制造碳化硅基板的方法技术

一种制造碳化硅基板(3)的方法，包括如下步骤：制备单晶碳化硅的坯料；通过切割该坯料来获得碳化硅基板(3)；以及，在包括碳化硅基板(3)的外周表面的区域中形成倒角部(3C,3D,3E)，其中，在获得碳化硅基板(3)的步骤中，切割该坯料，使得碳化硅基板(3)的主表面(3A)相对于{0001}面形成10°以上的角度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种制造碳化硅基板(3)的方法，包括如下步骤：制备单晶碳化硅的坯料；通过切割该坯料来获得碳化硅基板(3)；以及，在包括碳化硅基板(3)的外周表面的区域中形成倒角部(3C,3D,3E)，其中，在获得碳化硅基板(3)的步骤中，切割该坯料，使得碳化硅基板(3)的主表面(3A)相对于{0001}面形成10°以上的角度。【专利说明】制造碳化娃基板的方法
本专利技术涉及一种，更具体地，涉及如下一种:该方法能够抑制在倒角部的形成期间的破碎的发生。
技术介绍
近年来，为了实现半导体设备的较高击穿电压、较低损失以及其在高温环境下的使用等，已越来越多地采用碳化硅作为形成半导体设备的材料。碳化硅是一种宽带隙半导体，其带隙大于传统上广泛用作半导体设备形成材料的硅。因此，通过采用碳化硅作为形成半导体设备的材料，能够实现半导体设备的较高击穿电压、较低导通电阻等。另外，采用碳化硅作为材料的半导体设备也比采用硅作为材料的半导体设备更有优势，其优势在于:在高温环境下使用时的特性恶化较小。例如，通过如下方式来制造使用碳化硅作为材料的半导体设备:在碳化硅基板上形成外延生长层；在该外延生长层中形成已引入所期望的杂质的区域；最后，形成电极。通常，通过切割(切片)碳化硅的晶体(坯料)来制造碳化硅基板。然而，碳化硅具有极高硬度，因而，碳化硅的切割并不容易。为此，已经对切割碳化硅晶体的方法进行了各种研究，并且提出了各种方法(例如，参见日本专利特开N0.2009-61528 (专利文献I))。〈引用文献清单〉专利文献专利文献1:日本专利特开N0.2009-61528
技术实现思路
〈技术问题〉在如上所述地制造的碳化硅基板中，优选在包括外周表面的区域中形成倒角部，以提高后续处理的容易度。然而，如果在未采用任何措施的情况下形成倒角部，则该倒角部中将发生破碎。为了解决上述问题，已做出了本专利技术，并且，本专利技术的一个目的是提供一种，该方法能够抑制在倒角部的形成期间的破碎的发生。〈问题解决方案〉根据本专利技术的包括如下步骤:制备单晶碳化硅的晶体；通过切割该晶体来获得基板；以及，在包括该基板的外周表面的区域中形成倒角部。在上述获得基板的步骤中，切割所述晶体，使得基板的主表面相对于{0001}面形成不小于10°的角度。本专利技术人针对在倒角部的形成期间抑制发生破碎的措施进行了详细研究，获得了以下发现，并由此得到了本专利技术。S卩，本专利技术人专注于所述破碎的发生位置和基板主表面的平面取向，并研究所述破碎的发生频率。结果，本专利技术人发现，这种破碎可能发生在碳化硅基板的硅平面侧的主表面和与该主表面相连的倒角部之间的边界部分处。然后，本专利技术人发现，当通过切割碳化硅晶体来获得基板时，在以如下方式获得的基板中明显抑制了上述破碎的发生:即，切割上述晶体，使得基板的主表面相对于{0001}面形成不小于预定值的角度，更具体地，形成不小于10°的角度。在根据本专利技术的中，在获得基板的步骤中，切割所述晶体，使得基板的主表面相对于{0001}面形成不小于10°的角度。结果，通过根据本专利技术的制造碳化娃基板的方法，能够抑制在倒角部的形成期间的破碎的发生。应当注意，六边形的碳化硅单晶具有作为硅平面的(0001)面和作为碳平面的(000-1)面，硅原子排列在该硅平面的表面中，该碳平面形成在与(0001)面的相反侧并且碳原子排列在该碳平面中。另外，上述硅平面侧的主表面是指靠近硅平面的一侧上的主表面。在所述中，在形成倒角部的步骤中，可以将倒角部形成为使得:该倒角部中的与基板的硅平面侧的主表面相连的区域的表面相对于(0001)面形成不小于20°的角度。根据本专利技术人的研究，如果该倒角部中的与基板的硅平面侧的主表面相连的区域的表面相对于(0001)面形成小于20°的较小角度，则可能发生破碎。因此，能够通过如下方式来抑制所述破碎的发生:即，将倒角部形成为使得该倒角部中的、与基板的硅平面侧的主表面相连的区域的表面相对于(0001)面形成不小于20°的角度。在所述中，在形成倒角部的步骤中，可将该倒角部形成为使得:如果θ°表示被形成为与基板的硅平面侧的主表面相连的倒角部中的倒角角度，而L mm表示倒角部中的倒角宽度，则Θ/L大于30但小于200。通常，通过如下方式进行倒角加工:把诸如抛光液的液体供应到基板的外周表面，同时，使磨石接触该外周表面并使基板在周向方向上旋转。在此情况下，如果倒角宽度小，则抛光液未充分供应到正加工的部分，并且可能发生破碎。另一方面，如果增大该倒角角度，则抑制了破碎的发生。考虑到倒角宽度和倒角角度这二者的影响，通过将Θ/L设定为大于30,能够有效地抑制破碎的发生。另一方面,如果Θ/L不小于200,则倒角部的表面几乎垂直于所述主表面，这会导致可能发生破碎的问题。因此，优选地，Θ/L大于30，但小于200。在本文中，“倒角角度”是指在包括主表面的平坦表面与包括倒角部(该倒角部与主表面相连)的曲面之间形成的角度中的锐角。此外，“倒角宽度”是指在通过倒角加工而加工过的区域的、沿径向方向的长度。在所述中，在形成倒角部的步骤中，可以将倒角部形成为使得:倒角半径不小于0.1mm,但不大于0.3mm。如果倒角半径小于0.1_，则外周部分将是尖的，这会导致可能发生破碎的问题。另一方面，如果倒角半径大于0.3mm，则外周表面(外周曲面)几乎垂直于与该外周表面相连的倾斜面，这会导致可能发生破碎的问题。因此，优选地，倒角半径不小于0.1_，但不大于0.3_。应当注意，“倒角半径”是指:在经过倒角加工的基板的厚度方向上的截面中的、形成在基板外周表面处的曲面的曲率半径。在所述中，在形成倒角部的步骤中，可以在基板的包括如下外周表面的区域中形成倒角部:该外周表面在基板的硅平面侧具有凹陷形状。当在硅平面侧的主表面处具有凹陷形状的区域中形成倒角部时，上述破碎尤其可能发生。当在尤其可能发生破碎的情形下执行倒角加工时，能够抑制破碎的发生的、根据本专利技术的特别适合。在所述中，在形成倒角部的步骤中，可以将倒角部形成为使得:倒角宽度的变化在IOOym以内。倒角宽度的变化会引起基板的翘曲。通过将该变化设在ΙΟΟμπι以内，能够减少所制造的碳化硅基板的翘曲。应当注意，“倒角宽度的变化”是指倒角宽度的最大值与最小值之差。<本专利技术的有益效果>从上文的描述中清楚可知，通过根据本专利技术的，可以提供一种能够抑制在倒角部的形成期间的破碎的发生的、制造碳化娃基板的方法。【专利附图】【附图说明】图1是示出了单晶碳化硅的坯料的示意性透视图；图2是示出了切割该坯料的方法的示意性平面图；图3是示出了通过切割该坯料而获得的基板的示意性透视图；图4是示出了该基板的倒角部的形状的示意性局部截面图；图5是示意性截面图，示出了基板的变形状态与期望形成倒角部的区域之间的关系;图6是示意性截面图，示出了基板的变形状态与期望形成倒角部的区域之间的关系O【具体实施方式】下面，将参考附图来描述本专利技术的实施例。应当注意，在后附的附图中，相同或相应的元件被赋予同样的附图标记，并且将不重复其描述。另外，在本文中，单独的取向、共同的取向、单独的平面和共同的平面分别用[]、〈>、O和{}表示。此外，在结晶学上，负的指数应该用顶上带有横线的数字表示，然而在本说明书中，将负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造碳化硅基板(3)的方法，包括如下步骤：制备单晶碳化硅的晶体(1)；通过切割所述晶体(1)来获得基板(3)；以及在包括所述基板(3)的外周表面(3G)的区域中形成倒角部(3C,3D,3E)，在获得所述基板(3)的步骤中，切割所述晶体(1)，使得所述基板(3)的主表面(3A)相对于{0001}面形成不小于10°的角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冲田恭子，藤原伸介，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：
国别省市：