KR102615691B1 - SiC 기판 및 SiC 잉곳 - Google Patents

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가부시끼가이샤 레조낙
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Abstract

본 실시 형태에 관한 SiC 기판은, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1 이하인 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 70％ 이상이다.

Description

SiC 기판 및 SiC 잉곳{SiC SUBSTRATE AND SiC INGOT}
본 발명은, SiC 기판 및 SiC 잉곳에 관한 것이다.
본원은, 2022년 6월 2일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2022-090458호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
탄화규소(SiC)는, 실리콘(Si)에 비하여 절연 파괴 전계가 1자릿수 크고, 밴드 갭이 3배 크다. 또한, 탄화규소(SiC)는, 실리콘(Si)에 비하여 열전도율이 3배 정도 높은 등의 특성을 갖는다. 그 때문에 탄화규소(SiC)는 파워 디바이스, 고주파 디바이스, 고온 동작 디바이스 등에 대한 응용이 기대되고 있다. 이 때문에, 근년, 상기와 같은 반도체 디바이스에 SiC 에피택셜 웨이퍼가 사용되도록 되어 있다.
SiC 에피택셜 웨이퍼는, SiC 기판의 표면에 SiC 에피택셜층을 적층함으로써 얻어진다. 이하, SiC 에피택셜층의 적층 전의 기판을 SiC 기판이라고 칭하고, SiC 에피택셜층의 적층 후의 기판을 SiC 에피택셜 웨이퍼라고 칭한다. SiC 기판은, SiC 잉곳으로부터 잘라내진다.
특허문헌 1에는, 결정 성장 중의 결정 결함을 피하기 위해서, 주변 영역과 내측 영역 사이의 평균 흡수 계수의 차를 10cm-1 이하로 한 SiC 기판이 개시되어 있다.
일본 특허 공표 제2020-511391호 공보
근년, SiC 단결정을 레이저로 가공하는 것이 행해지고 있다. 예를 들어, 레이저로 SiC 단결정에 크랙을 형성함으로써, SiC 단결정을 분할할 수 있다. 예를 들어, SiC 잉곳으로부터 SiC 기판을 잘라낼 때, SiC 기판으로부터 더 얇은 기판을 잘라낼 때, SiC 기판을 칩화할 때에 레이저 가공이 사용되고 있다. 레이저 가공은, 와이어 쏘를 사용한 가공보다 절삭 손실이 적다는 이점을 갖지만, 절단면의 조도가 거칠어지는 경우나 예기치 못한 갈라짐이 발생하는 경우가 있다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 레이저 가공 시에 가공하기 쉬운, SiC 기판 및 SiC 잉곳을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 레이저광에 대한 흡수 계수의 면 내 변동이 작은 SiC 기판 및 SiC 잉곳을 제작하고, 이것을 사용함으로써 가공 성공률이 높아지는 것을 알아내었다. 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 이하의 수단을 제공한다.
본 발명의 제1 양태는, 이하의 SiC 기판을 제공한다.
(1) 제1 양태에 관한 SiC 기판은, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1의 범위 내인 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 70％ 이상이다.
본 발명의 제1 양태의 SiC 기판은, 이하의 (2) 내지 (10)의 특징을 갖는 것이 바람직하다. 이하의 특징은 2개 이상을 조합하는 것도 바람직하다.
(2) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 80％ 이상이어도 된다.
(3) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 90％ 이상이어도 된다.
(4) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 95％ 이상이어도 된다.
(5) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 직경이 149mm 이상이어도 된다.
(6) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 직경이 199mm 이상이어도 된다.
(7) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값이 3.00cm-1 이하여도 된다.
(8) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값이 2.75cm-1 이하여도 된다.
(9) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 패싯이라고 불리는 고질소 농도 영역 이외의 부분을 포함하고, 도전형을 결정하는 도펀트와, 불순물로서 도입되는 도펀트를 포함하고, 상기 도전형을 결정하는 도펀트는, 질소여도 된다.
(10) 상기 양태에 관한 SiC 기판은, 상기 전체 면적에 대한 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 측정점의 스폿 직경을 1mm로 하고, 측정 간격 10mm로 하여, 일방향으로 측정을 행했을 때에, 흡수 계수가 전체 측정점의 흡수 계수의 평균값±0.125cm-1에 들어가는 측정점의 수를, 전체 측정점의 수로 나누고, 100을 곱함으로써 구해져도 된다.
본 발명의 제2 양태는, 이하의 SiC 잉곳을 제공한다.
(11) 제2 양태에 관한 SiC 잉곳은, SiC 기판을 잘라내고, 그 절단면을 평가했을 때에, 1064nm의 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1의 범위 내인 제1 영역이 차지하는 비율이, 상기 절단면의 전체 면적의 70％ 이상이다.
본 발명의 제2 양태의 SiC 잉곳은, 이하의 (12) 내지 (13)의 특징을 갖는 것이 바람직하다. 이하의 특징은 조합하는 것도 바람직하다.
(12) 상기 양태에 관한 SiC 잉곳은, 패싯이라고 불리는 고질소 농도 영역 이외의 부분을 포함하고, 도전형을 결정하는 도펀트와, 불순물로서 도입되는 도펀트를 포함하고, 상기 도전형을 결정하는 도펀트는, 질소여도 된다.
(13) 상기 양태에 관한 SiC 잉곳은, 상기 전체 면적에 대한 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 측정점의 스폿 직경을 1mm로 하고, 측정 간격 10mm로 하여, 일방향으로 측정을 행했을 때에, 흡수 계수가 전체 측정점의 흡수 계수 평균값±0.125cm-1에 들어가는 측정점의 수를, 전체 측정점의 수로 나누고, 100을 곱함으로써 구해져도 된다.
본 발명의 제2 양태의 SiC 잉곳은, 본 발명의 제1 양태의 SiC 기판의 제조에 사용되어도 된다.
상기 양태에 관한 SiC 기판 및 SiC 잉곳은, 레이저 가공 시에 가공하기 쉽다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 SiC 기판의 개략 평면도이다.
도 2는, SiC 기판의 흡수 계수와 SiC 기판에 크랙을 형성하는 데 필요한 레이저의 출력 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은, SiC 잉곳의 제조 장치의 일례인 승화법을 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 본 실시 형태에 관한 SiC 기판 등에 대해서, 도면을 적절히 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 본 실시 형태의 특징을 이해하기 쉽게 하기 위하여 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있고, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제와는 다르게 되어 있는 경우가 있다. 이하의 설명에 있어서 예시되는 재질, 치수 등은 일례이며, 본 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 수, 형, 종류, 위치, 양, 비율, 재료, 부재, 구성 등에 대해서, 부가, 생략, 치환, 변경 등이 가능하다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 SiC 기판(10)의 평면도이다. SiC 기판(10)은, 예를 들어 n형 SiC를 포함한다. SiC 기판(10)의 폴리 타입은, 특별히 상관없이, 2H, 3C, 4H, 6H의 어느 것이어도 된다. SiC 기판(10)은, 예를 들어 4H-SiC이다.
SiC 기판(10)의 평면으로 본 형상은 대략 원형이다. SiC 기판(10)은, 결정 축의 방향을 파악하기 위한 오리엔테이션 플랫 OF 혹은 노치를 가져도 된다. SiC 기판(10)의 직경은, 예를 들어 149mm 이상이고, 바람직하게는 199mm 이상이다. SiC 기판(10)의 직경이 클수록, 레이저 가공으로 안정된 절단이 어렵기 때문에, 본 실시 형태의 구성을 충족하는 SiC 기판(10)은, 직경이 클수록 유용성이 높다. 또한 SiC 기판(10)의 두께는 임의로 선택할 수 있고, 예를 들어 100 내지 300㎛나, 300 내지 400㎛나, 400 내지 500㎛나, 500 내지 600㎛를 예로서 들 수 있지만, 이들 예만으로 한정되지 않는다.
본 실시 형태에 관한 SiC 기판(10)은, 제1 영역(1)을 갖는다. 제1 영역(1)은, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1 이하이다. 도 1에서는, 제1 영역(1)을 SiC 기판(10)과 중심을 동일하게 하는 원형으로 도시했지만, 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 영역(1)의 중심과 SiC 기판(10)의 중심이 어긋나 있어도 되고, 제1 영역(1)의 형상은 부정형이어도 된다. 이하, 흡수 계수 α는, 300K의 온도 조건에 있어서의 값이다.
흡수 계수 α는, SiC 기판(10)의 파장 1064nm의 광에 대한 흡수율 A와 SiC 기판(10)의 두께 L로부터 구해진다. SiC 기판(10)의 파장 1064nm의 광에 대한 흡수율 A는, 반사율 T, 투과율 R로부터 A=1-T-R로 구해진다. 반사율 T는, SiC 기판(10)에 대한 입사광의 강도 I0과 SiC 기판(10)으로부터의 반사광의 강도 I1을 사용하여, T=I1/I0으로 구해진다. 투과율 R은, SiC 기판(10)에 대한 입사광의 강도 I0과 SiC 기판(10)을 투과하는 투과광의 강도 I2를 사용하여, R=I2/I0으로 구해진다. 또한 흡수율 A는, A=exp(-α·L)로 나타낼 수 있기 때문에, 흡수율 A와 SiC 기판(10)의 두께 L로부터 흡수 계수 α를 구할 수 있다.
SiC 기판(10)의 면 내의 각 점에서 흡수 계수 α를 구함으로써, 흡수 계수 α의 면 내 분포를 얻을 수 있다. 예를 들어, 흡수 계수 α의 면 내 분포를 측정할 때에, 각 측정점의 스폿 직경을 1mm로 하고, 인접하는 측정점의 간격을 10mm로 한다. 측정점 수가 X, 흡수 계수가 α0±0.125cm-1에 들어가는 측정점 수가 Y일 때, SiC 기판(10)의 전체 면적에 대한 제1 영역(1)이 차지하는 비율 Z는, Z=Y/X×100(％)에 의해 구할 수 있다. α0은 예를 들어, 전체 측정점의 흡수 계수의 평균값으로 할 수 있지만, Z를 최대화하도록 자유롭게 선택할 수 있다.
SiC 기판(10)의 전체 면적에 대한 제1 영역(1)이 차지하는 비율은, 예를 들어 70％ 이상이다. 또한 SiC 기판(10)의 전체 면적에 대한 제1 영역(1)이 차지하는 비율은, 80％ 이상인 것이 바람직하고, 90％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 95％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 비율의 상한은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들어 100％ 이하나, 99％ 이하나, 98％ 이하 등이어도 된다.
SiC 기판(10)의 전체 면적에 대한 제1 영역(1)이 차지하는 비율이 높을수록, 레이저 가공으로 절단한 절단면의 표면 조도가 거칠어지는 것이나, 레이저 가공에서의 절단 시에 SiC 기판(10)에 예기치 못한 갈라짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 레이저광의 흡수 계수의 면 내 변동이 작음으로써, 레이저 가공이 안정화되기 때문이다. 레이저 가공에서 많이 사용되는 YAG(이트륨, 알루미늄, 가닛) 레이저의 레이저광의 파장은 1064nm이다.
도 2는, SiC 기판(10)의 흡수 계수와 SiC 기판(10)에 크랙을 형성하는 데 필요한 레이저의 출력 관계를 나타내는 그래프이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, SiC 기판(10)의 흡수 계수가 높아질수록, 크랙을 형성하기 위해 필요한 레이저의 출력이 높아진다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 흡수 계수의 차가 0.25cm-1의 범위 내이면, 즉 0.25cm-1 이하이면 일정의 레이저 출력으로, SiC 기판(10)에 크랙을 형성할 수 있다. 레이저의 출력이 절단 중에 변동하지 않음으로써, 절단면의 표면 조도가 거칠어지는 것이나 예기치 못한 갈라짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
SiC 기판(10)에 있어서의 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값은, 예를 들어 3.00cm-1 이하이고, 2.75cm-1 이하인 것이 바람직하다. 흡수 계수는, SiC 기판(10)에 포함되는 불순물 농도가 높을수록, 높아진다. 상술한 바와 같이, SiC 기판(10)의 흡수 계수가 높아질수록, 크랙을 형성하기 위해 필요한 레이저의 출력이 높아지기 때문에, 흡수 계수의 최댓값이 작은 SiC 기판(10)은 적은 에너지로 가공할 수 있다.
여기서, SiC 기판(10)의 절단은, 예를 들어 SiC 기판(10)의 칩화, SiC 기판(10)으로부터 더 얇은 기판을 잘라내는 경우 등이 있다.
이어서, 본 실시 형태에 관한 SiC 기판(10)의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다. SiC 기판(10)은, SiC 잉곳을 슬라이스하여 얻어진다. SiC 잉곳은, 예를 들어 승화법에 의해 얻어진다. SiC 잉곳의 성장 조건을 제어함으로써, 본 실시 형태에 관한 SiC 기판(10)을 제작할 수 있다.
도 3은, SiC 잉곳의 제조 장치(30)의 일례인 승화법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 3에 있어서 받침대(32)의 표면과 직교하는 방향을 z 방향, z 방향과 직교하는 일방향을 x 방향, z 방향 및 x 방향과 직교하는 방향을 y 방향으로 한다.
승화법은, 흑연제의 도가니(31) 내에 배치한 받침대(32)에 SiC 단결정을 포함하는 종결정(種結晶)(33)을 배치하고, 도가니(31)를 가열함으로써 도가니(31) 내의 원료 분말(34)로부터 승화한 승화 가스를 종결정(33)에 공급하여, 종결정(33)을 보다 큰 SiC 잉곳(35)으로 성장시키는 방법이다. 종결정(33)은, 예를 들어 [11-20] 방향에 대하여 4도의 오프셋 각을 갖는 SiC 단결정이고, C면을 성장면으로 하여 받침대(32)에 설치된다.
도가니(31)의 주위에는, 예를 들어 단열재를 배치해도 된다. 도가니(31)는, 예를 들어 이중 석영관의 내부에 배치된다. 이중 석영관의 내부는, 아르곤 가스나 도펀트 가스(질소 가스)가 공급되고, 진공 펌프로 배기함으로써 압력이 제어되고 있다. 이중 석영관의 외측에는 코일(36)이 배치되고, 코일(36)에 고주파 전류를 흘림으로써, 도가니(31)가 가열된다.
도가니(31) 내에는, 받침대(32)로부터 도가니(31)의 내측벽을 향하여 확경하는 테이퍼 부재(37)를 배치해도 된다. 테이퍼 부재(37)를 사용함으로써 결정 성장하는 단결정의 직경을 확대할 수 있다. 확경하면서 결정 성장을 행함으로써, 패싯이라고 불리는 고질소 농도 영역을, SiC 잉곳(35)으로부터 SiC 기판(10)을 취득할 때의 유효 영역 외에 배치할 수 있다.
흡수 계수의 면 내 변동이 작은 SiC 기판(10)은, SiC 잉곳(35)의 제작, SiC 기판(10)의 잘라내기, SiC 기판(10)의 측정, 측정 결과의 피드백이라고 하는 처리를 복수회 반복하고, SiC 잉곳(35)의 성장 조건을 변경함으로써 제작할 수 있다. 변경하는 성장 조건은, 예를 들어 SiC 잉곳(35)을 제작할 때의 온도 분포 및 원료 분말(34)에 포함되는 불순물 농도 분포이다.
SiC 잉곳(35)을 제작할 때는, SiC 잉곳(35)의 xy 방향의 외주부의 온도를 내측보다 높게 하고, 원료 분말(34)의 xy 방향의 외주측의 불순물의 농도를 내측보다 높게 한다.
SiC 잉곳(35)에 포함되는 불순물에는, n형의 도펀트로서 의도적으로 도입된 질소와, 로 내 부재나 원료 분말(34)로부터 의도하지 않게 결정 중에 도입되는 불순물이 있다. 의도하지 않게 결정 중에 포함되는 불순물은, 예를 들어 보론, 알루미늄, 티타늄, 바나듐 등이다.
SiC 잉곳(35)으로의 불순물의 도입 경로는, 예를 들어 제1 경로, 제2 경로, 제3 경로가 있다. 제1 경로는, 도펀트 가스가 도가니(31)의 측벽을 통과하여 SiC 잉곳(35)에 도입되는 경로이다. 제2 경로는, 도가니(31) 내의 부재로부터의 탈가스에 포함되는 불순물이 SiC 잉곳(35)에 도입되는 경로이다. 제3 경로는, 원료 분말(34)에 포함되는 불순물이 SiC 잉곳(35)에 도입되는 경로이다.
제1 경로 및 제2 경로에 있어서, 불순물은 xy 방향의 외측으로부터 SiC 잉곳(35)에 도입된다. 그 때문에, 제조 조건을 제어하지 않으면, SiC 잉곳(35)의 외주부는, 내측보다 불순물 농도가 높아지기 쉽다. SiC 잉곳(35)의 외주부의 온도를 높게 함으로써, 제1 경로 또는 제2 경로로 외주부에 도입되는 불순물을 저감시킬 수 있다.
한편으로, 제3 경로에 있어서, 불순물은 z 방향의 하방으로부터 SiC 잉곳(35)에 도입된다. 제1 경로 또는 제2 경로로부터 외주부에 도입되는 불순물을 저감시키기 위해서, SiC 잉곳(35)의 외주부의 온도를 내측보다 높게 하면, 제3 경로로부터 외주부에 도입되는 불순물의 양도 내측보다 적어지고, 제3 경로로부터 SiC 잉곳(35)에 도입되는 불순물이 xy 면 내에서 변동된다. 그래서, 원료 분말(34)의 xy 방향의 외주측의 불순물의 농도를 내측보다 높게 함으로써, SiC 잉곳(35)의 외주부의 온도를 내측보다 높게 한 경우에도, SiC 잉곳(35)에 도입되는 불순물의 xy 방향의 면 내 변동을 작게 할 수 있다.
도가니(31)의 측벽을 통과하는 도펀트 가스양, 도가니(31) 내의 부재로부터의 탈가스양은, 도가니(31)마다 다르고 일정하지 않다. 그 때문에, 제조 장치마다 적절한 온도 조건 및 불순물 농도 조건은 다르다. SiC 잉곳(35)의 xy 방향의 온도 분포, 원료 분말의 불순물 농도 분포는, 복수회의 피드백을 반복함으로써 최적화된다.
피드백할 때에 측정하는 것은, SiC 기판(10)의 흡수 계수의 면 내 분포이다. 흡수 계수의 면 내 분포는, 상술의 수순에 따라서 측정한다. SiC 기판(10)에 있어서, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1 이하인 영역의 면적이 전체 면적의 70％ 미만인 경우에는, 제조 조건을 변경한다.
이와 같이, 복수회의 SiC 잉곳(35)의 결정 성장을 반복하고, 각각의 결과를 피드백함으로써, SiC 잉곳(35)의 결정 성장 조건을 확정한다. 그리고, 확정한 성장 조건에서 SiC 잉곳(35)을 제작하고, 이 SiC 잉곳(35)을 절단함으로써, 본 실시 형태에 관한 SiC 기판(10)을 제작할 수 있다.
구체예를 들면, 본 실시 형태에 관한 SiC 기판(10)은, 이하와 같이 하여 얻어도 된다. (i) SiC 잉곳 제조 시의 온도 분포에 있어서 SiC 잉곳(35)의 외주부의 온도를 내측보다 높게 하고, 또한, 불순물 농도 분포에 있어서 원료 분말(34)의 xy 방향의 외주측의 불순물의 농도를 내측보다 높게 하고, SiC 잉곳(35)의 제작을 행한다. (ii) 얻어진 SiC 잉곳(35)으로부터 SiC 기판(10)을 잘라낸다. (iii) 잘라내진 SiC 기판(10)의 흡수 계수의 측정을 행한다. (iv) 측정된 결과에 따라, 원하는 면 내 변동이 작은 SiC 기판(10)이 얻어질 때까지, (i)에 있어서의 SiC 잉곳의 온도 분포의 온도와 원료 분말의 불순물 농도 분포의 농도를 바꾸고, (i) 내지 (iii)을 복수회 반복한다.
본 실시 형태에 관한 SiC 기판(10)은, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1 이하인 영역의 면적이 전체 면적의 70％ 이상이다. 그 때문에, 일정의 레이저 출력으로 SiC 기판(10)을 레이저 가공할 수 있다. 레이저의 출력이 절단 중에 변동하지 않음으로써, 절단면의 표면 조도가 거칠어지는 것이나 예기치 못한 갈라짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이제까지 SiC 기판(10)을 레이저 가공하는 경우를 예시했지만, SiC 잉곳(35)을 레이저 가공하는 경우도 마찬가지이다. 예를 들어, SiC 잉곳(35)으로부터 SiC 기판(10)을 잘라내는 경우가, SiC 잉곳(35)을 레이저 가공하는 경우에 해당한다. SiC 잉곳(35)의 상태는, SiC 잉곳(35)으로부터 SiC 기판(10)을 잘라내서 평가함으로써 구해진다. SiC 잉곳(35)의 상태는, 잘라내진 SiC 기판(10)의 절단면을 평가함으로써 구해진다. 어디를 절단면으로 할지는, 취득하고 싶은 기판의 종류에 따라 다르지만, 예를 들어 (0001) 평면으로부터 [11-20] 방향에 대하여 4° 기울인 면이다. 목적으로 하는 SiC 기판의 두께는 예를 들어 400㎛ 등이다.
SiC 잉곳(35)을 레이저 가공하는 경우에는, SiC 기판을 잘라내고, 그 절단면을 평가했을 때에, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1 이하인 제1 영역이 차지하는 비율이, 절단면의 전체 면적의 70％ 이상인 것이 바람직하다. 절단면에 있어서의 제1 영역이 차지하는 비율은, 전체 면적의 80％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 90％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 95％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 절단 개소가 상기의 조건을 충족하면, 레이저 가공 시에 절단면의 표면 조도가 거칠어지는 것이나 예기치 못한 갈라짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한 절단면에 있어서, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값은, 예를 들어 3.00cm-1 이하이고, 2.75cm-1 이하인 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 특정한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위 내에 기재된 본 발명의 요지 범위 내에 있어서, 다양한 변형·변경이 가능하다.
[실시예]
「실시예 1」
SiC 잉곳의 제작, SiC 기판의 잘라내기, SiC 기판의 측정, 측정 결과의 피드백이라고 하는 처리를 복수회 반복하고, SiC 잉곳의 성장 조건을 결정하였다. 당해 성장 조건에서 제작한 SiC 잉곳을 절단하여, SiC 기판을 제작하였다.
제작한 SiC 기판은, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1 이하인 제1 영역이 차지하는 비율이 전체 면적의 72％였다. 이 SiC 기판에 대하여 레이저를 조사하였다. 레이저는, 파장 1064nm의 YAG 레이저를 사용하였다.
실시예 1의 SiC 기판에 대하여 레이저 조사를 행함으로써, 갈라짐이나 절결이 발생하지 않고, SiC 기판에 크랙을 형성할 수 있었다. 그리고, SiC 기판(10)을 두께 방향으로 2분할할 수 있었다.
본 발명은, 레이저 가공 시에 가공하기 쉬운, SiC 기판 및 SiC 잉곳을 제공할 수 있다.
1: 제1 영역
10: SiC 기판
30: 제조 장치
31: 도가니
32: 받침대
33: 종결정
34: 원료 분말
35: SiC 잉곳
36: 코일
37: 테이퍼 부재
OF: 오리엔테이션 플랫

Claims (13)

  1. 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1의 범위 내인 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 70％ 이상인, SiC 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 80％ 이상인, SiC 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 90％ 이상인, SiC 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역이 차지하는 비율이, 전체 면적의 95％ 이상인, SiC 기판.
  5. 제1항에 있어서, 직경이 149mm 이상인, SiC 기판.
  6. 제1항에 있어서, 직경이 199mm 이상인, SiC 기판.
  7. 제1항에 있어서, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값이 3.00cm-1 이하인, SiC 기판.
  8. 제1항에 있어서, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값이 2.75cm-1 이하인, SiC 기판.
  9. 제1항에 있어서, 패싯이라고 불리는 고질소 농도 영역 이외의 부분을 포함하고,
    도전형을 결정하는 도펀트와, 불순물로서 도입되는 도펀트를 포함하고,
    상기 도전형을 결정하는 도펀트는, 질소인, SiC 기판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전체 면적에 대한 상기 제1 영역이 차지하는 비율은, 측정점의 스폿 직경을 1mm로 하고, 측정 간격 10mm로 하여, 일방향으로 측정을 행했을 때에, 흡수 계수가 전체 측정점의 흡수 계수의 평균값±0.125cm-1에 들어가는 측정점의 수를, 전체 측정점의 수로 나누고, 100을 곱함으로써 구해지는, SiC 기판.
  11. SiC 기판을 잘라내고, 그 절단면을 평가했을 때에, 파장이 1064nm인 광에 대한 흡수 계수의 최댓값과 최솟값의 차가 0.25cm-1의 범위 내인 제1 영역이 차지하는 비율이, 상기 절단면의 전체 면적의 70％ 이상인, SiC 잉곳.
  12. 제11항에 있어서, 패싯이라고 불리는 고질소 농도 영역 이외의 부분을 포함하고,
    도전형을 결정하는 도펀트와, 불순물로서 도입되는 도펀트를 포함하고,
    상기 도전형을 결정하는 도펀트는, 질소인, SiC 잉곳.
  13. 제12항에 있어서, 상기 전체 면적에 대한 상기 제1 영역이 차지하는 비율은, 측정점의 스폿 직경을 1mm로 하고, 측정 간격 10mm로 하여, 일방향으로 측정을 행했을 때에, 흡수 계수가 전체 측정점의 흡수 계수의 평균값±0.125cm-1에 들어가는 측정점의 수를, 전체 측정점의 수로 나누고, 100을 곱함으로써 구해지는, SiC 잉곳.
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