特許 7379952 ＳｉＣインゴットの評価方法、ＳｉＣデバイスの製造方法およびＳｉＣ種結晶の評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】ＳｉＣインゴットの評価方法、ＳｉＣデバイスの製造方法およびＳｉＣ種結晶の評価方法

(51)【国際特許分類】

   C30B 29/36 20060101AFI20231108BHJP

   C30B 25/02 20060101ALI20231108BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

C30B29/36 A

C30B25/02

H01L21/66 J

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019159585

(22)【出願日】2019-09-02

(65)【公開番号】P2021038106

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2022-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】株式会社レゾナック

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100163496

【弁理士】

【氏名又は名称】荒 則彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100137017

【弁理士】

【氏名又は名称】眞島 竜一郎

(72)【発明者】

【氏名】郭 玲

【審査官】宮崎 園子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３１３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０３８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１７０５００（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ３０Ｂ ２９／３６

Ｃ３０Ｂ ２５／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同一の種結晶から成長したＳｉＣインゴットから２枚以上のＳｉＣ基板を準備する準備工程と、
前記２枚以上のＳｉＣ基板のうちの第１ウェハ及び第２ウェハにそれぞれ存在し、同じ貫通欠陥に伴う欠陥である第１欠陥と第２欠陥とを検出し、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置を特定する欠陥位置特定工程と、
前記欠陥位置特定工程の結果に基づき、その他のＳｉＣ基板における前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を推測する推測工程と、を有し、
前記準備工程において、同一のＳｉＣインゴットから前記第１ウェハと前記第２ウェハと第３ウェハを含む３枚以上のＳｉＣ基板を準備し、
前記推測工程は、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置と、前記第１ウェハと前記第２ウェハとの枝番と、を基に前記同じ貫通欠陥の位置を推測し、
前記欠陥位置特定工程は、前記３枚以上のＳｉＣ基板のうちの第３ウェハに存在し、前記第１欠陥および前記第２欠陥と同じ貫通欠陥に伴う欠陥である第３欠陥を検出し、前記第３欠陥の位置をさらに特定する、ＳｉＣインゴットの評価方法。

【請求項2】

同一の種結晶から成長したＳｉＣインゴットから２枚以上のＳｉＣ基板を準備する準備工程と、
前記２枚以上のＳｉＣ基板のうちの第１ウェハ及び第２ウェハにそれぞれ存在し、同じ貫通欠陥に伴う欠陥である第１欠陥と第２欠陥とを検出し、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置を特定する欠陥位置特定工程と、
前記欠陥位置特定工程の結果に基づき、その他のＳｉＣ基板における前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を推測する推測工程と、を有し、
前記推測工程は、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置と、前記第１ウェハと前記第２ウェハとの枝番と、を基に前記同じ貫通欠陥の位置を推測する工程であり、
前記推測工程は、（２）式により、前記ＳｉＣインゴット中に存在し、前記ＳｉＣインゴットの種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における前記同じ貫通欠陥の位置を推測する、ＳｉＣインゴットの評価方法

【数1】

（Ｘ：種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における貫通欠陥のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥１Ａのｘ座標、Ｘ２：第２欠陥１Ｂのｘ座標、Ｎ１：第１ウェハＷ１の枝番、Ｎ２：第２ウェハＷ２の枝番、Ｈ：加工されたＳｉＣ基板の厚さ）。

【請求項3】

同一の種結晶から成長したＳｉＣインゴットから２枚以上のＳｉＣ基板を準備する準備工程と、
前記２枚以上のＳｉＣ基板のうちの第１ウェハ及び第２ウェハにそれぞれ存在し、同じ貫通欠陥に伴う欠陥である第１欠陥と第２欠陥とを検出し、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置を特定する欠陥位置特定工程と、
前記欠陥位置特定工程の結果に基づき、その他のＳｉＣ基板における前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を推測する推測工程と、を有し、
前記推測工程は、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置と、前記第１ウェハと前記第２ウェハとの枝番と、を基に前記同じ貫通欠陥の位置を推測する工程であり、
前記推測工程は、（３）式により、前記ＳｉＣインゴット中に存在し、前記ＳｉＣインゴットの種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における前記同じ貫通欠陥の位置を推測する、ＳｉＣインゴットの評価方法

【数2】

（Ｘ：種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における貫通欠陥のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥１Ａのｘ座標、Ｘ２：第２欠陥１Ｂのｘ座標、Ｎ１：第１ウェハＷ１の枝番、Ｎ２：第２ウェハＷ２の枝番、θ：ＳｉＣインゴットのオフセット角）。

【請求項4】

前記準備工程において、同一のＳｉＣインゴットから前記第１ウェハと前記第２ウェハと第３ウェハを含む３枚以上のＳｉＣ基板を準備し、
前記欠陥位置特定工程は、前記３枚以上のＳｉＣ基板のうちの第３ウェハに存在し、前記第１欠陥および前記第２欠陥と同じ貫通欠陥に伴う欠陥である第３欠陥を検出し、前記第３欠陥の位置をさらに特定する、請求項２又は３に記載のＳｉＣインゴットの評価方法。

【請求項5】

前記推測工程は、（１）式により、前記ＳｉＣインゴットから切り出されるＳｉＣ基板のうち、前記第１ウェハと前記第２ウェハ以外の前記ＳｉＣ基板における前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を推測する、請求項１に記載のＳｉＣインゴットの評価方法；

【数3】

（ｘ：枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥のｘ座標、Ｘ２：第２欠陥のｘ座標、Ｎ１：第１ウェハの枝番、Ｎ２：第２ウェハの枝番、ｎ：貫通欠陥の位置を推測するＳｉＣ基板の枝番）。

【請求項6】

前記第１ウェハは、前記ＳｉＣインゴットから切り出されるＳｉＣ基板のうち、前記種結晶から１～５枚目以内のＳｉＣ基板である、請求項１～５のいずれか一項に記載のＳｉＣインゴットの評価方法。

【請求項7】

前記第１ウェハは、前記ＳｉＣインゴットから切り出されるＳｉＣ基板のうち、前記種結晶から１枚目のＳｉＣ基板である、請求項１～６のいずれか一項に記載のＳｉＣインゴットの評価方法。

【請求項8】

前記第１ウェハと前記第２ウェハとは、前記ＳｉＣインゴットの厚みの１／５以上離間していたＳｉＣ基板である、請求項１または２に記載のＳｉＣインゴットの評価方法。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載のＳｉＣインゴットの評価方法を行い、ＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥の位置を推測する推測工程と、
前記ＳｉＣインゴットから前記ＳｉＣ基板を切り出し、前記ＳｉＣ基板の一面にエピタキシャル層を積層し、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造するＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャルウェハにデバイスを形成するデバイス形成工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャルウェハをダイシングして、デバイスが形成された複数のチップを作製するチップ化工程と、
前記複数のチップのうち、貫通欠陥を有するチップを取り除く、選択工程と、
前記チップをパッケージ評価するパッケージ評価工程と、を有する、ＳｉＣデバイスの製造方法。

【請求項10】

請求項１～８のいずれかに記載のＳｉＣインゴットの評価方法で推測した前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を基に前記種結晶に存在する貫通欠陥の位置を推定する工程を有する、ＳｉＣ種結晶の評価方法。

【請求項11】

請求項１～８のいずれか一項に記載のＳｉＣインゴットの評価方法を行い、ＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥の位置を推測する推測工程と、
前記ＳｉＣインゴットから前記ＳｉＣ基板を切り出し、前記ＳｉＣ基板の一面にエピタキシャル層を積層し、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造するＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程と、
前記推測工程で推測した前記貫通欠陥の位置を基にデバイス形成する位置を決定するデバイス形成位置決定工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャルウェハをダイシングして、デバイスが形成された複数のチップを作製するチップ化工程と、を有するＳｉＣデバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＳｉＣインゴットの評価方法、ＳｉＣデバイスの製造方法およびＳｉＣ種結晶の評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

炭化珪素（ＳｉＣ）は、特徴的な特性を有する。例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）はシリコン（Ｓｉ）と比べて、絶縁破壊電界が１桁大きく、バンドギャップが３倍大きく、熱伝導率が３倍程度高い。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。

【0003】

しかし、ＳｉＣデバイスには解決すべき多くの課題が残されている。
課題の一つとして製造プロセスの効率化があり、歩留まりの改善も課題の一つである。ＳｉＣの結晶成長技術は現在も発展途上にあるため、基板中に多くの結晶欠陥が存在する。これらの結晶欠陥がＳｉＣデバイスの特性を劣化させるデバイスキラー欠陥となり、歩留まりを阻害する大きな要因となっている。

【0004】

ＳｉＣエピタキシャルウェハを用いた半導体デバイスとして、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）が知られている。ＭＯＳＦＥＴでは、ＳｉＣエピタキシャル層上に熱酸化などを用いてゲート酸化膜を形成し、そのゲート酸化膜の上にゲート電極を形成する。このとき、ＳｉＣデバイスを形成する基体であるＳｉＣ基板に欠陥があるとＳｉＣデバイスに異常をもたらすことがある（例えば、特許文献１等）。そのため、ＳｉＣエピタキシャルウェハを用いたＳｉＣデバイスの実用化の促進には、高品質のＳｉＣエピタキシャルウェハ、及び高品質のエピタキシャル成長技術の確立が不可欠である。

【0005】

一方で、ＳｉＣエピタキシャルウェハには、種々の欠陥が存在する。これらの欠陥は、すべてが半導体デバイスに悪影響を及ぼす訳ではない。すなわち、欠陥の種類によっては、ＳｉＣデバイスへの影響が無い又は小さい欠陥も存在する。そのため、種々の欠陥のうち、ＳｉＣデバイスの特性を劣化させるデバイスキラー欠陥を特定することが求められている。ＳｉＣエピタキシャルウェハに存在する貫通欠陥は、デバイスキラー欠陥の１つである。貫通欠陥を有するＳｉＣエピタキシャルウェハは、デバイスプロセス中に液漏れを引き起こす場合がある。また、デバイスを形成したとしても耐圧不良を引き起こす場合がある。

【0006】

特許文献２に記載の発明は、ＳｉＣ基板の表面側に水或いは水と同等の粘度を持つ液を塗布すると同時にＳｉＣ基板の中央周辺を裏面側から真空吸引し、ＳｉＣ基板に発生するマイクロパイプ等の貫通孔を簡便に検査する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特表２０１５－５２１３７８号公報

【文献】特開２００６－２８６８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載の方法では、１つのＳｉＣデバイスを検査することができる。しかしながら、それぞれのＳｉＣデバイスを逐一検査するためには、コストも時間もかかる。そのため、特許文献１に記載の方法ではスループットが悪い。

【0009】

特許文献２に記載の方法でデバイスキラー欠陥を有するＳｉＣ基板を特定するためには、ＳｉＣデバイスを製造するための工程に別途ＳｉＣ基板を検査する工程が必要である。特許文献２に記載の方法における検査には、水或いは水と同等の粘度を有する液体を塗布し、ＳｉＣ基板を真空吸引することが必要であり、コストも時間もかかる。そのため、スループットが悪い。また、特許文献２に記載の方法では、検査するＳｉＣ基板が有する貫通孔の位置を特定することができない。

【0010】

貫通欠陥は、ＳｉＣインゴットの広範囲にわたって存在する欠陥である。特許文献１および２は、いずれも特定のＳｉＣ基板に位置する貫通欠陥を特定しているのみであり、ＳｉＣインゴット中の他のＳｉＣ基板における貫通欠陥が存在する領域を推測することができない。

【0011】

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ＳｉＣインゴット中の貫通欠陥が存在する領域を推測することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

（１）本発明の一態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法は、同一の種結晶から成長したＳｉＣインゴットから２枚以上のＳｉＣ基板を準備する準備工程と、前記２枚以上のＳｉＣ基板のうちの第１ウェハ及び第２ウェハにそれぞれ存在し、同じ貫通欠陥に伴う欠陥である第１欠陥と第２欠陥とを検出し、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置を特定する欠陥位置特定工程と、前記欠陥位置特定工程の結果に基づき、その他のＳｉＣ基板における前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を推測する推測工程と、を有し、前記推測工程は、前記第１欠陥と前記第２欠陥との位置と、前記第１ウェハと前記第２ウェハとの枝番と、前記ＳｉＣインゴットのオフセット角と、を基にその他のウェハにおける前記同じ貫通欠陥の位置を推測する。

【0013】

（２）上記態様に係るＳｉＣインゴットの評価方法は、前記準備工程において、同一のＳｉＣインゴットから前記第１ウェハと前記第２ウェハと第３ウェハを含む３枚以上のＳｉＣウェハを準備し、前記欠陥位置特定工程は、前記３枚以上のＳｉＣ基板のうちの第３ウェハに存在し、前記第１欠陥および前記第２欠陥と同じ貫通欠陥に伴う欠陥である第３欠陥を検出し、前記第３欠陥の位置をさらに特定してもよい。

【0014】

（３）上記態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法において、前記推測工程は、（１）式により、前記ＳｉＣインゴットから切り出されるＳｉＣ基板のうち、前記第１ウェハと前記第２ウェハ以外の前記ＳｉＣ基板における前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を推測してもよい；

【数1】

（ｘ：枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥のｘ座標、Ｘ２：第２欠陥のｘ座標、Ｎ１：第１ウェハの枝番、Ｎ２：第２ウェハの枝番、ｎ：貫通欠陥の位置を推測するＳｉＣ基板の枝番）。

【0015】

（４）上記態様に係るＳｉＣインゴットの評価方法において、前記推測工程は、（２）式により、前記ＳｉＣインゴット中に存在し、前記ＳｉＣインゴットの種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における前記同じ貫通欠陥の位置を推測してもよい；

【数2】

（Ｘ：種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における貫通欠陥のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥１Ａのｘ座標、Ｘ２：第２欠陥１Ｂのｘ座標、Ｎ１：第１ウェハＷ１の枝番、Ｎ２：第２ウェハＷ２の枝番、Ｈ：加工されたＳｉＣ基板の厚さ）。

【0016】

（５）上記態様に係るＳｉＣインゴットの評価方法において、前記推測工程は、（３）式により、前記ＳｉＣインゴット中に存在し、前記ＳｉＣインゴットの種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における前記同じ貫通欠陥の位置を推測してもよい；

【数3】

（Ｘ：種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における貫通欠陥のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥１Ａのｘ座標、Ｘ２：第２欠陥１Ｂのｘ座標、Ｎ１：第１ウェハＷ１の枝番、Ｎ２：第２ウェハＷ２の枝番、θ：ＳｉＣインゴットのオフセット角）。

【0017】

（６）上記態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法において、前記第１ウェハは、前記ＳｉＣインゴットから切り出されるＳｉＣ基板のうち、前記種結晶から５枚目以内のＳｉＣ基板であってもよい。

【0018】

（７）上記態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法において、前記第１ウェハは、前記ＳｉＣインゴットから切り出されるＳｉＣ基板のうち、前記種結晶から１枚目のＳｉＣ基板であってもよい。

【0019】

（８）上記態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法において、前記第１ウェハと前記第２ウェハとは、前記ＳｉＣインゴットの厚みの１／５以上離間していたＳｉＣ基板であってもよい。

【0020】

（９）本発明の第２の態様にかかるＳｉＣデバイスの製造方法は、上記態様に係るＳｉＣインゴットの評価方法を行い、ＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥の位置を推測する推測工程と、前記ＳｉＣインゴットから前記ＳｉＣ基板を切り出し、前記ＳｉＣ基板の一面にエピタキシャル層を積層し、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造するＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程と、前記ＳｉＣエピタキシャルウェハにデバイスを形成するデバイス形成工程と、前記ＳｉＣエピタキシャルウェハをダイシングしてデバイスが形成された複数のチップを作製するチップ化工程と、前記複数のチップのうち、貫通欠陥を有するチップを取り除く、選択工程と、を有する。

【0021】

（１０）本発明の第３の態様にかかるＳｉＣ種結晶の評価方法は、第１の態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法で推測した前記同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を基に前記種結晶に存在する貫通欠陥の位置を推定する工程を有する。

【0022】

（１１）本発明の第４の態様に係るＳｉＣデバイスの製造方法は、第１の態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法を行い、ＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥の位置を推測する推測工程と、前記ＳｉＣインゴットから前記ＳｉＣ基板を切り出し、前記ＳｉＣ基板の一面にエピタキシャル層を積層し、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造するＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程と、前記推測工程で推測した前記貫通欠陥の位置を基にデバイス形成する位置を決定するデバイス形成位置決定工程と、前記ＳｉＣエピタキシャルウェハをダイシングして、デバイスが形成された複数のチップを作製するチップ化工程と、を有する。

【発明の効果】

【0023】

本発明の一態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法によれば、ＳｉＣインゴット中の貫通欠陥が存在する領域を推測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本実施形態にかかるＳｉＣインゴットの一例を示す模式図である。

【図2】本実施形態にかかるＳｉＣ基板のＳＩＣＡ像である。

【図3】本実施形態にかかるＳｉＣ基板の一例を示す上面模式図である。

【図4】本実施形態にかかるＳｉＣインゴットの一部分の一例を模式的に示す断面図である。

【図5】加工される前のＳｉＣ基板の厚さと加工されたＳｉＣ基板の厚さとの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の一態様にかかるＳｉＣインゴットの評価方法、ＳｉＣデバイスの製造方法およびＳｉＣ種結晶の評価方法の好ましい例について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0026】

本実施形態において、結晶方位及び面は、ミラー指数として以下の括弧を用いて表記される。（）と｛｝は面を表す時に用いられる。（）は特定の面を表現する際に用いられ、｛｝は結晶の対称性による等価な面の総称（集合面）を表現する際に用いられる。一方で、＜＞と［］は方向を表す特に用いられる。［］は特定の方向を表現する際に用いられ、＜＞は結晶の対称性による等価な方向を表現する際に用いられる。

【0027】

本明細書において、ＳｉＣエピタキシャルウェハはＳｉＣエピタキシャル層を形成後のウェハを意味し、ＳｉＣ基板はＳｉＣエピタキシャル層を形成前のウェハを意味する。ＳｉＣデバイスとは、ＳｉＣエピタキシャルウェハを用いて製造した半導体デバイスのことをいう。また、本明細書において、貫通欠陥とはサイズの大きいマイクロパイプを含む。

【0028】

＜ＳｉＣインゴットの評価方法＞
（第１実施形態）
本実施形態にかかるＳｉＣインゴットの評価方法は、同一の種結晶から成長したＳｉＣインゴットから２枚のＳｉＣ基板を準備する工程と、同じ貫通欠陥に伴う欠陥を検出する工程と、検出した欠陥の位置を特定する工程と、ＳｉＣ基板に存在する欠陥の位置からその他のＳｉＣ基板における同じ貫通欠陥に伴う欠陥が存在する領域を推定する工程と、を有する。

【0029】

図１は、本実施形態にかかるＳｉＣインゴットの評価方法を行うＳｉＣインゴットの一例を概略的に示した模式図である。ＳｉＣインゴット２は、スライスされ、符号Ｗ１、Ｗ２で一部を示されるＳｉＣ基板を形成する。ＳｉＣインゴット２は、オフセット角を有する。ＳｉＣインゴット２のオフセット角の大きさはθである。ＳｉＣインゴット２には、貫通欠陥１および貫通欠陥１１が存在する。貫通欠陥１の成長方向は、ＳｉＣインゴット２の積層方向と一致する。貫通欠陥１１の成長方向は、ＳｉＣインゴット２の積層方向と角度θをなす。図１中の符号１Ａ、１Ｂは同じ貫通欠陥１に伴う欠陥である。符号１Ａ、１Ｂの貫通欠陥はそれぞれ異なるＳｉＣ基板Ｗ１、Ｗ２に存在する。ＳｉＣインゴット２からＳｉＣ基板は、ＳｉＣインゴット２の積層方向に垂直な方向に対し、θだけ傾いた角度に切断される。

【0030】

（準備工程）
準備工程では、同一の種結晶から成長したＳｉＣインゴットから２枚のＳｉＣ基板を準備する。ＳｉＣ基板は、単結晶のＳｉＣインゴットをスライスして得られる。

【0031】

本実施形態では、準備する２枚のＳｉＣ基板のうち、ＳｉＣ種結晶の最も近くに位置していたＳｉＣ基板を第１ウェハという。例えば、図１に示すようにＳｉＣインゴット２から２枚のＳｉＣ基板Ｗ１、Ｗ２を準備したとき、種結晶の近くに位置していたＳｉＣ基板を第１ウェハＷ１といい、種結晶から離れた位置のＳｉＣ基板を第２ウェハＷ２という。

【0032】

第１ウェハＷ１は、ＳｉＣ種結晶の表面からインゴットの厚みの１／２以内の範囲から取り出されたＳｉＣ基板であることが好ましく、１／４以内の範囲から取り出されたＳｉＣ基板であることがより好ましい。また、第１ウェハＷ１は、ＳｉＣインゴット２から切り出されたＳｉＣ基板のうち、種結晶から１～５枚以内であることが好ましく、種結晶の最も近くに位置していたＳｉＣ基板であることが最も好ましい。貫通欠陥には、種結晶に存在していた貫通欠陥が伸長した種結晶由来の欠陥とＳｉＣインゴットが成長する過程で生じた結晶成長面由来の欠陥とがある。このうち、ＳｉＣインゴットに存在する貫通欠陥は種結晶由来の欠陥が多い。また、貫通欠陥はＳｉＣインゴット中で伸張又は閉塞する場合がある。第１ウェハＷ１をＳｉＣ種結晶の近くの基板とすることで、ＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥を見落す確率を下げることができる。さらに、後述するＳｉＣ種結晶の評価方法によりＳｉＣ種結晶に存在する貫通欠陥の位置の推定を高精度に行うことができる。

【0033】

第２ウェハＷ２は、第１ウェハＷ１と枝番が連続するものであっても良いし、枝番が連続していないものであってもよい。ここで枝番は、同一のＳｉＣインゴットにおける位置を示し、種結晶に近い側から順に若い数字が振られる。例えば、枝番が「２」の場合、種結晶から２枚目のＳｉＣ基板である。枝番は、種結晶に遠い側から順に若い数字が振られる場合もある。本実施形態においては、枝番は種結晶に近い側から順に若い数字となるように変換して行う。種結晶に遠い側から枝番が振られるＳｉＣインゴットの枝番の扱いについて記載する。例えば、１０枚のＳｉＣ基板が切り出されるＳｉＣインゴットにおいて、枝番が「２」の場合、種結晶側から９枚目のＳｉＣ基板である。本実施形態においては、このＳｉＣ基板の枝番を「９」として扱う。

【0034】

第１ウェハＷ１の枝番と第２ウェハＷ２の枝番とが連続している場合、切り出されるＳｉＣ基板は隣り合っておりＳｉＣインゴットの評価方法を簡便に行うことができる。一方、詳細は後述するが第１ウェハＷ１の枝番と第２ウェハＷ２の枝番が離れていると、詳細は後述するが、ＳｉＣ基板のロス部分によるぶれの影響が小さくなり、貫通欠陥の存在する位置を推測する精度を向上することができる。ロス部分のぶれをなくす観点から、例えば、第１ウェハＷ１と第２ウェハＷ２とは、インゴットの厚みの１／５以上離間していた基板であることが好ましく、１／４以上離間していた基板であることがより好ましく、１／２以上離間していた基板であることがさらに好ましい。

【0035】

（欠陥位置特定工程）
欠陥位置特定工程は、準備工程で準備したＳｉＣ基板を観察し、準備したＳｉＣ基板における同じ貫通欠陥に伴う欠陥を検出し、さらに、同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を特定する。同じ貫通欠陥に伴う欠陥の検出と、同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置の特定は、同じ装置を用いて行ってもよいし、それぞれ異なる装置を用いて行ってもよい。

【0036】

同じ貫通欠陥に伴う欠陥の検出および位置の特定は、公知の方法で行うことができる。例えば、同じインゴットから切り出された異なるＳｉＣ基板に存在する欠陥の位置を比較することにより行うことができる。欠陥位置特定工程は、ＳｉＣ基板の主面全体を観察し、観察したＳｉＣ基板に存在するすべての貫通欠陥を検出してもよいし、ＳｉＣ基板の任意の領域を観察し、特定の領域に存在する貫通欠陥を検出してもよい。

【0037】

以下に、本実施形態に係る同じ貫通欠陥に伴う欠陥を検出する方法の概要について記載する。欠陥の検出は、例えば、表面検査によりＳｉＣ基板の主面を観察して行う。表面検査は、公知の装置を用いて行うことができる。例えば、共焦点微分干渉顕微鏡とフォトルミネッセンス（ＰＬ）観察機能を併設した検査装置（レーザーテック株式会社製、ＳＩＣＡ８８と同様の原理の装置）の共焦点微分干渉顕微鏡や、光学式表面検査装置（オリンパス 株式会社社製、ＯＬＹＭＰＵＳ ＭＸ５１と同様の原理の装置）、電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製、ＨＤ－２３００と同様の原理の装置）等を用いることができる。尚、本明細書においてＳｉＣ基板の主面とはＳｉＣ基板の表面のうち、面積の広い部分のことをいう。ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造する場合、ＳｉＣ基板の主面にはＳｉＣエピタキシャル層が積層される。

【0038】

次いで、準備したＳｉＣ基板の主面を公知の方法で表面検査し、欠陥の位置を特定する。ＳｉＣ基板の欠陥の検出と、欠陥の位置の特定は、同じ表面検査装置を用いて行ってもよいが、この例に限定されず、任意の方法により行う。以下、本実施形態では、ＳｉＣインゴット２に存在する貫通欠陥１を検出した場合について記載する。第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂは、いずれも貫通欠陥１に伴う欠陥である。貫通欠陥１Ａは第１ウェハＷ１に存在し、第２欠陥１Ｂは第２ウェハＷ２に存在する。第１ウェハＷ１および第２ウェハＷ２には、それぞれ同じ貫通欠陥１に伴う欠陥である第１欠陥１Ａおよび第２欠陥１Ｂが存在する。第１ウェハＷ１は、第２ウェハＷ２よりも種結晶の近くに位置していた基板である。

【0039】

欠陥位置特定工程で欠陥であると識別する欠陥は、任意の貫通欠陥であるが、例えばＳＩＣＡのＰＬ観察機能を用いた像において、欠陥と思われる、発光する部分の輝度Ｓと欠陥でない部分と思われる、発光しない部分の輝度Ｎとの比（Ｓ／Ｎ比）が２．０以上の点である。

【0040】

次いで、位置を特定した、２枚以上のＳｉＣ基板の欠陥の位置を比較する。以下、２枚以上のＳｉＣ基板の欠陥の位置を比較する工程を比較工程という場合がある。比較工程は、欠陥位置特定工程に含まれる工程である。比較工程では、例えば、第１ウェハＷ１と第２ウェハＷ２とを比較する。比較工程は、第１ウェハに存在する欠陥と第２ウェハに存在する欠陥を任意に組み合わせて比較する。組み合わせの一例としては第１欠陥１Ａと第２欠陥１Ｂとを比較する。比較工程は、第１ウェハにおける欠陥と第２ウェハにおける欠陥との全ての組み合わせに対して行うことが好ましい。

【0041】

比較工程では、第１ウェハの欠陥と第２ウェハの欠陥とを比較する。比較工程において、第１ウェハの欠陥と第２ウェハの欠陥との［１１－２０］方向の欠陥距離が０．６ｍｍ以上の場合、比較した２つの欠陥は同じ貫通欠陥に伴う欠陥ではないと判断する。また、第１ウェハの欠陥と第２ウェハの欠陥との［１１－２０］方向の欠陥距離が０．２ｍｍ未満の場合、比較した２つの欠陥は同じ貫通欠陥に伴う欠陥であると判断する。第１ウェハの欠陥と第２ウェハの欠陥との［１１－２０］方向の欠陥距離が０．６ｍｍ以上であれば、比較した２つの欠陥は同じ貫通欠陥に伴う欠陥であることは統計的に考えにくく、第１ウェハの欠陥と第２ウェハの欠陥との［１１－２０］方向の欠陥距離が０．２ｍｍ以内であれば、比較した２つの欠陥は同じ貫通欠陥に伴う欠陥であることは統計的に確からしい。

【0042】

比較工程で比較した２つの欠陥の［１１－２０］方向の欠陥距離が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の場合には、比較工程の後に欠陥距離と枝番との相関を求めることが好ましい。以下、欠陥距離と枝番との相関を求めることを相関決定工程という場合がある。相関決定工程は、欠陥位置特定工程に含まれる。相関決定工程を行うことで、［１１－２０］方向の欠陥距離が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の欠陥が同じ貫通欠陥に伴う欠陥であるか否かを精度よく識別できる。

【0043】

相関決定工程では、準備工程で同一の種結晶から成長したＳｉＣインゴットから得られた３枚以上のＳｉＣ基板を準備し、それぞれのＳｉＣ基板に対して欠陥位置特定工程を行う。相関決定工程を行う場合、第１ウェハＷ１および第２ウェハＷ２以外のＳｉＣ基板である第３ウェハに存在する第３欠陥を特定する。第３欠陥は、第１欠陥１Ａおよび第２欠陥１Ｂとの［１１－２０］方向の欠陥距離が０．６ｍｍ未満の欠陥である。第３ウェハとしては、ＳｉＣインゴットから切り出された任意のＳｉＣ基板を選択することができる。

【0044】

相関決定工程では、第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂおよび第３欠陥の位置と第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂおよび第３欠陥を有するＳｉＣ基板の枝番についての決定係数（相関決定係数）Ｒ^２を求める。例えば、決定係数Ｒ^２が０．７以上のとき、第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂおよび第３欠陥は同一の貫通欠陥に伴う欠陥であると判断する。また、決定係数Ｒ^２は、求められるスクリーニングの精度によって変更できる。例えば、決定係数Ｒ^２が０．５以上のとき、第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂおよび第３欠陥は同一の貫通欠陥に伴う欠陥である可能性が高いと判断してもよい。決定係数Ｒ^２が０．５以上であると、第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂおよび第３欠陥は、同じ貫通欠陥に伴う欠陥である蓋然性が高い欠陥も検出することができる。

【0045】

ここで決定係数を求めるためには、第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂおよび第３欠陥のそれぞれの［１１－２０］方向成分（［１１－２０］方向の位置座標）とそれぞれの欠陥が存在するＳｉＣ基板の枝番とが必要である。以下、本明細書において［１１－２０］方向をＸ方向という場合がある。（枝番、欠陥のＸ方向成分）＝（ｎ、ｘ）として、共分散をｓ_ｎｘ、枝番の標準偏差をｓ_ｎ、欠陥の位置座標の標準偏差をｓ_ｘとしたとき、決定係数Ｒ^２は、Ｒ^２＝｛ｓ_ｎｘ／（ｓ_ｎ×ｓ_ｘ）｝^２で求められる。すなわち、相関決定工程に用いたＳｉＣ基板の枚数がＮであり、それぞれのＳｉＣ基板の種結晶側からの順番をｉとし、種結晶側からの順番がｉ番目のＳｉＣ基板の枝番をｎ_ｉ、相関を決定する欠陥のＸ方向成分をｘ_ｉとし、枝番およびＸ方向成分の相加平均をｎ_ａ、ｘ_ａとしたとき、決定係数Ｒ^２は、下記式（４）に記載の式により求めることができる。

【0046】

【数4】

【0047】

尚、本実施形態においてＳｉＣ基板の「枝番」は、種結晶側から順に大きくなる枝番の付し方を想定している。例えば、種結晶側から１、２、３、・・・と順に大きくなる枝番の付し方を想定している。しかしながら、上述のように、枝番の付し方には、種結晶側から順に小さくなる方法もある。例えば、１０枚のＳｉＣ基板を得られるＳｉＣインゴットから得られたＳｉＣ基板が種結晶側から１０、９、８、・・・と順に小さくなる枝番の付し方もある。本実施形態に係るＳｉＣ基板の評価方法は、いずれの枝番の付し方をされたＳｉＣ基板に対しても適用することができる。種結晶側から順に小さくなる枝番の付し方のＳｉＣインゴットに本実施形態に係るＳｉＣ基板の評価方法を適用する場合、上述の実施形態において、「枝番」として「（ＳｉＣインゴットから得られるＳｉＣ基板の枚数）－（枝番）＋１」を適用すればよい。例えば、種結晶側から順に小さくなる枝番の付し方のＳｉＣインゴットを用いるとき、そのＳｉＣインゴットから１０枚のＳｉＣ基板が得られるとき、種結晶側から３枚目のＳｉＣ基板の枝番は、本来８であるが、（１０－８＋１＝３）より、本実施形態を適用する場合、「枝番」として「３」を用いればよい。
相関決定工程は、第１欠陥１Ａ、第２欠陥１Ｂおよび第３欠陥のＸ方向位置と各欠陥を有する枝番についての近似直線を作成した上で、決定係数を求めても良い。

【0048】

欠陥位置特定工程を行うことで、ＳｉＣインゴット２に存在する貫通欠陥を検出し、検出した貫通欠陥の位置を特定することができる。

【0049】

図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれＳＩＣＡを用いて第１ウェハＷ１および第２ウェハＷ２の主面を観察して得られた顕微鏡像（以下、ＳＩＣＡ像という）である。ＳＩＣＡは、共焦点微分干渉顕微鏡とフォトルミネッセンス（ＰＬ）観察機能を併設した検査装置である。

【0050】

図３は、第１ウェハＷ１の上面を模式的に示す上面模式図である。第１ウェハＷ１は、オリエンテーションフラット１０を有する。欠陥位置特定工程は、識別した第１欠陥１Ａの欠陥位置について、例えば図３に示すＸ成分とＹ成分とを特定する。図３において、Ｘ方向は［１１－２０］であり、Ｙ方向は［１－１００］である。［１１－２０］および［１－１００］がＳｉＣ基板Ｗの主面方向と相違する場合、Ｘ方向を［１１－２０］方向から±Ｚ軸方向に傾けた方向、Ｙ方向を［１－１００］方向から±Ｚ軸方向に傾けた方向としてもよい。

【0051】

（推測工程）
推測工程は、欠陥位置特定工程で特定した同じ貫通欠陥に伴う２つ以上の欠陥のうち、２つの欠陥の位置を基に、ＳｉＣインゴット２中における貫通欠陥１の存在する領域を推測する。２つの欠陥の組み合わせは任意に選択することができる。例えば、第１欠陥１Ａおよび第２欠陥１Ｂの位置を基にＳｉＣインゴット２に存在する貫通欠陥１の領域を推測する。貫通欠陥１の領域を推測することで、ＳｉＣインゴット２から切り出される全てのＳｉＣ基板について同じ貫通欠陥に伴う欠陥の位置を推測することができる。推測工程は、第１欠陥１Ａおよび第２欠陥１Ｂの位置と、第１ウェハＷ１および第２ウェハＷ２の枝番と、ＳｉＣインゴットのオフセット角と、を基に貫通欠陥１の位置を推測する。

【0052】

貫通欠陥１は、ＳｉＣインゴット中に直線的に存在する。そのため、枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥の位置座標ｘは、ＳｉＣ基板１枚あたりの貫通欠陥の座標変化量と、貫通欠陥が通る点の位置座標を基に推測することができる。

【0053】

例えば、枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥の位置座標は、下記式（５）の関係で定義することができる。
（枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥１の位置座標）＝（ＳｉＣ基板の枝番が１増えたときの貫通欠陥の位置座標変化量）×（ｎ－１）+（枝番１のＳｉＣ基板での貫通欠陥の位置座標）・・・（５）

【0054】

第１欠陥１Ａと第２欠陥１Ｂを用いて貫通欠陥１の位置を推測する場合を例とする。第１ウェハＷ１の枝番をＮ１、第２ウェハＷ２の枝番をＮ２とすると、第１ウェハＷ１と第２ウェハＷ２との間には、（Ｎ２－Ｎ１－１）枚のＳｉＣ基板が存在する。
また、第１欠陥１Ａと第２欠陥１ＢとのＸ方向における位置座標変化量は、（Ｘ２－Ｘ１）と表すことができる。

【0055】

従って、（ＳｉＣ基板の枝番が１増えたときの貫通欠陥の位置座標変化量）は、（Ｘ２－Ｘ１）／（Ｎ２－Ｎ１）と表すことができる。

【0056】

第１ウェハＷ１と種結晶との間には、（Ｎ１－１）枚のＳｉＣ基板が位置しており、貫通欠陥１は、直線的に成長する。従って、（枝番１のＳｉＣ基板での貫通欠陥の位置座標）は、［Ｘ１－｛（Ｘ２－Ｘ１）／（Ｎ２－Ｎ１）｝×（Ｎ１－１）］で表すことができる。

【0057】

枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥１のｘ座標をｘとし、式（５）に上記の関係を反映すると、枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥１のｘ座標は、下記式（１）のように示すことができる。

【0058】

【数5】

（ｘ：枝番ｎのＳｉＣ基板における貫通欠陥１のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥１Ａのｘ座標、Ｘ２：第２欠陥１Ｂのｘ座標、Ｎ１：第１ウェハＷ１の枝番、Ｎ２：第２ウェハＷ２の枝番、ｎ：貫通欠陥の位置を推測するＳｉＣ基板の枝番）

【0059】

本実施形態に係るＳｉＣインゴットの評価方法は、（１）式により、貫通欠陥１の枝番ｎのＳｉＣ基板での位置を推測することができる。

【0060】

本明細書において、貫通欠陥の位置座標とは、ＳｉＣインゴットに存在する貫通欠陥においてＳｉＣ基板の種結晶側の主面における位置座標のことをいうが、適宜変更して行ってもよい。例えば、ＳｉＣ基板の主面のうち、種結晶から離れた面のｘ座標を貫通欠陥の位置座標としてもよい。
尚、本実施形態に係るＳｉＣ基板の評価方法はアライメント精度が±５００μｍ以下を想定している。アライメント精度が±５００μｍ以下の範囲内に収まらない場合、比較工程において同じ貫通欠陥に伴う欠陥であるか否かについての欠陥距離の臨界値および相関決定工程を行うか否かについての欠陥距離の臨界値を適宜調整して行うことができる。

【0061】

また、本実施形態では、オフセット角とＳｉＣインゴット２の積層方向に対するＳｉＣ基板の切断角度とが一致する場合を例に記載したが、この例に限定されない。例えば、オフセット角と切断角度とが異なる場合であっても、本実施形態により、枝番ｎのＳｉＣ基板での貫通欠陥１の位置を推測することができる。

【0062】

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態と推測工程が異なる。その他の工程は、第１実施形態と同様に行うことができる。
ＳｉＣ基板は、ＳｉＣインゴットから切り出された後、鏡面加工や洗浄などの加工が行われ、加工されたＳｉＣ基板は、ＳｉＣインゴットから切り出された直後のＳｉＣ基板よりも薄い場合がある。本実施形態においては、加工によりＳｉＣインゴットから切り出されたときと比較して、なくなった部分をロス部分という。図４は、第２実施形態に係るＳｉＣインゴット１２の一部分概略的に示す概略図である。図４において、ロス部分は、Ｌで示される部分である。加工されたＳｉＣ基板の厚さをＨとし、ロス部分の厚さをｈとする。また、図４において、第１ウェハＷ１と第２ウェハＷ２との間には、１枚のＳｉＣ基板が存在していたものとする。尚、本実施形態においては、切り出されたＳｉＣインゴット１２の主面の片側のみが加工された場合を図示しているが、主面の両面が加工され、両面にロス部分が存在していてもよい。

【0063】

（推測工程）
本実施形態における推測工程は、欠陥位置特定工程と、比較工程と、ロス部分推定工程と、を有する。欠陥位置特定工程および比較工程は、第１実施形態と同様の方法でおこなってもよい。欠陥位置特定工程で観察するＳｉＣ基板は、鏡面加工等の加工が行われたＳｉＣ基板でもよいし、加工が行われる前のＳｉＣ基板でもよい。比較工程で、第１欠陥１Ａと第２欠陥１Ｂとの［１１－２０］方向における欠陥距離が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満であった場合、推測工程は相関決定工程をさらに有する。相関決定工程は、第１実施形態と同様の方法で行ってもよい。

【0064】

（ロス部分推定工程）
ロス部分推定工程は、加工されたＳｉＣ基板の厚さを基にロス部分の厚さを推定する工程である。ロス部分推定工程は、まず加工されたＳｉＣ基板の厚さＨを測る。ＳｉＣ基板の厚さは、公知の方法により測る。例えば、平面度測定解析装置（TROPEL社製、FlatMasterと同様の原理の装置および、TROPEL社製、UltraSortと同様の原理の装置）等により測る。

【0065】

加工されたＳｉＣ基板の厚さＨとロス部分の厚さｈとの間には、下記式（６）の関係が成り立つ。従って、下記式（６）に加工されたＳｉＣ基板の厚さＨを適用することで、ロス部分の厚さｈを求めることができる。
ｈ＝３．２９５Ｈ－１０１３．４・・・（６）

【0066】

ロス部分の厚さｈを求めることで、ＳｉＣ基板の面内方向とＳｉＣインゴットの積層方向についての関係式で貫通欠陥１の位置を示すことができる。具体的には、下記式（７）により貫通欠陥１の位置を示すことができる。

【0067】

第１欠陥１Ａと第２欠陥１Ｂとは積層方向に距離（Ｎ２－Ｎ１）×（Ｈ＋ｈ）だけ離間している。また、第１欠陥１Ａと第２欠陥１Ｂとは、［１１－２０］方向に距離（Ｘ２－Ｘ１）だけ離間している。すなわち、貫通欠陥は積層方向に距離ｙだけ離間すると、［１１－２０］方向に［（Ｘ２－Ｘ１）／｛（Ｎ２－Ｎ１）×（Ｈ＋ｈ）｝×Ｙ］だけ離間する。

【0068】

第１ウェハＷ１の枝番がＮ１のとき、（枝番１のＳｉＣ基板での貫通欠陥の位置座標）は、［Ｘ１－｛（Ｘ２－Ｘ１）／（Ｎ２－Ｎ１）｝×（Ｎ１－１）］で表すことができるので、貫通欠陥１の種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における［１１－２０］方向の位置座標は、下記式（７）で示すことができる。

【0069】

【数6】

（Ｘ：種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における貫通欠陥１のｘ座標、Ｘ１：第１欠陥１Ａのｘ座標、Ｘ２：第２欠陥１Ｂのｘ座標、Ｎ１：第１ウェハＷ１の枝番、Ｎ２：第２ウェハＷ２の枝番、Ｈ：加工されたＳｉＣ基板の厚さ、ｈ：ＳｉＣ基板のロス部分）

【0070】

ここで、式（６）は、統計により求められた関係式である。表１は、切りだされたＳｉＣ基板の厚さ（Ｈ＋ｈ）と加工されたＳｉＣ基板の厚さＨとを集計した表である。表１によると、加工されたＳｉＣ基板の厚さ５００μｍのＳｉＣ基板は、加工される前の厚さの平均値が１２４６μｍである。また、加工されたＳｉＣ基板の厚さが３５０μｍのＳｉＣ基板は、加工される前の厚さの平均値が５５１μｍである。また、加工されたＳｉＣ基板の厚さが３３０μｍのＳｉＣ基板は、加工される前の厚さの平均値が４６４μｍである。従って、加工されたＳｉＣ基板の厚さＨが３３０μｍ、３５０μｍ、５００μｍのとき、加工される前の厚さ（Ｈ＋ｈ）は、それぞれ４６４μｍ、５５１μｍ、１２４６μｍであると推定することができる。

【0071】

【表1】

【0072】

図５は、加工される前のＳｉＣ基板の厚さの平均値と加工されたＳｉＣ基板の厚さとの関係を示すグラフである。図５に示すグラフにおいて（加工されたＳｉＣ基板の厚さ）をＨとし、加工される前のＳｉＣ基板の厚さの平均値を（Ｈ＋ｈ）とすると、下記式（８）の関係が成り立つ。
（Ｈ＋ｈ）＝４．３５２９５Ｈ―１０１３．４・・・（８）
式（８）の決定係数は、０．９９であった。式（８）は、Ｈ≧３００μｍの範囲で適用できる。
式（８）をｈについて解くと、（６）式が求められる。また、式（８）を式（７）に適用すると、下記式（２）が求まる。

【0073】

【数7】

【0074】

本実施形態に係るＳｉＣインゴットの評価方法は、（２）式を用いることで、ＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥１の位置を求めることができる。

【0075】

また、本実施形態では、オフセット角とＳｉＣインゴット２の積層方向に対するＳｉＣ基板の切断角度とが一致する場合を例に記載したが、この例に限定されない。例えば、オフセット角と切断角度とが異なる場合であっても、適用することができる。

【0076】

（第３実施形態）
第３実施形態に係るＳｉＣインゴットの評価方法は、ロス部分推定工程が第２実施形態に係るＳｉＣインゴットの評価方法と異なる。その他の工程は、第２実施形態と同様とすることができる。

【0077】

（ロス部分推定工程）
図４に存在する直角三角形に着目すると、第１欠陥１Ａおよび第２欠陥１Ｂを結んだ線は直角三角形の斜辺に対応する。第１欠陥１Ａと第２欠陥１Ｂとの［１１－２０］方向における距離（Ｘ２－Ｘ１）は、下記式（９）で示される。
（Ｘ２－Ｘ１）＝（Ｎ２－Ｎ１）×（Ｈ＋ｈ）×ｔａｎθ・・・（９）
従って、ロス部分の厚さｈは、下記式（１０）で示される。

【0078】

【数8】

【0079】

従って、第１欠陥１Ａおよび第２欠陥１Ｂの積層方向における距離は、下記式（１１）で示される。
（Ｎ２－Ｎ１）×（Ｈ＋ｈ）＝（Ｘ２－Ｘ１）／ｔａｎθ・・・（１１）

【0080】

第１ウェハＷ１の枝番がＮ１のとき、（枝番１のＳｉＣ基板での貫通欠陥の位置座標）は、［Ｘ１－｛（Ｘ２－Ｘ１）／（Ｎ２－Ｎ１）｝×（Ｎ１－１）］で表すことができるので、貫通欠陥１の種結晶から積層方向に距離Ｙだけ離間した位置における［１１－２０］方向の位置座標は、下記式（３）で示すことができる。

【0081】

【数9】

【0082】

本実施形態に係るＳｉＣインゴットの評価方法は、（３）式を用いることで、ＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥１の位置を求めることができる。

【0083】

また、本実施形態では、オフセット角とＳｉＣインゴット２の積層方向に対するＳｉＣ基板の切断角度とが一致する場合を例に記載したが、この例に限定されない。例えば、オフセット角と切断角度とが異なる場合であっても、適用することができる。具体的には、オフセット角がθであり、切断角度がαであるとき、上記式（３）における（ｔａｎθ）を（ｔａｎα）に置き換えることで、貫通欠陥の位置を推測することができる。

【0084】

（第４実施形態）
＜ＳｉＣデバイスの製造方法＞
本実施形態にかかるＳｉＣデバイスの製造方法は、推測工程と、ＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程と、デバイス形成工程と、チップ化工程と、選択工程と、を有する。推測工程は、上記実施形態にかかるＳｉＣインゴットの評価方法を用いてＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥の位置を推測する。

【0085】

ＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程は、ＳｉＣインゴットから準備したＳｉＣ基板を用いて公知の方法でＳｉＣエピタキシャルウェハを形成する。例えば、化学気相成長法等によりＳｉＣエピタキシャルウェハを製造する。デバイス形成工程は、公知の方法でＳｉＣエピタキシャルウェハにデバイスを形成する。デバイスを形成するために方法は、形成するデバイスに併せて、任意の方法をとることができる。次いで、形成したデバイスについて、初期特性評価工程を行う。初期特性評価は、公知の方法で行う。初期特性評価工程は、推測工程で推測した貫通欠陥の位置を基に、特性を評価する位置を決定することが好ましい。次いで、チップ化工程を行う。チップ化工程は、デバイスを形成したＳｉＣエピタキシャルウェハを公知の方法でダイシングし、チップ化する。チップ化する際、貫通欠陥が含まれるチップをなるべく少なくすることが好ましい。次いで、選択工程を行う。選択工程は、推測工程で推測した貫通欠陥の位置を参考に貫通欠陥を有するチップを選択する。貫通欠陥はデバイスキラーであるため、選択工程において貫通欠陥を有するチップは取り除く。次いで、検査工程を行うことが好ましい。検査工程では、例えばパッケージ評価を行う。パッケージ評価は、公知の方法でＳｉＣデバイスの信頼性を評価する。検査工程で特性不良を示すチップは取り除く。本実施形態においては、選択工程後の貫通欠陥を有するチップが取り除かれたチップをＳｉＣデバイスという。

【0086】

本実施形態にかかるＳｉＣデバイスの製造方法は、特性不良を示すチップをパッケージ評価等の検査を行う前に取り除く。すなわち、検査を簡便に行うことができる。すなわち、本実施形態にかかるＳｉＣデバイスの製造方法は製造コストの抑制およびスループットの向上をすることができる。

【0087】

（第５実施形態）
第５実施形態にかかるＳｉＣデバイスの製造方法は、推測工程と、ＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程と、デバイス形成位置決定工程と、デバイス形成工程と、チップ化工程と、を有する。推測工程は、上記実施形態にかかるＳｉＣインゴットの評価方法を用いてＳｉＣインゴット中に存在する貫通欠陥の位置を推測する。デバイス形成位置決定工程は、推測工程で推測した貫通欠陥の位置を基に、ＳｉＣウェハにおけるデバイスを形成する位置を決定する。デバイスを形成する位置は、後に行われるチップ化工程におけるチップの境界を考慮し、貫通欠陥を有さないチップに対応する位置としてもよい。デバイス形成位置決定工程を行うことにより、ＳｉＣデバイスの歩留りを改善することができる。また、ＳｉＣデバイス製造にかかるコストを抑制することができる。

【0088】

ＳｉＣエピタキシャルウェハ製造工程は、ＳｉＣインゴットから準備したＳｉＣ基板を用いて公知の方法でＳｉＣエピタキシャルウェハを形成する。例えば、化学気相成長法等によりＳｉＣエピタキシャルウェハを製造する。デバイス形成位置決定工程は、推測工程で推測した貫通欠陥の位置を基に、デバイス形成する位置を決定する。デバイス形成位置決定工程を行うことで、デバイスキラー欠陥の一種である貫通欠陥を避けてデバイス形成をできるため、ＮＧチップを低減することができる。デバイス形成工程は、公知の方法でＳｉＣエピタキシャルウェハの主面上にデバイスを形成する。次いで、公知の方法で初期特性評価工程を行っても良い。チップ化工程は、公知の方法でデバイス形成されたＳｉＣエピタキシャルウェハをダイシングし、チップ化する。次いで、パッケージ評価工程を行うことが好ましい。パッケージ評価工程は、公知の方法でパッケージ評価を行う。パッケージ評価工程を行うことで、特性不良を示すチップを特定し、取り除いてもよい。

【0089】

また、本実施形態に係るＳｉＣデバイスの製造方法では、貫通欠陥を有するチップは特性不良を示すため、デバイス形成を行わずに取り除く。すなわち、ＳｉＣデバイス製造におけるスループットを向上することができる。また、デバイス形成や特性評価を行うチップを低減し、ＳｉＣデバイス製造にかかるコストを抑制することができる。

【0090】

＜ＳｉＣ種結晶の評価方法＞
本実施形態にかかるＳｉＣ種結晶の評価方法は、上記実施形態に記載のＳｉＣインゴットの評価方法により推測した貫通欠陥の位置を基に種結晶に存在する貫通欠陥の位置を推測する工程を有する。

【0091】

上記（１）式において、ｎ＝１とすることや、（２）、（３）式においてＹ＝０とすることで、種結晶に存在する貫通欠陥の位置を推測することができる。貫通欠陥には、種結晶に存在する貫通欠陥がＳｉＣインゴットにも伸長したものと、ＳｉＣインゴットの結晶成長面で発生するものとがある。このうち、多くは種結晶に存在する貫通欠陥がＳｉＣインゴットにも伸長したものである。ＳｉＣインゴットのステップフロー成長方向は、ＳｉＣ種結晶に依存するため貫通欠陥を有する特定の種結晶から成長するＳｉＣインゴットは同じ位置に貫通欠陥が伸長するリスクが高い。

【0092】

本実施形態にかかるＳｉＣ種結晶の評価方法は、種結晶に存在する貫通欠陥の位置を推測することで、同じ種結晶から成長するＳｉＣインゴットに存在する貫通欠陥の位置を同定することができる。すなわち、検査を行うＳｉＣインゴットの数を限定することができ、スループットを向上することができる。

【0093】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、第１実施形態においてＳｉＣ基板の厚さを測定し、第２、第３実施形態と同様にしてロス部分を考慮して貫通欠陥の位置を推測してもよい。

【符号の説明】

【0094】

１、１１：貫通欠陥
２、１２：ＳｉＣインゴット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】