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公開番号2025105456
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024188186
出願日2024-10-25
発明の名称SiCインゴット、SiC基板の製造方法およびSiCインゴットの評価方法
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】レーザー加工しやすいSiCインゴットを提供する。
【解決手段】このSiCインゴットは、(0001)面からオフセット角分傾いた第1端から第2端に向かって結晶成長したSiC単結晶からなり、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、ファセットとステップフロー成長領域との内側境界と、結晶成長方向とのなす角度θ1が56°以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
（０００１）面からオフセット角分傾いた第１端から第２端に向かって結晶成長したＳｉＣ単結晶からなり、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と、結晶成長方向とのなす角度が５６°以下である、ＳｉＣインゴット。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記第１端から前記第２端に向かって延びる前記内側境界は、前記第１端から前記第２端に向かう厚み方向に対して［－１－１２０］方向に傾く角度が、０°超５６°以下である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項３】
直径が１４９ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項４】
直径が１９９ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項５】
前記第１端と前記第２端との間の前記第１端に対して垂直方向の最大厚みが、１０ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項６】
前記第１端と前記第２端との間の前記第１端に対して垂直方向の最大厚みが、２０ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項７】
前記第１端と前記第２端との間の前記第１端に対して垂直方向の最大厚みが、３０ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項８】
前記第１端と前記第２端との間の前記第１端に対して垂直方向の最大厚みが、４０ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項９】
前記第１端と前記第２端との間の前記第１端に対して垂直方向の最大厚みが、５０ｍｍ以上である、請求項１に記載のＳｉＣインゴット。
【請求項１０】
請求項１～請求項９のいずれか一項に記載のＳｉＣインゴットを作製する工程と、
前記ＳｉＣインゴットを円柱状に加工する工程と、
円柱状に加工された前記ＳｉＣインゴットをスライスする工程と、を備える、ＳｉＣ基板の製造方法。
（【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、ＳｉＣ基板の製造方法およびＳｉＣインゴットの評価方法に関する。
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きている。
【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。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。種結晶上にＳｉＣ単結晶を結晶成長させると、ファセットとステップフロー成長領域とが形成される。
【０００４】
特許文献１には、ＳｉＣ単結晶の製造方法が記載されている。また、特許文献１には、成長初期から成長中期にかけて、ファセット領域の温度を非ファセット領域に比べて低くし、あるいは、ファセット領域の原料ガス濃度を非ファセット領域に比べて高くすると、ファセット領域及びその近傍領域の成長が促進され、ファセット領域の面積が小さくなることが記載されている。
【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】
近年、ＳｉＣインゴットをレーザーで加工することが行われている。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基板を切り出すことが行われている。レーザーを用いてＳｉＣ基板を切り出す際におけるレーザー出力の最適値は、ＳｉＣ単結晶の抵抗値によって異なる。レーザー出力が小さいと十分なクラックが生じない。また、レーザー出力が大きいとＳｉＣ単結晶が破損する。
【０００７】
ＳｉＣインゴットのファセットは、ステップフロー成長したステップフロー成長領域と比較して抵抗値が低い。したがって、ＳｉＣインゴットからＳｉＣ基板を切り出す場合には、ファセットとステップフロー成長領域との境界で、レーザー出力を変更する必要がある。ＳｉＣ基板を切り出す工程におけるレーザー出力の変更の回数が多いほど、生産性が低下する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、レーザー加工しやすいＳｉＣインゴット、および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】
【０００９】
本発明者らは、レーザー加工により、ＳｉＣインゴットからＳｉＣ基板を切り出す際におけるレーザー出力の変更回数を少なくして生産性を向上させるべく、ＳｉＣインゴットの有するファセットの形状に着目し、鋭意検討した。その結果、特定の形状に制御されたファセットを有するＳｉＣインゴットとすればよいことを見出し、本発明を想到した。本発明は、以下の手段を提供する。
【００１０】
［１］（０００１）面からオフセット角分傾いた第１端から第２端に向かって結晶成長したＳｉＣ単結晶からなり、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と、結晶成長方向とのなす角度が５６°以下である、ＳｉＣインゴット。
（【００１１】以降は省略されています）

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