KR20190059206A - SiC 잉곳의 성형 방법 - Google Patents

SiC 잉곳의 성형 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) SiC 잉곳을 효율적으로 성형하는 방법을 제공한다.
(해결 수단) SiC 잉곳의 성형 방법은, SiC 잉곳 성장 기대 (2) 로부터 절단된 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 척 테이블 (14) 로 유지하는 유지 공정과, 척 테이블 (14) 에 유지된 원시 SiC 잉곳 (4) 의 단면 (8) 을 연삭하여 평탄화하는 평탄화 공정과, 평탄화된 단면 (8') 으로부터 원시 SiC 잉곳 (4) 의 c 면을 검출하는 c 면 검출 공정과, 평탄화된 단면 (8') 을 연삭하여 c 면에 대해 오프각 (α) 을 갖고 경사진 제 1 단면 (8") 을 형성하는 제 1 단면 형성 공정과, 제 1 단면 (8") 을 척 테이블 (14) 로 유지하여 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 제 1 단면 (8") 과 평행이 되도록 연삭하여 제 2 단면 (6') 을 형성하는 제 2 단면 형성 공정을 포함한다.

Description

SiC 잉곳의 성형 방법{METHOD OF SHAPING SiC INGOT}
본 발명은 SiC 잉곳의 성형 방법에 관한 것이다.
파워 디바이스, LED 등의 디바이스는, 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어, SiC (탄화규소) 웨이퍼의 표면에 복수 형성된다.
원반상의 SiC 웨이퍼는, 원주상의 SiC 잉곳을 와이어 소 등으로 슬라이스하여 형성되지만, 와이어 소의 절삭 부분이 비교적 커서 SiC 잉곳의 80 ％ 가까이가 절삭 부스러기로서 폐기되어 생산 효율이 나쁘다는 문제가 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).
그래서 본 출원인은, SiC 잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 생성해야 하는 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 위치시켜 SiC 잉곳에 레이저 광선을 조사하여, SiC 가 Si (실리콘) 와 C (탄소) 로 분리됨과 함께 c 면을 따라 크랙이 신장된 개질층을 형성하여 SiC 잉곳으로부터 생성해야 하는 웨이퍼를 박리하여 생산 효율의 향상을 도모하는 기술을 제안하였다 (예를 들어 특허문헌 2 참조).
일본 공개특허공보 2010-251638호 일본 공개특허공보 2016-111143호
그러나, SiC 잉곳을 효율적으로 성형하는 방법은 확립되어 있지 않다.
따라서 본 발명의 목적은, SiC 잉곳을 효율적으로 성형하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, SiC 잉곳의 성형 방법으로서, SiC 잉곳 성장 기대로부터 절단된 원시 SiC 잉곳의 절단면을 척 테이블로 유지하는 유지 공정과, 그 척 테이블에 유지된 원시 SiC 잉곳의 단면을 연삭하여 평탄화하는 평탄화 공정과, 평탄화된 그 단면으로부터 원시 SiC 잉곳의 c 면을 검출하는 c 면 검출 공정과, 평탄화된 그 단면을 연삭하여 c 면에 대해 오프각을 갖고 경사진 제 1 단면을 형성하는 제 1 단면 형성 공정과, 그 제 1 단면을 척 테이블로 유지하여 원시 SiC 잉곳의 그 절단면을 그 제 1 단면과 평행이 되도록 연삭하여 제 2 단면을 형성하는 제 2 단면 형성 공정을 구비한 SiC 잉곳의 성형 방법이 제공된다.
바람직하게는, 그 c 면 검출 공정에 있어서, 그 평탄화 공정에 있어서 평탄화된 단면으로부터 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 원시 SiC 잉곳의 내부에 위치시켜 레이저 광선을 원시 SiC 잉곳에 조사하고, SiC 가 Si 와 C 로 분리됨과 함께 크랙이 c 면을 따라 신장되는 개질층을 형성하고, 평탄화된 단면으로부터 그 개질층을 관찰하여 c 면을 검출한다. 바람직하게는, 그 제 1 단면 형성 공정 후, 원시 SiC 잉곳의 둘레면에, 오프각이 형성되는 방향과 평행하게 제 1 오리엔테이션 플랫을 형성함과 함께 그 제 1 단면측으로부터 원시 SiC 잉곳을 보아 그 제 1 오리엔테이션 플랫의 우측에 제 1 오리엔테이션 플랫에 직교하는 제 2 오리엔테이션 플랫을 형성한다. 바람직하게는, 그 제 2 오리엔테이션 플랫은 그 제 1 오리엔테이션 플랫보다 짧게 형성된다.
본 발명에 의하면, 폐기되는 소재량을 억제하여 원시 SiC 잉곳으로부터 SiC 잉곳을 효율적으로 성형할 수 있다.
도 1 의 (a) 는 SiC 잉곳 성장 기대의 정면도, (b) 는 SiC 잉곳 성장 기대로부터 절단된 원시 SiC 잉곳의 사시도.
도 2 의 (a) 는 원시 SiC 잉곳 및 서브스트레이트의 사시도, (b) 는 서브스트레이트가 장착된 원시 SiC 잉곳 및 척 테이블의 사시도, (c) 는 유지 공정이 실시된 상태를 나타내는 사시도.
도 3 은 평탄화 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 4 의 (a) 는 c 면 검출 공정에 있어서 원시 SiC 잉곳의 내부에 개질층이 형성되어 있는 상태를 나타내는 사시도, (b) 는 c 면 검출 공정에 있어서 원시 SiC 잉곳의 내부에 개질층이 형성되어 있는 상태를 나타내는 정면도, (c) 는 내부에 개질층이 형성된 원시 SiC 잉곳의 정면도.
도 5 의 (a) 는 척 테이블과 서브스트레이트 사이에 쐐기가 설치된 상태를 나타내는 정면도, (b) 는 제 1 단면 형성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 정면도.
도 6 의 (a) 는 제 1 및 제 2 오리엔테이션 플랫이 형성된 원시 SiC 잉곳의 정면도, (b) 는 제 1 및 제 2 오리엔테이션 플랫이 형성된 원시 SiC 잉곳의 평면도.
도 7 의 (a) 는 제 2 단면 형성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 정면도, (b) 는 SiC 잉곳의 정면도, (c) 는 SiC 잉곳의 사시도.
이하, 본 발명의 SiC 잉곳의 성형 방법의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1(a) 에는, 적절한 결정 성장 방법에 의해 SiC (탄화규소) 종 결정으로부터 성장시킨 원주상의 육방정 단결정 SiC 의 SiC 잉곳 성장 기대 (2) 가 나타나 있다. 본 실시형태에서는, 와이어 소나 이너 소 등의 절단 장치에 의해 SiC 잉곳 성장 기대 (2) 로부터 적절한 축 방향 치수 (예를 들어 3 ㎝ 정도) 로 절단한 원주상의 원시 SiC 잉곳 (4) 을, 성형해야 하는 SiC 잉곳의 소재로서 사용한다. 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 원시 SiC 잉곳 (4) 은, SiC 잉곳 성장 기대 (2) 로부터 절단되었을 때에 형성된 절단면 (6) 과, SiC 잉곳 성장 기대 (2) 의 결정 성장 시에 형성된 성장 단면 (8) 을 갖는다. 축 방향에 있어서의 일방의 단면인 절단면 (6) 은, 전체적으로는 평탄하지만 요철을 갖는다. 축 방향에 있어서의 타방의 단면인 성장 단면 (8) 은, 전체적으로 돔상 (반구 형상) 이며 요철을 갖는다. 또한, 본 발명의 SiC 잉곳의 성형 방법이 실시되는 원시 SiC 잉곳은, 축 방향에 있어서의 양방의 단면이 절단면이어도 된다.
본 실시형태에서는, 먼저, SiC 잉곳 성장 기대 (2) 로부터 절단된 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 척 테이블로 유지하는 유지 공정을 실시한다. 도 2(a) 를 참조하여 설명하면, 유지 공정에서는, 먼저, 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 에 적절한 접착제를 개재하여 평탄한 원판상의 서브스트레이트 (10) 를 장착시킨다. 서브스트레이트 (10) 의 직경은 원시 SiC 잉곳 (4) 의 직경보다 약간 크다. 또, 도 2(b) 및 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 유지 공정에서 사용할 수 있는 유지 수단 (12) 은, 원형상의 흡착 척 (16) 을 상면에 갖는 원형상의 척 테이블 (14) 이다. 척 테이블 (14) 은, 척 테이블 (14) 의 직경 방향 중심을 지나 상하 방향으로 연장되는 축선을 회전 중심으로 하여 회전 수단 (도시하지 않음) 에 의해 회전됨과 함께, 도 2(c) 에 있어서 화살표 X 로 나타내는 실질상 수평한 X 축 방향으로 이송 수단 (도시하지 않음) 에 의해 진퇴되게 되어 있다. 다공질의 흡착 척 (16) 은 흡인 수단 (도시하지 않음) 에 접속되어 있고, 또, 흡착 척 (16) 의 직경은 서브스트레이트 (10) 의 직경보다 약간 작다.
도 2(b) 및 도 2(c) 를 참조하여 설명을 계속하면, 유지 공정에서는, 상기 서술한 바와 같이 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 에 서브스트레이트 (10) 를 장착시킨 후, 서브스트레이트 (10) 를 아래를 향하게 하여 원시 SiC 잉곳 (4) 을 척 테이블 (14) 에 탑재한다. 원시 SiC 잉곳 (4) 을 척 테이블 (14) 에 탑재할 때에는, 원시 SiC 잉곳 (4) 의 직경 방향 중심과 척 테이블 (14) 의 직경 방향 중심 (회전 중심) 을 정합시킨다. 이어서, 흡착 척 (16) 에 접속된 흡인 수단을 작동시켜 흡착 척 (16) 의 상면에 흡인력을 생성한다. 이로써, 흡착 척 (16) 에 의해 소정의 흡인력으로 서브스트레이트 (10) 를 흡착하고, 서브스트레이트 (10) 를 개재하여 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 척 테이블 (14) 로 유지할 수 있다. 또한, 유지 공정에 있어서 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 에 서브스트레이트 (10) 를 장착시키는 것은, 요철을 갖는 절단면 (6) 을 척 테이블 (14) 로 유지하기 위해서이다. 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 은 요철을 가지고 있기 때문에 절단면 (6) 과 흡착 척 (16) 이 밀착되지 않고, 이 때문에 흡인 수단을 작동시켜도 절단면 (6) 과 흡착 척 (16) 사이에 생긴 간극으로부터 에어가 빨려 들어가, 흡착 척 (16) 에 의해 절단면 (6) 을 흡착할 수 없다. 그래서, 흡인 수단을 작동시켰을 때에 흡착 척 (16) 에 의해 흡착될 정도로 평탄한 서브스트레이트 (10) 를 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 에 장착시킴으로써, 서브스트레이트 (10) 를 개재하여 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 척 테이블 (14) 로 유지할 수 있다.
유지 공정을 실시한 후, 척 테이블 (14) 에 유지된 원시 SiC 잉곳 (4) 의 단면 (본 실시형태에서는 성장 단면 (8)) 을 연삭하여 평탄화하는 평탄화 공정을 실시한다. 평탄화 공정은, 예를 들어 도 3 에 일부를 나타내는 연삭 장치 (18) 를 사용하여 실시할 수 있다. 연삭 장치 (18) 는, 모터 (도시하지 않음) 에 연결되어 상하 방향으로 연장되는 원주상의 스핀들 (20) 과, 스핀들 (20) 의 하단에 고정된 원판상의 휠 마운트 (22) 를 포함한다. 휠 마운트 (22) 의 하면에는 볼트 (24) 에 의해 환상의 연삭 휠 (26) 이 고정되어 있다. 연삭 휠 (26) 의 하면의 외주 가장자리부에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 환상으로 배치된 복수의 연삭 지석 (28) 이 고정되어 있다.
도 3 을 참조하여 설명을 계속하면, 평탄화 공정에서는, 먼저, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 연삭 지석 (28) 의 하방에 위치시킨다. 이 때에는, 척 테이블 (14) 의 회전 중심을 연삭 지석 (28) 이 통과하도록, 연삭 휠 (26) 의 회전 중심에 대해 척 테이블 (14) 의 회전 중심을 변위시킨다. 이어서, 상방으로부터 보아 반시계 방향으로 소정의 회전 속도 (예를 들어 300 rpm) 로 척 테이블 (14) 을 회전 수단에 의해 회전시킨다. 또, 상방으로부터 보아 반시계 방향으로 소정의 회전 속도 (예를 들어 6000 rpm) 로 스핀들 (20) 을 모터에 의해 회전시킨다. 이어서, 연삭 장치 (18) 의 승강 수단 (도시하지 않음) 에 의해 스핀들 (20) 을 하강시켜, 원시 SiC 잉곳 (4) 의 성장 단면 (8) 에 연삭 지석 (28) 을 접촉시킨다. 상기 서술한 바와 같이, 원시 SiC 잉곳 (4) 의 직경 방향 중심과 척 테이블 (14) 의 회전 중심을 정합시키고 있음과 함께, 척 테이블 (14) 의 회전 중심을 연삭 지석 (28) 이 통과하도록 연삭 휠 (26) 의 회전 중심에 대해 척 테이블 (14) 의 회전 중심을 변위시키고 있기 때문에, 척 테이블 (14) 과 연삭 휠 (26) 이 서로 회전하면서 성장 단면 (8) 과 연삭 지석 (28) 이 접촉하면, 성장 단면 (8) 의 전체가 연삭 지석 (28) 에 의해 연삭된다. 그리고, 성장 단면 (8) 에 연삭 지석 (28) 을 접촉시킨 후에는 소정의 연삭 이송 속도 (예를 들어 0.1 ㎛ /s) 로 스핀들 (20) 을 하강시킨다. 이로써, 척 테이블 (14) 에 유지된 원시 SiC 잉곳 (4) 의 성장 단면 (8) 을 연삭하여 평탄화할 수 있다.
평탄화 공정을 실시한 후, 평탄화된 단면으로부터 원시 SiC 잉곳 (4) 의 c 면 ({0001} 면) 을 검출하는 c 면 검출 공정을 실시한다. c 면 검출 공정은, 예를 들어 도 4(a) 에 일부를 나타내는 레이저 가공 장치 (30) 를 사용하여 실시할 수 있다. 레이저 가공 장치 (30) 는, SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 출사하는 레이저 발진기 (도시하지 않음) 와, 레이저 발진기가 출사한 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광하여 피가공물에 조사하는 집광기 (32) 를 구비한다. 또한, 도 4 에 있어서, 원시 SiC 잉곳 (4) 의 성장 단면 (8) 이 평탄화된 단면을 부호 8' 로 나타낸다.
c 면 검출 공정에서는, 먼저, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 집광기 (32) 의 하방에 위치시킨다. 이어서, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 집광점 위치 조정 수단 (도시하지 않음) 에 의해 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점 (FP) 을 평탄화된 단면 (8') 으로부터 원시 SiC 잉곳 (4) 의 내부에 위치시킨다. 이어서, SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (32) 로부터 원시 SiC 잉곳 (4) 에 조사한다. 그렇게 하면, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 조사에 의해 SiC 가 Si (실리콘) 와 C (탄소) 로 분리됨과 함께 Si 와 C 로 분리된 부분으로부터 크랙이 c 면을 따라 신장되는 개질층 (34) 이 형성된다. 그리고, 평탄화된 단면 (8') 으로부터 개질층 (34) 을 관찰하여 c 면을 검출한다. 구체적으로는, 개질층 (34) 의 크랙이 c 면을 따라 신장되는 것으로부터, 단일한 개질층 (34) 으로부터 신장되는 크랙의 평탄화된 단면 (8') 으로부터의 깊이를 복수 지점에서 측정하여 크랙의 경사 각도 및 경사 방향을 검출함으로써, 평탄화된 단면 (8') 에 대한 c 면의 경사 각도 및 경사 방향을 검출한다. 본 실시형태에서는, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 평탄화된 단면 (8') 에 대한 c 면의 기울기 각도는 0.5 도이다. 또한, c 면을 검출하기 위해서는, 1 개의 개질층 (34) 을 형성하면 되고, 따라서 1 발의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 원시 SiC 잉곳 (4) 에 조사하면 되는 바, 1 발만의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 원시 SiC 잉곳 (4) 에 조사하는 것은 곤란하기 때문에, 펄스 레이저 광선 (LB) 을 원시 SiC 잉곳 (4) 에 조사할 때에는 원시 SiC 잉곳 (4) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 적절한 이송 속도로 이동시켜, 원시 SiC 잉곳 (4) 에 복수의 개질층 (34) 을 형성해도 된다. 원시 SiC 잉곳 (4) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 이동시킬 때에는, 집광점 (FP) 에 대해 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 상기 이송 수단에 의해 이동시켜도 되고, 혹은 원시 SiC 잉곳 (4) 에 대해 집광기 (32) 를 적절한 이동 수단 (도시하지 않음) 에 의해 이동시켜도 된다. 이와 같은 레이저 가공 장치 (30) 를 사용하는 c 면 검출 공정은, 예를 들어 이하의 가공 조건으로 실시할 수 있다.
펄스 레이저 광선의 파장 : 1064 ㎚
반복 주파수 : 140 ㎑
평균 출력 : 14 W
펄스 폭 : 4 ns
집광점의 직경 : 3 ㎛
개구 수 (NA) : 0.7
이송 속도 : 765 ㎜/s
집광점의 위치 : 평탄화된 단면으로부터 50 ㎛ 의 깊이
c 면 검출 공정을 실시한 후, 평탄화된 단면 (8') 을 연삭하여 c 면에 대해 오프각을 갖고 경사진 제 1 단면을 형성하는 제 1 단면 형성 공정을 실시한다. 형성해야 하는 제 1 단면과 c 면으로 형성되는 오프각은, 1 도, 4 도, 6 도 등 임의로 설정될 수 있는 바, 본 실시형태에서는 오프각이 4 도인 경우에 대해 설명한다. 상기 서술한 바와 같이 본 실시형태에서는, 평탄화된 단면 (8') 에 대한 c 면의 경사 각도는 0.5 도이므로, 제 1 단면 형성 공정에서는, 먼저, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 오프각 (α) (4 도) 과 c 면의 경사 각도 0.5 도의 차인 3.5 도만큼, 척 테이블 (14) 의 상면에 대해 평탄화된 단면 (8') 을 경사지게 하기 위한 쐐기 (36) 를 척 테이블 (14) 의 상면과 서브스트레이트 (10) 의 하면 사이에 설치한다. 이로써, 척 테이블 (14) 의 상면과 형성해야 하는 제 1 단면 (8") 을 평행하게 함과 함께, 형성해야 하는 제 1 단면 (8") 과 c 면으로 형성되는 오프각 (α) 이 4 도가 되도록 한다. 형성해야 하는 제 1 단면 (8") 은, 평탄화된 단면 (8') 측으로서 c 면 검출 공정에 있어서 형성한 개질층 (34) 보다 하방에 설정된다. 쐐기 (36) 를 설치할 때에는, 먼저, 흡착 척 (16) 에 접속된 흡인 수단의 작동을 정지시키고, 흡착 척 (16) 의 흡인력을 해제하여, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 척 테이블 (14) 로부터 분리한다. 이어서, 상면과 하면이 이루는 각도가 3.5 도인 원판상의 쐐기 (36) 를 흡착 척 (16) 에 흡착시킴과 함께, 적절한 접착제를 개재하여 쐐기 (36) 와 서브스트레이트 (10) 를 고정시킨다.
도 5(b) 를 참조하여 제 1 단면 형성 공정에 대한 설명을 계속하면, 쐐기 (36) 를 설치한 후에 평탄화된 단면 (8') 을 연삭하는 바, 평탄화된 단면 (8') 의 연삭에는 상기 서술한 연삭 장치 (18) 를 사용할 수 있다. 평탄화된 단면 (8') 을 연삭 장치 (18) 로 연삭할 때에는, 먼저, 연삭 장치 (18) 의 바로 아래로부터 X 축 방향으로 이간된 위치에, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 위치시킨다. 이어서, 연삭 장치 (18) 의 승강 수단에 의해 스핀들 (20) 을 하강시키고, 형성해야 하는 제 1 단면 (8") 의 상하 방향 위치와 연삭 지석 (28) 의 하면의 상하 방향 위치를 정합시킨다. 연삭 지석 (28) 의 하면은 척 테이블 (14) 의 상면과 평행하게 배치되어 있기 때문에, 연삭 지석 (28) 의 하면과 형성해야 하는 제 1 단면 (8") 은 평행하다. 이어서, 상방으로부터 보아 반시계 방향으로 소정의 회전 속도 (예를 들어 6000 rpm) 로 스핀들 (20) 을 모터에 의해 회전시킨다. 이어서, 척 테이블 (14) 을 적절한 이송 속도로 이송 수단에 의해 X 축 방향으로 이동시키고, 평탄화된 단면 (8') 을 연삭 지석 (28) 에 접촉시킨다. 이로써, 평탄화된 단면 (8') 을 연삭하여 c 면에 대해 오프각 (α) (본 실시형태에서는 4 도) 을 갖고 경사진 평탄한 제 1 단면 (8") 을 형성할 수 있다. 또한, 제 1 단면 (8") 을 형성할 때에는, 평탄화 공정과 동일하게, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 회전시켜, 회전되고 있는 연삭 지석 (28) 을 원시 SiC 잉곳 (4) 을 향하여 하강시킴으로써, 평탄화된 단면 (8') 을 연삭해도 된다.
본 실시형태에서는, 제 1 단면 형성 공정을 실시한 후, 원시 SiC 잉곳 (4) 의 둘레면에 결정 방위를 나타내는 사각형상의 제 1 오리엔테이션 플랫 및 제 2 오리엔테이션 플랫을 형성한다. 제 1 및 제 2 오리엔테이션 플랫을 형성할 때에는, 먼저, 흡착 척 (16) 의 흡인력을 해제하여 원시 SiC 잉곳 (4) 을 척 테이블 (14) 로부터 떼어냄과 함께, 원시 SiC 잉곳 (4) 으로부터 서브스트레이트 (10) 를 분리한다. 그리고, 공지된 연삭 장치 (도시하지 않음) 또는 공지된 절삭 장치(도시하지 않음) 를 사용하여, 도 6(a) 및 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 A 와 평행하게 제 1 오리엔테이션 플랫 (38) 을 형성함과 함께, 제 1 단면 (8") 측으로부터 원시 SiC 잉곳 (4) 을 보아 제 1 오리엔테이션 플랫 (38) 의 우측에 제 2 오리엔테이션 플랫 (40) 을 형성한다. 제 2 오리엔테이션 플랫 (40) 은 오프각 (α) 이 형성되는 방향 A 와 직교하는 방향에 형성되어 있고, 상방으로부터 보아, 제 2 오리엔테이션 플랫 (40) 의 길이 L2 는 제 1 오리엔테이션 플랫 (38) 의 길이 L1 보다 짧게 형성되어 있다 (L2 ＜ L1).
본 실시형태에서는, 제 1 오리엔테이션 플랫 (38) 및 제 2 오리엔테이션 플랫 (40) 을 형성한 후, 제 1 단면 (8") 을 척 테이블 (14) 로 유지하여 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 제 1 단면 (8") 과 평행이 되도록 연삭하여 제 2 단면을 형성하는 제 2 단면 형성 공정을 실시한다. 제 2 단면 형성 공정은, 예를 들어 상기 서술한 연삭 장치 (18) 를 사용하여 실시할 수 있다. 제 2 단면 형성 공정에서는, 먼저, 제 1 단면 (8") 을 아래를 향하게 하여 원시 SiC 잉곳 (4) 을 척 테이블 (14) 에 탑재하고, 흡착 척 (16) 의 상면에 흡인력을 생성하여, 흡착 척 (16) 으로 제 1 단면 (8") 을 흡착하여 유지한다. 이어서, 연삭 장치 (18) 의 바로 아래로부터 X 축 방향으로 이간된 위치에, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 위치시킨다. 이어서, 연삭 장치 (18) 의 승강 수단에 의해 스핀들 (20) 을 하강시키고, 형성해야 하는 제 2 단면 (6') 의 상하 방향 위치와 연삭 지석 (28) 의 하면의 상하 방향 위치를 정합시킨다. 이어서, 상방으로부터 보아 반시계 방향으로 소정의 회전 속도 (예를 들어 6000 rpm) 로 스핀들 (20) 을 모터에 의해 회전시킨다. 이어서, 척 테이블 (14) 을 적절한 이송 속도로 이송 수단에 의해 X 축 방향으로 이동시키고, 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 연삭 지석 (28) 에 접촉시킨다. 이로써, 절단면 (6) 을 제 1 단면 (8") 과 평행이 되도록 연삭하여 평탄한 제 2 단면 (6') 을 형성할 수 있다. 이와 같이 하여, 도 7(c) 에 나타내는 바와 같이, c 면에 대해 오프각 (α) (본 실시형태에서는 4 도) 을 갖고 경사진 제 1 단면 (8") 과, 제 1 단면 (8") 과 평행한 제 2 단면 (6') 과, 결정 방위를 나타내는 제 1 오리엔테이션 플랫 (38) 및 제 2 오리엔테이션 플랫 (40) 을 갖는 SiC 잉곳 (4') 을 성형할 수 있다. 또한, 제 2 단면 (6') 을 형성할 때에는, 평탄화 공정이나 제 1 단면 형성 공정과 동일하게, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 회전시키고, 회전되고 있는 연삭 지석 (28) 을 원시 SiC 잉곳 (4) 을 향하여 하강시킴으로써, 절단면 (6) 을 연삭해도 된다.
이상과 같이 본 실시형태는, SiC 잉곳 성장 기대 (2) 로부터 절단된 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 척 테이블 (14) 로 유지하는 유지 공정과, 척 테이블 (14) 에 유지된 원시 SiC 잉곳 (4) 의 성장 단면 (8) 을 연삭하여 평탄화하는 평탄화 공정과, 평탄화된 단면 (8') 으로부터 원시 SiC 잉곳 (4) 의 c 면을 검출하는 c 면 검출 공정과, 평탄화된 단면 (8') 을 연삭하여 c 면에 대해 오프각 (α) 을 갖고 경사진 제 1 단면 (8") 을 형성하는 제 1 단면 형성 공정과, 제 1 단면 (8") 을 척 테이블 (14) 로 유지하여 원시 SiC 잉곳 (4) 의 절단면 (6) 을 제 1 단면 (8") 과 평행이 되도록 연삭하여 제 2 단면 (6') 을 형성하는 제 2 단면 형성 공정을 구비하고 있으므로, 연삭 등에 의해 폐기되는 소재량을 억제하여 원시 SiC 잉곳 (4) 으로부터 SiC 잉곳 (4') 을 효율적으로 성형할 수 있다.
또한, 제 1 단면 형성 공정에 대해서는, 본 실시형태에서는 척 테이블 (14) 의 상면과 서브스트레이트 (10) 의 하면 사이에 쐐기 (36) 를 설치하는 예를 설명했지만, 쐐기 (36) 를 설치하지 않고 쐐기 (36) 의 각도분만큼, 원시 SiC 잉곳 (4) 을 유지하고 있는 척 테이블 (14) 을 경사지게 해도 된다. 또, c 면 검출 공정에 있어서는 공지된 라우에법을 사용해도 된다.
2 : SiC 잉곳 성장 기대
4 : 원시 SiC 잉곳
4' : SiC 잉곳
6 : 절단면
6' : 제 2 단면
8 : 성장 단면
8' : 평탄화된 단면
8" : 제 1 단면
12 : 척 테이블
34 : 개질층
38 : 제 1 오리엔테이션 플랫
40 : 제 2 오리엔테이션 플랫
LB : 펄스 레이저 광선
FP : 집광점
α : 오프각
A : 오프각이 형성되는 방향

Claims (4)

  1. SiC 잉곳의 성형 방법으로서,
    SiC 잉곳 성장 기대로부터 절단된 원시 SiC 잉곳의 절단면을 척 테이블로 유지하는 유지 공정과,
    상기 척 테이블에 유지된 원시 SiC 잉곳의 단면을 연삭하여 평탄화하는 평탄화 공정과,
    평탄화된 상기 단면으로부터 원시 SiC 잉곳의 c 면을 검출하는 c 면 검출 공정과,
    평탄화된 상기 단면을 연삭하여 c 면에 대해 오프각을 갖고 경사진 제 1 단면을 형성하는 제 1 단면 형성 공정과,
    상기 제 1 단면을 척 테이블로 유지하여 원시 SiC 잉곳의 상기 절단면을 상기 제 1 단면과 평행이 되도록 연삭하여 제 2 단면을 형성하는 제 2 단면 형성 공정을 구비한 SiC 잉곳의 성형 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 c 면 검출 공정에 있어서, 상기 평탄화 공정에 있어서 평탄화된 상기 단면으로부터 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 원시 SiC 잉곳의 내부에 위치시켜 레이저 광선을 원시 SiC 잉곳에 조사하고, SiC 가 Si 와 C 로 분리됨과 함께 크랙이 c 면을 따라 신장되는 개질층을 형성하고, 평탄화된 상기 단면으로부터 상기 개질층을 관찰하여 c 면을 검출하는 SiC 잉곳의 성형 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단면 형성 공정 후, 원시 SiC 잉곳의 둘레면에, 오프각이 형성되는 방향과 평행하게 제 1 오리엔테이션 플랫을 형성함과 함께 상기 제 1 단면측으로부터 원시 SiC 잉곳을 보아 상기 제 1 오리엔테이션 플랫의 우측에 제 1 오리엔테이션 플랫에 직교하는 제 2 오리엔테이션 플랫을 형성하는 SiC 잉곳의 성형 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 오리엔테이션 플랫은 상기 제 1 오리엔테이션 플랫보다 짧게 형성되는 SiC 잉곳의 성형 방법.
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