特許ウォッチ

公開番号2025034726
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141298
出願日2023-08-31
発明の名称SiC基板、SiCエピタキシャルウェハ、半導体基板及びSiCデバイスの製造方法。
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 20060101AFI20250306BHJP(結晶成長)
要約【課題】反りの発生が抑制されたSiC基板、SiCエピタキシャルウェハ又は半導体基板を提供することを目的とする。
【解決手段】本実施形態にかかるSiC基板は、第1主面と、前記第1主面と対向する第2主面とを有し、前記第1主面と前記第2主面はそれぞれ、最外周から少なくとも2mm幅以内に、イオン注入元素を含むイオン注入領域を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、を有し、
前記第１主面と前記第２主面はそれぞれ、最外周から少なくとも２ｍｍ幅以内に、イオン注入元素を含むイオン注入領域を有する、ＳｉＣ基板。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記イオン注入領域の深さは、前記第１主面と前記第２主面のそれぞれから１μｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣ基板。
【請求項３】
前記イオン注入領域における円周方向の引張応力の絶対値は１０ＭＰａ以上である、請求項１に記載のＳｉＣ基板。
【請求項４】
直径が１４５ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣ基板。
【請求項５】
直径が１９５ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣ基板。
【請求項６】
前記イオン注入元素がＳｉ又はＣである、請求項１に記載のＳｉＣ基板。
【請求項７】
前記イオン注入元素がＡｌ、Ｂ、Ｐ、Ｎからなる群から選択されるいずれかである、請求項１に記載のＳｉＣ基板。
【請求項８】
請求項１に記載の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。
【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エピタキシャル層の表面である第１主面と、前記第１主面と対向し前記ＳｉＣ基板の表面である第２主面とはそれぞれ、最外周から少なくとも２ｍｍ幅以内に、イオン注入元素を含むイオン注入領域を有する、ＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項１０】
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面とを有し、
前記第１主面と前記第２主面はそれぞれ、最外周から少なくとも２ｍｍ幅以内に、イオン注入元素を含むイオン注入領域を有する、半導体基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳｉＣ基板及びＳｉＣエピタキシャルウェハ、半導体基板及びＳｉＣデバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 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。ＳｉＣ基板は、ＳｉＣインゴットから切り出すことで作製される。パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等のＳｉＣデバイスは、ＳｉＣエピタキシャルウェハのＳｉＣエピタキシャル層にデバイスを形成後に、ＳｉＣエピタキシャルウェハをチップ化して得られる。
【０００４】
ＳｉＣ基板及びＳｉＣエピタキシャルウェハは、製造過程の内部応力を受けて反る場合がある。例えば、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、反りが発生しやすい。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。
【０００５】
例えば、特許文献１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。例えば、特許文献１には、ＳｉＣ基板が反る湾曲方向に合わせて、片面にイオン注入を行うことで、ＳｉＣ基板の反りを低減できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許出願公開第２０２１／０１９８８０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の反りの低減方法は、ＳｉＣ基板の反りの方向に応じて、いずれかの面にイオン注入を行っている。特許文献１に記載の方法は、ＳｉＣ基板が凸方向に反っているか、凹方向に反っているかに応じて、何れの面のどの位置にイオンを注入するかを制御する必要があり、煩雑である。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、基板の反り方向によらず基板の反りを抑制でき、反りの発生が抑制されたＳｉＣ基板、ＳｉＣエピタキシャルウェハ又は半導体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、外周近傍の両面に、イオン注入により円周方向の引張応力を加えることで、ＳｉＣ基板、ＳｉＣエピタキシャルウェハ又は半導体基板の反りを低減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、第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面とを有し、前記第１主面と前記第２主面はそれぞれ、最外周から少なくとも２ｍｍ幅以内に、イオン注入元素を含むイオン注入領域を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許