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公開番号2025105455
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024188125
出願日2024-10-25
発明の名称SiCインゴット及びSiC基板の製造方法
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 20060101AFI20250703BHJP(結晶成長)
要約【課題】品質と加工性を両立できる、SiCインゴットを提供することを目的とする。
【解決手段】このSiCインゴットは、ステップフロー成長領域と、ファセットと、を有する。中心を通り<11-20>方向に沿った切断面において、前記ファセットと前記ステップフロー成長領域との内側境界は、結晶成長方向に対して[-1-120]方向に傾く第1斜面と、前記結晶成長方向に対して[11-20]方向に傾く第2斜面と、を有する。前記第1斜面と前記第2斜面との変曲点は、インゴット長の中心位置より、Si面側の第1端側にある。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ステップフロー成長領域と、ファセットと、を有し、
中心を通り＜１１－２０＞方向に沿った切断面において、前記ファセットと前記ステップフロー成長領域との内側境界は、結晶成長方向に対して［－１－１２０］方向に傾く第１斜面と、前記結晶成長方向に対して［１１－２０］方向に傾く第２斜面と、を有し、
前記第１斜面と前記第２斜面との変曲点は、インゴット長の中心位置より、Ｓｉ面又はＳｉ面からオフセット角だけ傾いた面である第１端側にある、ＳｉＣインゴット。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記第１斜面と前記第２斜面との変曲点は、前記第１端から前記結晶成長方向に前記インゴット長の４０％だけシフトした位置より、前記第１端側にある、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項３】
前記第１斜面は、前記第２斜面より前記第１端の近くにある、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項４】
前記第１斜面の前記結晶成長方向に対する傾斜角は、前記第２斜面の前記結晶成長方向に対する傾斜角より小さい、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項５】
前記第１斜面及び前記第２斜面は、前記結晶成長方向に対する傾斜角の絶対値が５°以上である部分を含む、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項６】
前記第１斜面と前記第２斜面とのうち少なくとも一方は、前記結晶成長方向に対する傾斜角の絶対値が１５°以上である部分を含む、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項７】
前記ファセットは、＜１１－２０＞方向の中心を通り＜１１－２０＞方向と直交する面より［１１－２０］方向に位置する、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項８】
前記インゴット長が１０ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項９】
直径が１４５ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項１０】
直径が１９５ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
（【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インゴット及びＳｉＣ基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 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する前の基板をＳｉＣ基板と称し、ＳｉＣエピタキシャル層を積層した後の基板を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される。ＳｉＣインゴットは、種結晶上に、ＳｉＣ単結晶が結晶成長したものである。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載のように、ＳｉＣインゴットを作製する際に、ＳｉＣインゴットにはファセットが形成される。ＳｉＣインゴットを結晶成長する際、結晶成長面の一部はｃ面と平行になり、結晶成長面にｃ面と平行な面が露出する。このｃ面と平行な面は、ステップフロー成長するその他の結晶成長面と結晶成長の様式が異なる。ステップフロー成長した部分とは異なる様式で結晶成長した部分がファセットである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６０５００５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ファセットは、ステップフロー成長した部分より抵抗値が低い。ファセットでは、相対的に窒素の取り込み量が増えるためである。ファセットとステップフロー成長領域との比抵抗の違いは、レーザー加工や放電加工に悪影響を及ぼす。例えば、レーザーでＳｉＣインゴットにクラックを入れ、ＳｉＣインゴットからＳｉＣ基板を切り出す場合、ファセットとステップフロー成長領域との境界で、レーザー出力の変更が必要になる。レーザー出力の変更の回数が増えるほど、加工のスループットが低下する。一方で、特に成長序盤においてファセットが小さくなりすぎると、ファセット内部に貫通螺旋転位（ＴＳＤ）を十分導入できなくなり、異種多形が発生しやすくなる。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、結晶の品質と加工しやすさを両立するＳｉＣインゴット、及び、そのＳｉＣインゴットを用いたＳｉＣ基板の製造方法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】
【０００８】
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。
【０００９】
（１）第１の態様にかかるＳｉＣインゴットは、ステップフロー成長領域と、ファセットと、を有する。このＳｉＣインゴットは、中心を通り＜１１－２０＞方向に沿った切断面において、前記ファセットと前記ステップフロー成長領域との内側境界は、結晶成長方向に対して［－１－１２０］方向に傾く第１斜面と、前記結晶成長方向に対して［１１－２０］方向に傾く第２斜面と、を有する。前記第１斜面と前記第２斜面との変曲点は、インゴット長の中心位置より、Ｓｉ面又はＳｉ面からオフセット角だけ傾いた面である第１端側にある。
【００１０】
（２）上記（１）の態様にかかるＳｉＣインゴットにおいて、前記第１斜面と前記第２斜面との変曲点は、前記第１端から前記結晶成長方向に前記インゴット長の４０％だけシフトした位置より、前記第１端側にあってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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