炭化珪素単結晶の製造方法および炭化珪素ウエハ
【課題】 大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができるＳｉＣ単結晶の製造方法とその方法により得られたＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハを提供する。
【解決手段】 ＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部を切除または溝切りする工程と、切除または溝切り後の基板を種基板としてこの種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる工程とを含むＳｉＣ単結晶の製造方法である。また、このＳｉＣ単結晶の製造方法により得られたＳｉＣ単結晶からなり、小傾角粒界の数が１０本以下であるＳｉＣウエハである。
【解決手段】 ＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部を切除または溝切りする工程と、切除または溝切り後の基板を種基板としてこの種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる工程とを含むＳｉＣ単結晶の製造方法である。また、このＳｉＣ単結晶の製造方法により得られたＳｉＣ単結晶からなり、小傾角粒界の数が１０本以下であるＳｉＣウエハである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化珪素（ＳｉＣ）単結晶の製造方法とＳｉＣウエハに関し、特に大口径で高品質のＳｉＣ単結晶の製造方法とそのＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳｉＣは、シリコン（Ｓｉ）に比べてバンドギャップが約３倍、絶縁破壊電圧が約１０倍、電子飽和速度が約２倍、さらに熱伝導率が約３倍大きく、Ｓｉにない特徴を有している。また、ＳｉＣは熱的かつ化学的に安定な半導体材料であり、これらの特徴を生かして、近年ではＳｉデバイスの物理的な限界を打破するパワーデバイスや高温で動作する耐環境デバイスなどへの応用が期待されている。
【０００３】
一方、光デバイス研究においては短波長化を目指した窒化ガリウム（ＧａＮ）系の材料開発がなされているが、ＳｉＣはＧａＮに対する格子不整合が他の化合物半導体に比べて格段に小さいので、ＳｉＣウエハはＧａＮ層のエピタキシャル成長用の基板として注目されている。
【０００４】
従来、ＳｉＣ単結晶はアチソン法またはレーリー法において人工合成されていた。アチソン法は、無水珪酸と炭素を２０００℃以上の高温に加熱して人造研磨剤を工業生産する方法であり、ＳｉＣ単結晶は副産物として生成する。また、レーリー法は、純度の良い結晶成長方法として初めて試みられた昇華再結晶法であって、黒鉛坩堝内において原料のＳｉＣ粉末を２０００℃以上の高温部で昇華させ、低温部でＳｉＣ単結晶を再結晶させる。
【０００５】
しかしながら、これらの方法においては、最大でも１０〜１５ｍｍ程度のＳｉＣ単結晶しか得られず、半導体デバイス用途のＳｉＣウエハの生産に適するものではなかった。
【０００６】
そこで、近年、ＳｉＣ単結晶は主に改良レーリー法を用いて製造されている。改良レーリー法においては、ＳｉＣからなる種基板を用い、さらに粉末状のＳｉＣ結晶が収納された黒鉛製の坩堝内を不活性ガス雰囲気とした後に、この坩堝内を加熱することによってＳｉＣ結晶を昇華させ、昇華させたＳｉとＣとからなる蒸気を不活性ガス中で拡散させることによって種基板近傍まで輸送し、低温に設定されている種基板の表面近傍でこの蒸気を順次凝結させることにより種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる。
【０００７】
この改良レーリー法に用いられるＳｉＣからなる種基板は、改良レーリー法によって成長させたＳｉＣ単結晶を切断して得られたものである。しかしながら、この種基板には、図１０（Ａ）の模式的上面図に示すように、種基板１ａの端から中心に向かって小傾角粒界２が生じやすく、種基板１ａに小傾角粒界２が存在すると種基板１ａの表面上に成長するＳｉＣ単結晶にも小傾角粒界２が引き継がれてしまうという問題があった。ＳｉＣ単結晶に小傾角粒界が存在する場合には、そのＳｉＣ単結晶を切断して得られるＳｉＣウエハにも小傾角粒界が存在し、そのＳｉＣウエハの表面上に半導体層を形成して得られる半導体デバイスの特性にも悪影響を及ぼしてしまうという問題があった。また、ＳｉＣウエハに反りや割れが生じる原因にもなっていた。
【０００８】
そこで、図１０（Ｂ）の模式的上面図に示すように、種基板１ａの周縁領域１５をすべて切除して小傾角粒界２を除去した後の種基板１ｂの表面上にＳｉＣ単結晶をバルク成長させる方法が考えられる。しかしながら、この方法においては、種基板１ｂの表面の面積が小さくなりすぎて、種基板１ｂの表面上に成長するＳｉＣ単結晶の口径が小さくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、欠陥の少ない良質の大口径のＳｉＣ単結晶を製造する方法として、ＳｉＣ単結晶の成長面に溝を有する種結晶を用いてＳｉＣ単結晶を成長させる方法が特許文献１に開示されている。しかしながら、この方法においては、図１１の模式的断面図に示すように、種結晶２１のＳｉＣ単結晶の成長面の全面に溝２２が形成されているため、溝２２が形成されていない成長面２３からのｃ軸方向へのＳｉＣ単結晶の縦方向成長に、溝２２の底部からの縦方向成長が追いつかないまま、ｃ軸方向と垂直な成長面２３からの横方向成長により溝２２の下方の空間が閉じられてしまい、成長後のＳｉＣ単結晶に空洞などの欠陥が多数存在することがあった。したがって、この方法においては、欠陥の少ない高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができないことがあった。
【特許文献１】特開２００２−１２１０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができるＳｉＣ単結晶の製造方法とそのＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程と、切除または溝切り後のＳｉＣ基板を種基板として種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる工程とを含むＳｉＣ単結晶の製造方法である。ここで、「ＳｉＣ基板の周縁領域」とは、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて生じている小傾角粒界の終点と、ＳｉＣ基板の中心点と、を結んだ線分のうち最も短い線分の長さを半径とし、ＳｉＣ基板の中心点を中心とした仮想円の外側の領域である。
【００１２】
ここで、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法において、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、小傾角粒界が存在している領域で行なわれることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法において、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、ＳｉＣ基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で行なわれることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法においては、ＳｉＣ基板が円板状であって、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の長さが、ＳｉＣ基板の直径の１／３以下であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法においては、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の幅が、ＳｉＣ基板の厚さの２倍以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法においては、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて形成されている溝切り部分の厚さが、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明は、上記のＳｉＣ単結晶の製造方法により得られたＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハであって、小傾角粒界が１０本以下であるＳｉＣウエハである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法によれば、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができ、このＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハも大口径で高品質なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２０】
図１に、本発明に用いられるＳｉＣ基板の一例の模式的な上面図を示す。改良レーリー法によって得られた円板状のＳｉＣ基板１には、ＳｉＣ基板１の端から中心向けて複数の小傾角粒界２が生じている。
【００２１】
ここで、ＳｉＣ基板１の周縁領域１５は、小傾角粒界２の終点ＥｐとＳｉＣ基板１の中心点Ｃｐとを結んだ線分のうち最も短い線分１６の長さを半径とし、ＳｉＣ基板１の中心点Ｃｐを中心とした仮想円１７の外側にあるＳｉＣ基板１の領域である。
【００２２】
このＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部を切除または溝切りすることによって、ＳｉＣ基板１に生じている小傾角粒界２を除去する。本発明において、切除とは、図２（Ａ）の模式的上面図および図２（Ｂ）の模式的拡大側面図に示すように、ＳｉＣ基板１の厚さ方向全体にわたってＳｉＣ基板１を切り取ってしまうことをいう。また、溝切りとは、図３（Ａ）の模式的上面図および図３（Ｂ）の模式的拡大側面図に示すように、ＳｉＣ基板１の厚さ方向の一部を残してＳｉＣ基板１を切り取ってしまうことをいう。また、小傾角粒界は、Ｘ線トポグラフ像を撮るＸ線トポグラフ法、または２枚の直交関係にある偏光版の間にＳｉＣ基板を挟んで光を当てて像を見る直交ニコル法などによって、その位置を把握することができる。
【００２３】
そして、この切除または溝切り後のＳｉＣ基板を種基板として、改良レーリー法などを用いて、図４の模式的側面図に示すように種基板１ａの表面上にＳｉＣ単結晶１４を成長させる。ここで、本発明においては、種基板１ａの周縁領域１５のみに切除部分または溝切り部分が存在し、種基板１ａの周縁領域１５以外の中央領域１８には切除部分または溝切り部分が存在していない。それゆえ、周縁領域１５の切除部分または溝切り部分は、周縁領域１５において成長するＳｉＣ単結晶１４の切除部分方向または溝切り部分方向への成長と中央領域１８において成長するＳｉＣ単結晶１４の矢印１９方向への成長によって上方から覆われて、ＳｉＣ単結晶１４中に埋められる。したがって、切除部分または溝切り部分が埋められた後には、切除部分または溝切り部分の影響がその後の成長結晶に引き継がれることがないことから、本発明においては、高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができる。また、本発明においては、小傾角粒界のあるＳｉＣ基板の領域をすべてを切除するのではなく、小傾角粒界のある領域の一部のみを切除するものであることから、種基板１ａの表面上におけるＳｉＣ単結晶１４が成長する領域が広くなるため、大口径のＳｉＣ単結晶１４を製造することもできる。
【００２４】
このようにして得られたＳｉＣ単結晶をワイヤソーなどで所望の厚さ、結晶方位に切断した後に、所望の表面、厚さになるまで研磨することによって、本発明によって得られたＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハが得られる。
【００２５】
ここで、図２（Ａ）および図３（Ａ）に示すＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の長さＬ１は、ＳｉＣ基板１の直径の１／３以下であることが好ましく、２／５以下であることがより好ましい。ＳｉＣ基板１に生じる小傾角粒界の長さは一般的にはＳｉＣ基板１の直径の１／３以下、特に２／５以下であることから、ＳｉＣ基板１の直径の１／３よりも長く、特に２／５よりも長く切除または溝切りした場合には、ＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分が長すぎて大口径のＳｉＣ単結晶を製造することができない傾向にあり、また、ＳｉＣ単結晶の成長過程において切除部分または溝切り部分をＳｉＣ基板１の外側へ逃がすことができず、切除部分または溝切り部分を十分に埋めることができない傾向にある。
【００２６】
また、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）に示すＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の幅Ｗ１は、ＳｉＣ基板１の厚さの２倍以下であることが好ましい。ＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の幅Ｗ１がＳｉＣ基板１の厚さの２倍よりも広い場合には切除部分または溝切り部分の幅が広すぎて、成長するＳｉＣ単結晶によってＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分を埋めにくい傾向にある。ここで、ＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の幅Ｗ１は、切除部分または溝切り部分の両端部を結んだ線分の長さを測定することによって求められる。
【００２７】
また、図３（Ｂ）に示すＳｉＣ基板１の溝切り部分の厚さＴ１は、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。ＳｉＣ基板１の溝切り部分の厚さＴ１が０．１ｍｍ未満である場合には、ＳｉＣ基板１に生じている小傾角粒界を十分に除去することができない傾向にある。ここで、ＳｉＣ基板１の溝切り部分の厚さＴ１は、ＳｉＣ基板１の表面と溝切り部分の表面との最短距離を測定することによって求められる。
【００２８】
また、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、小傾角粒界が存在している領域で行なわれることが好ましい。この場合には、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を残して小傾角粒界を除去することができるため、小傾角粒界の除去後のＳｉＣ基板を種基板としてＳｉＣ単結晶を成長させると、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができる傾向にある。ここで、小傾角粒界が存在している領域とは、小傾角粒界が含まれるＳｉＣ基板の領域のことをいい、この領域中には小傾角粒界が１本のみ含まれていてもよく、複数本含まれていてもよい。したがって、ＳｉＣ基板に小傾角粒界が複数本生じている場合には、小傾角粒界が存在している領域はＳｉＣ基板に複数存在することがある。
【００２９】
また、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、ＳｉＣ基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で行なわれることが好ましい。小傾角粒界はＳｉＣ基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で特に発生しやすいので、この領域を切除または溝切りすることによって、より効率的に小傾角粒界を除去することができる傾向にある。
【００３０】
また、本発明のＳｉＣウエハに生じている小傾角粒界は１０本以下であることが好ましい。本発明のＳｉＣウエハに生じている小傾角粒界が１０本以下である場合には、高品質の半導体デバイスを製造することができる傾向にあるためである。
【００３１】
（実施の形態１）
まず、図５（Ａ）の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１の周縁領域１５において、ワイヤソーを用いて、ＳｉＣ基板１の端から中心に向けて小傾角粒界２に沿って長さＬ１だけ１本目の切れ込み３を入れる。次いで、図５（Ｂ）の模式的上面図に示すように、１本目の切れ込み３の終点から１本目の切れ込み３の方向と略直交する方向にさらに小傾角粒界２に沿って幅Ｗ１だけ２本目の切れ込み４を入れる。そして、図５（Ｃ）の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１の端から２本目の切れ込み４の終点に向けて、２本目の切れ込み４の方向と直交する方向に長さＬ１だけ３本目の切れ込み５を入れる。これにより、ＳｉＣ基板１の端から中心に向けてＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部が切除されてＳｉＣ基板１から小傾角粒界２が除去される。
【００３２】
ここで、３本目の切れ込み５はＳｉＣ基板１の端と２本目の切れ込み４の終点との間に入っていればよいので、３本目の切れ込み５を２本目の切れ込み４の終点からＳｉＣ基板１の端に向けて入れることもできる。
【００３３】
この作業をＳｉＣ基板１に存在する小傾角粒界すべてについて行なうことにより、図６の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１からすべての小傾角粒界が除去されて、ＳｉＣ基板１の端に複数の切除部分６が形成される。
【００３４】
そして、図７の模式的断面図に示す成長装置７を用い、上記小傾角粒界除去後のＳｉＣ基板を種基板１ａとして改良レーリー法により種基板１ａの表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる。
【００３５】
ここで、複数の切除部分６を有する種基板１ａは、成長装置７の石英管８の内部に設置された黒鉛製の坩堝９の蓋１０の下面に取り付けられる。また、坩堝９と蓋１０の周囲には熱シールドのための黒鉛製のフェルト１１が設置され、石英管８の外周にはワークコイル１２が設置されている。
【００３６】
そして、坩堝９の内部に粉末状のＳｉＣ結晶１３を充填し、坩堝９の内部をアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気とした後に、ワークコイル１２に高周波電流を流すことによって、ＳｉＣ結晶１３を加熱して昇華させる。ここで、坩堝９の内部は例えば２２００℃〜２８００℃に加熱され、ＳｉＣ結晶１３が充填されている坩堝９の下部側から蓋１０がある坩堝９の上部側にかけて次第に低温となるように温度勾配がつけられている。したがって、種基板１ａの近傍に到達したＳｉＣ結晶１３の昇華ガスは、種基板１ａの表面で過飽和状態となって種基板１ａの表面近傍で凝結し、種基板１ａの表面上にＳｉＣ単結晶１４が成長する。このようにしてＳｉＣ単結晶１４が製造される。ここで、ＳｉＣ単結晶１４の成長時においては、種基板１ａの温度は２０００℃以上の高温となるため種基板１ａは膨張するが、種基板１ａは切除部分を有することから、熱歪みによる小傾角粒界の発生を抑え、種基板１ａ自体が有する歪みも緩和することができる。
【００３７】
本実施の形態に従って、５０本の小傾角粒界が生じているＳｉＣ基板の小傾角粒界をすべて切除し、この切除後のＳｉＣ基板を種基板として種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させた後に所定の厚さに切断して得られたＳｉＣウエハの小傾角粒界の数を調べたところ８本に減少していた。
【００３８】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１よりも少ない回数の切れ込みを入れることによって小傾角粒界を切除することに特徴がある。
【００３９】
図８（Ａ）の模式的上面図に示すように、本実施の形態に用いられるＳｉＣ基板１の周縁領域１５に複数の小傾角粒界２が生じている。
【００４０】
そして、図８（Ｂ）の模式的上面図に示すように、ワイヤソーを用いて、ＳｉＣ基板１の端から小傾角粒界２の終点ＥＢに向けて１本目の切れ込み３を入れる。次いで、図８（Ｃ）の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１の端から小傾角粒界２の終点ＥＢに向けて２本目の切れ込み４を入れる。これにより、ＳｉＣ基板１の端から中心に向けてＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部が切除されてＳｉＣ基板１から小傾角粒界２が除去される。
【００４１】
この作業をＳｉＣ基板１の周縁領域に存在する小傾角粒界２すべてについて行なうことにより、図９の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１からすべての小傾角粒界２が除去されて、ＳｉＣ基板１の端に複数の切除部分６が形成される。
【００４２】
そして、実施の形態１と同様に、小傾角粒界２除去後のＳｉＣ基板１を種基板１ａとして、図７の模式的断面図に示す成長装置７の坩堝９の蓋１０の下面に取り付けて、種基板１ａの表面上に改良レーリー法によりＳｉＣ単結晶１４を成長させる。このようにしてＳｉＣ単結晶１４が製造される。
【００４３】
本実施の形態においては、実施の形態１とは異なり、ＳｉＣ基板に切れ込みを２本入れるだけで小傾角粒界を除去することができるため、本実施の形態においては、効率的に小傾角粒界を除去することができる。
【００４４】
ここで、本実施の形態においては、２本目の切れ込み４はＳｉＣ基板１の端と小傾角粒界２の終点ＥＢとの間に入っていればよいので、２本目の切れ込み４を小傾角粒界２の終点ＥＢから基板１の端に向けて入れることもできる。
【００４５】
なお、上記実施の形態１〜２においては、１本の小傾角粒界ごとに周縁領域を切除したが、複数の小傾角粒界が存在する周縁領域をまとめて切除することもできる。
【００４６】
また、上記実施の形態１〜２においては、ＳｉＣ基板の厚さ方向すべてについて切れ込みを入れることによってＳｉＣ基板の周縁領域の一部を除去したが、ＳｉＣ基板の厚さ方向の一部を残して切除することによりＳｉＣ基板の溝切りをすることもできる。
【００４７】
また、上記実施の形態１〜２においては、ＳｉＣ基板の周縁領域の切除のみが行なわれているが、ＳｉＣ基板の周縁領域の切除と溝切りとを併せて行なってもよい。
【００４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法によれば、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができるため、本発明を用いて得られたＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハの表面上に半導体層を形成することによって高性能の半導体デバイスを得ることができる。したがって、本発明は半導体デバイス分野に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に用いられるＳｉＣ基板の一例の模式的な上面図である。
【図２】（Ａ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除したときの模式的な上面図であり、（Ｂ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除したときの模式的な拡大側面図である。
【図３】（Ａ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を溝切りしたときの模式的な上面図であり、（Ｂ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を溝切りしたときの模式的な拡大側面図である。
【図４】本発明に用いられる種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させたときの模式的な側面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施の形態１において１本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｂ）は本発明の実施の形態１において２本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｃ）は本発明の実施の形態１において３本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図６】実施の形態１においてすべての小傾角粒界が除去された後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図７】本発明に用いられる成長装置の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図８】（Ａ）は実施の形態２において切れ込みを入れる前のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｂ）は本発明の実施の形態２において１本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｃ）は本発明の実施の形態２において２本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図９】実施の形態２においてすべての小傾角粒界が除去された後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図１０】（Ａ）は従来のＳｉＣ単結晶の製造方法において用いられるＳｉＣからなる種基板の一例の模式的な上面図であり、（Ｂ）は従来のＳｉＣ単結晶の製造方法において種基板の周縁領域をすべて切除して小傾角粒界を除去した後の種基板の一例の模式的な上面図である。
【図１１】従来のＳｉＣ単結晶の製造方法において用いられる種結晶の一例の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ＳｉＣ基板、１ａ，１ｂ 種基板、２ 小傾角粒界、３ １本目の切れ込み、４ ２本目の切れ込み、５ ３本目の切れ込み、６ 切除部分、７ 成長装置、８ 石英管、９ 坩堝、１０ 蓋、１１ フェルト、１２ ワークコイル、１３ ＳｉＣ結晶、１４ ＳｉＣ単結晶、１５ 周縁領域、１６ 線分、１７ 仮想円、１８ 中央領域、１９ 矢印、２１ 種結晶、２２ 溝、２３ 成長面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化珪素（ＳｉＣ）単結晶の製造方法とＳｉＣウエハに関し、特に大口径で高品質のＳｉＣ単結晶の製造方法とそのＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳｉＣは、シリコン（Ｓｉ）に比べてバンドギャップが約３倍、絶縁破壊電圧が約１０倍、電子飽和速度が約２倍、さらに熱伝導率が約３倍大きく、Ｓｉにない特徴を有している。また、ＳｉＣは熱的かつ化学的に安定な半導体材料であり、これらの特徴を生かして、近年ではＳｉデバイスの物理的な限界を打破するパワーデバイスや高温で動作する耐環境デバイスなどへの応用が期待されている。
【０００３】
一方、光デバイス研究においては短波長化を目指した窒化ガリウム（ＧａＮ）系の材料開発がなされているが、ＳｉＣはＧａＮに対する格子不整合が他の化合物半導体に比べて格段に小さいので、ＳｉＣウエハはＧａＮ層のエピタキシャル成長用の基板として注目されている。
【０００４】
従来、ＳｉＣ単結晶はアチソン法またはレーリー法において人工合成されていた。アチソン法は、無水珪酸と炭素を２０００℃以上の高温に加熱して人造研磨剤を工業生産する方法であり、ＳｉＣ単結晶は副産物として生成する。また、レーリー法は、純度の良い結晶成長方法として初めて試みられた昇華再結晶法であって、黒鉛坩堝内において原料のＳｉＣ粉末を２０００℃以上の高温部で昇華させ、低温部でＳｉＣ単結晶を再結晶させる。
【０００５】
しかしながら、これらの方法においては、最大でも１０〜１５ｍｍ程度のＳｉＣ単結晶しか得られず、半導体デバイス用途のＳｉＣウエハの生産に適するものではなかった。
【０００６】
そこで、近年、ＳｉＣ単結晶は主に改良レーリー法を用いて製造されている。改良レーリー法においては、ＳｉＣからなる種基板を用い、さらに粉末状のＳｉＣ結晶が収納された黒鉛製の坩堝内を不活性ガス雰囲気とした後に、この坩堝内を加熱することによってＳｉＣ結晶を昇華させ、昇華させたＳｉとＣとからなる蒸気を不活性ガス中で拡散させることによって種基板近傍まで輸送し、低温に設定されている種基板の表面近傍でこの蒸気を順次凝結させることにより種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる。
【０００７】
この改良レーリー法に用いられるＳｉＣからなる種基板は、改良レーリー法によって成長させたＳｉＣ単結晶を切断して得られたものである。しかしながら、この種基板には、図１０（Ａ）の模式的上面図に示すように、種基板１ａの端から中心に向かって小傾角粒界２が生じやすく、種基板１ａに小傾角粒界２が存在すると種基板１ａの表面上に成長するＳｉＣ単結晶にも小傾角粒界２が引き継がれてしまうという問題があった。ＳｉＣ単結晶に小傾角粒界が存在する場合には、そのＳｉＣ単結晶を切断して得られるＳｉＣウエハにも小傾角粒界が存在し、そのＳｉＣウエハの表面上に半導体層を形成して得られる半導体デバイスの特性にも悪影響を及ぼしてしまうという問題があった。また、ＳｉＣウエハに反りや割れが生じる原因にもなっていた。
【０００８】
そこで、図１０（Ｂ）の模式的上面図に示すように、種基板１ａの周縁領域１５をすべて切除して小傾角粒界２を除去した後の種基板１ｂの表面上にＳｉＣ単結晶をバルク成長させる方法が考えられる。しかしながら、この方法においては、種基板１ｂの表面の面積が小さくなりすぎて、種基板１ｂの表面上に成長するＳｉＣ単結晶の口径が小さくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、欠陥の少ない良質の大口径のＳｉＣ単結晶を製造する方法として、ＳｉＣ単結晶の成長面に溝を有する種結晶を用いてＳｉＣ単結晶を成長させる方法が特許文献１に開示されている。しかしながら、この方法においては、図１１の模式的断面図に示すように、種結晶２１のＳｉＣ単結晶の成長面の全面に溝２２が形成されているため、溝２２が形成されていない成長面２３からのｃ軸方向へのＳｉＣ単結晶の縦方向成長に、溝２２の底部からの縦方向成長が追いつかないまま、ｃ軸方向と垂直な成長面２３からの横方向成長により溝２２の下方の空間が閉じられてしまい、成長後のＳｉＣ単結晶に空洞などの欠陥が多数存在することがあった。したがって、この方法においては、欠陥の少ない高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができないことがあった。
【特許文献１】特開２００２−１２１０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができるＳｉＣ単結晶の製造方法とそのＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程と、切除または溝切り後のＳｉＣ基板を種基板として種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる工程とを含むＳｉＣ単結晶の製造方法である。ここで、「ＳｉＣ基板の周縁領域」とは、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて生じている小傾角粒界の終点と、ＳｉＣ基板の中心点と、を結んだ線分のうち最も短い線分の長さを半径とし、ＳｉＣ基板の中心点を中心とした仮想円の外側の領域である。
【００１２】
ここで、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法において、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、小傾角粒界が存在している領域で行なわれることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法において、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、ＳｉＣ基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で行なわれることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法においては、ＳｉＣ基板が円板状であって、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の長さが、ＳｉＣ基板の直径の１／３以下であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法においては、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の幅が、ＳｉＣ基板の厚さの２倍以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法においては、ＳｉＣ基板の端から中心に向けて形成されている溝切り部分の厚さが、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明は、上記のＳｉＣ単結晶の製造方法により得られたＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハであって、小傾角粒界が１０本以下であるＳｉＣウエハである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法によれば、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができ、このＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハも大口径で高品質なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２０】
図１に、本発明に用いられるＳｉＣ基板の一例の模式的な上面図を示す。改良レーリー法によって得られた円板状のＳｉＣ基板１には、ＳｉＣ基板１の端から中心向けて複数の小傾角粒界２が生じている。
【００２１】
ここで、ＳｉＣ基板１の周縁領域１５は、小傾角粒界２の終点ＥｐとＳｉＣ基板１の中心点Ｃｐとを結んだ線分のうち最も短い線分１６の長さを半径とし、ＳｉＣ基板１の中心点Ｃｐを中心とした仮想円１７の外側にあるＳｉＣ基板１の領域である。
【００２２】
このＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部を切除または溝切りすることによって、ＳｉＣ基板１に生じている小傾角粒界２を除去する。本発明において、切除とは、図２（Ａ）の模式的上面図および図２（Ｂ）の模式的拡大側面図に示すように、ＳｉＣ基板１の厚さ方向全体にわたってＳｉＣ基板１を切り取ってしまうことをいう。また、溝切りとは、図３（Ａ）の模式的上面図および図３（Ｂ）の模式的拡大側面図に示すように、ＳｉＣ基板１の厚さ方向の一部を残してＳｉＣ基板１を切り取ってしまうことをいう。また、小傾角粒界は、Ｘ線トポグラフ像を撮るＸ線トポグラフ法、または２枚の直交関係にある偏光版の間にＳｉＣ基板を挟んで光を当てて像を見る直交ニコル法などによって、その位置を把握することができる。
【００２３】
そして、この切除または溝切り後のＳｉＣ基板を種基板として、改良レーリー法などを用いて、図４の模式的側面図に示すように種基板１ａの表面上にＳｉＣ単結晶１４を成長させる。ここで、本発明においては、種基板１ａの周縁領域１５のみに切除部分または溝切り部分が存在し、種基板１ａの周縁領域１５以外の中央領域１８には切除部分または溝切り部分が存在していない。それゆえ、周縁領域１５の切除部分または溝切り部分は、周縁領域１５において成長するＳｉＣ単結晶１４の切除部分方向または溝切り部分方向への成長と中央領域１８において成長するＳｉＣ単結晶１４の矢印１９方向への成長によって上方から覆われて、ＳｉＣ単結晶１４中に埋められる。したがって、切除部分または溝切り部分が埋められた後には、切除部分または溝切り部分の影響がその後の成長結晶に引き継がれることがないことから、本発明においては、高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができる。また、本発明においては、小傾角粒界のあるＳｉＣ基板の領域をすべてを切除するのではなく、小傾角粒界のある領域の一部のみを切除するものであることから、種基板１ａの表面上におけるＳｉＣ単結晶１４が成長する領域が広くなるため、大口径のＳｉＣ単結晶１４を製造することもできる。
【００２４】
このようにして得られたＳｉＣ単結晶をワイヤソーなどで所望の厚さ、結晶方位に切断した後に、所望の表面、厚さになるまで研磨することによって、本発明によって得られたＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハが得られる。
【００２５】
ここで、図２（Ａ）および図３（Ａ）に示すＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の長さＬ１は、ＳｉＣ基板１の直径の１／３以下であることが好ましく、２／５以下であることがより好ましい。ＳｉＣ基板１に生じる小傾角粒界の長さは一般的にはＳｉＣ基板１の直径の１／３以下、特に２／５以下であることから、ＳｉＣ基板１の直径の１／３よりも長く、特に２／５よりも長く切除または溝切りした場合には、ＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分が長すぎて大口径のＳｉＣ単結晶を製造することができない傾向にあり、また、ＳｉＣ単結晶の成長過程において切除部分または溝切り部分をＳｉＣ基板１の外側へ逃がすことができず、切除部分または溝切り部分を十分に埋めることができない傾向にある。
【００２６】
また、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）に示すＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の幅Ｗ１は、ＳｉＣ基板１の厚さの２倍以下であることが好ましい。ＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の幅Ｗ１がＳｉＣ基板１の厚さの２倍よりも広い場合には切除部分または溝切り部分の幅が広すぎて、成長するＳｉＣ単結晶によってＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分を埋めにくい傾向にある。ここで、ＳｉＣ基板１の切除部分または溝切り部分の幅Ｗ１は、切除部分または溝切り部分の両端部を結んだ線分の長さを測定することによって求められる。
【００２７】
また、図３（Ｂ）に示すＳｉＣ基板１の溝切り部分の厚さＴ１は、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。ＳｉＣ基板１の溝切り部分の厚さＴ１が０．１ｍｍ未満である場合には、ＳｉＣ基板１に生じている小傾角粒界を十分に除去することができない傾向にある。ここで、ＳｉＣ基板１の溝切り部分の厚さＴ１は、ＳｉＣ基板１の表面と溝切り部分の表面との最短距離を測定することによって求められる。
【００２８】
また、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、小傾角粒界が存在している領域で行なわれることが好ましい。この場合には、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を残して小傾角粒界を除去することができるため、小傾角粒界の除去後のＳｉＣ基板を種基板としてＳｉＣ単結晶を成長させると、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができる傾向にある。ここで、小傾角粒界が存在している領域とは、小傾角粒界が含まれるＳｉＣ基板の領域のことをいい、この領域中には小傾角粒界が１本のみ含まれていてもよく、複数本含まれていてもよい。したがって、ＳｉＣ基板に小傾角粒界が複数本生じている場合には、小傾角粒界が存在している領域はＳｉＣ基板に複数存在することがある。
【００２９】
また、ＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、ＳｉＣ基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で行なわれることが好ましい。小傾角粒界はＳｉＣ基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で特に発生しやすいので、この領域を切除または溝切りすることによって、より効率的に小傾角粒界を除去することができる傾向にある。
【００３０】
また、本発明のＳｉＣウエハに生じている小傾角粒界は１０本以下であることが好ましい。本発明のＳｉＣウエハに生じている小傾角粒界が１０本以下である場合には、高品質の半導体デバイスを製造することができる傾向にあるためである。
【００３１】
（実施の形態１）
まず、図５（Ａ）の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１の周縁領域１５において、ワイヤソーを用いて、ＳｉＣ基板１の端から中心に向けて小傾角粒界２に沿って長さＬ１だけ１本目の切れ込み３を入れる。次いで、図５（Ｂ）の模式的上面図に示すように、１本目の切れ込み３の終点から１本目の切れ込み３の方向と略直交する方向にさらに小傾角粒界２に沿って幅Ｗ１だけ２本目の切れ込み４を入れる。そして、図５（Ｃ）の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１の端から２本目の切れ込み４の終点に向けて、２本目の切れ込み４の方向と直交する方向に長さＬ１だけ３本目の切れ込み５を入れる。これにより、ＳｉＣ基板１の端から中心に向けてＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部が切除されてＳｉＣ基板１から小傾角粒界２が除去される。
【００３２】
ここで、３本目の切れ込み５はＳｉＣ基板１の端と２本目の切れ込み４の終点との間に入っていればよいので、３本目の切れ込み５を２本目の切れ込み４の終点からＳｉＣ基板１の端に向けて入れることもできる。
【００３３】
この作業をＳｉＣ基板１に存在する小傾角粒界すべてについて行なうことにより、図６の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１からすべての小傾角粒界が除去されて、ＳｉＣ基板１の端に複数の切除部分６が形成される。
【００３４】
そして、図７の模式的断面図に示す成長装置７を用い、上記小傾角粒界除去後のＳｉＣ基板を種基板１ａとして改良レーリー法により種基板１ａの表面上にＳｉＣ単結晶を成長させる。
【００３５】
ここで、複数の切除部分６を有する種基板１ａは、成長装置７の石英管８の内部に設置された黒鉛製の坩堝９の蓋１０の下面に取り付けられる。また、坩堝９と蓋１０の周囲には熱シールドのための黒鉛製のフェルト１１が設置され、石英管８の外周にはワークコイル１２が設置されている。
【００３６】
そして、坩堝９の内部に粉末状のＳｉＣ結晶１３を充填し、坩堝９の内部をアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気とした後に、ワークコイル１２に高周波電流を流すことによって、ＳｉＣ結晶１３を加熱して昇華させる。ここで、坩堝９の内部は例えば２２００℃〜２８００℃に加熱され、ＳｉＣ結晶１３が充填されている坩堝９の下部側から蓋１０がある坩堝９の上部側にかけて次第に低温となるように温度勾配がつけられている。したがって、種基板１ａの近傍に到達したＳｉＣ結晶１３の昇華ガスは、種基板１ａの表面で過飽和状態となって種基板１ａの表面近傍で凝結し、種基板１ａの表面上にＳｉＣ単結晶１４が成長する。このようにしてＳｉＣ単結晶１４が製造される。ここで、ＳｉＣ単結晶１４の成長時においては、種基板１ａの温度は２０００℃以上の高温となるため種基板１ａは膨張するが、種基板１ａは切除部分を有することから、熱歪みによる小傾角粒界の発生を抑え、種基板１ａ自体が有する歪みも緩和することができる。
【００３７】
本実施の形態に従って、５０本の小傾角粒界が生じているＳｉＣ基板の小傾角粒界をすべて切除し、この切除後のＳｉＣ基板を種基板として種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させた後に所定の厚さに切断して得られたＳｉＣウエハの小傾角粒界の数を調べたところ８本に減少していた。
【００３８】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１よりも少ない回数の切れ込みを入れることによって小傾角粒界を切除することに特徴がある。
【００３９】
図８（Ａ）の模式的上面図に示すように、本実施の形態に用いられるＳｉＣ基板１の周縁領域１５に複数の小傾角粒界２が生じている。
【００４０】
そして、図８（Ｂ）の模式的上面図に示すように、ワイヤソーを用いて、ＳｉＣ基板１の端から小傾角粒界２の終点ＥＢに向けて１本目の切れ込み３を入れる。次いで、図８（Ｃ）の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１の端から小傾角粒界２の終点ＥＢに向けて２本目の切れ込み４を入れる。これにより、ＳｉＣ基板１の端から中心に向けてＳｉＣ基板１の周縁領域１５の一部が切除されてＳｉＣ基板１から小傾角粒界２が除去される。
【００４１】
この作業をＳｉＣ基板１の周縁領域に存在する小傾角粒界２すべてについて行なうことにより、図９の模式的上面図に示すように、ＳｉＣ基板１からすべての小傾角粒界２が除去されて、ＳｉＣ基板１の端に複数の切除部分６が形成される。
【００４２】
そして、実施の形態１と同様に、小傾角粒界２除去後のＳｉＣ基板１を種基板１ａとして、図７の模式的断面図に示す成長装置７の坩堝９の蓋１０の下面に取り付けて、種基板１ａの表面上に改良レーリー法によりＳｉＣ単結晶１４を成長させる。このようにしてＳｉＣ単結晶１４が製造される。
【００４３】
本実施の形態においては、実施の形態１とは異なり、ＳｉＣ基板に切れ込みを２本入れるだけで小傾角粒界を除去することができるため、本実施の形態においては、効率的に小傾角粒界を除去することができる。
【００４４】
ここで、本実施の形態においては、２本目の切れ込み４はＳｉＣ基板１の端と小傾角粒界２の終点ＥＢとの間に入っていればよいので、２本目の切れ込み４を小傾角粒界２の終点ＥＢから基板１の端に向けて入れることもできる。
【００４５】
なお、上記実施の形態１〜２においては、１本の小傾角粒界ごとに周縁領域を切除したが、複数の小傾角粒界が存在する周縁領域をまとめて切除することもできる。
【００４６】
また、上記実施の形態１〜２においては、ＳｉＣ基板の厚さ方向すべてについて切れ込みを入れることによってＳｉＣ基板の周縁領域の一部を除去したが、ＳｉＣ基板の厚さ方向の一部を残して切除することによりＳｉＣ基板の溝切りをすることもできる。
【００４７】
また、上記実施の形態１〜２においては、ＳｉＣ基板の周縁領域の切除のみが行なわれているが、ＳｉＣ基板の周縁領域の切除と溝切りとを併せて行なってもよい。
【００４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のＳｉＣ単結晶の製造方法によれば、大口径で高品質のＳｉＣ単結晶を製造することができるため、本発明を用いて得られたＳｉＣ単結晶からなるＳｉＣウエハの表面上に半導体層を形成することによって高性能の半導体デバイスを得ることができる。したがって、本発明は半導体デバイス分野に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に用いられるＳｉＣ基板の一例の模式的な上面図である。
【図２】（Ａ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除したときの模式的な上面図であり、（Ｂ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を切除したときの模式的な拡大側面図である。
【図３】（Ａ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を溝切りしたときの模式的な上面図であり、（Ｂ）は図１に示すＳｉＣ基板の周縁領域の一部を溝切りしたときの模式的な拡大側面図である。
【図４】本発明に用いられる種基板の表面上にＳｉＣ単結晶を成長させたときの模式的な側面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施の形態１において１本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｂ）は本発明の実施の形態１において２本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｃ）は本発明の実施の形態１において３本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図６】実施の形態１においてすべての小傾角粒界が除去された後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図７】本発明に用いられる成長装置の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図８】（Ａ）は実施の形態２において切れ込みを入れる前のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｂ）は本発明の実施の形態２において１本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図であり、（Ｃ）は本発明の実施の形態２において２本目の切れ込みを入れた後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図９】実施の形態２においてすべての小傾角粒界が除去された後のＳｉＣ基板の模式的な上面図である。
【図１０】（Ａ）は従来のＳｉＣ単結晶の製造方法において用いられるＳｉＣからなる種基板の一例の模式的な上面図であり、（Ｂ）は従来のＳｉＣ単結晶の製造方法において種基板の周縁領域をすべて切除して小傾角粒界を除去した後の種基板の一例の模式的な上面図である。
【図１１】従来のＳｉＣ単結晶の製造方法において用いられる種結晶の一例の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ＳｉＣ基板、１ａ，１ｂ 種基板、２ 小傾角粒界、３ １本目の切れ込み、４ ２本目の切れ込み、５ ３本目の切れ込み、６ 切除部分、７ 成長装置、８ 石英管、９ 坩堝、１０ 蓋、１１ フェルト、１２ ワークコイル、１３ ＳｉＣ結晶、１４ ＳｉＣ単結晶、１５ 周縁領域、１６ 線分、１７ 仮想円、１８ 中央領域、１９ 矢印、２１ 種結晶、２２ 溝、２３ 成長面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程と、前記切除または前記溝切り後の前記炭化珪素基板を種基板として前記種基板の表面上に炭化珪素単結晶を成長させる工程と、を含む、炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項２】
前記炭化珪素基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、小傾角粒界が存在している領域で行なわれることを特徴とする、請求項１に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項３】
前記炭化珪素基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、前記炭化珪素基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で行なわれることを特徴とする、請求項１または２に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項４】
前記炭化珪素基板が円板状であって、前記炭化珪素基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の長さが、前記炭化珪素基板の直径の１／３以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項５】
前記炭化珪素基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の幅が、前記炭化珪素基板の厚さの２倍以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項６】
前記炭化珪素基板の端から中心に向けて形成されている溝切り部分の厚さが、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法により得られた炭化珪素単結晶からなる炭化珪素ウエハであって、小傾角粒界が１０本以下であることを特徴とする、炭化珪素ウエハ。
【請求項１】
炭化珪素基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程と、前記切除または前記溝切り後の前記炭化珪素基板を種基板として前記種基板の表面上に炭化珪素単結晶を成長させる工程と、を含む、炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項２】
前記炭化珪素基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、小傾角粒界が存在している領域で行なわれることを特徴とする、請求項１に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項３】
前記炭化珪素基板の周縁領域の一部を切除または溝切りする工程は、前記炭化珪素基板の中心から＜１−１００＞方向に対して±１０°の領域で行なわれることを特徴とする、請求項１または２に記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項４】
前記炭化珪素基板が円板状であって、前記炭化珪素基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の長さが、前記炭化珪素基板の直径の１／３以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項５】
前記炭化珪素基板の端から中心に向けて形成されている切除部分または溝切り部分の幅が、前記炭化珪素基板の厚さの２倍以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項６】
前記炭化珪素基板の端から中心に向けて形成されている溝切り部分の厚さが、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の炭化珪素単結晶の製造方法により得られた炭化珪素単結晶からなる炭化珪素ウエハであって、小傾角粒界が１０本以下であることを特徴とする、炭化珪素ウエハ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１２４２４４（Ｐ２００６−１２４２４４Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１６４５７（Ｐ２００４−３１６４５７）
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（５９９０１２８３５）株式会社シクスオン (10)
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（０００００５９７９）三菱商事株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（５９９０１２８３５）株式会社シクスオン (10)
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（０００００５９７９）三菱商事株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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