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公開番号2024156000
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2024145661,2023070229
出願日2024-08-27,2022-05-31
発明の名称SiCエピタキシャルウェハ
出願人株式会社レゾナック
代理人個人,個人,個人
主分類C30B 29/36 20060101AFI20241024BHJP(結晶成長)
要約【課題】SiCエピタキシャル層を積層する等の表面処理した後の反りを抑制できるSiC基板を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のSiCエピタキシャルウェハは、SiC基板と、前記SiC基板の一面に積層されたSiCエピタキシャル層とを有し、前記SiC基板の直径が195mm以上であり、Warpが50μm以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＳｉＣ基板と、前記ＳｉＣ基板の一面に積層されたＳｉＣエピタキシャル層とを有し、
前記ＳｉＣ基板の直径が１９５ｍｍ以上であり、かつ、前記ＳｉＣ基板のＷａｒｐが５０μｍ以下であり、
Ｗａｒｐが５０μｍ以下である、ＳｉＣエピタキシャルウェハ。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記ＳｉＣエピタキシャル層の表面において、最外周から７．５ｍｍ内側の円周と重なる位置にある支持体と、厚み方向から見て重なる部分を通る面を基準面とした際のＢｏｗが３０μｍ以下である、請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項３】
Ｗａｒｐが３０μｍ以下である、請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項４】
前記ＳｉＣエピタキシャル層の表面において、最外周から７．５ｍｍ内側の円周と重なる位置にある支持体と、厚み方向から見て重なる部分を通る面を基準面とした際のＢｏｗが１０μｍ以下である、請求項２に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項５】
前記ＳｉＣエピタキシャル層の表面において、最外周から７．５ｍｍ内側の円周と重なる位置にある支持体と、厚み方向から見て重なる部分を通る面を基準面とした際のＢｏｗが－３０μｍ以上である、請求項２に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項６】
前記ＳｉＣ基板の板厚が３５０μｍ以下である、請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項７】
ＳｉＣ基板と、前記ＳｉＣ基板の一面に積層されたＳｉＣエピタキシャル層とを有するＳｉＣエピタキシャルウェハであって、
前記ＳｉＣ基板の直径が１９５ｍｍ以上であり、
前記ＳｉＣエピタキシャルウェハのＷａｒｐが５０μｍ以下であり、
前記ＳｉＣエピタキシャルウェハのＷａｒｐから前記ＳｉＣ基板のＷａｒｐを引いた値が０μｍ以上７８μｍ以下である、ＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項８】
前記ＳｉＣエピタキシャルウェハのＷａｒｐから前記ＳｉＣ基板のＷａｒｐを引いた値が０μｍ以上４７μｍ以下である、請求項７に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項９】
ＳｉＣ基板と、前記ＳｉＣ基板の一面に積層されたＳｉＣエピタキシャル層とを有し、
前記ＳｉＣ基板の直径が１９５ｍｍ以上であり、かつ前記ＳｉＣ基板の板厚が３５０μｍ以下であり、
Ｗａｒｐが５０μｍ以下である、ＳｉＣエピタキシャルウェハ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳｉＣエピタキシャルウェハに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて絶縁破壊電界が１桁大きく、バンドギャップが３倍大きい。また、炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて熱伝導率が３倍程度高い等の特性を有する。そのため炭化珪素（ＳｉＣ）は、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。このため、近年、上記のような半導体デバイスにＳｉＣエピタキシャルウェハが用いられるようになっている。
【０００３】
ＳｉＣエピタキシャルウェハは、ＳｉＣインゴットから切り出されたＳｉＣ基板の表面にＳｉＣエピタキシャル層を積層することで得られる。以下、ＳｉＣエピタキシャル層を積層前の基板をＳｉＣ基板と称し、ＳｉＣエピタキシャル層を積層後の基板をＳｉＣエピタキシャルウェハと称する。
【０００４】
ＳｉＣエピタキシャルウェハは、片面にＳｉＣエピタキシャル層を有するため、反る場合がある。ＳｉＣエピタキシャルウェハの反りは、半導体デバイスのプロセスに悪影響を及ぼす。例えば、反りは、フォトリソグラフィー加工における焦点ずれの原因となる。また反りは、搬送プロセス中におけるウェハの位置精度低下の原因となる。さらに、ＳｉＣエピタキシャルウェハは半導体プロセス中の酸化膜積層やイオン注入により、大きな反りが発生する場合がある。
【０００５】
一方で、ＳｉＣエピタキシャル層を積層する前のＳｉＣ基板は平坦であり、ＳｉＣ基板の状態でＳｉＣエピタキシャルウェハの反りや半導体プロセス中の反りを予想することは難しい。例えば、特許文献１には、研磨が完了したＳｉＣ単結晶製品ウェハの反りの値を、研磨工程完了前に予測するために、ラマン散乱光の波数シフト量の差分を用いることが記載されている。特許文献２には、基板の厚み方向においてラマンスペクトルを測定し、厚み方向において応力の分布が低減されている基板が開示されている。また例えば、特許文献３には、結晶学的なストレスを緩和することで、ＳｉＣ基板の反りが低減されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１５－５９０７３号公報
国際公開第２０１９／１１１５０７号
米国特許出願公開第２０２１／０１９８８０４号明細書
特開２００７－２９０８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２には、ラマンシフトを用いて、基板の内部応力の評価をしているが、ラマンシフトには方向の情報は含まれていない。また特許文献１～３には応力を小さくすることが記載されているが、応力を小さくすることだけでは、ＳｉＣエピタキシャルウェハの反りを十分抑制することができなかった。また、特許文献４にはインゴットの周方向の圧縮応力を大きくすることで、インゴットのクラックを抑制することが記載されているが、ＳｉＣエピタキシャルウェハの反りを十分抑制することができなかった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ＳｉＣエピタキシャル層を積層する、酸化膜を積層する、イオン注入を実施する等の表面処理した後の反りを抑制できるＳｉＣ基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、外周近傍の円周方向の引張応力を中心近傍の円周方向の引張応力より大きくすることで、ＳｉＣエピタキシャル層を積層する等の表面処理した後の反りを抑制できることを見出した。すなわち、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【００１０】
（１）第１の態様にかかるＳｉＣ基板は、中心から［１１－２０］方向で外周端から１０ｍｍ内側の点を第１外周点とし、中心から直径１０ｍｍの円内の任意の点を第１中心点とした際に、前記第１外周点における前記第１外周点の円周方向である＜１－１００＞方向の引張応力は、前記第１中心点における前記第１外周点の円周方向と同じ方向である＜１－１００＞方向の引張応力より大きい。
（【００１１】以降は省略されています）

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