(57)【要約】【課題】インゴット端部における切断面の反対側の凸状面を研磨対象とする場合でも、インゴット端部の切断面を容易に研磨することができる単結晶の研磨方法を提供する。【解決手段】一方側が凸状面５で他方側が平坦な切断面７であるインゴット端部３における切断面７を研磨対象面とする単結晶の研磨方法であって、前記凸状面５の一部を支持部形成用樹脂１５で被覆する工程と、支持部形成用樹脂１５を平面加工することにより、平面状の支持面１７を有する支持部１９を形成する工程と、前記支持部１９の支持面１７を基準にして前記切断面７を研磨する工程と、を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方側が凸状面で他方側が平坦な切断面であるインゴット端部における前記切断面を研磨対象面とする単結晶の研磨方法であって、
前記凸状面の一部を支持部形成用部材で被覆する工程と、
前記支持部形成用部材を平面加工することにより、平面状の支持面を有する支持部を形成する工程と、
前記支持部の支持面を基準にして前記切断面を研磨する工程と、
を有することを特徴とする単結晶の研磨方法。
【請求項２】
前記支持部形成用部材は、樹脂または炭化珪素からなることを特徴とする請求項１に記載の単結晶の研磨方法。
【請求項３】
前記凸状面に接着剤を塗布して接着剤層を形成したのち、前記接着剤層の上から支持部形成用部材を被覆するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の単結晶の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶の研磨方法に関する。さらに詳しくは、例えば、炭化珪素からなる単結晶のインゴット端部を種結晶に形成する際の切断面の研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、単結晶の製造に用いる種結晶として、炭化珪素等からなる単結晶のインゴット端部（テール部）を用いることが行われている。即ち、凸状面に形成されたインゴット端部を切断し、この切断面を研磨して、結晶成長に適した単結晶製造用の種結晶として用いている。
【０００３】
また、半導体結晶からなるウエハの研磨方法としては、例えば、試料台にウエハを貼り付けて片面ずつ研磨する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３５６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したインゴット端部は、一方側の面が湾曲した凸状面であり、他方側の面が平坦な切断面である。従って、従来の単結晶の研磨方法を用いてインゴット端部における切断面を研磨するには、研磨対象となる切断面の反対側の凸状面を基台に固定する必要があったが、湾曲した凸状面を基台に固定して前記切断面を研磨することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、研磨対象となる切断面の反対側が凸状面である場合でも、インゴット端部の切断面を容易に研磨することができる単結晶の研磨方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。
【０００８】
まず、本発明の第１の特徴は、一方側が凸状面（凸状面５）で他方側が平坦な切断面（切断面７）であるインゴット端部（インゴット端部３）における前記切断面（切断面７）を研磨対象面とする単結晶の研磨方法であって、前記凸状面の一部を支持部形成用部材（支持部形成用樹脂１５）で被覆する工程と、前記支持部形成用部材を平面加工することにより、平面状の支持面（支持面１７）を有する支持部（支持部１９）を形成する工程と、前記支持部の支持面を基準にして前記切断面を研磨する工程と、を有することを要旨とする。
【０００９】
このように、前記凸状面の一部を支持部形成用部材で被覆するため、凸状面の全面を被覆する場合よりも、支持部形成用部材の被覆面積および被覆する部材の容積が小さくなり、支持部形成用部材が温度変化等によって収縮することに伴う割れやクラック等の不具合を軽減することができる単結晶の研磨方法を提供できる。
【００１０】
本発明の他の特徴においては、前記支持部形成用部材は、樹脂または炭化珪素からなることを要旨とする。
【００１１】
本発明の他の特徴においては、前記凸状面（凸状面５）に接着剤を塗布して接着剤層（接着剤層９）を形成したのち、接着剤層の一部の上から支持部形成用部材を被覆するようにしたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インゴット端部における研磨対象となる切断面の反対側が凸状面である場合でも、インゴット端部の切断面を容易に研磨することができる単結晶の研磨方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る単結晶インゴットを示す斜視図である。
【図２】図１における単結晶インゴットの端部を示す斜視図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】凸状面に接着剤を塗布した単結晶インゴットの端部の断面図である。
【図５】凸状面に支持部形成用樹脂を設けた単結晶インゴットの端部を示す斜視図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】支持部形成用樹脂を平面加工して平面状の支持部を形成した単結晶インゴットの端部を示す断面図である。
【図８】支持部を基準にして単結晶インゴットの端部の切断面を研磨している工程を示す側面図である。
【図９】支持部形成用樹脂および接着剤を剥離している工程を示す側面図である。
【図１０】本発明の研磨方法によって得られた種結晶の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る単結晶の研磨方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１５】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
＜インゴット端部の形状＞
図１は本発明の実施形態に係る単結晶インゴットを示す斜視図、図２は図１における単結晶インゴットの端部を示す斜視図、および、図３は図２の断面図である。
【００１７】
本発明の実施形態において、図１に示す単結晶インゴット１は、炭化珪素からなり、略円柱状の本体部２と該本体部２の先端に配置されたインゴット端部３とから一体形成されている。インゴット端部３を切断するには、例えば図１のように、単結晶インゴット１の軸方向に所定間隔をおいて配置した複数のワイヤーＷを用いて、単結晶インゴット１を径方向に切断する。この切断によって、図２，３に示すように、一方側が湾曲した凸状面５に形成され、他方側が平坦な切断面７に形成されたインゴット端部３が得られる。そして、切断面７が研磨対象面となる。なお、前記ワイヤーＷに代えて、外周刃などの切断方法を適用することができる。
【００１８】
＜研磨方法＞
次いで、本実施形態による単結晶の研磨方法について説明する。
【００１９】
図４は凸状面に接着剤を塗布した単結晶のインゴット端部の断面図、図５は凸状面に支持部形成用樹脂を設けたインゴット端部を示す斜視図、図６は図５の断面図である。また、図７は支持部形成用樹脂を平面加工して、支持部に平面状の支持面を形成したインゴット端部を示す断面図、図８は支持部の支持面を基準にしてインゴット端部の切断面を研磨している工程を示す側面図である。なお、図９は支持部形成用樹脂および接着剤を剥離している工程を示す側面図、図１０は本発明の研磨方法によって得られた種結晶の断面図である。
【００２０】
本実施形態による単結晶の研磨方法は、一方側が凸状面で他方側が平坦な切断面であるインゴット端部３における前記切断面７を研磨対象面とする単結晶の研磨方法である。
【００２１】
まず、図４に示すように、前記凸状面５に接着剤を塗布して接着剤層９を形成する。
【００２２】
具体的には、平坦な基台１２の上にインゴット端部３を載置する。即ち、切断面７を下側に配置して基台１２上に載置し、凸状面５を上側に配置した状態で、凸状面５の全体または一部に接着剤を塗布する。この接着剤は、炭化珪素との密着性が高いこと、炭化珪素に対して濡れ性が高いこと、収縮率が小さいこと、アセトン等の有機溶剤に溶解可能であること、などの特性を備えていることが好ましい。なお、アセトン等の有機溶剤に溶解可能であれば、凸状面５に傷を付けることなく接着剤層９を除去することが可能である。従って、エポキシ接着剤（例えば、日化精工製のＷボンド等）などが好ましい。なお、接着剤を塗布する範囲は、凸状面５の全面である必要はなく、後述する支持部形成用樹脂１５を盛りつける部位に塗布してあれば良い。また、接着剤を塗布する工程は、必須要件ではないが、接着剤層９を形成する工程を含むことが好まし。
【００２３】
次に、図５，６に示すように、前記凸状面の一部を支持部形成用樹脂で被覆する。
【００２４】
図５に示すように、支持部形成用樹脂は、例えば、第１の支持部形成用樹脂１１と第２の支持部形成用樹脂１３とからなる支持部形成用樹脂１５とすることができる。このように、本実施形態では、凸状面５の全面ではなく一部にのみ、接着剤層９の上から支持部形成用樹脂１５を盛りつける。この支持部形成用樹脂１５は、収縮率が小さいこと、機械加工に対して十分な強度を有することが好ましい。従って、支持部形成用樹脂１５としては、例えばHeraeus Kulzer製テクノビットなどを好適に用いることができる。
【００２５】
この支持部形成用樹脂１５は、切断面７を研磨する際の支持部が得られる程度の面積や容積が確保できれば良い。特に、凸状面５の頂部（中央部）近傍に盛りつけることが好ましい。頂部（中央部）近傍に盛りつけることによって、樹脂の厚みが明確になり、後工程における平面加工によって切削しすぎるおそれがない。
【００２６】
なお、前記接着剤や支持部形成用樹脂１５の塗布面積や塗布容積を小さくすることにより、冷却されたときの熱収縮による応力に伴ったクラックや割れの発生を効果的に抑制することができるが、あまり小さすぎると、後工程において支持部１９の支持面１７を形成することが困難になるため、適正な量とする必要がある。
【００２７】
そして、図７に示すように、前記支持部形成用樹脂１５を平面加工して平面状の支持面１７を有する支持部１９を形成する。
【００２８】
この支持面１７は、切断面７を基準として切断面７に平行に平面加工することによって得られる。
【００２９】
そして、図８に示すように、インゴット端部３を上下逆に配置する。即ち、インゴット端部３の支持部１９の支持面１７を下側とし、切断面７を上側とした状態で、研磨台２１の上にインゴット端部３を載置し、支持部１９の支持面１７を基準にして前記切断面７を研磨する。
【００３０】
研磨手段としては、図８のように、研磨台２１と回転研磨パッド２３を備えた研磨装置２５を用いる。研磨台２１の上にインゴット端部３を載置し、回転研磨パッド２３を回転させた状態でインゴット端部３の切断面７に押し付けることによって、切断面７を研磨することができる。切断面７の全体が平面状に研磨されるまで研磨作業を続けることによって、研磨面８（図１０参照）を得ることができる。
【００３１】
なお、研磨工程ののちは、図９に示すように、アセトン等の有機溶剤３３によって支持部１９（支持部形成用樹脂１５）および接着剤層９を除去（剥離）する。具体的には、図９に示すように、容器３１内に有機溶剤３３を収容し、該有機溶剤３３中に、インゴット端部３を浸漬させた状態で、超音波洗浄を所定時間行ったのち、放置する。さらに、半導体の種結晶として、一般的な精密洗浄を実施することによって、支持部形成用樹脂１５および接着剤層９をほぼ完全に除去することができる。
【００３２】
そして、最終的に、図１０に示すように、一方側の面が凸状面５で、他方側の面が平坦な研磨面８となった種結晶４を得ることができる。
【００３３】
この種結晶４においては、平坦な研磨面８を、図外の坩堝の台座に接着剤を介して接合させる。この台座に接合させる接合面に凹凸部が形成されていると、マイクロパイプ等の欠陥が発生しやすいため、種結晶４の接合面となる前記研磨面８は、高い平面度が要求される。
【００３４】
以下に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。
【００３５】
（１）本発明の実施形態による単結晶の研磨方法は、一方側が凸状面５で他方側が平坦な切断面７であるインゴット端部３における前記切断面７を研磨対象面とする単結晶の研磨方法であって、前記凸状面５の一部を支持部形成用部材である支持部形成用樹脂１５で被覆する工程と、前記支持部形成用樹脂１５を平面加工することにより、平面状の支持面１７を有する支持部１９を形成する工程と、前記支持部１９の支持面１７を基準にして前記切断面７を研磨する工程と、を有する。
【００３６】
このように、前記凸状面５の一部を支持部形成用樹脂１５で被覆するため、凸状面５の全面を被覆する場合よりも、樹脂の被覆面積および被覆する樹脂の容積が小さくなり、樹脂が温度変化等によって収縮することに伴う割れやクラック等の不具合を軽減することができる単結晶の研磨方法を提供できる。
【００３７】
（２）前記支持部形成用部材は、樹脂からなるため、インゴット端部３の凸状面５の形状が複雑な場合でも対応でき、凸状面５の表面に容易かつ確実に盛りつけることができる。
【００３８】
（３）前記凸状面５に接着剤を塗布して接着剤層９を形成したのち、この接着剤層９の一部の上から支持部形成用樹脂１５を被覆するようにしているため、後工程において支持部形成用樹脂１５を除去する場合に、確実にかつ容易に除去することができる。
【００３９】
なお、前述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４０】
例えば、前記実施形態では、支持部形成用部材を樹脂から形成したが、炭化珪素から形成しても良い。炭化珪素は、硬度が高くて脆いという性質を有するため、支持面１７を形成する後工程の平面加工（研削加工等）で高い平面度が得られる。
【符号の説明】
【００４１】
３…インゴット端部
４…種結晶
５…凸状面
７…切断面
８…研磨面
９…接着剤層
１１…第１の支持部形成用樹脂（支持部形成用樹脂、支持部形成用部材）
１３…第２の支持部形成用樹脂（支持部形成用樹脂、支持部形成用部材）
１５…支持部形成用樹脂（支持部形成用部材）
１７…支持面
１９…支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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