(57)【要約】【課題】簡易な方法で、所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい基板を製造可能な化合物半導体基板の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】化合物半導体基板１０の製造方法は以下の工程を有している。保持面５ｄを有し、保持面５ｄの傾きを調整可能な複数の保持部５が準備される。化合物半導体から成る複数のインゴット１のそれぞれが複数の保持部５により保持される。複数の保持部５の保持面５ｄの各々の傾きを調整することにより、複数のインゴット１の各々の姿勢が調整される。複数のインゴット１の各々を同時に切断することにより、所望の主面２を有する化合物半導体基板１０が切り出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持面を有し、前記保持面の傾きを調整可能な複数の保持部を準備する工程と、
化合物半導体から成る複数のインゴットのそれぞれを前記複数の保持部により保持する工程と、
前記複数の保持部の前記保持面の各々の傾きを調整することにより、前記複数のインゴットの各々の姿勢を調整する工程と、
前記複数のインゴットの各々を同時に切断することにより、所望の主面を有する化合物半導体基板を切り出す工程とを備えた、化合物半導体基板の製造方法。
【請求項２】
前記複数のインゴットの各々の結晶端面の面方位の前記所望の主面に対するずれ角度を測定する工程をさらに備え、
前記複数のインゴットの各々の姿勢を調整する工程では、前記ずれ角度に基づいて前記複数のインゴットの各々の姿勢が調整される、請求項１に記載の化合物半導体基板の製造方法。
【請求項３】
前記化合物半導体は炭化珪素である、請求項１または２に記載の化合物半導体基板の製造方法。
【請求項４】
前記複数のインゴットの各々の結晶構造は六方晶であって、
前記化合物半導体基板を切り出す工程において、前記複数のインゴットの各々は、＜１−１００＞方位から（１５°±３０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物半導体基板の製造方法。
【請求項５】
前記複数のインゴットの各々の結晶構造は立方晶であって、
前記化合物半導体基板を切り出す工程において、前記複数のインゴットの各々は、＜０１１＞方位から（４５°±９０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物半導体基板の製造方法。
【請求項６】
保持面を有し、前記保持面の傾きを調整可能であって、化合物半導体から成る複数のインゴットの各々を保持するための複数の保持部と、
前記複数のインゴットの各々を同時にスライス可能な切断部とを備えた、化合物半導体基板の製造装置。
【請求項７】
前記複数の保持部の各々の前記保持面は、前記保持面の法線を軸として回転可能であり、かつ前記法線と直交する線を軸として回転可能である、請求項６に記載の化合物半導体基板の製造装置。
【請求項８】
前記複数のインゴットの各々の結晶端面の面方位のずれ角度を測定するための測定部をさらに備えた、請求項６または７に記載の化合物半導体基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、化合物半導体基板の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単結晶インゴットを切断する手段として、ソーワイヤによって単結晶インゴットをスライスする方法が広く実施されている。当該方法としては、遊離砥粒を使った方法と固定砥粒を使った方法とに大別できる。前者では、ダイヤモンド、ＧＣ（Ｇｒｅｅｎ  Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ；高純度緑色炭化珪素）といった砥粒をスラリー状に分散させ遊離砥粒の形態でソーワイヤーの往復運動にならわせ、砥粒の切削力で切断加工する。後者では表面にダイヤモンド砥粒を固着させたソーワイヤーを使い、砥粒刃の切削力で切断加工する。昨今、サファイア、炭化珪素、窒化物半導体、セラミック等の難削材の加工には切削能力の大きい固定砥粒方式の加工が不可欠になりつつある。たとえば特開平９−１７７５５号公報（特許文献１）にはシリコン半導体をスライス加工する方法が開示されている。当該公報によれば、スライスのためのワイヤー走行方向と結晶のヘキカイ方向とが一致しないように結晶を配置することによって加工中の破損を抑制する効果があると開示されている。
【０００３】
また特開平１１−２６２９１７号公報（特許文献２）にもシリコン半導体のスライス加工に関する方法が開示されている。当該公報によれば、スライス主面方位精度を確保するためにＯＦ（オリエンテーションフラット）方向またはノッチ方向を特定の向きに配置して加工することが望ましいことが開示されている。いずれの技術においても各々、加工中の破損、主面方位の精度についての言及はあるも、スライス方向と反り特性との間にある課題については延べられていない。一方、これらシリコン半導体の加工方法に対して特開平９−１７７５５号公報（特許文献１）では化合物半導体のスライス方法を開示しており、材料の異方性による反りの課題に言及している。
【０００４】
たとえばシリコンのような等方性に近い結晶は、結晶のスライス方向によって反りの異方性が顕著に発生することはない。そのため、所望の面方位を有し、かつ反り量が小さい基板を比較的容易に製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７７５５号公報
【特許文献２】特開平１１−２６２９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、化合物半導体は結晶に強い異方性を有しているため、インゴットの切断方向によって基板の反りが大きく異なってくる。それゆえ、所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい基板を得ることが困難であった。また、たとえば炭化珪素などの化合物半導体は、現在の技術水準ではインゴット長はたとえば２０ｍｍ程度であり、長尺状のインゴットを成長させることが困難である。それゆえ、１つのインゴットから取れる基板の枚数が少数であるので、基板を量産するためには多数のスライサーが必要とされる。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、簡易な方法で、所望の面方位を有し、反り量の小さい基板を効率よく製造可能な化合物半導体基板の製造方法および製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る化合物半導体基板の製造方法は以下の工程を有している。保持面を有し、保持面の傾きを調整可能な複数の保持部が準備される。化合物半導体から成る複数のインゴットのそれぞれが複数の保持部により保持される。複数の保持部の保持面の各々の傾きを調整することにより、複数のインゴットの各々の姿勢が調整される。複数のインゴットの各々を同時に切断することにより、所望の主面を有する化合物半導体基板が切り出される。
【０００９】
本発明に係る化合物半導体基板の製造方法によれば、複数のインゴットの各々の姿勢が調整されて、複数のインゴットの各々が同時に切断される。それゆえ、簡易な方法で、所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい化合物半導体基板を効率よく製造することができる。
【００１０】
上記の化合物半導体基板の製造方法において好ましくは、複数のインゴットの各々の結晶端面の面方位の所望の主面に対するずれ角度を測定する工程をさらに備える。複数のインゴットの各々の姿勢を調整する工程では、ずれ角度に基づいて複数のインゴットの各々の姿勢が調整される。
【００１１】
これにより、インゴットの姿勢が精度良く調整されるため、精度良く所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい化合物半導体基板を製造することができる。
【００１２】
上記の化合物半導体基板の製造方法において好ましくは、化合物半導体は炭化珪素である。炭化珪素は高硬度材料であるため、インゴットを切断するために長時間を必要とする。上記の化合物半導体基板の製造方法によれば、インゴットを１本ずつ切断する場合と比較して、１本当たりのインゴットの切断時間を大幅に短縮しかつ生産効率を向上することができる。
【００１３】
上記の化合物半導体基板の製造方法において好ましくは、複数のインゴットの各々の結晶構造は六方晶であって、化合物半導体基板を切り出す工程において、複数のインゴットの各々は、＜１−１００＞方位から（１５°±３０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断される。
【００１４】
六方晶の単結晶の場合、通常＜１−１００＞方位と＜１１−２０＞方位では異方性を有している。そこで、＜１−１００＞方位と＜１１−２０＞方位との中間位置に沿ってインゴットを切断することで、加工ダメージによる歪を拮抗させ、スライス後の化合物半導体基板の反り量を低減することができる。
【００１５】
上記の化合物半導体基板の製造方法において好ましくは、複数のインゴットの各々の結晶構造は立方晶であって、化合物半導体基板を切り出す工程において、複数のインゴットの各々は、＜０１１＞方位から（４５°±９０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断される。
【００１６】
立方晶の炭化珪素単結晶の場合、通常＜０１１＞方位と＜０−１１＞方位では異方性を有している。そこで、＜０１１＞方位と＜０−１１＞方位との中間位置に沿ってインゴットを切断することで、加工ダメージによる歪を拮抗させ、スライス後の化合物半導体基板の反り量を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る化合物半導体基板の製造装置は、複数の保持部と、切断部とを有している。保持部は、保持面を有し、保持面の傾きを調整可能であって、化合物半導体から成る複数のインゴットの各々を保持するための部分である。切断部は、複数のインゴットの各々を同時にスライス可能な部分である。
【００１８】
本発明に係る化合物半導体基板の製造装置は、保持面の傾きを調整可能な複数の保持部と、複数のインゴットの各々を同時にスライス可能な切断部とを有している。それゆえ、簡易な方法で、所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい化合物半導体基板を製造することができる。
【００１９】
上記の化合物半導体基板の製造装置において好ましくは、複数の保持部の各々の保持面は、保持面の法線を軸として回転可能であり、かつ法線と直交する線を軸として回転可能である。これにより、インゴットの姿勢を精度よく調整することができる。なお、保持面がある線を軸に回転可能とは、保持面がある軸を回転軸として回転する方向に沿ってある一定の角度だけ移動可能であることを意味し、３６０°回転しなくても構わない。
【００２０】
上記の化合物半導体基板の製造装置において好ましくは、複数のインゴットの各々の結晶端面の面方位のずれ角度を測定するための測定部をさらに有している。これにより、面方位のずれ角度に基づいて、インゴットの姿勢を精度よく調整することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、簡易な方法で、所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態における化合物半導体基板の製造装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図２】インゴットの形状を概略的に説明するための斜視図である。
【図３】化合物半導体基板の形状を概略的に説明するための斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態における化合物半導体基板の製造装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図５】化合物半導体基板の面方位を測定する方法を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施の形態における化合物半導体基板の製造方法を概略的に説明するフロー図である。
【図７】複数のインゴットの姿勢を調整する工程を説明するための概略平面図である。
【図８】複数のインゴットの姿勢を調整する工程を説明するための概略側面図である。
【図９】複数のインゴットの姿勢を測定する工程を説明するための概略側面図である。
【図１０】複数のインゴットの姿勢を測定する工程を説明するための概略正面図である。
【図１１】複数のインゴットの配置を説明するための概略側面図である。
【図１２】複数のインゴットの配置を説明するための概略平面図である。
【図１３】結晶構造が六方晶のインゴットを切断する工程を説明するための概略正面図である。
【図１４】結晶構造が立方晶のインゴットを切断する工程を説明するための概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００２４】
また、本明細書中の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示している。また、負の指数については、結晶学上、”−”（バー）を数字の上に付けることになっているが、本明細書中では、数字の前に負の符号を付けている。また角度の記載には、全方位角を３６０度とする系を用いている。
【００２５】
図１を参照して、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造装置の構成について説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造装置１００は、保持部５と、ワイヤＷと、ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３とを主に有している。保持部５は化合物半導体のインゴット１を保持するためのものである。保持部５は、インゴット１を保持する保持面５ｄを有している。保持面５ｄ上にはインゴット１を直接保持するための台座４が配置されている。台座４はたとえばカーボンからなる。
【００２７】
ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３には、一本のワイヤＷが螺旋状に巻きつけられている。ワイヤＷはインゴットを切断するための切断部である。保持部５の上方において、複数本のワイヤＷが略平行に配置されたワイヤＷ列が形成されている。インゴット１を搭載した保持部５が複数のワイヤＷの方向に接近し、ワイヤＷと接触することによりインゴット１が切断されて複数枚の半導体基板を得ることができる。
【００２８】
ワイヤＷは、ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３の各々が同一方向に回転することにより、移動可能に構成されている。また、ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３は正回転および逆回転を交互に繰り返すことによって、ローラＲ１およびローラＲ２の間に張られたワイヤＷは保持部５上において略水平方向Ｍに沿って往復走行可能に構成されている。これにより、ワイヤＷはインゴット１を切断可能に構成されている。インゴット１とワイヤＷとが相対的に近づくことにより、インゴット１が切断方向ＳＤに沿って切断される。
【００２９】
図２を参照して、インゴットの形状について説明する。図２に示すように、インゴット１は、たとえば炭化珪素からなり略円柱状の形状を有している。本実施の形態の化合物半導体基板の製造方法に用いられるインゴット１には、結晶の成長方向に沿ってＯＦ（オリエンテーションフラット）およびＩＦ（インデックスフラット）が形成されている。インゴット１の結晶端面３はたとえば｛０００１｝面ジャストもしくは４〜８度オフした面である。図２における波線はインゴット１の切断面を示している。波線に沿ってインゴット１が切断されることにより、化合物半導体基板１０が切り出される。
【００３０】
図３を参照して、化合物半導体基板１０について説明する。化合物半導体基板１０は、主面２と、側面とを有しており、側面にはＯＦ面とＩＦ面が形成されている。化合物半導体基板１０は直径Ｄおよび厚みＴを有している。厚みＴは、複数のワイヤＷの間隔に対応している。化合物半導体基板１０の主面２の面方位は、インゴット１の結晶端面３の面方位と同じであっても構わないし、異なっていても構わない。
【００３１】
図４を参照して、保持部５の下方にはＳＵＳ部６が設けられている。ＳＵＳ部６をワイヤソーのステージ７の内壁面７ａに接触させ、クランプねじ８でＳＵＳ部６をステージ７の内壁面７ａに押し付けることにより、保持部５はステージ７に固定されている。ステージ７は、ワイヤＷに対して接近する方向に移動可能に構成されている。ステージ７がワイヤＷに接近することで、インゴット１がワイヤＷと接触し、インゴット１がワイヤＷによって切断方向ＳＤに沿って切断される。なお、本実施の形態において、ステージ７がワイヤＷに近づく例を挙げて説明したが、ワイヤＷがステージ７に近づくことにより、インゴット１が切断されても構わない。
【００３２】
次に、保持部５としてのゴニオメータの構成について説明する。ゴニオメータは、保持面５ｄを有し、保持面５ｄ上にインゴット１が配置される。ゴニオメータは、保持面５ｄの角度を変化させることにより、保持面５ｄ上に配置されたインゴット１の姿勢を調整可能に構成されている。
【００３３】
ゴニオメータは、保持面５ｄの法線を回転軸として保持面５ｄを回転可能に構成されている。また、当該法線と直交する線を回転軸として保持面５ｄを回転可能に構成されている。つまり、保持面５ｄを２軸で回転可能である。
【００３４】
図５を参照して、インゴット１の結晶端面３の面方位のずれ角度を測定するＸ線測定部について説明する。図５に示すように、測定部としてのＸ線測定部１１は、照射部１２と検出部１３とを有している。照射部１２により結晶端面３に対してＸ線を照射してＸ線の反射角を検出部１３により検出することで、結晶端面３の面方位の所望の面に対するずれ角度を測定可能である。なお、当該ずれ角度は、後述するように、インゴット１の結晶端面３の水平方向（ｘ方向）および垂直方向（ｙ方向）に対して測定される。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造方法について説明する。
まず、保持部準備工程（Ｓ１０：図６）が実施される。具体的には、保持面５ｄの傾きを調整可能な保持部５としてのゴニオメータが複数準備される。上述のように、ゴニオメータは、保持面５ｄの法線を回転軸として保持面５ｄを回転可能であり、かつ、当該法線と直交する線を回転軸として保持面５ｄを回転可能である。
【００３６】
次に、インゴット保持工程（Ｓ２０：図６）が実施される。具体的には、図４を参照して、化合物半導体からなる複数のインゴットのそれぞれが複数のゴニオメータの保持面５ｄ上に保持される。
【００３７】
次に、インゴットの結晶端面の面方位ずれ角度測定工程（Ｓ３０：図６）が実施される。具体的には、図５に示すように、インゴット１がＸ線測定部１１の照射部１２により結晶端面３に対してＸ線を照射して、Ｘ線の反射角を検出部１３により検出することで、結晶端面３の面方位の所望の主面２に対するずれ角度が測定される。結晶端面３の面方位の所望の主面２に対するずれ角度は、水平方向および垂直方向に沿って測定される。つまり、図５に示すように、Ｘ線の照射方向がｙ方向の成分を有するようにインゴット１の結晶端面３にＸ線を照射し、第１の方位ずれ角度を測定する。次に、たとえばインゴットをｚ軸を回転軸として９０°回転させる。Ｘ線の照射方向がｘ方向の成分を有するようにインゴット１の結晶端面３にＸ線を照射し、第２の方位ずれ角度を測定する。上記のようにして、結晶端面３の面方位の所望の主面２に対するずれ角度が、水平方向（ｘ方向）および垂直方向（ｙ方向）に対して測定される。当該第１の方位ずれ角度および第２の方位ずれ角度は座標変換した数値に計算される。
【００３８】
なお、インゴット１が切断される際に、切り出された化合物半導体基板１０の主面２が所望の面方位を有するように、Ｘ線測定時におけるインゴットの配置は、切断時におけるインゴットの配置と同じになるように原点調整が成されている。
【００３９】
次に、インゴットの結晶端面の水平方向（ｘ方向）および垂直方向（ｙ方向）のずれ角度検知工程が実施される。具体的には、図９および図１０を参照して、たとえば垂直方向に沿って配置された２つのマイクロメータＳ１、Ｓ２を使用して、インゴット１の結晶端面３の垂直方向（ｙ方向）の切断面に対するずれ角度（第１のずれ角度）が測定される。また、水平方向（ｘ方向）に沿って配置された２つのマイクロメータＳ３、Ｓ４を使用して、インゴット１の結晶端面３の水平方向の切断面に対するずれ角度（第２のずれ角度）が測定される。なお、上記切断面とは、インゴット１がワイヤＷにより切断される場合におけるワイヤＷが移動する面のことである。
【００４０】
当該ずれ角度の検出は、たとえば、第１のマイクロメータＳ１とインゴット１の結晶端面３との第１の距離および、第２のマイクロメータＳ２とインゴット１の結晶端面との第２の距離が測定されることにより行われる。第１の距離と第２の距離との差分を計算することにより、インゴット１の結晶端面３のずれ角度が計算される。なお、ずれ角度の測定はレーザセンサを用いて行われても構わない。
【００４１】
次に、インゴットの姿勢調整工程（Ｓ４０：図６）が実施される。本工程において、複数のゴニオメータの各々の保持面５ｄの傾きを変化させることにより、当該保持面に保持されている複数のインゴット１の姿勢が各々調整される。インゴット１の姿勢の調整は、Ｘ線測定部１１により測定された第１の方位ずれ角度および第２の方位ずれ角度に基づいて行われる。好ましくは、インゴット１の姿勢の調整は、第１の方位ずれ角度および第２の方位ずれ角度に加え、上記第１のマイクロメータＳ１〜Ｓ４により測定された第１のずれ角度および第２のずれ角度とに基づいて行われる。
【００４２】
図７を参照して、ゴニオメータにより保持面５ｄを保持面５ｄ（ｘｚ面）内で回転させることにより、インゴット１の姿勢を角度θだけ変化させる。また、図８を参照して、ゴニオメータにより保持面５ｄを保持面５ｄに垂直な面（ｙｚ面）内で回転させることにより、インゴット１の姿勢を角度γだけ変化させる。なお、図７および図８において、ｚ方向はインゴット１が成長する方向である。このようにして、インゴット１が切断される際に、切り出された化合物半導体基板１０の主面２が所望の面方位を有するようにインゴット１の姿勢が２軸で調整される。
【００４３】
図１１および図１２を参照して、基板切り出し工程（Ｓ５０：図６）が実施される。まず、複数のインゴット１の各々が、インゴット１の結晶の成長方向（ｚ方向）に沿って配置される。本実施の形態において、３つのインゴット１ａ、１ｂ、１ｃがインゴット１の結晶の成長方向に沿って直列に配置される。３つのインゴット１ａ、１ｂ、１ｃの各々は、ワイヤＷによってインゴット１が切断されたときに、化合物半導体基板１０の主面２が所望の面方位を有するようにインゴット１ａ、１ｂ、１ｃの各々の姿勢が調整された状態で配置されている。なお、複数のインゴット１は、横方向（ｘ方向）に並べて配置されても構わない。
【００４４】
複数のインゴット１の各々は図１２の波線で示す方向に沿って複数のワイヤＷにより同時に切断される。これにより、所望の主面２を有する複数の化合物半導体基板１０が切り出される。
【００４５】
次に、インゴット１の切断方向について説明する。
図１３は、インゴットを形成する化合物半導体の結晶構造が六方晶の場合のインゴットを成長方向から見た模式図である。紙面に平行な結晶面は｛０００１｝面である。インゴット１を形成する化合物半導体の結晶構造が六方晶の場合、複数のインゴットの各々は、＜１−１００＞方位から（１５°±３０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断されることが好ましい。つまり、図１３において示された波線に沿った方向で切断されることである。望ましい切断方向ＳＤは、ｘｙ面内において３０°毎ずれた方向である。たとえば、六方晶の炭化珪素単結晶の場合、通常＜１−１００＞方位と＜１１−２０＞方位では異方性を有している。異方性を有しているとは、通常方向によって性質が異なることをいう。そこで、＜１−１００＞方位と＜１１−２０＞方位との中間位置に沿ってインゴットを切断することで、加工ダメージによる歪を拮抗させ、スライス後の反り量を低減することができる。
【００４６】
図１４は、インゴットを形成する化合物半導体の結晶構造が立方晶の場合のインゴットを成長方向から見た模式図である。紙面に平行な結晶面は｛００１｝面である。インゴットを形成する化合物半導体の結晶構造が立方晶の場合、複数のインゴットの各々は、＜０１１＞方位から（４５°±９０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断されることが好ましい。つまり、図１４において示された波線に沿った方向で切断されることである。望ましい切断方向ＳＤは、ｘｙ面内において９０°毎ずれた方向である。たとえば、立方晶の炭化珪素単結晶の場合、通常＜０１１＞方位と＜０−１１＞方位では異方性を有している。異方性を有しているとは、通常方向によって性質が異なることをいう。そこで、＜０１１＞方位と＜０−１１＞方位との中間位置に沿ってインゴットを切断することで、加工ダメージによる歪を拮抗させ、スライス後の反り量を低減することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、インゴット１を形成する化合物半導体材料として炭化珪素（ＳｉＣ）を例に挙げて説明したがこれに限定されない。インゴット１を形成する材料としては、たとえば、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＳｉＧｅなどであってもよいし、その他の材料であってもよい。
【００４８】
次に、本実施の形態に係る半導体基板の製造方法の作用効果について説明する。
本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造方法によれば、複数のインゴット１の各々の姿勢が調整されて、複数のインゴット１の各々が同時に切断される。それゆえ、簡易な方法で、所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい化合物半導体基板１０を製造することができる。
【００４９】
また、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造方法によれば、複数のインゴット１の各々の結晶端面３の面方位の所望の主面２に対するずれ角度が測定される。その後、当該ずれ角度に基づいて複数のインゴット１の各々の姿勢が調整される。これにより、インゴット１の姿勢が精度良く調整されるため、精度良く所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい化合物半導体基板を製造することができる。
【００５０】
さらに、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造方法によれば、化合物半導体は炭化珪素である。炭化珪素は高硬度材料であるため、インゴットを切断するために長時間を必要とする。本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造方法によれば、インゴット１を１本ずつ切断する場合と比較して、インゴット１の切断時間を大幅に短縮することができる。
【００５１】
さらに、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造方法によれば、複数のインゴット１の各々の結晶構造は六方晶であって、化合物半導体基板１０を切り出す工程において、複数のインゴットの各々は、＜１−１００＞方位から（１５°±３０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断される。
【００５２】
六方晶の炭化珪素単結晶の場合、通常＜１−１００＞方位と＜１１−２０＞方位では異方性を有している。そこで、＜１−１００＞方位と＜１１−２０＞方位との中間位置に沿ってインゴット１を切断することで、加工ダメージによる歪を拮抗させ、スライス後の化合物半導体基板１０の反り量を低減することができる。
【００５３】
さらに、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造方法によれば、複数のインゴット１の各々の結晶構造は立方晶であって、化合物半導体基板を切り出す工程において、複数のインゴット１の各々は、＜０１１＞方位から（４５°±９０°×ｎ（ここでｎは整数））±５°傾けた方向に沿って切断される。
【００５４】
立方晶の炭化珪素単結晶の場合、通常＜０１１＞方位と＜０−１１＞方位では異方性を有している。そこで、＜０１１＞方位と＜０−１１＞方位との中間位置に沿ってインゴット１を切断することで、加工ダメージによる歪を拮抗させ、スライス後の反り量の少ない化合物半導体基板１０を製造することができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造装置は、保持面５ｄの傾きを調整可能な複数の保持部５と、複数のインゴット１の各々を同時にスライス可能な切断部としてのワイヤＷとを有している。それゆえ、簡易な方法で、所望の面方位を有し、かつ反り量の小さい化合物半導体基板１０を製造することができる。
【００５６】
さらに、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造装置は、複数の保持部５の各々の保持面５ｄは、保持面５ｄの法線を軸として回転可能であり、かつ法線と直交する線を軸として回転可能である。これにより、インゴット１の姿勢を精度よく調整することができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態に係る化合物半導体基板の製造装置は、複数のインゴット１の各々の結晶端面３の面方位のずれ角度を測定するためのＸ線測定部１１をさらに有している。これにより、面方位のずれ角度に基づいて、インゴット１の姿勢を精度よく調整することができる。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１  インゴット、２  主面、３  結晶端面、４  台座、５  保持部、５ｄ  保持面、６  ＳＵＳ部、７  ステージ、７ａ  側壁面、８  クランプねじ、１０  化合物半導体基板、１１  Ｘ線測定部、１２  照射部、１３  検出部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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