TWI839934B

TWI839934B - 碳化矽晶圓以及其製造方法

Info

Publication number: TWI839934B
Application number: TW111141918A
Authority: TW
Inventors: 甄明玉; 具甲烈; 金政圭; 崔正宇; 徐正斗; 朴鍾輝
Original assignee: 南韓商賽尼克股份有限公司
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2022-11-03
Publication date: 2024-04-21

Abstract

本發明揭露一種碳化矽晶圓以及其製造方法。碳化矽晶圓包含上部表面及下部表面，上部表面包含第一目標區，第一目標區基於上部表面的中心而在上部表面的半徑的85%內，基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角，在第一目標區中在第一方向上以15毫米的間隔量測的第一峰值ω角在-1°至+1°內，且第一方向為[1-100]方向及穿過上部表面的中心的方向。

Description

碳化矽晶圓以及其製造方法

本發明是關於一種碳化矽晶圓及其製造方法。

碳化矽(SiC)、矽(Si)、氮化鎵(GaN)、藍寶石(Al₂O₃)、砷化鎵(GaAs)、氮化鋁(AlN)以及類似者的單晶展現出無法根據其多晶矽預期的特性，且因此工業領域中對所述單晶的需求增加。

單晶SiC具有大能帶隙且其最大間隔場(breakfield)電壓及熱導率優於矽(Si)的最大間隔場電壓及熱導率。另外，單晶SiC的載流子遷移率與矽的載流子遷移率相當，且其電子飽和漂移率及擊穿電壓亦較高。歸因於此等特性，期望將單晶SiC應用於需要高效率、高擊穿電壓以及高容量的半導體裝置。

碳化矽藉由液相磊晶(liquid phase epitaxy；LPE)、晶種昇華、化學氣相沈積(chemical vapor deposition；CVD)或類似者生長。在所述方法當中，最常使用的是晶種昇華，此是因為所述方法可產生具有高生長速率的錠形碳化矽，且亦稱為物理氣相輸送(physical vapor transport；PVT)。

舉例而言，作為製備此單晶的方法，日本專利公開案第 2001-114599號揭露藉由以下操作在籽晶上生長單晶錠：在藉由加熱器在可引入有氬氣的真空容器(加熱鍋爐)中加熱的同時，將籽晶的溫度維持在比原料粉末的溫度低10℃至100℃的溫度下。另外，嘗試產生具有較大直徑而無大量缺陷的單晶錠。

因此，已鑒於以上問題進行本發明，且本發明的一個目標是提供一種具有改良的機械性質、極佳結晶度以及較少缺陷的碳化矽晶圓，以及其製造方法。

根據本發明的一個態樣，提供一種碳化矽晶圓，所述碳化矽晶圓包含上部表面及下部表面，其中上部表面包含第一目標區，第一目標區基於上部表面的中心而在上部表面的半徑的85%內，且在第一目標區中，基於在上部表面的中心處量測的搖擺曲線(rocking curve)中的峰值ω角，在第一方向上以15毫米的間隔量測的搖擺曲線中的第一峰值ω角在-0.5°至+0.5°內，且第一方向為[1-100]方向及穿過上部表面的中心的方向。

將由基於(0001)平面為0°至15°中選出的偏離角應用於根據實施例的碳化矽晶圓，且上部表面可為C平面。

在一個實施例中，第一峰值ω角可基於中心處的峰值ω角而在-0.3°至+0.3°的範圍內。

在一個實施例中，第一峰值ω角可基於中心處的峰值ω角而在-0.2°至+0.2°的範圍內。

在一個實施例中，第一峰值ω角基於中心處的峰值ω角而在-0.05°至+0.05°的範圍內。

在一個實施例中，第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率(rate of change)可為0.1°/15毫米或小於0.1°/15毫米。

在一個實施例中，在第一目標區中，在第二方向上以15毫米的間隔量測的第二峰值ω角可基於中心處的峰值ω角而在-0.8°至+0.8°內，且第二方向為[11-20]方向及穿過上部表面的中心的方向。

在一個實施例中，第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率為0.5°/15毫米或小於0.5°/15毫米。

在一個實施例中，第一峰值ω角的變化率可小於第二峰值ω角的變化率。

在一個實施例中，第一峰值ω角的變化率可為第二峰值ω角的變化率的2/3倍或小於2/3倍。

在一個實施例中，下部表面包含第二目標區，第二目標區基於下部表面的中心而在下部表面的半徑的85%內，其中，在第二目標區中，基於在下部表面的中心處量測的搖擺曲線中的峰值ω角，在第三方向上以15毫米的間隔量測的搖擺曲線中的第三峰值ω角在-0.5°至+0.5°內，且第三方向為[1-100]方向及穿過下部表面的中心的方向。

將由基於(0001)平面為0°至15°中選出的偏離角應用於根據實施例的碳化矽晶圓，且下部表面可為Si平面。

根據本發明的另一態樣，提供一種製造碳化矽晶圓的方法，包含：製造碳化矽錠；將碳化矽錠切片；以及研磨經切片的上部表面及下部表面，其中經研磨的上部表面包含第一目標區，第一目標區基於上部表面的中心而在上部表面的半徑的85%內，且在第一目標區中，基於在上部表面的中心處量測的搖擺曲線中的峰值ω角，在第一方向上以15毫米的間隔量測的搖擺曲線中的第一峰值ω角在-0.5°至+0.5°內，且第一方向為[1-100]方向及穿過上部表面的中心的方向。

在一個實施例中，製造碳化矽錠包含：提供具有導熱非等向性(anisotropy)的固持器；將籽晶附著至固持器；以及將碳化矽沈積於籽晶上。在將籽晶附著至固持器時，籽晶可附著至固持器以使得水平地穿過固持器的中心的方向當中熱導率為100W/mK或大於100W/mK的方向與籽晶的[1-100]的方向彼此對應。

根據實施例的碳化矽晶圓在第一方向上具有第一峰值ω角的較小偏差。因此，根據實施例的碳化矽晶圓可沿著第一方向具有增強的晶體特性。因此，根據實施例的碳化矽晶圓可增強相對於第一方向的機械性質。亦即，根據實施例的碳化矽晶圓相對於可能相對較弱的第一方向補充機械性質，因此具有總體增強的機械性質。

特定而言，由於根據實施例的碳化矽晶圓相對於第一方向具有增強的晶體特性，因此即使在晶圓在與第一方向交叉的彎曲軸線上彎曲時，晶圓亦可具有改良的機械性質。

特定而言，諸如底面位錯(basal plane dislocation；BPD)的各種缺陷可具有在與第一方向交叉的方向上延伸的形狀。在此情況下，由於根據實施例的碳化矽晶圓具有第一峰值ω角的較小偏差，因此可最小化由諸如底面位錯的缺陷引起的機械性質的劣化。舉例而言，將第一峰值ω角的偏差設計成較小，且因此可最小化根據實施例的碳化矽晶圓的在與第一方向交叉的方向上因諸如底面錯位的缺陷引起的破裂的出現。

因此，可減小由外部衝擊或應力引起的根據實施例的碳化矽晶圓的破裂。

另外，根據實施例的碳化矽晶圓經設計以使得第一峰值ω角的偏差較小，且因此具有改良的晶體結構且可減少其中的缺陷數目。亦即，在製造碳化矽晶圓時，施加在第一方向上具有相對較高熱導率的固持器。因此，在將碳化矽沈積於籽晶上時，在第一方向上均勻地施加固持器。因此，可有效地抑制具有在與第一方向交叉的方向上延伸的形狀的缺陷。

此外，由於根據實施例的碳矽晶圓在第一方向上具有均勻晶體特性，因此可最小化在與第一方向交叉的方向上作為彎曲軸線的翹曲。

因此，可藉由相對於第一方向最小化第一峰值ω角的偏差來最大化根據實施例的碳化矽晶圓在機械性質可能較弱的方向上的晶體特性。因此，根據實施例的碳化矽晶圓為總體均勻的，具有較強機械性質，且可有效地防止由其衝擊引起的翹曲、缺陷以及破裂。

10:碳化矽晶圓

11:籽晶

12:碳化矽錠

20:坩堝主體

21:坩堝蓋板

22:籽晶固持器

30:原料

40:熱絕緣材料

42:反應腔室

50:加熱構件

61:X射線源光學件

62:X射線偵測器光學件

100:上部表面

200:下部表面

300:倒角部分

CP:中心點

D1,D2:方向

MD:規定間隔

MP:量測點

P:最大峰值

PA:峰值ω角

R:半徑

RC:搖擺曲線

TR:目標區

圖1為示出根據實施例的碳化矽晶圓的透視圖。

圖2為示出根據實施例的碳化矽晶圓的上部表面的平面圖。

圖3為示出根據實施例的碳化矽晶圓的下部表面的平面圖。

圖4為示出量測搖擺曲線的過程的視圖。

圖5為繪示搖擺曲線的實例的曲線圖。

圖6為示出將晶種液滴附著至籽晶固持器的過程的視圖。

圖7為示出製造碳化矽錠的製程的視圖。

[符號描述]

在下文中，將以使得本發明可由本揭露所屬領域中具通常知識者容易地進行的方式詳細地描述本發明的實施例。然而，本發明可以許多不同形式體現，且不應解釋為限於本文中所闡述的實施例。

在本說明書中，除非另外具體陳述，否則當組件稱為「包含」另一組件時，此並不排除其他組件且亦可意謂可更包含其他組件。

在本說明書中，當組件稱為與另一組件「連接」時，不僅包含所述組件直接連接的情況，而且包含其與所述兩個組件之間存在的另一組件連接的情況。

在本說明書中，應理解，當B稱為「在」A「上」時，B直接在A上，或B在A上而兩者之間安置有中間層，且不應解釋為限於B直接在A的表面上的情況。

在本說明書中，包含於馬庫什(Markush)形式的表述中的諸如「其組合」的術語意謂由馬庫什形式的表述中所描述的元素組成的群組中選出的一或多個元素的混合物或組合，且包含由所述元素組成的群組中選出的一或多個元素。

在本說明書中，「A及/或B」意謂「A、B或A及B」。

以單數形式使用的表述解釋為包含呈單數形式或呈複數形式的表述，除非上下文另外清楚地指示。

圖1為示出根據實施例的碳化矽晶圓的透視圖。圖2為示出根據實施例的碳化矽晶圓的上部表面的平面圖。圖3為示出根據實施例的碳化矽晶圓的下部表面的平面圖。圖4為示出量測搖擺曲線的過程的視圖。圖5為繪示搖擺曲線的實例的曲線圖。圖6為示出將晶種液滴附著至籽晶固持器的過程的視圖。圖7為示出製造碳化矽錠的製程的視圖。

如圖1至圖3中所示出，根據實施例的碳化矽晶圓10包含上部表面100及下部表面200。上部表面100及下部表面200面向彼此。上部表面100及下部表面200可實質上平行於彼此。

根據實施例的碳化矽晶圓可為應用由基於(0001)平面為0°至15°中選出的偏離角的晶圓。根據實施例的碳化矽晶圓可為應用由基於(0001)平面為1°至11°中選出的偏離角的晶圓。根據實施例的碳化矽晶圓可為應用由基於(0001)平面為3°至5°中選出的偏離角的晶圓。根據實施例的碳化矽晶圓可為應用基於(0001)平面為4°的偏離角的晶圓。

就此而言，偏離角可為在(0001)平面的法線與上部表面的法線之間的角度。

如圖1至圖3中所示出，根據實施例的碳化矽晶圓更包含倒角部分300。倒角部分300為藉由線性地處理碳化矽晶圓的邊緣的一部分而獲得的部分。

如圖2及圖3中所示出，上部表面100及下部表面200中的各者包含目標區TR。目標區TR為自根據實施例的碳化矽晶圓10的中心點CP至碳化矽晶圓10在向外方向上的半徑R的85%內的區。

如圖2中所示出，上部表面100包含第一方向及第二方向。

第一方向為[1-100]方向及穿過上部表面100的中心點CP的方向。第一方向可為垂直於(1-100)平面與上部表面100相接的直線的方向當中穿過上部表面100的中心點CP的方向。亦即，第一方向可為垂直於上部表面100與[1-100]平面彼此交叉的線的線當中設置於上部表面100上且穿過上部表面100的中心點CP的線所延伸的方向。

第二方向為[11-20]方向及穿過上部表面100的中心點CP的方向。第二方向為垂直於上部表面100與(11-20)平面彼此交叉的線的方向當中穿過上部表面100的中心點CP的方向。亦即，第二方向可為垂直於上部表面100與(11-20)平面彼此交叉的線的線當中設置於上部表面100上且穿過上部表面100的中心點CP的線所延伸的方向。

第一方向及第二方向可實質上垂直於彼此。亦即，第一方向與第二方向之間的角度可為約90°。

如圖3中所示出，下部表面200包含第三方向及第四方向。

第三方向為[1-100]方向及穿過下部表面200的中心點CP 的方向。第三方向可為垂直於(1-100)平面與下部表面200相接的直線的方向當中穿過下部表面200的中心點CP的方向。亦即，第三方向可為垂直於下部表面200與(1-100)平面彼此交叉的線的線當中設置於下部表面200上且穿過下部表面200的中心點CP的線所延伸的方向。

第四方向為[11-20]方向及穿過下部表面200的中心點CP的方向。第四方向為垂直於下部表面200與(11-20)平面彼此交叉的線的方向當中穿過下部表面200的中心點CP的方向。亦即，第四方向可為垂直於下部表面200與(11-20)平面彼此交叉的線的線當中設置於下部表面200上且穿過下部表面200的中心點CP的線所延伸的方向。

第三方向及第四方向可實質上垂直於彼此。亦即，第三方向與第四方向之間的角度可為約90°。

此外，第一方向及第三方向可實質上平行於彼此。第二方向及第四方向可實質上平行於彼此。

另外，倒角部分300可實質上平行於第二方向及第四方向。倒角部分300可基於(1-100)平面的平面方向而形成。亦即，倒角部分300可藉由處理成在(1-100)平面的平面方向上延伸而形成。

碳化矽晶圓10、上部表面100以及下部表面200的中心點CP可意謂其中並未形成倒角部分300的晶圓的幾何中心。亦即，當虛擬圓圈的外圓周與晶圓的不包含倒角部分300的邊緣實質上重合時，對應於虛擬圓圈的中心的部分為晶圓10、上部表面100以及下部表面200的中心點CP。

另外，晶圓的半徑R可為自晶圓的中心點CP至不包含倒角部分300的其餘邊緣的直線距離。另外，目標區TR可具有圓形形狀，且可具有為晶圓10的半徑R的85%的半徑。另外，目標區TR的中心與晶圓10的中心實質上重合。

上部表面100可為C平面，且下部表面200可為Si平面。

以下峰值ω角可藉由以下方法量測。

首先，指定根據實施例的碳化矽晶圓的C平面及Si平面，且指定其中心。隨後，根據各晶面，指定第一方向、第二方向、第三方向以及第四方向。接著，沿著第一方向、第二方向、第三方向以及第四方向以規定間隔MD指定量測點MP。

接著，藉由X射線繞射分析來分析上部表面及下部表面的中心點CP以及各表面的量測點MP，得出各量測點的搖擺曲線，且將對應於搖擺曲線的最大峰值的ω角定義為峰值ω角。

如圖4中所示出，可應用高解析度X射線繞射分析系統(high-resolution X-ray diffraction analysis；HR-XRD系統)進行X射線繞射分析。另外，在X射線繞射分析中，使X射線路徑在晶圓10的[11-20]方向上對準，將X射線源光學件61與X射線偵測器光學件62之間的角度設定成2θ(35°至36°)，且根據晶圓10的偏離角來調整ω(或θ，X射線偵測器光學件)角，以量測搖擺曲線。

另外，當偏離角為X度時，其意謂偏離角被評估為在通常可接受誤差範圍內的X角，且可包含例如在(X-005度)至(X+005度)範圍內的偏離角。

另外，如圖5中所示出，在中心點CP及各量測點MP處量測的搖擺曲線RC可具有最大峰值P，且對應於最大峰值P的ω角為峰值ω角PA。

可在上部表面的目標區中量測第一峰值ω角。可沿著第一方向在具有規定間隔的各量測點處量測第一峰值ω角。舉例而言，可沿著第一方向以由約1毫米至約20毫米中選出的間隔來量測第一峰值ω角。可沿著第一方向以由約1毫米、約3毫米、約5毫米、約10毫米、約15毫米或約20毫米中選出的間隔來量測第一峰值ω角。可沿著第一方向以由約15毫米的間隔來量測第一峰值ω角。

第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.5°至約+0.5°內。

亦即，第一峰值ω角可滿足以下表達式1：[表達式1]Ωc1-0.5°<Ω1<Ωc1+0.5°

其中Ω1為第一峰值ω角，且Ωc1為上部表面的中心處的峰值ω角。

第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.3°至約+0.3°內。第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.2°至約+0.2°內。第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.1°至約+0.1°內。第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.05°至約+0.05°內。第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.03°至約+0.03°內。第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.02°至約+0.02°內。

由於第一峰值ω角具有以上範圍，因此根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第一方向具有增強的機械性質及類似性質，且可具有增強的晶體特性。因此，可防止根據實施例的碳化矽晶圓的總體破裂，且可減少其中的缺陷。

特定言之，可藉由相對於第一方向最小化第一峰值ω角的偏差來最大化根據實施例的碳化矽晶圓在機械性質可能較弱的方向上的晶體特性。因此，根據實施例的碳化矽晶圓為總體均勻的，具有較強機械性質，且可有效地防止由其衝擊引起的翹曲、缺陷以及破裂。

此外，可在上部表面的目標區中量測到第二峰值ω角。可沿著第二方向在具有規定間隔的各量測點處量測第二峰值ω角。舉例而言，可沿著第二方向以由約1毫米至約20毫米中選出的間隔來量測第二峰值ω角。可沿著第二方向以由約1毫米、約3毫米、約5毫米、約10毫米、約15毫米或約20毫米中選出的間隔來量測第二峰值ω角。可沿著第二方向以由約15毫米的間隔來量測第二峰值ω角。

第一峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.8°至約+0.8°內。

亦即，第二峰值ω角可滿足以下表達式2：[表達式2]Ωc1-0.8°<Ω2<Ωc1+0.8°

其中Ω2為第二峰值ω角，且Ωc1為上部表面的中心處的峰值ω角。

第二峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.5°至約+0.5°內。第二峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.3°至約+0.3°內。第二峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.1°至約+0.1°內。第二峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.07°至約+0.07°內。第二峰值ω角可基於在上部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.05°至約+0.05°內。

由於第二峰值ω角具有以上範圍，因此根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第二方向具有增強的機械性質及類似性質，且可具有增強的晶體特性。因此，可防止根據實施例的碳化矽晶圓的總體破裂，且可減少其中的缺陷。

第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率可為0.5°/15毫米或小於0.5°/15毫米。第一峰值ω角的變化率可為各量測點處的第一峰值ω角的變化率的平均值，由以下表達式3表示：[表達式3]｜Ωn-Ωn-1｜/MD

其中Ωn為當前量測點處的峰值ω角，Ωn-1為先前量測點處的峰值ω角，MD為自先前量測點至當前量測點的距離，單位為15毫米，且峰值ω角的量測被視為相對於第一方向自一個末端至另一末端依序進行。亦即，各量測點處的第一峰值ω角的變化率為藉由將相鄰量測點處的峰值ω角之間的差除以間隔而獲得的值。

第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率可為 0.4°/15毫米或小於0.4°/15毫米。第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率可為0.3°/15毫米或小於0.3°/15毫米。第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率可為0.2°/15毫米或小於0.2°/15毫米。第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率可為0.1°/15毫米或小於0.1°/15毫米。第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率可為0.05°/15毫米或小於0.05°/15毫米。第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率的最小值可為0°/15毫米。

第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率可為0.8°/15毫米或小於0.8°/15毫米。第二峰值ω角的變化率可為各量測點處的第二峰值ω角的變化率的平均值，由以下表達式4表示：[表達式4]｜Ωn-Ωn-1｜/MD

其中Ωn為當前量測點處的峰值ω角，Ωn-1為先前量測點處的峰值ω角，MD為自先前量測點至當前量測點的距離，單位為15毫米，且峰值ω角的量測被視為相對於第二方向自一個末端至另一末端依序進行。亦即，各量測點處的第二峰值ω角的變化率為藉由將相鄰量測點處的峰值ω角之間的差除以間隔而獲得的值。

第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率可為0.5°/15毫米或小於0.5°/15毫米。第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率可為0.3°/15毫米或小於0.3°/15毫米。第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率可為0.2°/15毫米或小於0.2°/15毫米。第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率可為 0.1°/15毫米或小於0.1°/15毫米。第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率的最小值可為0°/15毫米。

由於第一峰值ω角的變化率及第二峰值ω角的變化率低如在以上範圍中較低，因此根據實施例的碳化矽晶圓的晶體結構根據所述位置具有總體上較小變化。因此，根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第一方向及第二方向具有改良的晶體結構，且可具有較低應力。

另外，第一峰值ω角的變化率可小於第二峰值ω角的變化率。第一峰值ω角的變化率可為第二峰值ω角的變化率的約2/3倍。第一峰值ω角的變化率可比第二峰值ω角的變化率小約1/2倍。第一峰值ω角的變化率可比第二峰值ω角的變化率小約1/3倍。第一峰值ω角的變化率可為第二峰值ω角的變化率的約1/200倍至約2/3倍。

由於第一峰值ω角的變化率小於第二峰值ω角的變化率，因此根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第一方向展現出進一步加強的機械強度及晶體特性。因此，可藉由進一步加強機械強度及晶體特性可能相對劣化的方向來防止根據實施例的碳化矽晶圓的總體破裂及類似者。另外，根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第一方向及第二方向兩者具有同等增強的機械強度及晶體特性。

可在下部表面的目標區中量測第三峰值ω角。可沿著第三方向在具有規定間隔的各量測點處量測第三峰值ω角。舉例而言，可沿著第三方向以由約1毫米至約20毫米中選出的間隔來量測第三峰值ω角。可沿著第三方向以由約1毫米、約3毫米、約5毫米、約10毫米、約15毫米或約20毫米中選出的間隔來量測第三峰值ω角。可沿著第三方向以由約15毫米的間隔來量測第三峰值ω角。

第三峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.5°至約+0.5°內。

亦即，第三峰值ω角可滿足以下表達式5：[表達式5]Ωc2-0.5°<Ω3<Ωc2+0.5°

其中Ω3為第三峰值ω角，且Ωc2為在下部表面的中心處量測的峰值ω角。

第三峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.3°至約+0.3°內。第三峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.2°至約+0.2°內。第三峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.1°至約+0.1°內。第三峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.05°至約+0.05°內。第三峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.03°至約+0.03°內。

由於第三峰值ω角具有以上範圍，因此根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第三方向具有增強的機械性質及類似性質，且可具有增強的晶體特性。因此，可防止根據實施例的碳化矽晶圓的總體破裂，可減少其中的缺陷。

此外，可在下部表面的目標區中量測第四峰值ω角。可沿著第四方向在具有規定間隔的各量測點處量測第四峰值ω角。舉例而言，可沿著第四方向以由約1毫米至約20毫米中選出的間隔來量測第四峰值ω角。可沿著第四方向以由約1毫米、約3毫米、約5毫米、約10毫米、約15毫米或約20毫米中選出的間隔來量測第四峰值ω角。可沿著第四方向以由約15毫米的間隔來量測第四峰值ω角。

第四峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.8°至約+0.8°內。

亦即，第四峰值ω角可滿足以下表達式6：[表達式6]Ωc2-0.8°<Ω4<Ωc2+0.8°

其中Ω4為第四峰值ω角。

第四峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.5°至約+0.5°內。第四峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.3°至約+0.3°內。第四峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.1°至約+0.1°內。第四峰值ω角可基於在下部表面的中心處量測的峰值ω角而在約-0.05°至約+0.05°內。

由於第四峰值ω角具有以上範圍，因此根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第四方向具有增強的機械性質及類似性質，且可具有增強的晶體特性。因此，可防止根據實施例的碳化矽晶圓的總體破裂，且可減少其中的缺陷。

第三峰值ω角根據第三方向上的位置的變化率可為0.5°/15毫米或小於0.5°/15毫米。第三峰值ω角的變化率可為各量測點處的變化率的平均值，由以下表達式7表示：[表達式7]｜Ωn-Ωn-1｜/MD

其中Ωn為當前量測點處的峰值ω角，Ωn-1為先前量測點處的峰值ω角，MD為自先前量測點至當前量測點的距離，單位為15毫米，且峰值ω角的量測被視為相對於第三方向自一個末端至另一末端依序進行。亦即，各量測點處的變化率為藉由將相鄰量測點處的峰值ω角之間的差除以間隔而獲得的值。

第三峰值ω角根據第三方向上的位置的變化率可為0.4°/15毫米或小於0.4°/15毫米。第三峰值ω角根據第三方向上的位置的變化率可為0.3°/15毫米或小於0.3°/15毫米。第三峰值ω角根據第三方向上的位置的變化率可為0.2°/15毫米或小於0.2°/15毫米。第三峰值ω角根據第三方向上的位置的變化率可為0.1°/15毫米或小於0.1°/15毫米。第三峰值ω角根據第三方向上的位置的變化率的最小值可為0°/15毫米。

第四峰值ω角根據第四方向上的位置的變化率可為0.8°/15毫米或小於0.8°/15毫米。第四峰值ω角的變化率可為各量測點處的變化率的平均值，由以下表達式8表示：[表達式8]｜Ωn-Ωn-1｜/MD

其中Ωn為當前量測點處的峰值ω角，Ωn-1為先前量測點處的峰值ω角，MD為自先前量測點至當前量測點的距離，單位為15毫米，且峰值ω角的量測被視為相對於第四方向自一個末端至另一末端依序進行。亦即，各量測點處的變化率為藉由將相鄰量測點處的峰值ω角之間的差除以間隔而獲得的值。

第四峰值ω角根據第四方向上的位置的變化率可為0.5°/15毫米或小於0.5°/15毫米。第四峰值ω角根據第四方向上的位置的變化率可為0.3°/15毫米或小於0.3°/15毫米。第四峰值ω角根據第四方向上的位置的變化率可為0.2°/15毫米或小於0.2°/15毫米。第四峰值ω角根據第四方向上的位置的變化率可為0.1°/15毫米或小於0.1°/15毫米。第四峰值ω角根據第四方向上的位置的變化率的最小值可為0°/15毫米。

由於第三峰值ω角的變化率及第四峰值ω角的變化率低如在以上範圍中較低，因此根據實施例的碳化矽晶圓的晶體結構根據所述位置具有較小變化。因此，根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第三方向及第四方向具有改良的晶體結構，且可具有較低應力。

根據實施例的碳化矽晶圓在第一方向上具有第一峰值ω角的較小偏差。因此，根據實施例的碳化矽晶圓可相對於第一方向具有增強的晶體特性。因此，根據實施例的碳化矽晶圓可增強相對於第一方向的機械性質及類似性質。

舉例而言，由於根據實施例的碳化矽晶圓相對於第一方向具有增強的晶體特性，因此即使在晶圓在與第一方向交叉的彎曲軸線上彎曲時，晶圓亦可具有改良的機械特性。

特定而言，諸如底面位錯(BPD)的各種缺陷可具有在與第一方向交叉的方向上延伸的形狀。在此情況下，由於根據實施例的碳化矽晶圓具有第一峰值ω角的較小偏差，因此可最小化由諸如底面位錯的缺陷引起的機械性質的劣化。舉例而言，將第一峰值ω角的偏差設計成較小，且因此可最小化根據實施例的碳化矽晶圓的在與第一方向交叉的方向上因諸如底面錯位的缺陷引起的破裂的出現。

根據實施例的碳化矽晶圓在晶體特性及機械性質可能相對較弱的第一方向上補充晶體結構，藉此實現總體改良的剛性及防破裂(craking prevention)。

根據實施例的碳化矽可藉由各種方法設計，以便相對於第一方向具有改良的晶體結構。

因此，可藉由相對於第一方向最小化第一峰值ω角的偏差來最大化根據實施例的碳化矽晶圓的在機械性質可能較弱的方向上的晶體特性。因此，根據實施例的碳化矽晶圓為總體均勻的，具有較強機械性質，且可有效地防止由其衝擊引起的翹曲、缺陷以及破裂。

參考圖6及圖7，可如下製造根據實施例的碳化矽晶圓。

首先，可製造碳化矽錠。藉由應用物理氣相輸送(PVT)方法來製造碳化矽錠以便具有大面積及較少缺陷。

製造根據實施例的碳化矽錠12的方法可包含製備步驟、原料裝載步驟以及生長步驟。

製備步驟為製備坩堝總成的步驟，所述坩堝總成包含具有內部空間的坩堝主體20及用於覆蓋坩堝主體的坩堝蓋板21。

原料裝載步驟為將原料30裝載至坩堝總成中且自原料以規定間隔將籽晶置放於原料上的步驟。

坩堝主體20可具有例如以下結構：具有具備上部開口的圓柱形形狀，且使得碳化矽原料能夠裝載至其內部中。坩堝主體20可具有1.70公克/立方公分至1.90公克/立方公分的密度。坩堝主體20的材料可包含石墨。

坩堝蓋板21可具有1.70公克/立方公分至1.90公克/立方公分的密度。坩堝蓋板21的材料可包含石墨。坩堝蓋板21可具有完全覆蓋坩堝主體20的開口的形狀。

作為坩堝蓋板21，可應用部分覆蓋坩堝主體20的開口或包含通孔(未繪示)的坩堝蓋板21。在此情況下，可控制下文將描述的晶體生長氛圍中的蒸汽輸送速度。

另外，籽晶固持器22設置於坩堝蓋板21上。籽晶固持器22可耦接至坩堝蓋板21。籽晶固持器22可附接至坩堝蓋板21。籽晶固持器22可與坩堝蓋板21一體地形成。

坩堝蓋板21可具有約10毫米至約50毫米的厚度。另外，籽晶固持器22可具有約1毫米至約10毫米的厚度。

為了製造碳化矽錠，製備了籽晶。籽晶可為應用為由相對於(0001)平面為0至8°中選出的角度的偏離角的晶圓中的任一者。

籽晶可為4H SiC錠，所述4H SiC錠實質上為其缺陷及多形混合降至最低的單晶。碳化矽籽晶可由4H SiC製成。

籽晶的直徑可為4吋或大於4吋、5吋或大於5吋，且進一步為6吋或大於6吋。更特定而言，籽晶的直徑可為4吋至12吋、4吋至10吋或6吋至8吋。

籽晶黏著至籽晶固持器。籽晶固持器包含石墨。籽晶固持器可由石墨製成。籽晶固持器可包含非等向性石墨。更特定而言，籽晶固持器可由非等向性石墨製成。

籽晶固持器可具有高熱導率。籽晶固持器可在水平方向上具有高熱導率。籽晶固持器可在至少一個方向上具有約100W/mK或大於100W/mK的熱導率。籽晶固持器可在至少一個方向上具有約110W/mK或大於110W/mK的熱導率。籽晶固持器可在至少一個方向上具有約120W/mK或大於120W/mK的熱導率。籽晶固持器可在至少一個方向上具有約130W/mK或大於130W/mK的熱導率。籽晶固持器可在至少一個方向上具有約140W/mK或大於140W/mK的熱導率。籽晶固持器可在至少一個方向上具有約150W/mK或大於150W/mK的熱導率。

如圖6中所示出，當籽晶11黏著至籽晶固持器22時，籽晶11可與籽晶固持器22對準且黏著至籽晶固持器22。籽晶11的[1-100]方向(D2)可平行於籽晶固持器22的水平方向當中具有最高熱導率的方向D1。籽晶11的第一方向D2可與籽晶固持器22的水平方向當中具有最高熱導率的方向D1重合。

籽晶及籽晶固持器可黏著至彼此，使得籽晶的第一方向與籽晶固持器的水平方向當中熱導率為約100W/mK或大於100 W/mK的方向重合。籽晶及籽晶固持器可黏著至彼此，使得籽晶的第一方向與籽晶固持器的水平方向當中熱導率為約110W/mK或大於110W/mK的方向重合。

另外，坩堝蓋板21與籽晶固持器22可彼此一體地形成。另外，坩堝蓋板21及籽晶固持器22可由石墨形成。在此情況下，坩堝蓋板21及籽晶固持器22可在至少一個方向上具有約100W/mK或大於100W/mK的熱導率。在此情況下，坩堝蓋板21及籽晶固持器22可在至少一個方向上具有約110W/mK或大於110W/mK的熱導率。另外，坩堝蓋板21及籽晶固持器22可根據方向具有實質上相同的熱導率。

另外，籽晶及籽晶固持器可黏著至彼此，使得籽晶的第一方向與坩堝蓋板的水平方向當中熱導率為約100W/mK或大於100W/mK的方向重合。籽晶及籽晶固持器可黏著至彼此，使得籽晶的第一方向與坩堝蓋板的水平方向當中熱導率為約110W/mK或大於110W/mK的方向重合。

另外，在坩堝蓋板21及籽晶固持器22中，籽晶的第一方向可與籽晶固持器22的水平方向當中具有最高熱導率的方向實質上重合。

另外，籽晶及籽晶固持器藉由黏著劑層彼此黏著。黏著劑層包含石墨填充物及碳化物，諸如酚系樹脂。黏著劑層可具有低孔隙率。另外，石墨填充物可在第一方向上對準以在第一方向上具有相對較高的熱導率。

如上文所描述，由於籽晶固持器中具有高熱導率的方向與籽晶的第一方向重合，因此當碳化矽自籽晶生長時，碳化矽可在第一方向上剛性地生長。

籽晶可經安置以使得C平面面朝下。

隨後，在坩堝中裝載用於製造碳化矽錠的原料。

原料30包含碳源及矽源。特定而言，原料30可包含碳-矽源，或可更包含碳源及/或矽源。可施加高碳樹脂(例如，酚系樹脂)或類似者作為碳源，且可施加矽粒子作為矽源，但本發明不限於此。更特定而言，可施加碳化矽粒子作為原料。

作為原料30，相對於總原料，可以15重量%或小於15重量%、10重量%或小於10重量%，或5重量%或小於5重量%的量包含大小為75微米或小於75微米的粒子。因此，當施加相對較小量的具有較小大小的粒子作為原料時，減少了錠中缺陷的出現且其亦較適合於控制過飽和，且可製造能夠提供具有更增強的晶體特性的晶圓的碳化矽錠。

作為原料30，可施加呈粒子直徑(D50)為130微米至400微米的粒子形式的原料，且呈粒子形式的原料可相互連接(internecked)或不相互連接。當施加具有此粒子直徑的原料時，可製造提供具有更優良晶體特徵的晶圓的碳化矽錠。

在原料裝載步驟中，坩堝總成可具有1.5：1至2.7：1的坩堝總成與原料30的重量比(Rw)。在此情況下，坩堝總成的重量是指不包含原料的坩堝總成的重量。特定而言，不論是否將晶種固持器施加至坩堝總成，坩堝總成的重量均為不包含經組裝坩堝總成(包含籽晶)中的所添加原料的重量的值。

當重量比小於1.5時，晶體生長氛圍中的過飽和度過度增加，且錠的晶體品質可相當劣化。當重量比超過2.7時，過飽和降低，從而使得錠的晶體品質劣化。

重量比可在1.6至2.6的範圍內，且可在1.7至2.4的範圍內。在此重量比範圍內，可製造具有極佳缺陷特性或結晶度特性的錠。

在坩堝總成中，自原料30所處的最低表面至籽晶11的表面的長度與坩堝主體20的內部空間的直徑的比率可大於1：1且等於或小於25：1。

生長步驟為如下步驟：將坩堝主體20的內部空間調整為晶體生長氛圍，以氣相輸送原料且將其沈積至籽晶上，且配置自籽晶生長的碳化矽錠。

生長步驟包含將坩堝總成的內部空間調節為晶體生長氛圍的過程。特定而言，生長步驟可藉由以下方式進行：用熱絕緣材料40包覆坩堝總成；配置包含坩堝總成及圍繞其包覆的熱絕緣材料的反應容器(未繪示)；將反應容器置放於諸如石英套管的反應腔室中；以及接著藉由加熱構件來加熱坩堝或類似者。

反應容器定位於反應腔室42中以藉由加熱構件50將坩堝主體20的內部空間誘發至適用於晶體生長氛圍的溫度。此溫度為晶體生長氛圍中的重要因素之一，且藉由控制諸如壓力及氣體移動的條件來形成更合適的晶體生長氛圍。熱絕緣材料40可定位於反應腔室42與反應容器之間以更容易地幫助形成及控制晶體生長氛圍。

在生長氛圍中，熱絕緣材料40可能影響坩堝主體內部或反應容器內部的溫度梯度。特定而言，熱絕緣材料可包含石墨絕緣材料，且更特定而言，熱絕緣材料可包含基於嫘縈的石墨毛氈或基於瀝青的石墨毛氈。

在實施例中，可應用密度為0.12公克/立方公分至0.30公克/立方公分的熱絕緣材料。在實施例中，可應用密度為0.13公克/立方公分至0.25公克/立方公分的熱絕緣材料。在實施例中，可應用密度為0.14公克/立方公分至0.20公克/立方公分的熱絕緣材料。

當應用密度小於0.14公克/立方公分的熱絕緣材料時，所生長錠可具有凹入形狀，且可能出現6H-SiC多形現象，從而使得錠品質劣化。

當應用密度大於0.30公克/立方公分的熱絕緣材料時，所生長錠可能過度凸出，且邊緣的生長速率可能降低，以降低錠的良率或增加錠中裂痕的出現。

當所應用熱絕緣材料的密度為0.12公克/立方公分至0.30公克/立方公分時，可進一步提昇錠的品質，且應用密度為0.14公克/立方公分至0.20公克/立方公分的熱絕緣材料更適合於控制錠生長過程中的晶體生長氛圍且使具有較高品質的錠生長。

熱絕緣材料可具有73體積%至95體積%的孔隙率。熱絕緣材料可具有76體積%至93體積%的孔隙率。熱絕緣材料可具有81體積%至91體積%的孔隙率。當應用具有此孔隙率的熱絕緣材料時，錠中裂痕的出現可進一步減少。

熱絕緣材料可具有0.21兆帕(MPa)或大於0.21兆帕的抗壓強度。熱絕緣材料可具有0.49兆帕或大於0.49兆帕的抗壓強度。熱絕緣材料可具有0.78兆帕或大於0.78兆帕的抗壓強度。另外，熱絕緣材料可具有3兆帕或小於3兆帕的抗壓強度，且可為25兆帕或小於25兆帕。當熱絕緣材料具有此抗壓強度時，熱穩定性/機械穩定性極佳，且灰化出現的機率降低，且因此，可製造具有較高品質的SiC錠。

熱絕緣材料可具有20毫米或大於20毫米，或30毫米或大於30毫米的厚度。另外，熱絕緣材料可具有150毫米或小於150毫米、120毫米或小於120毫米，或80毫米或小於80毫米的厚度。當所應用熱絕緣材料的厚度在此等範圍內時，可充分獲得熱絕緣效應而不會不必要地浪費熱絕緣材料。

熱絕緣材料40可具有0.12公克/立方公分至0.30公克/立方公分的密度。熱絕緣材料40可具有72體積%至90體積%的孔隙率。當應用此熱絕緣材料時，可抑制具有凹入或過度凸起形狀的錠的生長，且可減少錠中劣化的多晶品質或裂痕的出現。

晶體生長氛圍可經由加熱構件50在反應腔室42外部進行加熱而產生，且可在減壓氛圍及/或惰性氛圍(例如，Ar氛圍、N₂氛圍或其混合氛圍)下藉由在加熱時同時或單獨地減小壓力以移除空氣而產生。

晶體生長氛圍藉由將原料氣相輸送至籽晶的表面來誘導碳化矽晶體的生長，從而生長成錠100。

在晶體生長氛圍中，可應用生長溫度為2,100℃至2,450℃且生長壓力為1托(torr)至100托的條件。當應用此溫度及壓力時，可更有效地製造碳化矽錠。

特定而言，晶體生長氛圍可具有生長溫度為2,100℃至2,450℃(其為坩堝的上部表面溫度及下部表面溫度)且生長壓力為1托至50托的條件。更特定而言，晶體生長氛圍可具有生長溫度為2,150℃至2,450℃(其為坩堝的上部表面溫度及下部表面溫度)且生長壓力為1托至40托的條件。

更特定而言，晶體生長氛圍可具有生長溫度為2,150℃至2,350℃(其為坩堝的上部表面溫度及下部表面溫度)且生長壓力為1托至30托的條件。

當應用上述晶體成長氛圍時，此更適合於本發明的製造方法及類似者及製造具有較高品質的碳化矽錠。

碳化矽錠12含有4H SiC且可具有具備凸出或平坦形狀的表面。

當碳化矽錠12的表面形成為具有凹入形狀時，除預期的4HSiC晶體以外，可混合諸如6H-SiC的其他多形體，此可劣化碳化矽錠的品質。另外，當碳化矽錠的表面形成為具有過度凸起形狀時，錠自身中可出現裂痕，或晶體在加工成晶圓時可能破裂。

在此情況下，基於翹曲度而判定碳化矽錠12是否為具有過度凸起形狀的錠，且在本說明書中製造的碳化矽錠的翹曲度為20毫米或小於20毫米。

將翹曲度判定為在將已完成碳化矽錠的生長的樣本置放於表面平板上，且藉由基於錠的後表面的高度量規來量測錠的中心及邊緣的高度之後的值(中心高度-邊緣高度)。翹曲度的正值意謂凸度，0意謂平坦度，且翹曲度的負值意謂凹度。

特定而言，碳化矽錠12可具有具備凸入形狀或平坦形狀的表面，且可具有0毫米至14毫米、0毫米至11毫米或0毫米至8毫米的翹曲度。具有此翹曲度的碳化矽錠可使得晶圓處理更容易且減少破裂的出現。

碳化矽錠12可為4H SiC錠，所述4H SiC錠實質上為其缺陷或多晶混合降至最低的單晶。碳化矽錠12實質上由4H SiC製成且可具有凸起或平坦表面。

碳化矽錠12具有可出現於碳化矽錠中的減少數目的缺陷，且因此可提供具有較高品質的碳化矽晶圓。

藉由本說明書的方法製造的碳化矽錠在其表面上具有減少的凹陷，且特定而言，包含於直徑為4吋或大於4吋的錠的表面中的凹陷可為10k/cm²或小於10k/cm²。

在本說明書中，碳化矽錠的表面凹陷量測如下：用光學顯微鏡觀察到總共五個位點，即：中心部分(不包含錠的表面上的小平面)的一個位點，及在自碳化矽錠的邊緣至中心部分的方向上向內安置約10毫米的3點鐘、6點鐘、9點鐘以及12點鐘方向上的四個位點，且量測各位置處每單位面積(1平方公分)的凹陷，且接著使用其平均值來評估錠表面上的凹陷。

舉例而言，碳化矽錠可藉由使用外部碾磨設備對錠的外部邊緣部分進行外部碾磨、切片成一定厚度且接著進行諸如邊緣碾磨、表面研磨以及研磨的處理。

切片步驟為藉由將碳化矽錠切片成具有一定偏離角來配置經切片晶體的步驟。偏離角基於4H SiC中的(0001)平面。偏離角可尤其為由0°至15°中選出的角度，可為由0°至12°中選出的角度，且可為由0°至8°中選出的角度。

切片可藉由習知地用於製造晶圓的切片方法來執行。舉例而言，可使用用金剛石線或塗覆有金剛石研磨漿的線切割，及用部分地塗覆有金剛石的刀片或滾輪切割，但本發明不限於此。

可考慮到待製造晶圓的厚度來調整經切片晶體的厚度，且可考慮到晶圓在如下描述的碾磨步驟中進行研磨之後的厚度將經切片晶體切片成適當厚度。

另外，切片在遠離碳化矽錠的外部圓周表面與第二方向相接的點約3°的位置開始，且在第二方向上繼續進行。亦即，切片繼續進行的方向可為與第二方向偏離約3°的方向。亦即，用於切片的鋸切絲的移動方向可為垂直於第二方向的方向及傾斜約3°的方向。亦即，鋸切線的延伸方向為垂直於第二方向的方向及傾斜約3°的方向，且碳化矽錠在自第二方向傾斜約3°的方向上逐漸被切割，且可被切割。

因此，在切片過程中，可最小化第一方向上的應力的出現。亦即，在切片過程中，由於在切片過程中未在第一方向上施加壓力，因此第一方向上的應力最小化，且第一方向上的峰值ω角的偏差可最小化。

研磨步驟為藉由將經切片晶體碾磨成300微米至800微米的厚度來形成碳化矽晶圓的步驟。

在研磨步驟中，可應用通常應用於製造晶圓的碾磨方法。舉例而言，在執行諸如研光(lapping)及/或碾磨的製程之後，可進行研磨或類似者。

在下文中，將參考特定實例更詳細地描述實施例。以下實例僅出於輔助理解的說明性目的且並不意欲限制本說明書中所揭露的本發明的範疇。

<實例及比較例的樣品製備>

將包含SiC粒子的粉末裝載至石墨坩堝主體中。將SiC籽晶及籽晶固持器設置於粉末上方。此時，藉由一般方法將SiC籽晶(4H SiC單晶，6吋)的C平面固定成面向坩堝的下部部分。另外，坩堝蓋板及籽晶晶種固持器由石墨一體地形成，且坩堝蓋板及籽晶固持器兩者均具有圓盤形狀。在此情況下，坩堝蓋板具有約20毫米的厚度，坩堝蓋板具有約210毫米的直徑，籽晶固持器具有約3毫米的厚度，且籽晶固持器具有約180毫米的直徑。另外，籽晶的上部表面與籽晶的(11-20)平面彼此交叉的第一方向與籽晶固持器的特定方向彼此重合。另外，如下表1中所繪示來量測坩堝蓋板及籽晶固持器基於與第一方向重合的方向的熱導率。

用坩堝蓋板覆蓋其中設置有籽晶及籽晶固持器的坩堝主體，且用熱絕緣材料包覆，且接著置放於配備有加熱線圈作為加熱構件的反應腔室中。

在此情況下，應用密度為0.19公克/立方公分、孔隙率為85%且抗壓強度為0.37兆帕的石墨毛氈作為熱絕緣材料。

使坩堝內部減壓以產生真空狀態，且接著向其中緩慢注入氬氣以使得坩堝內部達至大氣壓力，且接著再次緩慢使坩堝內部減壓。同時，坩堝內部的溫度以約3℃/分鐘的加熱速率緩慢升高達至2,000℃，且以約5℃/分鐘的加熱速率緩慢升高達至2,350℃。

隨後，在溫度為2,350℃且壓力為20托的條件下使SiC錠自SiC籽晶生長100小時。

隨後，藉由金剛石線鋸相對於自垂直於第一方向的第二方向偏離約3°的方向對SiC錠進行切割，且藉由倒角製程、碾磨製程以及研磨製程進行處理。因此，製造相對於(0001)平面具有4°偏離角的SiC晶圓。在比較例中，相對於第一方向切割SiC錠。

<實例及比較例的物理性質評估>

(1)搖擺曲線

藉由使用高解析度X射線繞射分析系統(HR-XRD系統，Rigaku SmartLab高解析度X射線繞射系統)，實例的晶圓中的各者的[11-20]方向與X射線路徑對準，將X射線源光學件與X射線偵測器光學件之間的角度設定成2θ(35°至36°)，且接著根據晶圓的偏離角來調整ω(或θ，X射線偵測器光學件)角以進行量測。

X射線功率為9千瓦，應用Cu作為X射線目標，且測角計解析度為0.0001。

在C平面中量測HR-XRD，且在第一方向上以約15毫米的間隔在C平面的中心處量測HR-XRD達至距中心約60毫米，藉此得出各量測點處的搖擺曲線。另外，在第二方向上以約15毫米的間隔量測HR-XRD達至距中心約60毫米，藉此得出各量測點處的搖擺曲線。

(2)落球測試

將根據實例及比較例製造的碳化矽晶圓中的各者切割成50毫米×50毫米的大小，且用裸眼觀察根據杜邦(DuPont)衝擊測試及30公克重物的碰撞的位能，各樣品中存在或不存在裂痕。重物自約100毫米的高度自由落下，且以約0.0294焦耳的位能與樣品碰撞。用裸眼觀察存在或不存在裂痕。

O：無裂痕

X：存在裂痕

(3)平坦度

藉由平坦度測試儀(FT-900，NIDEK)來量測根據實例及比較例製造的晶圓中的各者的平坦度(翹曲(warp)及弓曲(bow))。

<實例及比較例的物理特性的評估結果>

各搖擺曲線中在第一方向上的第一峰值ω角展示於下表2中。各量測點距中心的距離以毫米為單位，且第一峰值ω角的單位為度(°)。

各搖擺曲線中在第二方向上的第二峰值ω角展示於下表 3中。各量測點距中心的距離以毫米為單位，且第二峰值ω角的單位為度(°)。

第一峰值ω角根據第一方向上的位置的變化率、第二峰值ω角根據第二方向上的位置的變化率、平坦度以及落球測試結果展示於下表4中。

根據實例的碳化矽晶圓具有峰值ω角的較小偏差及峰值ω角的較小變化率，且因此具有增強的機械剛性及平坦度(翹曲及弓曲)。

儘管已詳細描述本發明的例示性實施例，但本發明的範疇不限於此，且由所屬領域中具通常知識者使用如以下申請專利範圍中所定義的本發明的基本概念作出的各種修改及改良屬於本發明的範疇內。