碳化硅單晶的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種碳化硅單晶的制造方法，所述方法能夠容易地將碳化硅單晶與基座分離。所述方法包括如下步驟：將籽晶襯底和基座在其間具有應力緩沖層的情況下固定的步驟(S10)；在所述籽晶襯底上生長碳化硅單晶的步驟(S20)；在所述應力緩沖層處將所述碳化硅單晶與所述基座分離的步驟(S30)；以及將所述分離步驟(S30)后的碳化硅單晶上附著的所述應力緩沖層的殘余物除去的步驟(S40)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種碳化硅單晶的制造方法，且特別地涉及使用應力緩沖層實施的碳化硅單晶的制造方法。
技術(shù)介紹
作為用于生長碳化硅單晶(SiC單晶)的方法，升華法是眾所周知的，其中通過在坩堝內(nèi)使碳化硅原料升華而在固定到基座的籽晶襯底(籽晶)上生長碳化硅單晶。將碳化硅單晶與基座分離，然后切割成具有預定的厚度，由此制造碳化硅單晶襯底。日本特開2009-102196號公報描述了一種碳化硅單晶的制造方法，其中在通過升華法生長的SiC單晶與籽晶之間的界面中在SiC單晶中的位置處將SiC單晶與籽晶分離。日本特開2008-162240號公報描述了一種碳化硅單晶的制造方法，其中在其上生長有SiC單晶的籽晶與坩堝蓋體(基座)之間的界面中首先對坩堝蓋體進行切割以將SiC單晶與坩堝蓋體分離。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2009-102196號公報專利文獻2：日本特開2008-162240號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
技術(shù)問題然而，在日本特開2009-102196號公報中所述的碳化硅單晶的制造方法中，難以將SiC單晶與籽晶分離，因為碳化硅是高硬度的、難以切割的材料。另一方面，在日本特開2008-162240號公報中所述的碳化硅單晶的制造方法中，一部分坩堝蓋體殘留在通過對坩堝蓋體進行切割而與坩堝蓋體分離后的碳化硅單晶上。因此，在從碳化硅單晶制造碳化硅單晶襯底時，額外需要將殘留在碳化硅單晶上的坩堝蓋體除去的步驟。而且，盡管描述了在SiC單晶的研磨或拋光步驟中實施該除去步驟，但是當用用于加工碳化硅的磨石對由碳材料制成的坩堝蓋體進行加工時，磨石易于阻塞。這不僅對拋光步驟，而且對加工碳化硅的步驟都是不優(yōu)選的。為了解決上述問題而完成了本專利技術(shù)。本專利技術(shù)的主要目的是提供一種碳化硅單晶的制造方法，所述方法能夠容易地將碳化硅單晶與基座分離。本專利技術(shù)的另一個目的是提供一種碳化硅單晶的制造方法，所述碳化硅單晶能夠被容易地加工成碳化硅單晶襯底。解決問題的技術(shù)方案根據(jù)本專利技術(shù)的碳化硅單晶的制造方法包括如下步驟：將籽晶襯底和基座在其間具有應力緩沖層的情況下固定；在所述籽晶襯底上生長碳化硅單晶；在所述應力緩沖層處將所述碳化硅單晶與所述基座分離；以及將經(jīng)歷了所述分離步驟的所述碳化硅單晶上附著的所述應力緩沖層的殘余物除去。專利技術(shù)的有益效果根據(jù)本專利技術(shù)，能夠提供一種碳化硅單晶的制造方法，所述方法能夠容易地將碳化硅單晶與基座分離。此外，能夠提供一種碳化硅單晶的制造方法，所述碳化硅單晶能夠被容易地加工成碳化硅單晶襯底。附圖說明圖1是根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法的流程圖。圖2是說明根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法的橫截面圖。圖3是說明根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法的橫截面圖。圖4是說明根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法的橫截面圖。圖5是說明根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法的橫截面圖。圖6是說明根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法的變形例的橫截面圖。圖7是說明在根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法的變形例中的除去殘余物的步驟中的加熱溫度條件的圖。具體實施方式下文中，將參照附圖對本專利技術(shù)的實施方案進行說明。需要說明的是，在以下附圖中，相同或相應部分用相同的參考數(shù)字表示，且不再重復其說明。首先，將對本專利技術(shù)實施方案的概要進行說明。[本申請的專利技術(shù)的實施方案的說明](1)根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法包括如下步驟：將籽晶襯底10和基座20在其間具有應力緩沖層30的情況下固定(S10)；在籽晶襯底10上生長碳化硅單晶50(S20)；在應力緩沖層30處將碳化硅單晶50與基座20分離(S30)；以及將經(jīng)歷了分離步驟(S30)的碳化硅單晶50上附著的應力緩沖層30的殘余物除去(S40)。此處，在籽晶襯底10與基座20之間形成應力緩沖層30以緩沖施加到籽晶襯底10的應力，所述應力是由于構(gòu)成籽晶襯底10的碳化硅與構(gòu)成基座20的材料之間的熱膨脹系數(shù)差異而造成的。即，應力緩沖層30不如構(gòu)成籽晶襯底10的碳化硅硬，并且易于加工。因此，在分離步驟(S30)中通過在應力緩沖層30處將碳化硅單晶50與基座20分離，能夠容易地將碳化硅單晶50與基座20分離。此外，盡管因在分離步驟(S30)中對應力緩沖層30進行切割而使應力緩沖層30的殘余物31殘留在籽晶襯底10的第四主面10B上，但在除去步驟(S40)中能夠在不進行研磨、拋光等的情況下容易地將殘余物30除去(后面將對其細節(jié)進行說明)。即，根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法，能夠容易地將碳化硅單晶50與基座20分離。此外，能夠容易地將如上所述得到的碳化硅單晶50加工成碳化硅單晶襯底。(2)在根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法中，在分離步驟(S30)中，通過將在沿應力緩沖層30的主面(第一主面30A)的方向上延伸的線60從應力緩沖層30的端面30E壓入應力緩沖層30中而可以在應力緩沖層30處將碳化硅單晶50與基座20分離。由此，通過使用比應力緩沖層30的外徑長且比應力緩沖層30的厚度細的線60，能夠容易地對固定在籽晶襯底10與基座20之間的應力緩沖層30進行切割，并能夠容易地將碳化硅單晶50與基座20分離。(3)在根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法中，在分離步驟(S30)中，通過向應力緩沖層30發(fā)射激光束，可以在應力緩沖層30處將碳化硅單晶50與基座20分離。由此，能夠容易地對固定在籽晶襯底10與基座20之間的應力緩沖層30進行切割，并能夠容易地將碳化硅單晶50與基座20分離。(4)在根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法中，在除去殘余物的步驟(S40)中，通過在含氧氣氛下對碳化硅單晶50進行加熱可以將應力緩沖層30的殘余物31除去。即，應力緩沖層30可以由能夠在預定溫度下被氧化并除去的材料制成，且通過在含氧氣氛下對碳化硅單晶50進行加熱能夠容易地將這種應力緩沖層30的殘余物31除去。(5)根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法可以還包括在惰性氣體氣氛下對碳化硅單晶50進行加熱的步驟(S50)，其中可以在除去殘余物的步驟(S40)之后連續(xù)地實施加熱步驟(S50)。此處，在除去殘余物的步驟(S40)之后連續(xù)地實施加熱步驟(S50)是指例如，在不降低這兩個步驟之間的加熱溫度的情況下，作為加熱步驟(S50)中的一系列升溫過程的前一階段實施除去殘余物的步驟(S40)，之后在改變的氣氛和加熱溫度下作為后續(xù)階段實施加熱步驟(S50)。由此，作為在惰性氣體氣氛下對碳化硅單晶50進行加熱的步驟(S50)的一部分(例如活化退火處理步驟)，能夠容易地將應力緩沖層30的殘余物31從碳化硅單晶50除去。因此，當與其中在碳化硅單晶的制造方法中單獨實施除去殘余物的步驟(S40)和加熱步驟(S50)的情況進行比較時，能夠減少制造步驟且能夠降低制造成本。此外，能夠容易地將如上所述得到的碳化硅單晶50加工成碳化硅單晶襯底。[本申請的專利技術(shù)的實施方案的詳情]接下來，將對本專利技術(shù)的實施方案進行更詳細地說明。首先，將參照圖1對根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法進行說明。根據(jù)本實施方案的碳化硅單晶的制造方法包括如下步驟：將籽晶襯底10和基座20在其間具有應力緩沖層30的情況下固定(S10)；在籽晶襯底10上生長碳化硅單晶50(S20)；在應力緩沖層30處將碳化硅單晶50與基座本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種碳化硅單晶的制造方法，其包括如下步驟：將籽晶襯底和基座在其間具有應力緩沖層的情況下固定；在所述籽晶襯底上生長碳化硅單晶；在所述應力緩沖層處將所述碳化硅單晶與所述基座分離；以及將經(jīng)歷了所述分離步驟的所述碳化硅單晶上附著的所述應力緩沖層的殘余物除去。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.01.15 JP 2014-0050431.一種碳化硅單晶的制造方法，其包括如下步驟：將籽晶襯底和基座在其間具有應力緩沖層的情況下固定；在所述籽晶襯底上生長碳化硅單晶；在所述應力緩沖層處將所述碳化硅單晶與所述基座分離；以及將經(jīng)歷了所述分離步驟的所述碳化硅單晶上附著的所述應力緩沖層的殘余物除去。2.根據(jù)權(quán)利要求1的碳化硅單晶的制造方法，其中，在所述分離步驟中，通過將在沿所述應力緩沖層的主面的方向延伸的線從所述應力緩沖層的端面壓入所述應力緩沖層中而...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：堀勉，上田俊策，松島彰，
申請(專利權(quán))人：住友電氣工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP