventional SiC wafer manufacturing method, The processed damaged layer 30 could not be removed, which was a factor in degrading the quality of the SiC wafer 20.

本発明のSiCウェハの製造方法は、インゴット成形工程S11~刻印形成工程S15後にエッチング工程S17を施すことにより、主面21及び裏面22のみならず、今まで加工ができなかった外周部23やオリフラ24、刻印部25周辺に導入された加工変質層30をも除去することができ、SiCウェハ20の高品質化に貢献することができる顕著な効果を有する。 The SiC wafer manufacturing method of the present invention performs an etching step S17 after the ingot forming step S11 to the marking forming step S15, thereby etching not only the main surface 21 and the back surface 22 but also the outer peripheral portion 23 and the orientation flat, which could not be processed up to now. 24. The process-affected layer 30 introduced around the engraved portion 25 can also be removed, which has a remarkable effect that can contribute to higher quality of the SiC wafer 20.

また、本発明のSiCウェハの製造方法にて採用するエッチング工程S17では、両面同時にエッチングすることが可能であるため、トワイマン効果によるウェハの反りが発生しない。 Furthermore, in the etching step S17 employed in the SiC wafer manufacturing method of the present invention, both sides can be etched at the same time, so that warping of the wafer due to the Twyman effect does not occur.

また、このエッチング工程S17は、平坦化工程S14にてSiCウェハ20に導入された梨地面を、Si蒸気圧下で加熱しエッチングすることで、デバイス製造工程に好ましい状態(うねり、凹凸形状、粗さ等を含む)とする工程である。
本発明のSiCウェハの製造方法は、平坦化工程S14とエッチング工程S17を組み合わせることにより、難加工材料であるSiCウェハ20に加工変質層30を有さないデバイス製造工程に好ましい梨地面を形成することができる顕著な効果を有する。
In addition, this etching step S17 heats and etches the matte surface introduced into the SiC wafer 20 in the flattening step S14 under Si vapor pressure, thereby creating a state favorable for the device manufacturing process (waviness, uneven shape, roughness, etc.). etc.).
The SiC wafer manufacturing method of the present invention combines the planarization step S14 and the etching step S17 to form a satin surface on the SiC wafer 20, which is a difficult-to-process material, without the process-affected layer 30, which is preferable for the device manufacturing process. It can have a remarkable effect.

エッチング工程S17においてSiCウェハ20の片面につき、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、エッチングすることが望ましい。
エッチング量を上記範囲内とすることで、平坦化工程S14にて生じたバリ等が除去されることにより、より好ましい梨地面を形成することができる。
In the etching step S17, it is desirable to etch one side of the SiC wafer 20 by preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more.
By setting the etching amount within the above range, burrs and the like generated in the planarization step S14 are removed, thereby making it possible to form a more preferable satin surface.

また、エッチング工程S17においてエッチングを進行させるほど(エッチング量を大きくするほど)、梨地面の算術平均粗さRa及び最大高さRzを低減させることができる。すなわち、このエッチング工程S17は、エッチング量を制御することで前記梨地面の粗さを調整する粗さ調整工程を有している。これにより、難加工材料であるSiCウェハ20の少なくとも裏面22に、所望の粗さの梨地面を形成することができるという顕著な効果を有する。
具体的には、エッチング工程S17においてSiCウェハ20の片面につき、好ましくは3μm以上、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは9μm以上、さらに好ましくは10μm以上、さらに好ましくは12μm以上エッチングしてもよい。
エッチング量を上記範囲とすることにより、梨地面の算術平均粗さRa及び最大高さRzを好ましい範囲とすることができる
Furthermore, the more the etching progresses in the etching step S17 (the greater the etching amount), the more the arithmetic mean roughness Ra and maximum height Rz of the satin surface can be reduced. That is, this etching step S17 includes a roughness adjustment step of adjusting the roughness of the satin surface by controlling the amount of etching. This has the remarkable effect of being able to form a satin surface with a desired roughness on at least the back surface 22 of the SiC wafer 20, which is a difficult-to-process material.
Specifically, in the etching step S17, one side of the SiC wafer 20 may be etched by preferably 3 μm or more, more preferably 6 μm or more, still more preferably 9 μm or more, still more preferably 10 μm or more, and even more preferably 12 μm or more.
By setting the etching amount within the above range, the arithmetic mean roughness Ra and maximum height Rz of the satin surface can be set within a preferable range.

エッチング工程S17におけるエッチング量の上限は特に制限されないが、SiCウェハ20の片面につき、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下を目安とすることができる。 Although the upper limit of the etching amount in the etching step S17 is not particularly limited, it can be set to preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less per one side of the SiC wafer 20.

また、エッチング工程S17におけるエッチング量は、素材ロス量の低減の観点から、好ましくは10μm以下、より好ましくは6μm以下、さらに好ましくは3μm以下とすることが望ましい。 Further, from the viewpoint of reducing the amount of material loss, the etching amount in the etching step S17 is preferably 10 μm or less, more preferably 6 μm or less, and still more preferably 3 μm or less.

以下、エッチング工程S17についてさらに詳細に説明を加える。
はじめに、図4を参照して、Si蒸気圧エッチングにて使用される装置構成例について説明する。次いでSi蒸気圧エッチングのエッチング機構とエッチング条件について説明する。
The etching step S17 will be explained in more detail below.
First, with reference to FIG. 4, an example of the configuration of an apparatus used in Si vapor pressure etching will be described. Next, the etching mechanism and etching conditions of Si vapor pressure etching will be explained.

(1)装置構成
本工程においては、図4に示すように、SiCウェハ20が収容される坩堝40と、この坩堝40を加熱可能な高温真空炉50と、を備える装置を用いることが好ましい。
(1) Apparatus Configuration In this step, as shown in FIG. 4, it is preferable to use an apparatus that includes a crucible 40 in which the SiC wafer 20 is housed, and a high-temperature vacuum furnace 50 that can heat the crucible 40.

坩堝40は、上容器41と、この上容器41に嵌合可能な下容器42と、SiCウェハ20を支持する支持台43と、を備えている。上容器41の壁面(上面,側面)及び下容器42の壁面(側面,底面)は複数の層から構成されており、外部側から内部空間側に向かって順に、タンタル層(Ta)、タンタルカーバイド層(TaC及びTaC)、及びタンタルシリサイド層(TaSi又はTaSi等)を有している。 The crucible 40 includes an upper container 41, a lower container 42 that can be fitted into the upper container 41, and a support base 43 that supports the SiC wafer 20. The wall surface (top surface, side surface) of the upper container 41 and the wall surface (side surface, bottom surface) of the lower container 42 are composed of a plurality of layers, and in order from the external side to the internal space side, a tantalum layer (Ta), a tantalum carbide layer, and a tantalum carbide layer are formed. (TaC and Ta 2 C), and a tantalum silicide layer (such as TaSi 2 or Ta 5 Si 3 ).

このタンタルシリサイド層は、加熱を行うことで、内部空間にSiを供給する。また、坩堝40にはタンタル層及びタンタルカーバイド層が含まれるため、周囲のC蒸気を取り込むことができる。これにより、加熱時に内部空間内を高純度のSi雰囲気とすることができる。なお、タンタルシリサイド層を設けることに代えて、固体のSi等を内部空間に配置しても良い。この場合、加熱時に固体のSiが昇華することで、内部空間内を高純度のSi雰囲気とすることができる。 This tantalum silicide layer supplies Si to the internal space by heating. Further, since the crucible 40 includes a tantalum layer and a tantalum carbide layer, surrounding C vapor can be taken in. Thereby, a high-purity Si atmosphere can be created in the internal space during heating. Note that instead of providing the tantalum silicide layer, solid Si or the like may be placed in the internal space. In this case, solid Si sublimes during heating, making it possible to create a high-purity Si atmosphere in the internal space.

支持台43は、SiCウェハ20の主面21及び裏面22の両方を露出させるように支持することが可能である。 The support stand 43 can support the SiC wafer 20 so that both the main surface 21 and the back surface 22 are exposed.

高温真空炉50は、本加熱室51と、予備加熱室52と、坩堝40を予備加熱室52から本加熱室51へ移動可能な移動台53と、を備えている。本加熱室51は、SiCウェハ20を1000℃以上2300℃以下の温度に加熱することができる。予備加熱室52は、SiCウェハ20を本加熱室51で加熱する前に予備加熱を行うための空間である。 The high-temperature vacuum furnace 50 includes a main heating chamber 51, a preheating chamber 52, and a moving stage 53 capable of moving the crucible 40 from the preheating chamber 52 to the main heating chamber 51. The main heating chamber 51 can heat the SiC wafer 20 to a temperature of 1000° C. or more and 2300° C. or less. The preheating chamber 52 is a space for preheating the SiC wafer 20 before heating it in the main heating chamber 51.

本加熱室51には、真空形成用バルブ54と、不活性ガス注入用バルブ55と、真空計56と、が接続されている。真空形成用バルブ54は、本加熱室51の真空度を調整することができる。不活性ガス注入用バルブ55は、本加熱室51内に不活性ガス(例えばArガス)を導入し、この圧力を調整することができる。真空計56は、本加熱室51内の真空度を測定することができる。 A vacuum forming valve 54, an inert gas injection valve 55, and a vacuum gauge 56 are connected to the main heating chamber 51. The vacuum forming valve 54 can adjust the degree of vacuum in the main heating chamber 51. The inert gas injection valve 55 can introduce an inert gas (for example, Ar gas) into the main heating chamber 51 and adjust the pressure thereof. The vacuum gauge 56 can measure the degree of vacuum within the main heating chamber 51.

本加熱室51の内部には、ヒータ57が備えられている。また、本加熱室51の側壁及び天井には熱反射金属板が固定されており(図示せず)、この熱反射金属板は、ヒータ57の熱を本加熱室51の略中央部に向けて反射させるように構成されている。
これにより、SiCウェハ20を強力かつ均等に加熱し、1000℃以上2300℃以下の温度まで昇温させることができる。なお、ヒータ57としては、例えば、抵抗加熱式のヒータ又は高周波誘導加熱式のヒータを用いることができる。
A heater 57 is provided inside the main heating chamber 51 . Further, a heat reflecting metal plate is fixed to the side wall and ceiling of the main heating chamber 51 (not shown), and this heat reflecting metal plate directs the heat of the heater 57 toward the approximate center of the main heating chamber 51. It is designed to be reflective.
Thereby, the SiC wafer 20 can be heated strongly and evenly, and the temperature can be raised to a temperature of 1000° C. or higher and 2300° C. or lower. Note that as the heater 57, for example, a resistance heating type heater or a high frequency induction heating type heater can be used.

(2)エッチング機構
SiCウェハ20を坩堝40内に収容し、高純度のSi蒸気圧下で1500℃以上2200℃以下の温度範囲で高温真空炉50を用いて加熱を行う。この条件でSiCウェハ20が加熱されることで、表面がエッチングされる。このエッチングの概要を以下1)~4)に示す。
(2) Etching mechanism SiC wafer 20 is placed in crucible 40 and heated using high-temperature vacuum furnace 50 in a temperature range of 1500° C. to 2200° C. under high-purity Si vapor pressure. By heating the SiC wafer 20 under these conditions, the surface is etched. An outline of this etching is shown below in 1) to 4).

1) SiC(s)→Si(v)I+C(s)
2) TaxSiy→Si(v)II+Tax’Siy’
3) 2C(s)+Si(v)I+II→SiC(v)
4) C(s)+2Si(v)I+II→SiC(v)
1) SiC(s) → Si(v) I+C(s)
2) Ta x Si y →Si(v)II+Ta x' Si y'
3) 2C(s)+Si(v)I+II→ SiC2 (v)
4) C(s)+2Si(v)I+II→Si 2 C(v)

1)の説明:SiCウェハ20(SiC(s))がSi蒸気圧下で加熱されることで、熱分解によってSiCからSi原子(Si(v)I)が脱離する。
2)の説明:タンタルシリサイド層(TaxSiy)からSi蒸気(Si(v)II)が供給される。
3)及び4)の説明:熱分解によってSi原子(Si(v)I)が脱離することで残存したC(C(s))は、Si蒸気(Si(v)I及びSi(v)II)と反応することで、SiC又はSiC等となって昇華する。
上記1)~4)の反応が持続的に行われ、結果としてエッチングが進行する。
Explanation of 1): When the SiC wafer 20 (SiC(s)) is heated under Si vapor pressure, Si atoms (Si(v)I) are desorbed from SiC by thermal decomposition.
Explanation of 2): Si vapor (Si(v) II) is supplied from the tantalum silicide layer (Ta x Si y ).
Explanation of 3) and 4): C (C(s)) remaining after Si atoms (Si(v)I) are desorbed by thermal decomposition is converted into Si vapor (Si(v)I and Si(v) II), it becomes Si 2 C or SiC 2 and sublimates.
The reactions 1) to 4) above are carried out continuously, and as a result, etching progresses.

(3)エッチング条件
Si蒸気圧エッチングにおける加熱温度は、1500~2200℃であり、より好ましくは1800~2000℃である。
本加工における加工速度(エッチング速度)は、0.1~10μm/minである。
本加工における本加熱室51の真空度は、10-5~10Paであり、より好ましくは10-3~1Paである。
本加工における不活性ガスはArであり、この不活性ガスを導入することによって真空度を調整する。
本加工における加工時間は特に制限はなく、所望のエッチング量に合わせた任意の時間を採用することができる。
(3) Etching conditions The heating temperature in Si vapor pressure etching is 1500 to 2200°C, more preferably 1800 to 2000°C.
The processing speed (etching speed) in this processing is 0.1 to 10 μm/min.
The vacuum degree of the main heating chamber 51 in the main processing is 10 -5 to 10 Pa, more preferably 10 -3 to 1 Pa.
The inert gas used in this process is Ar, and the degree of vacuum is adjusted by introducing this inert gas.
The processing time in this processing is not particularly limited, and any time that matches the desired amount of etching can be adopted.

なお、このエッチング工程S17の前に仕上げ研削工程S173や仕上げ研磨工程を含んでも良い。このように仕上げ研削工程S173や仕上げ研磨工程をエッチング工程S17前に行うことにより、エッチング後のSiCウェハ20の平坦度を向上させることができる。 Note that a final grinding step S173 or a final polishing step may be included before this etching step S17. By performing the final grinding step S173 and the final polishing step before the etching step S17 in this way, the flatness of the SiC wafer 20 after etching can be improved.

<2-8>鏡面加工工程
鏡面加工工程S18としては、研磨パッドの機械的な作用とスラリーの化学的な作用を併用して研磨を行う化学機械研磨(CMP)加工を例示することができる。この化学機械研磨加工は、SiCウェハ20の主面21をデバイス製造工程に好ましい表面状態である鏡面に加工する工程である(図3の二点鎖線部分)。
<2-8> Mirror polishing step The mirror polishing step S18 can be exemplified by chemical mechanical polishing (CMP) processing in which polishing is performed using both the mechanical action of a polishing pad and the chemical action of a slurry. This chemical-mechanical polishing process is a process of processing the main surface 21 of the SiC wafer 20 into a mirror surface that is a preferable surface state for the device manufacturing process (as shown by the two-dot chain line in FIG. 3).

本加工は、従来の化学機械研磨加工にて使用される汎用型の加工装置を採用することができ、加工条件は、当業者が通常行う範囲で設定することができる。 For this processing, a general-purpose processing device used in conventional chemical mechanical polishing processing can be employed, and processing conditions can be set within the range normally performed by those skilled in the art.

<1>SiCウェハの製造
以下の方法で実施例1及び比較例1のSiCウェハを製造した。
<1> Manufacture of SiC wafers SiC wafers of Example 1 and Comparative Example 1 were manufactured by the following method.

<実施例1>
(スライス工程)
平均砥粒径10μmのダイヤモンド砥粒を含むスラリーを用いて、単結晶SiCインゴットをスライスし、6インチ径のSiCウェハを得た。
<Example 1>
(slicing process)
A single crystal SiC ingot was sliced using a slurry containing diamond abrasive grains with an average abrasive grain diameter of 10 μm to obtain SiC wafers with a diameter of 6 inches.

(平坦化工程)
このSiCウェハについて、平均砥粒径40μmのBC砥粒を含むスラリーを用いた遊離砥粒方式で、加工圧力を150g/cm、定盤回転数は15rpm、ヘッド回転数は5rpm、加工時間は20分、加工速度は約1.0μm/分、の条件で平坦化加工を施した。
このとき、平坦化工程の終了時におけるBC砥粒の平均砥粒径は10μmであった。
(Flattening process)
This SiC wafer was processed using a free abrasive method using a slurry containing B 4 C abrasive grains with an average abrasive grain diameter of 40 μm at a processing pressure of 150 g/cm 2 , a surface plate rotation speed of 15 rpm, and a head rotation speed of 5 rpm. The flattening process was performed for 20 minutes and at a processing speed of approximately 1.0 μm/min.
At this time, the average abrasive grain diameter of the B 4 C abrasive grains at the end of the flattening process was 10 μm.

(エッチング工程)
平坦化工程後のSiCウェハに対し、エッチング量3μm(加工時間約3min、加工速度1μm/min)、エッチング量6μm(加工時間約6min、加工速度1μm/min)、エッチング量9μm(加工時間約9min、加工速度1μm/min)の条件でSi蒸気圧エッチングを施した。エッチング工程後のSiCウェハの厚みは350μmであった。
(etching process)
After the planarization process, the SiC wafer was etched with an etching amount of 3 μm (processing time of about 3 min, processing speed of 1 μm/min), an etching amount of 6 μm (processing time of about 6 min, processing speed of 1 μm/min), and an etching amount of 9 μm (processing time of about 9 min). , processing speed 1 μm/min). The thickness of the SiC wafer after the etching process was 350 μm.

<実施例2>
(スライス工程)
実施例1と同じ条件でスライス工程を実施し6インチ径のSiCウェハを得た。
(平坦化工程)
このSiCウェハについて、平均砥粒径30μmのダイヤモンド砥粒を含む砥石(ビトリファイトボンド)を用いた固定砥粒方式で、以下の条件で平坦化を行った。
砥石回転数:1250rpm
切込みピッチ:2μm
前後送り:190m/分
左右送り:21m/分
加工速度:100um/時間
(エッチング工程)
実施例1と同じ条件でSi蒸気圧エッチングを施した。エッチング工程後のSiCウェハの厚みは、350μmであった。
<Example 2>
(slicing process)
A slicing process was performed under the same conditions as in Example 1 to obtain a 6-inch diameter SiC wafer.
(Flattening process)
This SiC wafer was flattened under the following conditions using a fixed abrasive method using a grindstone (Vitriphite Bond) containing diamond abrasive grains with an average abrasive grain diameter of 30 μm.
Grinding wheel rotation speed: 1250rpm
Cutting pitch: 2μm
Front-rear feed: 190 m/min Left-right feed: 21 m/min Processing speed: 100 um/hour (etching process)
Si vapor pressure etching was performed under the same conditions as in Example 1. The thickness of the SiC wafer after the etching process was 350 μm.

<2>観察と評価
<2-1>梨地面の観察と評価
実施例1及び実施例2のSiCウェハの裏面を、白色干渉顕微鏡を用いて観察した。その結果を図5及び図6に示す。
図5は実施例1の白色干渉顕微鏡像(95μm×75μm)であり、図5(a)はエッチング工程前を、図5(b)はエッチング工程後(エッチング量3μm)をそれぞれ示している。
図6は実施例2の白色干渉顕微鏡像(95μm×75μm)であり、図6(a)はエッチング工程前を、図6(b)はエッチング工程後(エッチング量3μm)をそれぞれ示している。
<2> Observation and Evaluation <2-1> Observation and Evaluation of Satin Surface The back surfaces of the SiC wafers of Examples 1 and 2 were observed using a white interference microscope. The results are shown in FIGS. 5 and 6.
FIG. 5 is a white interference microscope image (95 μm×75 μm) of Example 1, with FIG. 5(a) showing the image before the etching process, and FIG. 5(b) showing the image after the etching process (etching amount: 3 μm).
FIG. 6 is a white interference microscope image (95 μm×75 μm) of Example 2, where FIG. 6(a) shows the image before the etching process, and FIG. 6(b) shows the image after the etching process (etching amount: 3 μm).

図5及び図6に示すように、実施例1及び実施例2のSiCウェハの裏面には梨地面が形成されている。具体的には、図5に示すように、実施例1のSiCウェハの裏面には梨地面が形成されている。また、図6に示すように、実施例2のSiCウェハの裏面には縞状面が形成されている。この図5及び図6からわかるように、梨地面・縞状面ともにエッチング後は、微細なバリが除去され、滑らかなエッジを有した表面構造となっていることがわかる。 As shown in FIGS. 5 and 6, a satin surface is formed on the back surfaces of the SiC wafers of Examples 1 and 2. Specifically, as shown in FIG. 5, a satin surface is formed on the back surface of the SiC wafer of Example 1. Further, as shown in FIG. 6, a striped surface is formed on the back surface of the SiC wafer of Example 2. As can be seen from FIGS. 5 and 6, after etching both the matte surface and the striped surface, fine burrs are removed and the surface structure has smooth edges.

表1に実施例1及び実施例2の、エッチング量に対する算術平均粗さRa及び最大高さRzについてまとめる。 Table 1 summarizes the arithmetic mean roughness Ra and maximum height Rz with respect to the etching amount in Examples 1 and 2.

Figure 0007406914000001
Figure 0007406914000001

表1に示すように、エッチング量を大きくすることで、算術平均粗さRa及び最大高さRzが低下している傾向を確認することができる。特に実施例1においては、算術平均粗さRa及び最大高さRzが低減する傾向が見て取れる。
この結果は、エッチング量を調整することにより、難加工材料であるSiCウェハの梨地面粗さを制御できるという顕著な効果を得られることを示している。
As shown in Table 1, it can be confirmed that the arithmetic mean roughness Ra and the maximum height Rz tend to decrease as the etching amount increases. Particularly in Example 1, it can be seen that the arithmetic mean roughness Ra and the maximum height Rz tend to decrease.
This result shows that by adjusting the etching amount, a remarkable effect can be obtained in that the roughness of the satin surface of the SiC wafer, which is a difficult-to-process material, can be controlled.

この実施例1及び実施例2のSiCウェハの梨地面は、搬送時や装置内で滑りにくく、静電チャック方式の試料台から剥がしやすい。また、パーティクルの付着は起こりにくく、試料台へのチャッキング時に、ウェハの平坦度を悪化させたりするなどの不具合が生じない梨地面粗さに設定することが可能である。 The satin surface of the SiC wafers of Examples 1 and 2 does not slip easily during transportation or within the apparatus, and is easy to peel off from an electrostatic chuck type sample stage. In addition, particles are less likely to adhere to the wafer, and it is possible to set the roughness of the satin surface to such a degree that problems such as deterioration of the flatness of the wafer do not occur when chucked onto the sample stage.

この実施例1のSiCウェハの主面を公知の方法により鏡面とすれば、光学センサによる検知が可能であり、デバイス製造工程において利点のあるSiCウェハを得ることができる。 If the main surface of the SiC wafer of Example 1 is made into a mirror surface by a known method, it is possible to obtain a SiC wafer that can be detected by an optical sensor and is advantageous in the device manufacturing process.

<2-2>SiCウェハの反射率と透過率
実施例1のSiCウェハの反射率及び外部透過率を、分光光度計(U-4000形分光光度計)を用いて測定した。図7に反射率を測定した結果を、図8に外部透過率を測定した結果をそれぞれ示す。なお、比較例として主面及び裏面が鏡面であるSiCウェハの反射率及び外部透過率を図7及び図8に示している。
<2-2> Reflectance and transmittance of SiC wafer The reflectance and external transmittance of the SiC wafer of Example 1 were measured using a spectrophotometer (U-4000 type spectrophotometer). FIG. 7 shows the results of measuring the reflectance, and FIG. 8 shows the results of measuring the external transmittance. Note that, as a comparative example, the reflectance and external transmittance of a SiC wafer whose main surface and back surface are mirror-finished are shown in FIGS. 7 and 8.

図7(a)は、SiCウェハの主面側から波長300~1500nmの電磁波を入射し、主面側に反射した反射率を測定した結果である。両面が鏡面である比較例の反射率は、可視光領域での波長毎にバラツキがあり、反射率19~27%の間で変位しているのがわかる。一方、裏面が梨地面である実施例1の反射率は、比較例の反射率を全ての波長領域で下回っており、可視光領域での波長毎の差は小さく、反射率19~23%の間で変位しているのがわかる。 FIG. 7(a) shows the results of measuring the reflectance of an electromagnetic wave having a wavelength of 300 to 1500 nm incident on the main surface side of a SiC wafer and reflected toward the main surface side. It can be seen that the reflectance of the comparative example in which both sides are mirror surfaces varies depending on the wavelength in the visible light region, and the reflectance varies between 19% and 27%. On the other hand, the reflectance of Example 1, whose back surface is a matte surface, is lower than that of the comparative example in all wavelength regions, and the difference between wavelengths in the visible light region is small, with a reflectance of 19 to 23%. It can be seen that there is a shift between the two.

図7(b)は、SiCウェハの裏面側から波長300~1500nmの電磁波を入射し、裏面側に反射した反射率を測定した結果である。図7(a)の実施例1の主面側の結果では、可視光の波長領域で19%以上の反射率が測定されているのに対し、図7(b)の裏面側の結果では、可視光の波長領域で3%以下の反射率が測定されている。
このように、実施例1は主面と裏面とで大きく反射率が異なるため、主面・裏面の識別が容易となる。
FIG. 7(b) shows the results of measuring the reflectance of an electromagnetic wave having a wavelength of 300 to 1500 nm incident on the back side of the SiC wafer and reflected back to the back side. In the results on the main surface side of Example 1 in FIG. 7(a), a reflectance of 19% or more was measured in the visible light wavelength region, whereas in the results on the back surface side in FIG. 7(b), A reflectance of 3% or less has been measured in the visible light wavelength region.
In this way, in Example 1, the main surface and the back surface have a large difference in reflectance, making it easy to identify the main surface and the back surface.

図8は、SiCウェハの主面側から波長300~1500nmの電磁波を入射し、SiCウェハを透過した透過率を測定した結果である。裏面が梨地面である実施例1の透過率は、両面が鏡面に形成されたSiCウェハの透過率を全ての波長領域で下回っている。
特に、実施例1の結果では、全ての波長領域で25%以下の透過率が測定されている。そのため、裏面に梨地面が形成された実施例1は、可視光の透過を抑制することができ、光学式センサの検知率を向上させることができる。
FIG. 8 shows the results of measuring the transmittance of an electromagnetic wave having a wavelength of 300 to 1500 nm incident on the main surface of the SiC wafer and passing through the SiC wafer. The transmittance of Example 1 whose back surface is a matte surface is lower than that of the SiC wafer whose both surfaces are mirror-finished in all wavelength ranges.
In particular, in the results of Example 1, a transmittance of 25% or less was measured in all wavelength regions. Therefore, in Example 1 in which the satin surface is formed on the back surface, transmission of visible light can be suppressed, and the detection rate of the optical sensor can be improved.

<2-3>SEM-EBSDによる加工変質層の測定
エッチング工程の前後の実施例1及び実施例2のSiCウェハに存在する応力をSEM-EBSD法により観察した。実施例1及び実施例2のSiCウェハを劈開した断面を、走査型電子顕微鏡を用いて、以下の条件で測定を行った。
SEM装置:Zeiss製Merline
EBSD解析:TSLソリューションズ製OIM結晶方位解析装置
加速電圧:15kV
プローブ電流:15nA
ステップサイズ:200nm
基準点R深さ:20~25μm
<2-3> Measurement of process-affected layer by SEM-EBSD The stress existing in the SiC wafers of Example 1 and Example 2 before and after the etching process was observed by SEM-EBSD. The cross sections of the SiC wafers of Examples 1 and 2 were cleaved and measured using a scanning electron microscope under the following conditions.
SEM device: Zeiss Merline
EBSD analysis: OIM crystal orientation analyzer manufactured by TSL Solutions Acceleration voltage: 15kV
Probe current: 15nA
Step size: 200nm
Reference point R depth: 20~25μm

図7(a)及び図8(a)に示すように、エッチング工程の前においては、実施例1及び実施例2のSiCウェハ内に格子歪みが観察された。これは、平坦化工程等により導入された格子歪みである。なお、いずれも圧縮応力が観測されている。
一方、図7(b)及び図8(b)に示すように、エッチング工程の後においては、表面下の結晶格子は、基準結晶格子に対する格子歪みが0.001%以下であり、実施例1及び実施例2のSiCウェハ内に格子歪みは観察されなかった。
この結果により、SiCウェハ20内に応力がほとんど生じておらず、加工変質層30の中でも除去が難しい歪み層を除去されていることがわかる。つまり、平坦化工程等により導入されたSiCウェハ内の応力をエッチング工程により除去できることを示している。
As shown in FIGS. 7(a) and 8(a), lattice distortion was observed in the SiC wafers of Example 1 and Example 2 before the etching process. This is lattice distortion introduced by a planarization process or the like. Note that compressive stress was observed in both cases.
On the other hand, as shown in FIGS. 7(b) and 8(b), after the etching process, the lattice distortion of the subsurface crystal lattice with respect to the reference crystal lattice was 0.001% or less, and Example 1 And no lattice distortion was observed in the SiC wafer of Example 2.
This result shows that almost no stress is generated within the SiC wafer 20, and that the strained layer, which is difficult to remove, among the process-affected layers 30 has been removed. In other words, this shows that the stress introduced into the SiC wafer by the planarization process or the like can be removed by the etching process.

<2-4>TEMによる加工変質層の測定
実施例1及び実施例2のSiCウェハについて、透過型電子顕微鏡(TEM)にて断面を観察した。その結果を図11及び図12に示す。
図11は実施例1の断面TEM像(50nm×50nm)であり、(a)はエッチング量3μmの(0001)面側を、(b)はエッチング量3μmの(000-1)面側を、(c)はエッチング量6μmの(0001)面側を、(d)はエッチング量6μmの(000-1)面側をそれぞれ示している。
図12は実施例2の断面TEM像(50nm×50nm)であり、(a)はエッチング量3μmの(0001)面側を、(b)はエッチング量3μmの(000-1)面側を、(c)はエッチング量6μmの(0001)面側を、(d)はエッチング量6μmの(000-1)面側をそれぞれ示している。
<2-4> Measurement of process-affected layer using TEM The cross sections of the SiC wafers of Examples 1 and 2 were observed using a transmission electron microscope (TEM). The results are shown in FIGS. 11 and 12.
FIG. 11 is a cross-sectional TEM image (50 nm x 50 nm) of Example 1, in which (a) shows the (0001) side with an etching amount of 3 μm, (b) shows the (000-1) side with an etching amount of 3 μm, (c) shows the (0001) side with an etching amount of 6 μm, and (d) shows the (000-1) side with an etching amount of 6 μm.
FIG. 12 is a cross-sectional TEM image (50 nm x 50 nm) of Example 2, in which (a) shows the (0001) side with an etching amount of 3 μm, (b) shows the (000-1) side with an etching amount of 3 μm, (c) shows the (0001) side with an etching amount of 6 μm, and (d) shows the (000-1) side with an etching amount of 6 μm.

この断面TEM像に基づき、以下の方法により変質層の有無及びその深さを評価した。
[評価方法]断面TEM像を数nmの加工変質層が確認できる倍率まで拡大し、表面側とバルク側のコントラストを比較し、コントラスト差がある場合には「加工変質層がある」と評価し、コントラスト差が無い場合には「加工変質層が無い」と評価する。
「加工変質層がある」場合には、断面TEM像に基づきその深さを計測した。
Based on this cross-sectional TEM image, the presence or absence of an altered layer and its depth were evaluated by the following method.
[Evaluation method] Enlarge the cross-sectional TEM image to a magnification that allows confirmation of a process-affected layer of several nanometers, compare the contrast between the surface side and the bulk side, and if there is a contrast difference, evaluate it as ``there is a process-affected layer.'' If there is no contrast difference, it is evaluated that there is no process-affected layer.
If there was a "process-affected layer," the depth was measured based on a cross-sectional TEM image.

その結果、実施例1のSiCウェハは、エッチング量3μm時もエッチング量6μm時も加工変質層は観察されなかった。
一方、実施例2のSiCウェハは、エッチング量3μm時に(0001)面側にて10nmの加工変質層が、(000-1)面側にて43nmの加工変質層が観察された。しかしながら、エッチング量6μm時には、加工変質層は観察されなかった。
As a result, in the SiC wafer of Example 1, no process-affected layer was observed neither when the etching amount was 3 μm nor when the etching amount was 6 μm.
On the other hand, in the SiC wafer of Example 2, when the etching amount was 3 μm, a 10 nm process-affected layer was observed on the (0001) side, and a 43 nm process-affected layer was observed on the (000-1) side. However, when the etching amount was 6 μm, no process-affected layer was observed.

以上のSEM-EBSDによる加工変質層の測定及びTEMによる加工変質層の測定により、Si蒸気圧エッチングを施すことで、実施例1及び実施例2には加工変質層が実質的にないことが分かった。 The above measurement of the process-affected layer by SEM-EBSD and TEM revealed that there is virtually no process-affected layer in Examples 1 and 2 by applying Si vapor pressure etching. Ta.

実施例1及び実施例2のSiCウェハのように加工変質層が除去された状態のSiCウェハに対して化学機械研磨加工を施せば、内部にはクラック(傷)や格子歪みがなく、かつ高度な平坦度を有する高品質なSiCウェハを得ることができる。 If chemical-mechanical polishing is applied to SiC wafers from which the process-affected layer has been removed, such as the SiC wafers of Examples 1 and 2, there will be no internal cracks (scars) or lattice distortion, and the high A high-quality SiC wafer with excellent flatness can be obtained.

10 インゴット
20 SiCウェハ
30 加工変質層
40 坩堝
50 高温真空炉

10 Ingot 20 SiC wafer 30 Process-affected layer 40 Crucible 50 High-temperature vacuum furnace

Claims (5)

SiCウェハを平坦化する平坦化工程と、
前記平坦化工程の後に、Si蒸気圧下で加熱することで前記SiCウェハの主面及び梨地面である裏面をエッチングするエッチング工程と、を含むことを特徴とするSiCウェハの製造方法。
A planarization step of planarizing a SiC wafer;
A method for manufacturing a SiC wafer, comprising, after the planarization step, an etching step of etching the main surface and the back surface, which is a matte surface, of the SiC wafer by heating under Si vapor pressure.
前記エッチング工程の処理温度は、1500℃以上であることを特徴とする、請求項に記載のSiCウェハの製造方法。 2. The method of manufacturing a SiC wafer according to claim 1 , wherein the processing temperature of the etching step is 1500° C. or higher. 前記SiCウェハは、ドーピング濃度が1019cm-3以上であることを特徴とする、請求項又は請求項に記載のSiCウェハの製造方法。 3. The method of manufacturing a SiC wafer according to claim 1 , wherein the SiC wafer has a doping concentration of 10 19 cm -3 or more . 前記エッチング工程に次いで、前記SiCウェハの主面を鏡面加工する鏡面加工工程を含むことを特徴とする、請求項1~3の何れかに記載のSiCウェハの製造方法。 4. The method for manufacturing a SiC wafer according to claim 1 , further comprising a mirror polishing step of mirror polishing the main surface of the SiC wafer after the etching step. 前記エッチング工程の前に、
結晶成長させた単結晶SiCの塊を円柱状のインゴットに加工するインゴット成形工程と、
前記インゴット外周の一部に結晶方位を示す切欠き部を形成する結晶方位成形工程と、
前記インゴットをスライスして薄円板状のSiCウェハを得るスライス工程と、
前記SiCウェハ表面を選択的に除去して刻印部を形成する刻印形成工程と、
前記SiCウェハの外周部に対して面取りを行う面取り工程と、をさらに含むことを特徴とする、請求項1~4の何れかに記載のSiCウェハの製造方法。
Before the etching step,
an ingot forming step of processing a lump of crystal-grown single crystal SiC into a cylindrical ingot;
a crystal orientation forming step of forming a notch indicating the crystal orientation in a part of the outer periphery of the ingot;
a slicing step of slicing the ingot to obtain a thin disk-shaped SiC wafer;
a stamp forming step of selectively removing the SiC wafer surface to form a stamp portion;
5. The method for manufacturing a SiC wafer according to claim 1 , further comprising a chamfering step of chamfering an outer peripheral portion of the SiC wafer.
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