(57)【要約】【課題】  結晶基板の利用率の低下を抑制しつつ、単結晶基板の特徴を目視で判別可能な単結晶基板、及び、その単結晶基板の製造方法を提供する。【解決手段】  主面１０を有する単結晶基板１Ａであって、主面１０には、垂直方向ｚに凹み、垂直方向ｚから視て、直線状に延びる少なくとも１つ以上の直線凹部５０が設けられ、少なくとも１つ以上の直線凹部５０に含まれる第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１は、単結晶基板１Ａの結晶方位ａ３と一致する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する単結晶基板であって、
前記主面には、前記主面に垂直な垂直方向に凹み、前記垂直方向から視て、直線状に延びる少なくとも１つ以上の直線凹部が設けられ、
前記少なくとも１つ以上の直線凹部に含まれる一の直線凹部の延在方向は、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致することを特徴とする単結晶基板。
【請求項２】
前記少なくとも１つ以上の直線凹部は、前記一の直線凹部と異なる他の直線凹部を含み、
前記一の直線凹部に沿って延びる直線と前記他の直線凹部に沿って延びる直線とは、互いに直交し、
前記一の直線凹部と前記他の直線凹部との延在方向における長さは、異なることを特徴とする請求項１に記載の単結晶基板。
【請求項３】
前記直線凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記一の直線凹部に対する前記他の直線凹部の位置とは、関連付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の単結晶基板。
【請求項４】
主面を有する単結晶基板を準備する準備工程と、
レーザーを用いて、前記主面に垂直な垂直方向に凹み、前記垂直方向から視て、直線状に延びる少なくとも１つ以上の直線凹部を前記主面に設ける凹部工程と、を含み、
前記凹部工程において、前記少なくとも１つ以上の前記直線凹部に含まれる一の直線凹部の延在方向が、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致するように、前記直線凹部を設けることを特徴とする単結晶基板の製造方法。
【請求項５】
前記凹部工程において、
前記一の直線凹部と異なる他の直線凹部を設け、
前記直線凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記一の直線凹部に対する前記他の直線凹部の位置とを関連付けて、前記凹部を設けることを特徴とする請求項４に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項６】
前記単結晶基板の禁制帯をＥｇ［ｅＶ］とすると、
前記レーザーの波長λ［ｎｍ］は、（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さいことを特徴とする請求項４又は５に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項７】
主面を有する単結晶基板であって、
前記主面には、前記主面に垂直な垂直方向に凹み、前記垂直方向から視て、点形状である複数の点凹部が設けられ、
２つの前記点凹部を結ぶ仮想線分の延在方向は、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致することを特徴とする単結晶基板。
【請求項８】
前記点凹部は、３つ以上設けられ、
前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分は、第１仮想線分であり、
前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分とは異なる仮想線分は、第２仮想線分であり、
前記第１仮想線分に沿って延びる直線と前記第２仮想線分に沿って延びる直線とは、互いに直交し、
前記第１仮想線分と前記第２仮想線分との長さは、異なることを特徴とする請求項７に記載の単結晶基板。
【請求項９】
前記点凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記第１仮想線分に対する前記第２仮想線分の位置とは、関連付けられていることを特徴とする請求項７又は８に記載の単結晶基板。
【請求項１０】
主面を有する単結晶基板を準備する準備工程と、
レーザーを用いて、前記主面に垂直な垂直方向に凹み、前記垂直方向から視て、点形状である点凹部を複数設ける凹部工程と、を含み、
前記凹部工程において、２つの前記点凹部を結ぶ仮想線分の延在方向が、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致するように、前記点凹部を設けることを特徴とする単結晶基板の製造方法。
【請求項１１】
前記凹部工程において、３つ以上の前記点凹部を設け、
前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分は、第１仮想線分であり、
前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分とは異なる仮想線分は、第２仮想線分であり、
前記凹部工程において、前記点凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記第１仮想線分に対する前記第２仮想線分の位置とを関連付けて、前記点凹部を設けることを特徴とする請求項１０に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１２】
前記単結晶基板の禁制帯をＥｇ［ｅＶ］とすると、
前記レーザーの波長λ［ｎｍ］は次の式、λ＜（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さいことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の単結晶基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶基板及び単結晶基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円板形状の単結晶基板において、結晶方位や結晶極性といった単結晶基板の特徴の判別は、目視では不可能である。このため、単結晶基板を加工して、単結晶基板の特徴の判別するための目印が形成されてきた。この目印により、単結晶基板の特徴を目視によって判別可能となる。
【０００３】
目印として、例えば、単結晶基板の側面の一部削り取り、側面の一部が平面になるように加工する方法が知られている。平面に加工された側面部分は、オリエンテーションフラット又はインデックスフラットと称される。オリエンテーションフラットは、結晶方位を示し、インデックスフラットは、オリエンテーションフラットとの位置関係により、結晶極性を示す。
【０００４】
他にも、単結晶基板の一方の主面から他方の主面まで貫通する複数の貫通孔を形成し、貫通孔を目印にする方法も提案されている（特許文献１参照）。複数の貫通孔の位置関係によって、単結晶基板の特徴を判別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―４９０４７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、単結晶基板にオリエンテーションフラット及びインデックスフラットが形成された場合、単結晶基板の側面の一部が削り取られる。これにより、半導体デバイスとして用いることのできる単結晶基板の割合が減少していた。貫通孔が形成される場合、貫通孔が形成された部分は、単結晶基板が存在しない。このため、オリエンテーションフラット等が形成される場合と同様に、半導体デバイスとして用いることのできる単結晶基板の割合が減少していた。このように、単結晶基板の特徴を判別するための目印を形成した場合、単結晶基板の利用率が低下するという問題が生じていた。特に、炭化珪素単結晶基板やダイヤモンド基板などの高価な単結晶基板において、単結晶基板の利用率が低下することは、深刻な問題であった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、単結晶基板の利用率の低下を抑制しつつ、単結晶基板の特徴を目視で判別可能な単結晶基板、及び、その単結晶基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上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。本発明の特徴は、主面（主面１０）を有する単結晶基板（単結晶基板１）であって、前記主面には、前記主面に垂直な垂直方向（垂直方向ｚ）に凹み、前記垂直方向から視て、直線状に延びる少なくとも１つ以上の直線凹部（直線凹部５０）が設けられ、前記少なくとも１つ以上の直線凹部に含まれる一の直線凹部（直線凹部５０ａ）の延在方向（延在方向ｅ１）は、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致することを要旨とする。
【０００９】
本発明の特徴によれば、主面には、主面に垂直な垂直方向に凹み、垂直方向から視て、直線状に延びる少なくとも１つ以上の直線凹部が設けられ、少なくとも１つ以上の直線凹部に含まれる一の直線凹部の延在方向は、単結晶基板の所定の結晶方位と一致する。このため、一の直線凹部を視れば、単結晶基板の特徴である結晶方位を目視で判別可能である。
【００１０】
一の直線凹部によって、単結晶基板の特徴である結晶方位を目視で判別可能なため、単結晶基板の側面の一部を削り取る必要がない。また、単結晶基板に貫通孔を形成する必要がない。このため、直線凹部が設けられていない主面は、全面利用可能である。従って、単結晶基板の利用率の低下を抑制しつつ、単結晶基板の特徴である結晶方位を目視にて判別できる。
【００１１】
また、前記少なくとも１つ以上の直線凹部は、前記一の直線凹部と異なる他の直線凹部を含み、前記一の直線凹部に沿って延びる直線と前記他の直線凹部に沿って延びる直線とは、互いに直交し、前記一の直線凹部と前記他の直線凹部との延在方向における長さは、異なってもよい。
【００１２】
また、前記直線凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記一の直線凹部に対する前記他の直線凹部の位置とは、関連付けられていてもよい。
【００１３】
本発明の他の特徴は、主面を有する単結晶基板を準備する準備工程（準備工程Ｓ１）と、レーザーを用いて、前記主面に垂直な垂直方向に凹み、前記垂直方向から視て、直線状に延びる少なくとも１つ以上の直線凹部を前記主面に設ける凹部工程（凹部工程Ｓ２）と、を含み、前記凹部工程において、前記少なくとも１つ以上の前記直線凹部に含まれる一の直線凹部の延在方向が、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致するように、前記直線凹部を設けることを要旨とする。
【００１４】
また、前記凹部工程において、前記一の直線凹部と異なる他の直線凹部を設け、前記直線凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記一の直線凹部に対する前記他の直線凹部の位置とを関連付けて、前記凹部を設けてもよい。
【００１５】
また、前記単結晶基板の禁制帯をＥｇ［ｅＶ］とすると、前記レーザーの波長λ［ｎｍ］は、λ＜（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さくてもよい。
【００１６】
本発明の他の特徴は、主面を有する単結晶基板であって、前記主面には、前記主面に垂直な垂直方向に凹み、前記垂直方向から視て、点形状である複数の点凹部が設けられ、２つの前記点凹部を結ぶ仮想線分の延在方向は、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致することを要旨とする。
【００１７】
また、前記点凹部は、３つ以上設けられ、前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分は、第１仮想線分であり、前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分とは異なる仮想線分は、第２仮想線分であり、前記第１仮想線分に沿って延びる直線と前記第２仮想線分に沿って延びる直線とは、互いに直交し、前記第１仮想線分と前記第２仮想線分との長さは、異なってもよい。
【００１８】
また、前記点凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記第１仮想線分に対する前記第２仮想線分の位置とは、関連付けられていてもよい。
【００１９】
本発明の他の特徴は、主面を有する単結晶基板を準備する準備工程と、レーザーを用いて、前記主面に垂直な垂直方向に凹み、前記垂直方向から視て、点形状である点凹部を複数設ける凹部工程と、を含み、前記凹部工程において、２つの前記点凹部を結ぶ仮想線分の延在方向が、前記単結晶基板の所定の結晶方位と一致するように、前記点凹部を設けることを要旨とする。
【００２０】
また、前記凹部工程において、３つ以上の前記点凹部を設け、前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分は、第１仮想線分であり、前記所定の結晶方位と一致する延在方向を有する仮想線分とは異なる仮想線分は、第２仮想線分であり、前記凹部工程において、前記点凹部が設けられた前記主面の結晶極性と、前記第１仮想線分に対する前記第２仮想線分の位置とを関連付けて、前記点凹部を設けてもよい。
【００２１】
また、前記単結晶基板の禁制帯をＥｇ［ｅＶ］とすると、前記レーザーの波長λ［ｎｍ］は、λ＜（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さくてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、結晶基板の利用率の低下を抑制しつつ、単結晶基板の特徴を目視で判別可能な単結晶基板、及び、その単結晶基板の製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）は、本実施形態に係る単結晶基板１Ａの平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’線における断面図である。
【図２】図２は、本実施形態の変形例に係る単結晶基板１Ｂの平面図である。
【図３】図３は、本実施形態の変形例に係る単結晶基板１Ｃの平面図である。
【図４】図４は、単結晶基板１の製造工程を説明するためのフローチャート図である。
【図５】図５は、実施例２に係る炭化珪素単結晶基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る単結晶基板及び単結晶基板の製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）単結晶基板１Ａの概略構成、（２）変形例、（３）単結晶基板１Ａの製造方法、（４）単結晶基板１Ｃの製造方法、（５）作用・効果、（６）実施例、（７）その他実施形態、について説明する。
【００２５】
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。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。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得る。
【００２６】
（１）単結晶基板１Ａの概略構成
本実施形態に係る単結晶基板１の概略構成について、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係る単結晶基板１Ａの平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’線における断面図である。
【００２７】
図１（ａ）に示されるように、本実施形態において、単結晶基板１Ａの形状は、円板形状である。単結晶基板１Ａは、炭化珪素基板である。単結晶基板１Ａは、主面１０を有する。主面１０には、主面１０に垂直な垂直方向ｚに凹む直線凹部５０が設けられる。直線凹部５０は、垂直方向ｚから視て、直線状に延びる。直線凹部５０は、単結晶基板１Ａの一方の主面１０にのみ設けられる。直線凹部５０は、少なくとも１つ以上設けられる。本実施形態において、直線凹部５０は、第１直線凹部５０ａ及び第２直線凹部５０ｂを含む。第１直線凹部５０ａと第２直線凹部５０ｂとは、異なる。第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１における端部と第２直線凹部５０ｂの延在方向ｅ２における端部とは連なっている。
【００２８】
第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１は、単結晶基板１Ａの所定の結晶方位と一致する。本実施形態において、第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１は、単結晶基板１Ａの結晶方位ａ３と一致する。
【００２９】
第１直線凹部５０ａに沿って延びる直線と第２直線凹部５０ｂに沿って延びる直線とは、互いに直交する。本実施形態において、第１直線凹部５０ａと第２直線凹部５０ｂとは、互いに直交する。また、第１直線凹部５０ａと第２直線凹部５０ｂとの延在方向における長さは、異なる。本実施形態において、第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１における長さは、第２直線凹部５０ｂの延在方向ｅ２における長さよりも長い。このため、長さの長い直線凹部５０の延在方向ｅ１が、所定の結晶方位と一致するようにしておけば、目視にて、所定の結晶方位を判別できる。
【００３０】
第１直線凹部５０ａ及び第２直線凹部５０ｂは、主面１０の中心Ｏからずれて設けられる。すなわち、第１直線凹部５０ａに沿った直線及び第２直線凹部５０ｂに沿った直線は、中心Ｏを通らない。
【００３１】
第１直線凹部５０ａに対する第２直線凹部５０ｂの位置は、直線凹部５０が設けられた主面１０の結晶極性と関連付けられている。本実施形態の単結晶基板１Ａである炭化珪素基板は、Ｓｉ面とＣ面とを有する。Ｓｉ面とは、（０００１）面であり、Ｃ面とは、（０００−１）面である。なお、「−１」は、１の上にバーの記号を付したものと等価である。
【００３２】
第１直線凹部５０ａが所定の位置に位置するように、単結晶基板１Ａを固定する。第１直線凹部５０ａに対して、一方側の位置に第２直線凹部５０ｂが位置していた場合、主面１０の結晶極性は、所定の結晶極性であると関連付ける。第１直線凹部５０ａに対して、他方側の位置に第２直線凹部５０ｂが位置していた場合、主面１０の結晶極性は、所定の結晶極性とは異なる別の結晶極性であると関連付ける。具体的には、例えば、図１（ａ）において、第１直線凹部５０ａは、下側に位置する。このとき、第２直線凹部５０ｂが右側に位置する。この場合、主面１０は、Ｃ面であると関連付ける。第２直線凹部５０ｂが左側に位置していた場合は、主面１０は、Ｓｉ面であると関連付ける。これにより、第１直線凹部５０ａに対する第２直線凹部５０ｂの位置により、結晶極性を判別することができる。
【００３３】
（２）変形例
単結晶基板１の変形例について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、本実施形態の変形例に係る単結晶基板１Ｂの平面図である。図３は、本実施形態の変形例に係る単結晶基板１Ｃの平面図である。上述した実施形態と同様のところは、適宜省略する。
【００３４】
（２−１）変形例１
変形例１と上述した実施形態との違いは、第１直線凹部５０ａ及び第２直線凹部５０ｂの位置である。
【００３５】
図２に示されるように、変形例１において、第１直線凹部５０ａと第２直線凹部５０ｂとは、上述した実施形態よりも主面１０の外周側に位置している。第１直線凹部５０ａ及び第２直線凹部５０ｂの延在方向における端部は、連なっていない。第１直線凹部５０ａ及び第２直線凹部５０ｂの延在方向における端部は、主面１０の外周に位置している。
【００３６】
第１直線凹部５０ａは、第２直線凹部５０ｂよりも長い。第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１は、単結晶基板１Ａの結晶方位ａ３と一致する。第１直線凹部５０ａに沿って延びる直線と第２直線凹部５０ｂに沿って延びる直線とは、互いに直交する。第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１における端部と第２直線凹部５０ｂの延在方向ｅ２における端部とは連なっていない。
【００３７】
（２−２）変形例２
変形例２と上述した実施形態との違いは、凹部の形状である。
【００３８】
図３に示されるように、主面１０には、主面１０に垂直な垂直方向ｚに凹む点凹部７０が設けられる。点凹部７０は、点形状である。本実施形態において、円状の点形状である。点凹部７０は、単結晶基板１Ｃの一方の主面１０にのみ設けられる。点凹部７０は、複数設けられる。本実施形態において、点凹部７０は、３つ設けられる。本実施形態において、点凹部７０は、第１点凹部７０ａ、第２点凹部７０ｂ及び第３点凹部７０ｃを含む。
【００３９】
第１点凹部７０ａと第２点凹部７０ｂとを結ぶ仮想線分は、第１仮想線分８０ｐである。第２点凹部７０ｂと第３点凹部７０ｃを結ぶ仮想線分は、第２仮想線分８０ｑである。第２仮想線分８０ｑは、第１仮想線分８０ｐと異なる。第１仮想線分８０ｐの延在方向ｅ１は、所定の結晶方位と一致する。本実施形態において、第１仮想線分８０ｐの延在方向ｅ１は、単結晶基板１Ｃの結晶方位ａ３と一致する。
【００４０】
第１仮想線分８０ｐに沿って延びる直線と第２仮想線分８０ｑに沿って延びる直線とは、互いに直交する。また、第１仮想線分８０ｐと第２仮想線分８０ｑとの延在方向ｅ１における長さは、異なる。本実施形態において、第１仮想線分８０ｐの延在方向ｅ１における長さは、第２仮想線分８０ｑの延在方向ｅ１における長さよりも長い。このため、長さの長い第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１が、所定の結晶方位と一致するようにしておけば、目視にて、所定の結晶方位を判別できる。
【００４１】
第１仮想線分８０ｐ及び第２仮想線分８０ｑは、主面１０の中心Ｏからずれて設けられる。すなわち、第１仮想線分８０ｐに沿った直線及び第２仮想線分８０ｑに沿った直線は、中心Ｏを通らない。
【００４２】
第１仮想線分８０ｐに対する第２仮想線分８０ｑの位置は、点凹部７０が設けられた主面１０の結晶極性と関連付けられている。本実施形態の単結晶基板１Ｃである炭化珪素基板は、Ｓｉ面とＣ面とを有する。
【００４３】
第１仮想線分８０ｐを所定の位置になるように、単結晶基板１Ｃを固定する。第１仮想線分８０ｐに対して、一方側の位置に第２仮想線分８０ｑが位置していた場合、主面１０の結晶極性は、所定の結晶極性であると関連付ける。第１仮想線分８０ｐに対して、他方側の位置に第２仮想線分８０ｑが位置していた場合、主面１０の結晶極性は、所定の結晶極性とは異なる別の結晶極性であると関連付ける。具体的には、例えば、図１（ａ）において、第１仮想線分８０ｐは、下側に位置する。このとき、第２仮想線分８０ｑが右側に位置する。この場合、主面１０は、Ｃ面であると関連付ける。仮に、第２仮想線分８０ｑが左側に位置していた場合は、主面１０は、Ｓｉ面であると関連付ける。これにより、第１仮想線分８０ｐに対する第２仮想線分８０ｑの位置により、結晶極性を判別することができる。
【００４４】
なお、主面１０に点凹部７０が３つ設けられていれば、３つの仮想線分８０が考えられる。すなわち、第１点凹部７０ａと第３点凹部７０ｃとを結ぶ仮想線分も考えられる。本実施形態において、仮想線分は、直交するため、第１点凹部７０ａと第３点凹部７０ｃとを結ぶ仮想線分は、考えられない。
【００４５】
上述の通り、第１仮想線分８０ｐは、上述した実施形態の第１直線凹部５０ａに相当する。第２仮想線分８０ｑは、上述した実施形態の第２直線凹部５０ｂに相当する。
【００４６】
（３）単結晶基板１Ａの製造方法
本実施形態に係る単結晶基板１Ａの製造方法について、図１及び図４を参照しながら説明する。図４は、単結晶基板１の製造工程を説明するためのフローチャート図である。
【００４７】
図４に示されるように、本実施形態に係る単結晶基板１Ａの製造方法は、準備工程Ｓ１と凹部工程Ｓ２とを含む。
【００４８】
（３−１）準備工程Ｓ１
準備工程Ｓ１は、主面１０を有する単結晶基板を準備する工程である。単結晶基板として、例えば、円板形状の炭化珪素単結晶基板を準備する。円柱形状の炭化珪素単結晶をスライスして、単結晶基板を準備してもよい。炭化珪素単結晶基板に限らず、別の単結晶基板を準備してもよい。
【００４９】
（３−２）凹部工程Ｓ２
凹部工程Ｓ２は、直線凹部５０を主面１０に設ける工程である。凹部工程Ｓ２において、レーザーを用いて直線凹部５０を設ける。具体的には、準備された単結晶基板に第１直線凹部５０ａ及び第２直線凹部５０ｂを設ける。
【００５０】
準備された単結晶基板の特徴を調べる。単結晶基板の特徴とは、例えば、結晶方位及び結晶極性である。結晶方位は、例えば、Ｘ線回折法を用いて調べることができる。結晶極性は、例えば、炭化珪素単結晶基板は、熱酸化法によって、調べることができる。熱酸化法は、酸化速度が結晶極性により異なる事を利用した判別法である。
【００５１】
結晶方位が判別した単結晶基板に、第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１が、単結晶基板の所定の結晶方位と一致するように、第１直線凹部５０ａを設ける。レーザーを用いて、結晶方位の方向に沿って第１直線凹部５０ａを設ける。レーザーの波長λ［ｎｍ］は、λ＜（１２４０／Ｅｇ）＋２００より小さいことが好ましい。Ｅｇ［ｅＶ］は、単結晶基板固有の禁制帯である。すなわち、レーザーの波長は、１２４０を単結晶基板固有の禁制帯で割った数に２００を加えた値より小さいことが好ましい。
【００５２】
第１直線凹部５０ａが設けられた単結晶基板に第２直線凹部５０ｂを設ける。結晶極性に関連付けて、第２直線凹部５０ｂを設ける。図１に示されるように、第１直線凹部５０ａが設けられた主面１０の結晶極性は、Ｃ面である。第１直線凹部５０ａが所定の位置に位置するように、単結晶基板を固定する。第１直線凹部５０ａに対して、一方側の位置に第２直線凹部５０ｂが位置していた場合、所定の結晶極性であるＣ面とする。第１直線凹部５０ａに対して、他方側の位置に第２直線凹部５０ｂが位置していた場合、所定の結晶極性であるＳｉ面とする。
【００５３】
図１に示されるように、本実施形態では、第１直線凹部５０ａが下側に位置するときに、第２直線凹部５０ｂが右側に位置するように、第２直線凹部５０ｂを設ける。
【００５４】
第１直線凹部５０ａが下側に位置するときに、第２直線凹部５０ｂが右側に位置していれば、直線凹部５０が設けられた主面１０は、Ｃ面であると判別することができる。第１直線凹部５０ａが下側に位置するときに、第２直線凹部５０ｂが左側に位置していれば、直線凹部５０が設けられた主面１０は、Ｓｉ面であると判別することができる。
【００５５】
本実施形態において、第２直線凹部５０ｂは、第１直線凹部５０ａと直交するように設ける。第１直線凹部５０ａと第２直線凹部５０ｂとを目視にて区別するため、第１直線凹部５０ａと第２直線凹部５０ｂとの延在方向における長さを異ならせて、設けることが好ましい。本実施形態において、第２直線凹部５０ｂの長さが第１直線凹部５０ａの長さよりも短くなるように、第２直線凹部５０ｂを設ける。
【００５６】
以上により、目視にて、結晶方位及び結晶極性が判別可能な単結晶基板１Ａが製造される。
【００５７】
単結晶基板１Ｂは、上述した方法と同様に製造することができる。
【００５８】
（４）単結晶基板１Ｃの製造方法
本実施形態に係る単結晶基板１Ｃの製造方法について、図３及び図４を参照しながら説明する。上述した単結晶基板１Ａの製造方法と同様のところは、適宜省略する。
【００５９】
図４に示されるように、本実施形態に係る単結晶基板１Ｃの製造方法は、準備工程Ｓ１と凹部工程Ｓ２とを含む。
【００６０】
（４−１）準備工程Ｓ１
準備工程Ｓ１では、上述した準備工程Ｓ１と同様に、単結晶基板を準備する。
【００６１】
（４−２）凹部工程Ｓ２
凹部工程Ｓ２は、点凹部７０を主面１０に設ける工程である。凹部工程Ｓ２において、レーザーを用いて点凹部７０を複数設ける。具体的には、準備された単結晶基板に第１点凹部７０ａ、第２点凹部７０ｂ及び第３点凹部７０ｃを設ける。
【００６２】
準備された単結晶基板の特徴を調べる。単結晶基板の特徴とは、例えば、結晶方位及び結晶極性である。結晶方位が判別した単結晶基板に、第１点凹部７０ａ及び第２点凹部７０ｂを結ぶ第１仮想線分８０ｐの延在方向ｅ１が、単結晶基板の所定の結晶方位と一致するように、第１点凹部７０ａ及び第２点凹部７０ｂを設ける。レーザーを用いて、結晶方位に沿って第１点凹部７０ａ及び第２点凹部７０ｂを設ける。レーザーの波長λ［ｎｍ］は、λ＜（１２４０／Ｅｇ）＋２００より小さいことが好ましい。
【００６３】
第１点凹部７０ａ及び第２点凹部７０ｂが設けられた単結晶基板に第３点凹部７０ｃを設ける。結晶極性に関連付けて、第３点凹部７０ｃを設ける。図３に示されるように、第１点凹部７０ａ及び第２点凹部７０ｂが設けられた主面１０の結晶極性は、Ｃ面である。第１仮想線分８０ｐが所定の位置に位置するように、単結晶基板を固定する。第１仮想線分８０ｐに対して、一方側の位置に第２仮想線分８０ｑが位置していた場合、所定の結晶極性であるＣ面とする。第１仮想線分８０ｐに対して、他方側の位置に第２仮想線分８０ｑが位置していた場合、所定の結晶極性であるＳｉ面とする。
【００６４】
図１に示されるように、本実施形態では、第１仮想線分８０ｐが下側に位置するときに、第２仮想線分８０ｑが右側に位置するように、第３点凹部７０ｃを設ける。
【００６５】
第１仮想線分８０ｐが下側に位置するときに、第２仮想線分８０ｑが右側に位置していれば、第１点凹部７０ａ及び第２点凹部７０ｂが設けられた主面１０は、Ｃ面であると判別することができる。第１仮想線分８０ｐが下側に位置するときに、第２仮想線分８０ｑが左側に位置していれば、点凹部７０が設けられた主面１０は、Ｓｉ面であると判別することができる。
【００６６】
本実施形態において、第２仮想線分８０ｑは、第１仮想線分８０ｐと直交するように設ける。第１仮想線分８０ｐと第２仮想線分８０ｑとを目視にて区別するため、第１点凹部７０ａと第２点凹部７０ｂとの距離、及び、第２点凹部７０ｂと第３点凹部７０ｃとの距離を異ならせて、第１点凹部７０ａ、第２点凹部７０ｂ及び第３点凹部７０ｃを設けることが好ましい。本実施形態において、第２仮想線分８０ｑの長さが第１仮想線分８０ｐの長さよりも短くなるように、第３点凹部７０ｃを設ける。
【００６７】
以上により、目視にて、結晶方位及び結晶極性が判別可能な単結晶基板１Ｃが製造される。
【００６８】
（５）作用効果
本実施形態に係る単結晶基板１Ａによれば、第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１は、単結晶基板１Ａの結晶方位ａ３と一致する。このため、第１直線凹部５０ａの延在方向ｅ１を視れば、結晶方位ａ３が判別できる。
【００６９】
直線凹部５０によって、単結晶基板１Ａの特徴である結晶方位が判断可能なため、単結晶基板１Ａの側面の一部を削り取る必要がない。また、単結晶基板１Ａに貫通孔を形成する必要がない。このため、直線凹部５０が設けられていない主面は、全面利用可能である。従って、単結晶基板１Ａの利用率の低下を抑制しつつ、単結晶基板１Ａの特徴である結晶方位を目視にて判別できる。
【００７０】
本実施形態に係る単結晶基板１Ａによれば、第２直線凹部５０ｂが設けられ、第１直線凹部５０ａに沿って延びる直線と第２直線凹部５０ｂに沿って延びる直線とは、互いに直交し、第１直線凹部５０ａと第２直線凹部５０ｂとの延在方向における長さは、異なる。このため、複数の直線凹部５０を設けても、所定の結晶方位と一致する第１直線凹部５０ａを目視にて判別できる。第２直線凹部５０ｂは、第１直線凹部５０ａと直交するため、第２直線凹部５０ｂを目視にて判別できる。第２直線凹部５０ｂの位置は、直線凹部５０が設けられた主面１０の結晶極性と関連付けられているため、単結晶基板１Ａの特徴である結晶極性を目視にて判別できる。
【００７１】
本実施形態に係る単結晶基板１Ａの製造方法によれば、レーザーを用いて、単結晶基板１Ａの所定の結晶方位と延在方向ｅ１が一致するように、第１直線凹部５０ａを設ける。レーザーを用いることにより、クラックの発生を抑制しつつ、直線凹部５０を設けることができる。このため、単結晶基板１Ａの利用率の低下を抑制できる。
【００７２】
レーザーの波長λ［ｎｍ］は、λ＜（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さくてもよい。この範囲であれば、クラックの発生をより抑制しつつ、直線凹部５０を設けることができる。その結果、単結晶基板の利用率の低下をより抑制できる。
【００７３】
本実施形態に係る単結晶基板１Ｃによれば、第１仮想線分８０ｐの延在方向ｅ１は、単結晶基板１Ｃの結晶方位ａ３と一致する。このため、第１仮想線分８０ｐの延在方向ｅ１を視れば、結晶方位ａ３が判別できる。
【００７４】
点凹部７０によって、単結晶基板１Ｃの特徴である結晶方位が判断可能なため、単結晶基板１Ｃの側面の一部を削り取る必要がない。また、単結晶基板１Ｃに貫通孔を形成する必要がない。このため、点凹部７０が設けられていない主面は、全面利用可能である。従って、単結晶基板１Ｃの利用率の低下を抑制しつつ、単結晶基板１Ｃの特徴である結晶方位を目視にて判別できる。
【００７５】
本実施形態に係る単結晶基板１Ｃによれば、第２点凹部７０ｂ及び第３点凹部７０ｃが設けられ、第１仮想線分８０ｐに沿って延びる直線と第２仮想線分８０ｑに沿って延びる直線とは、互いに直交し、第１仮想線分８０ｐと第２仮想線分８０ｑとの延在方向における長さは、異なる。このため、複数の点凹部７０を設けても、所定の結晶方位と一致する第１仮想線分８０ｐを目視にて判別できる。第２仮想線分８０ｑは、第１仮想線分８０ｐと直交するため、第２仮想線分８０ｑを目視にて判別できる。第２仮想線分８０ｑの位置は、点凹部７０が設けられた主面１０の結晶極性と関連付けられているため、単結晶基板１Ｃの特徴である結晶極性を目視にて判別できる。
【００７６】
本実施形態に係る単結晶基板１Ｃの製造方法によれば、レーザーを用いて、単結晶基板１Ｃの所定の結晶方位と延在方向ｅ１が一致するように、第１点凹部７０ａ及び第２点凹部７０ｂを設ける。レーザーを用いることにより、クラックの発生を抑制しつつ、点凹部７０を設けることができる。このため、単結晶基板１Ｃの利用率の低下を抑制できる。
【００７７】
レーザーの波長λ［ｎｍ］は、λ＜（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さくてもよい。この範囲であれば、クラックの発生をより抑制しつつ、点凹部７０を設けることができる。その結果、単結晶基板の利用率の低下をより抑制できる。
【００７８】
（６）実施例
実施例１では、結晶多形が４Ｈ（禁制帯は、３．２７ｅＶ）であり、直径が、７６．２ｍｍであり、厚みが２００μｍの炭化珪素単結晶基板を準備した。準備した炭化珪素単結晶基板の結晶方位及び結晶極性を測定した。図１（ａ）に示されるように、５３２ｎｍの波長を有するレーザーを用いて、結晶方位が［１１−２０］方向に長さ３０ｍｍ、［１−１００］方向に長さ１５ｍｍ、深さ１００μｍの凹部を設けた。
【００７９】
実施例２では、レーザーの波長を除いて、実施例１と同様に、凹部を設けた。実施例２では、１０６４ｎｍの波長を有するレーザーを用いて、凹部を設けた。
【００８０】
凹部を設けた実施例１，２の断面を観察したところ、実施例２では、図５に示されるように、凹部の垂直方向における下側に、クラックが発生していた。一方、実施例１では、凹部の垂直方向における下側に、クラックは発生していなかった。
【００８１】
実施例１では、（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さい波長のレーザーを用いることにより、クラックの発生が抑制されたと考えられる。従って、（１２４０／Ｅｇ）＋２００よりも小さい波長のレーザーを用いて凹部を設けた方が、クラックの発生を抑制できることが確認できた。
【００８２】
（７）その他実施形態
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。本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。
【００８３】
具体的には、上述した実施形態及び変形例では、直線凹部５０は、２つ設けられていたが、これに限られない。例えば、直線凹部５０は、１つ設けられてもよい。直線凹部５０は、３つ以上設けられてもよい。点凹部７０は、２つ設けられてもよい。点凹部７０は、４つ以上設けられてもよい。
【００８４】
上述した実施形態及び変形例では、第１直線凹部５０ａ及び第２直線凹部５０ｂは、直交していたが、これに限られない。第１仮想線分８０ｐ及び第２仮想線分８０ｑは、直交していたが、必ずしも直交しなくてもよい。
【００８５】
上述した実施形態及び変形例では、直線凹部５０は、直線状に延びていたが、これに限られない。延在方向が視認できる凹部であれば、直線凹部５０は、一部が直線状であり、一部とは異なる部分が他の形状と組み合わさった形状であってもよい。変形例では、点凹部７０は、円状の点形状であったが、これに限られない。点凹部７０は、例えば、多角形状の点形状であってもよい。
【００８６】
上述した実施形態及び変形例では、直線凹部５０及び点凹部７０によって、結晶方位及び結晶極性を判別していたが、必ずしもこれに限られない。例えば、直線凹部５０及び点凹部７０を位置合わせのための目印としてもよい。また、第２直線凹部５０ｂ及び第２仮想線分８０ｑにより、単結晶基板１の裏表を判別してもよい。
【００８７】
上述した実施形態及び変形例では、レーザーを用いて直線凹部５０及び点凹部７０を設けていたが、必ずしもこれに限られない。例えば、物理的手段によって、直線凹部５０及び点凹部７０を設けてもよい。
【００８８】
上述した実施形態及び変形例では、第１直線凹部５０ａを設けた後に、第２直線凹部５０ｂを設けていたが、これに限られない。第２直線凹部５０ｂを設けた後に、第１直線凹部５０ａを設けてもよい。
【００８９】
上述の通り、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００９０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…単結晶基板、  １０…主面、  ５０…直線凹部、  ５０ａ…第１直線凹部、  ５０ｂ…第２直線凹部、  ７０…点凹部、  ７０ａ…第１点凹部、  ７０ｂ…第２点凹部、  ７０ｃ…第３点凹部、  ８０…仮想線分、  ８０ｐ…第１仮想線分、  ８０ｑ…第２仮想線分
【図１】
2013107778.tif 000003
【図２】
2013107778.tif 000004
【図３】
2013107778.tif 000005
【図４】
2013107778.tif 000006
【図５】
2013107778.tif 000007