[发明专利]碳化硅锭和碳化硅衬底的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳化硅锭和碳化硅衬底的制造方法。

背景技术

常规地，已经根据游离磨粒(abrasivegrain)法使用线锯(wiresaw)切割碳化硅锭。例如，日本专利公开No.2010-23208公开了使用包括GC磨粒的浆料切割工件的方法。另一方面，近年来，还根据固定磨粒法使用线锯切割碳化硅锭。因此，与采用游离磨粒法的情况相比，在切割碳化硅锭的步骤中可以显著地降低成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开No.2010-23208

发明内容

技术问题

即使当如上所述采用固定磨粒法切割碳化硅锭从而获得具有大直径的衬底时，也可以将衬底的翘曲(warpage)抑制在一定程度。然而，从一个碳化硅锭获得的多个衬底可能包括：各自具有小翘曲的衬底；和各自具有大翘曲且不适合实际使用的衬底。

本公开的目的是提供：一种碳化硅锭，在根据固定磨粒法使用线锯切割所述碳化硅锭时其允许抑制衬底的翘曲；和使用所述碳化硅锭制造碳化硅衬底的方法。

问题的解决方案

根据本发明的一个实施方式的碳化硅锭包括第一端表面和所述第一端表面相反的第二端表面。在碳化硅锭中，第一端表面和第二端表面在生长方向上彼此面对，且在生长方向上的氮浓度梯度不小于1×10¹⁶cm^-4且不大于1×10¹⁸cm^-4。

发明的有益效果

根据本发明的一个实施方式，可以提供：一种碳化硅锭，在根据固定磨粒法使用线锯切割所述碳化硅锭时其允许抑制衬底的翘曲；和使用所述碳化硅锭制造碳化硅衬底的方法。

附图说明

图1为显示根据本实施方式的碳化硅锭的前视示意图。

图2为显示根据本实施方式的碳化硅衬底的立体示意图。

图3为说明用于计算根据本实施方式的碳化硅锭中的氮浓度梯度的方法的示意图。

图4为示意性显示用于制造根据本实施方式的碳化硅锭和碳化硅衬底的方法的流程图。

图5为说明用于制造根据本实施方式的碳化硅锭的方法的横截面示意图。

图6为显示在用于制造根据本实施方式的碳化硅衬底的方法中使用的线锯的结构的立体示意图。

具体实施方式

[本申请的发明实施方式的说明]

首先，列出并说明本发明的实施方式的详细内容。

(1)根据本实施方式的碳化硅锭(1)包括第一端表面(1a)和与第一端表面(1a)相反的第二端表面(1b)。在碳化硅锭(1)中，第一端表面(1a)和第二端表面(1b)在生长方向上彼此面对，且在生长方向上的氮浓度梯度不小于1×10¹⁶cm^-4且不大于1×10¹⁸cm^-4。

在碳化硅锭(1)中，在生长方向上的氮浓度梯度高，诸如不小于1×10¹⁶cm^-4。因此，当通过使其上固定有磨粒的线在沿生长方向排列的多个切割部处以与碳化硅锭(1)接触的方式行进而切割碳化硅锭(1)时，无论所述多个切割部的位置如何，都可以抑制各衬底的翘曲。而且，在碳化硅锭(1)中，将在生长方向上的氮浓度梯度抑制为不大于1×10¹⁸cm^-4。因此，可以抑制由于氮浓度梯度太大时导致的在晶体中生成的裂缝。因此，根据碳化硅锭(1)，当根据固定磨粒法使用线锯切割碳化硅锭(1)时可以抑制衬底的翘曲。

(2)当在生长方向上观察时，碳化硅锭(1)具有不小于100mm的宽度。当碳化硅锭(1)的宽度大时，通过对其切割而获得的碳化硅衬底(10)的宽度也变大。当碳化硅衬底(10)的宽度大时，衬底更容易翘曲。因此，当在生长方向上观察时，在碳化硅锭(1)的宽度不小于100mm时，抑制衬底翘曲的效果变得更大。

(3)在碳化硅锭(1)中，氮浓度在生长方向上单调地变化。这在碳化硅锭(1)的制造过程中有利于氮气的流量调节。应注意，表述“氮浓度在生长方向上单调地变化”意在表明如下情况：氮浓度在生长方向上线性地增大或减小从而具有恒定的斜度。

(4)在碳化硅锭(1)中，第一端表面(1a)和第二端表面(1b)中的一个为包括(000-1)平面的表面。因此，在碳化硅锭(1)的制造过程中，碳化硅单晶可以容易地在c轴方向上生长。