RU2756815C2 - Способ производства подложки на основе карбида кремния и подложка карбида кремния - Google Patents
Способ производства подложки на основе карбида кремния и подложка карбида кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756815C2 RU2756815C2 RU2019130866A RU2019130866A RU2756815C2 RU 2756815 C2 RU2756815 C2 RU 2756815C2 RU 2019130866 A RU2019130866 A RU 2019130866A RU 2019130866 A RU2019130866 A RU 2019130866A RU 2756815 C2 RU2756815 C2 RU 2756815C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- silicon carbide
- polycrystalline silicon
- films
- film
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 392
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 258
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 162
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 85
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 70
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 53
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 51
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 131
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 24
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 15
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 10
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 7
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 6
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 6
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 3
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical group [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001015 X-ray lithography Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000007805 chemical reaction reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUPFNGOKRMWUOO-UHFFFAOYSA-N hydron;difluoride Chemical compound F.F CUPFNGOKRMWUOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005328 spin glass Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02378—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/01—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes on temporary substrates, e.g. substrates subsequently removed by etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/32—Carbides
- C23C16/325—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
- C23C28/42—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by the composition of the alternating layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
- C23C28/44—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by a measurable physical property of the alternating layer or system, e.g. thickness, density, hardness
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
- C30B25/186—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate being specially pre-treated by, e.g. chemical or physical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
- C30B25/20—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate the substrate being of the same materials as the epitaxial layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/22—Sandwich processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/36—Carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
- C30B33/08—Etching
- C30B33/10—Etching in solutions or melts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02167—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon carbide not containing oxygen, e.g. SiC, SiC:H or silicon carbonitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02269—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by thermal evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02441—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02447—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02488—Insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02529—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02595—Microstructure polycrystalline
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02658—Pretreatments
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
- H01L21/205—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy using reduction or decomposition of a gaseous compound yielding a solid condensate, i.e. chemical deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
- H01L29/1608—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68345—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used as a support during the manufacture of self supporting substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
Abstract
Изобретение относится к технологии получения подложки из поликристаллического карбида кремния. Способ состоит из этапов предоставления покрывающих слоев 1b, каждый из которых содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид металла, выбранного из группы, состоящей из никеля, кобальта, молибдена и вольфрама, или покрывающих слоев, каждый из которых изготовлен из фосфоросиликатного стекла (PSG) или борофосфоросиликатного стекла (BPSG), имеющего свойства текучести допированного P2O5 или B2O3 и P2O5, на обеих поверхностях основной подложки 1a, изготовленной из углерода, кремния или карбида кремния для подготовки поддерживающей подложки 1, имеющей покрывающие слои, каждый из которых имеет гладкую поверхность; формирования пленок 10 поликристаллического карбида кремния на обеих поверхностях поддерживающей подложки 1 осаждением из газовой фазы или выращиванием из жидкой фазы; и химического удаления, по меньшей мере, покрывающих слоев 1b в поддерживающей подложке для отделения пленок поликристаллического карбида кремния 10a, 10b от поддерживающей подложки 1 в состоянии отображения гладкости поверхностей покрывающих слоев 1b на поверхности пленок поликристаллического карбида кремния 10a, 10b, и получения пленок поликристаллического карбида кремния 10a, 10b в качестве подложек из поликристаллического карбида кремния. Полученные подложки, содержащие пленки из поликристаллического карбида кремния, имеют размер кристаллического зерна 10 нм или более и 10 мкм или менее, и среднее значение шероховатости Ra, по меньшей мере, одной из обеих ее поверхностей составляет 0,3 нм или менее. Таким образом, достигается плоская и гладкая поверхность подложки на основе карбида кремния и уменьшается внутреннее напряжение. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 14 ил., 4 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001]
Настоящее изобретение относится к способу производства подложки на основе карбида кремния, имеющей плоскую и гладкую поверхность, и к подложке карбида кремния.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Подложка монокристаллического Si до настоящего времени использовалась в качестве основной подложки для исходной кристаллической пластины в полупроводниковой технологии, в качестве формовочного материала для наноимпринтинга или ему подобного, для зеркал, в качестве мембранного материала для рентгеновской литографии или микроэлектромеханических систем (MEMS), однако применение было ограничено вследствие недостаточных механической прочности, химической устойчивости и термостойкости. Недавно в качестве подложки, используемой для приложений, привлекла внимание подложка карбида кремния, превосходящая другие по термостойкости, механическим свойствам, и устойчивая к воздействию излучений.
[0003]
Подложка, используемая для приложений, должна иметь такую гладкость, чтобы полный разброс по толщине (TTV) составлял 50 мкм или менее, и среднее значение шероховатости Ra было менее 1 нм.
[0004]
При этом, в случае, когда для приложений используется подложка монокристаллического карбида кремния, то стоимость производства подложки монокристаллического карбида кремния высока, и если выполняется термическая обработка или что–либо подобное, то возникает проблема скольжения дислокаций в кристалле, приводящего к деформации подложки.
[0005]
С другой стороны, подложка поликристаллического карбида кремния может быть произведена относительно недорого, и, кроме того, поскольку подложка поликристаллического карбида кремния содержит большое количество границ кристаллических зерен, скольжение дислокаций блокируется, и деформация подложки подавляется даже после выполнения термической обработки. Однако, когда для получения гладкой поверхности подложки применяется химико–механическая полировка (CMP), это приводит к проблеме снижения гладкости поверхности. Это происходит потому, что в подложке поликристаллического карбида кремния различные полярные грани и различные плоскости ориентации кристаллов перемешаны и обнажены на поверхности, и степени полировки и травления отличаются для соответствующих граней и плоскостей.
[0006]
Кроме того, недавно имелось несколько попыток производства высокоэффективного силового полупроводникового прибора посредством связывания тонкой пленки монокристаллического карбида кремния с недорогой подложкой поликристаллического карбида кремния (см., например, заявку JP–A 2015–15401 (Патентный документ 1)).
В способе прямого связывания, шероховатость поверхности связи должна быть очень малой величиной, и в настоящем изобретении посредством видоизменения поверхности связи для формирования аморфного слоя на поверхности может быть получена необходимая прочность связи даже в случае, когда шероховатость поверхности больше, чем требуется для поверхности связи в способе прямого соединения. Однако в настоящем изобретении поверхность подложки облучается пучком нейтральных атомов аргона для разрушения кристаллической структуры от поверхности до некоторой глубины для формирования аморфного слоя, и выполняется связывание аморфного слоя, и затем выполняется термообработка при 1000°C или более, так, что пространство между контактирующими поверхностями заполняется текучим аморфным слоем, то есть требуется специальная обработка. Соответственно, необходима подложка поликристаллического карбида кремния, имеющая очень малую шероховатость поверхности связи, с помощью которой возможно производство слоистой подложки, в которой тонкая пленка монокристаллического карбида кремния напрямую связана с подложкой поликристаллического карбида кремния способом прямого связывания.
[0007]
Кроме того, относительно сглаживания и выравнивания подложки на основе карбида кремния были раскрыты следующие методики.
В заявке JP–A 2015–211047 (Патентный документ 2) предоставляется способ полировки подложки на основе карбида кремния, в котором подложка карбида кремния закреплена таким образом, что подвергаемая полировке поверхность подложки на основе карбида кремния присоединена к проводящей поверхности стола посредством заполнения промежутка материалом, полировки зерен, помещением раствора электролита, содержащего электролит, между полируемой поверхностью и проводящей поверхностью стола, и посредством использования поверхности подложки на основе карбида кремния в качестве анода и проводящей поверхности стола в качестве катода, электролитическая полировка выполняется на подложке карбида кремния, при этом, по меньшей мере, часть полируемой поверхности подложки на основе карбида кремния приводится в контакт с раствором электролита.
Кроме того, в заявке JP–A 2016–155697 (Патентный документ 3) предоставляется способ ориентации подложки на основе карбида кремния, в котором рабочий электрод и противоэлектрод размещены в первом баке сосуда для раствора двойного типа посредством использования стабилизатора напряжения, в то время как контрольный электрод размещен во втором баке для раствора, и в конфигурации устройства для управления потенциалом первого и второго баков для раствора посредством солевого мостика поверхность подложки на основе карбида кремния, погруженная и размещенная в первом баке для раствора, полируется посредством вращающегося плоского электрода–катализатора, расположенного на рабочем электроде.
Однако, имеются некоторые проблемы, например, усложняются процессы обработки, изменяется качество обработки вследствие электрической проводимости, и в точках кристаллических дефектов образуются ямки.
[0008]
В заявке JP–A 2008–230944 (Патентный документ 4) было описано, что подложка монокристаллического карбида кремния, в которой существуют зоны нестабильности, включающие в себя кристаллические дефекты или поврежденный слой, возникшие в процессе полировки поверхности подложки, подвергается термообработке при температуре 1500°C или более, и 2300°C или менее в высоковакуумной среде для карбонизации поверхности и окрестности поверхности подложки монокристаллического карбида кремния и формирования карбонизированного слоя, затем полученная подложка монокристаллического карбида кремния подвергается термообработке под давлением насыщенного пара кремния для формирования защитного слоя роста, изготовленного из аморфного карбида кремния на части карбонизированного слоя, и в то же время для выполнения термического травления посредством сублимации аморфного слоя карбида кремния (второй процесс), может быть обнажена плоская поверхность монокристаллического карбида кремния, на которой возобновляются зоны нестабильности, и затем посредством дополнительного применения слабого термического травления к полученному монокристаллическому карбиду кремния, может быть получена достаточно плоская (стабилизированная) подложка монокристаллического карбида кремния. Однако, в этом способе, поскольку к карбиду кремния приложено термическое напряжение, стимулируется движение и расширение дефектов в кристалле, и возникает проблема с получением необходимого качества.
[0009]
В заявке JP–A H11–147766 (Патентный документ 5) в спеченных телах, состоящих из поликристаллов карбида кремния, предоставляется спеченное тело карбида кремния, отполированная поверхность которого имеет шероховатость 3 нм или менее в среднем отклонении профиля от центральной линии (Ra), измеренном посредством контактного способа измерения. Для производства спеченных тел карбида кремния также был раскрыт способ производства спеченных тел карбида кремния, в котором от 0,1 до 0,8% по весу бора или соединений бора и от 1 до 5% по весу углерода добавляются как спекающие добавки к порошку карбида кремния, имеющему средний диаметр частиц 0,7 мкм или менее, формуется смесь, сформованный продукт спекается в атмосфере инертного газа от 1900 до 2050°C при атмосферном давлении, и затем спеченный продукт подвергается обработке горячим изостатическим давлением (HIP) при более низкой температуре, чем температура спекания, под давлением 1000 кг/см2 или более, и впоследствии поверхность полученного HIP–обработкой продукта полируется алмазными абразивными зернами, имеющими средний диаметр частицы 2 мкм или менее. Однако, имеются некоторые проблемы, например в том, что усложняются технологические процессы, что качество кристалла снижается вследствие высокотемпературной обработки, что размер зерна поверхности ограничен, и что как примесь входит бор.
[0010]
Также предоставлены некоторые структуры и способы относительно уменьшения напряжения в подложке карбида кремния.
Например, в заявке JP–A 2013–216514 (Патентный документ 6) было раскрыто устройство для производства монокристалла карбида кремния, обеспеченное третьим теплоизоляционным материалом, таким, что третий теплоизоляционный материал выступает от внутренней поверхности периферийной стенки нагревающегося сосуда, окружая перемещаемую вращением опору. При такой схеме расположения температура внешней части края монокристалла карбида кремния может быть доведена до температуры третьего теплоизоляционного материала, и возникновение углубленной формы поверхности роста монокристалла карбида кремния может быть ограничено. Поэтому возникновение напряжения в монокристалле карбида кремния может быть ограничено, и снижение качества посредством возникновения кристаллических дефектов (дислокаций), или подобного, может быть предотвращено. Однако получено немалое влияние напряжения, возникающего вследствие схемы расположения кристалла карбида кремния и теплоизоляционного материала, температуры, или им подобного, и поэтому для уменьшения напряжений необходимо контролировать точность формы и температуру.
[0011]
Кроме того, в заявке JP–A H09–221395 (Патентный документ 7) в пленке поликристаллического карбида кремния, сформированной на теле основы, раскрыта пленка карбида кремния, описанная как сформированная с помощью покрытия поверхности основного тела тонкой поликристаллической пленкой. Однако затруднительно сделать изотропной ориентацию кристаллических зерен тонкой поликристаллической пленки, покрывающей поверхность основного тела, и, кроме того, возникает проблема влияния шероховатости поверхности тонкой поликристаллической пленки, покрывающей поверхность основного тела, на гладкость поверхности пленки поликристаллического карбида кремния.
ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0012]
Патентный документ 1: JP–A 2015–15401
Патентный документ 2: JP–A 2015–211047
Патентный документ 3: JP–A 2016–155697
Патентный документ 4: JP–A 2008–230944
Патентный документ 5: JP–A H11–147766
Патентный документ 6: JP–A 2013–216514
Патентный документ 7: JP–A H09–221395
Патентный документ 8: JP–A H07–335562
Патентный документ 9: JP–A 2016–18890
[0013]
Непатентный документ 1: “Heteroepitaxial Growth of 3C–SiC on Si Substrates” Hiroyuki Nagasawa, Kuniaki Yagi, Journal of the Japanese Association for Crystal Growth, Vol. 24, No. 3 (1997), p. 270–286
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[0014]
Настоящее изобретение было реализовано для того, чтобы обратиться к проблемам, упомянутым выше, и цель настоящего изобретения заключается в предоставлении способа производства подложки на основе карбида кремния, при котором имеется гладкая и плоская поверхность, и, кроме того, реализуется снижение внутреннего напряжения, и в предоставлении подложки на основе карбида кремния.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0015]
В связи с данной технологией, если гладкая подложка (основная подложка) приготавливается заранее, поликристаллический карбид кремния осаждается на обеих поверхностях подложки, и затем основная подложка удаляется, можно ожидать, что поверхность поликристаллического карбида кремния, которая находилась в контакте с основной подложкой, будет иметь гладкость, эквивалентную гладкости поверхности основной подложки. Например, считается, что, если подложка Si используется в качестве основной подложки, на поверхности поликристаллического карбида кремния, которая находилась в контакте с основной подложкой (реплика поверхности подложки Si), может быть получена шероховатость поверхности, эквивалентная шероховатости поверхности подложки Si (например, среднее значение шероховатости Ra<1 нм). Кроме того, ожидается, что, например, если приготавливается кремниевая подложка, карбид кремния осаждается на кремниевой подложке, и затем кремниевая подложка удаляется посредством травления или подобным образом, получается отдельно стоящая (обособленная) подложка карбида кремния, и на поверхности, которая была в контакте с кремниевой подложкой, может быть получена шероховатость, эквивалентная шероховатости поверхности кремниевой подложки.
В дополнение, в заявке JP–A H07–335562 (Патентный документ 8) был предоставлен способ формирования пленки карбида кремния, который характеризуется включением в себя этапа формирования поверхностного карбонизированного слоя, изготовленного из монокристаллического карбида кремния, посредством карбонизации поверхности подложки монокристаллического кремния в атмосфере углерода, этапа отделения поверхностного карбонизированного слоя от кремниевой подложки и этапа осаждения карбида кремния из исходного газа кремния и исходного газа углерода, с поверхностным карбонизированным слоем, отделенным от кремниевой подложки, в качестве подложки.
Однако, как описано в Непатентном документе 1 (Journal of the Japanese Association for Crystal Growth, Vol. 24, No. 3 (1997), p. 270–286), в высокотемпературной среде, в которой осаждается карбид кремния, поверхность пластины Si подвергается травлению, термическому огрублению или карбонизации, и начальная гладкость снижается, и в результате гладкость на поверхности поликристаллического карбида кремния также снижается. Поэтому, как показано на Фиг.14, до того, как пленка 92 карбида кремния осаждается и формируется на кремниевой подложке 91, на кремниевой подложке 91 возникают ямки травления 91p, реплика передается на переднюю поверхность 92f отдельно стоящей подложки на основе карбида кремния (пленка 92 карбида кремния), и выступы 93 формируются на передней поверхности 92f, и, таким образом, необходимая гладкая поверхность не была получена.
[0016]
Посредством подготовки основной подложки, изготовленной из углерода, осаждения поликристаллического карбида кремния на подложке, и затем окисления и удаления углеродной подложки, представляется возможным избежать снижения гладкости вследствие термического огрубления и карбонизации. Однако, в зависимости от способа производства и объемной плотности углеродной подложки, имеется озабоченность проблемой того, что основная подложка, изготовленная из углерода, насыщается Si в осаждаемой атмосфере во время осаждения поликристаллического карбида кремния, и возникает деформация.
[0017]
Кроме того, представляется возможным использовать подложку карбида кремния непосредственно в качестве основной подложки, но затруднительна полировка поверхности поликристаллического карбида кремния до получения гладкости со средним значением шероховатости Ra 1 нм или менее, или нет способа выборочного отделения и извлечения такого вида поликристаллического карбида кремния, как в основной подложке, и поэтому это не может рассматриваться как практический способ.
[0018]
В дополнение к этому, в случае, когда подложка Si или подложка карбида кремния используется в качестве основной подложки, осажденный слой, который изначально должен быть поликристаллическим карбидом кремния, непреднамеренно формируется посредством эпитаксиального выращивания, что также вызывает проблему того, что образуются монокристаллы, и легко возникает деформация.
[0019]
Кроме того, в заявке JP–A 2016–18890 (Патентный документ 9), предоставляется способ производства пластины карбида кремния, включающий в себя: этап подготовки многослойной подложки на основе карбида кремния, имеющей стеклообразный углеродный слой на поверхности основного материала карбида кремния и слой карбида CVD–кремния на стеклообразном углеродном слое, и подложки монокристаллического карбида кремния, имеющей ионно–имплантированный слой, в котором ион водорода имплантирован на поверхность; связывающий этап соединения слоя карбида CVD–кремния многослойной подложки на основе карбида кремния и ионно–имплантированного слоя подложки монокристаллического карбида кремния для получения связанного тела; первый разделительный этап нагревания связанного тела для отделения ионно–имплантированного слоя от подложки монокристаллического карбида кремния для получения подложки, покрытой монокристаллом; и второй разделительный этап отделения стеклообразного слоя углерода от слоя карбида CVD–кремния подложки с осажденным монокристаллом для получения подложки на основе карбида кремния. Однако размягчение и сглаживание стеклообразного слоя углерода представляется затруднительным, также затруднительно выравнивать стеклообразный углеродный слой посредством CMP, и поэтому затруднительно получение гладкой подложки на основе карбида кремния посредством отделения.
И, что хуже, углеродный слой недостаточно устойчив к воздействию окисляющей атмосферы, и поэтому поверхность может быть огрублена, когда формируется слой карбида CVD–кремния.
Заявители интенсивно изучали вышеупомянутые полученные результаты и, таким образом, реализовали настоящее изобретение.
[0020]
Таким образом, в настоящем изобретении предоставляется следующий способ производства подложки на основе карбида кремния, и подложка карбида кремния.
[1] Способ производства подложки на основе карбида кремния, содержащий этапы:
предоставления покрывающих слоев, каждый из которых содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид на обеих поверхностях основной подложки, изготовленной из углерода, кремния или карбида кремния для подготовки поддерживающей подложки, имеющей покрывающие слои, каждый из которых имеет гладкую поверхность;
формирования пленок поликристаллического карбида кремния на обеих поверхностях поддерживающей подложки способом осаждения из газовой фазы или способом выращивания из жидкой фазы; и
химического удаления, по меньшей мере, покрывающих слоев на поддерживающей подложке для отделения пленок поликристаллического карбида кремния от поддерживающей подложки в состоянии отображения гладкости поверхностей покрывающих слоев на поверхности пленок поликристаллического карбида кремния, и получения пленок поликристаллического карбида кремния в качестве подложек карбида кремния, каждая из которых имеет размер кристаллического зерна 10 нм или более и 10 мкм или менее и среднее значение шероховатости Ra, по меньшей мере, одной из ее главных поверхностей 0,3 нм или менее.
[2] Способ производства подложки на основе карбида кремния, описанный в [1], причем поддерживающая подложка подготавливается посредством сглаживания обеих поверхностей основной подложки, формирования покрывающих слоев, изготовленных из оксида кремния, нитрида кремния, карбонитрида кремния или силицида, на обеих поверхностях основной подложки и отображения гладких поверхностей основной подложки на поверхности покрывающих слоев.
[3] Способ производства подложки на основе карбида кремния, описанный в [1], причем поддерживающая подложка подготавливается посредством формирования покрывающих слоев, изготовленных из фосфоросиликатного стекла или борофосфоросиликатного стекла на обеих поверхностях основной подложки, и оплавления покрывающих слоев для образования гладких поверхностей покрывающих слоев.
[4] Способ производства подложки на основе карбида кремния, описанный в любом из пунктов [1]–[3], причем пленки поликристаллического карбида кремния формируются термическим способом CVD.
[5] Подложка карбида кремния, включающая в себя пленку поликристаллического карбида кремния, осажденную из газовой фазы, или осажденную из жидкой фазы, подложка карбида кремния, имеющая размер кристаллического зерна 10 нм или более и 10 мкм или менее, и среднее значение шероховатости Ra, по меньшей мере, одной из ее главных поверхностей 0,3 нм или менее.
[6] Подложка карбида кремния, описанная в [5], причем подложка карбида кремния состоит, по меньшей мере, из одного из кубического кристалла и гексагонального кристалла, и объем кристаллических зерен, в которых плотноупакованная плоскость ориентирована под телесным углом в пределах 1/3 π стерадиан к перепендикулярной оси главной поверхности подложки, составляет половину или менее от полного объема составляющих кристаллических зерен.
[7] Подложка карбида кремния, описанная в [5] или [6], причем значение BOW подложки составляет –30 мкм или более и 30 мкм или менее, если диаметр подложки составляет 6 дюймов.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021]
В соответствии с настоящим изобретением, пленка поликристаллического карбида кремния формируется на покрывающем слое поддерживающей подложки, имеющей гладкую поверхность, без разрушения покрывающего слоя, и вследствие этого пленка поликристаллического карбида кремния, имеющая поверхность, отображающую гладкость поверхности поддерживающей подложки, может быть получена в качестве подложки на основе карбида кремния.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0022]
[Фиг.1] Фиг.1 изображает набор видов, показывающих этапы одного из вариантов реализации способа производства подложки на основе карбида кремния в соответствии с настоящим изобретением, Фиг.1(A) – вид в разрезе поддерживающей подложки, полученной посредством предоставления покрывающих слоев на обе поверхности основной подложки, Фиг.1(B) – вид в разрезе, показывающий тот факт, что пленка поликристаллического карбида кремния сформирована на всей поверхности поддерживающей подложки, Фиг.1(C) – вид в разрезе, показывающий тот факт, что пленка поликристаллического карбида кремния в торцевых частях поддерживающей подложки удалена, и Фиг.1(D) – вид в разрезе, показывающий тот факт, что пленки поликристаллического карбида кремния выбираются как подложки на основе карбида кремния.
[Фиг.2] Фиг.2 – изображение поверхности подложки на основе карбида кремния из Примера 1, полученное на атомном силовом микроскопе (AFM).
[Фиг.3] Фиг.3 – диаграмма, показывающая профиль поверхности подложки на основе карбида кремния из Примера 1.
[Фиг.4] Фиг.4 – AFM–изображение поверхности подложки на основе карбида кремния из Примера 2.
[Фиг.5] Фиг.5 – диаграмма, показывающая профиль поверхности подложки на основе карбида кремния из Примера 2.
[Фиг.6] Фиг.6 – AFM–изображение поверхности подложки на основе карбида кремния, прилегающей к кремниевой подложке, из Сравнительного Примера 1.
[Фиг.7] Фиг.7 – диаграмма, показывающая профиль поверхности подложки на основе карбида кремния, прилегающей к кремниевой подложке, из Сравнительного Примера 1.
[Фиг.8] Фиг.8 – AFM–изображение поверхности после CMP–обработки подложки на основе карбида кремния из Сравнительного Примера 1.
[Фиг.9] Фиг.9 – диаграмма, показывающая профиль поверхности после CMP–обработки подложки на основе карбида кремния из Сравнительного Примера 1.
[Фиг.10] Фиг.10 – AFM–изображение поверхности подложки на основе карбида кремния, прилегающей к углеродной подложке, из Сравнительного Примера 2.
[Фиг.11] Фиг.11 – диаграмма, показывающая профиль поверхности подложки на основе карбида кремния, прилегающей к углеродной подложке, из Сравнительного Примера 2.
[Фиг.12] Фиг.12 – AFM–изображение поверхности после CMP–обработки подложки на основе карбида кремния из Сравнительного Примера 2.
[Фиг.13] Фиг.13 – диаграмма, показывающая профиль поверхности после CMP–обработки подложки на основе карбида кремния из Сравнительного Примера 2.
[Фиг.14] Фиг.14 – два вида в разрезе, показывающие пример производства обычной подложки на основе карбида кремния, Фиг.14(A) – вид в разрезе, показывающий факт, что пленка карбида кремния сформирована на кремниевой подложке, имеющей ямки травления, и Фиг.14(B) – вид в разрезе, показывающий факт, что пленка карбида кремния выбирается как подложка карбида кремния.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ
[0023]
[Способ производства подложки на основе карбида кремния]
Ниже описан способ производства подложки на основе карбида кремния в соответствии с настоящим изобретением.
Способ производства подложки на основе карбида кремния в соответствии с настоящим изобретением включает в себя: этап предоставления покрывающих слоев, каждый из которых содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид на обеих поверхностях основной подложки, изготовленной из углерода, кремния или карбида кремния для подготовки поддерживающей подложки, имеющей покрывающие слои, каждый из которых имеет гладкую поверхность; этап формирования пленок поликристаллического карбида кремния на обеих поверхностях поддерживающей подложки способом осаждения из газовой фазы или способом выращивания из жидкой фазы; и этап получения пленки поликристаллического карбида кремния, извлеченной посредством химического удаления всей поддерживающей подложки, или отделения пленки поликристаллического карбида кремния от основной подложки посредством химического удаления покрывающих слоев в поддерживающей подложке в качестве подложки на основе карбида кремния, имеющей размер кристаллического зерна 10 нм или более и 10 мкм или менее, и среднее значение шероховатости Ra, по меньшей мере, одной из ее главных поверхностей 0,3 нм или менее.
Ниже, в связи с Фиг.1, описывается вариант реализации способа производства подложки на основе карбида кремния в соответствии с настоящим изобретением.
[0024]
(Этап 1)
Покрывающие слои 1b и 1b, каждый из которых представляет собой пленку, содержащую оксид кремния, нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид, предоставляются на обеих поверхностях основной подложки 1а, изготовленной из углерода, кремния или карбида кремния, и подготовлена поддерживающая подложка 1, имеющая покрывающие слои 1b и 1b, каждый из которых имеет гладкую поверхность (Фиг.1(A)).
[0025]
Таким образом, основная подложка 1а представляет собой подложку, имеющую однородную толщину и изготовленную из углерода, кремния или карбида кремния. Например, в качестве основной подложки 1а могут быть упомянуты подложка углерода высокой чистоты, кремниевая (Si) пластина или подложка карбида кремния.
Размер главной поверхности основной подложки 1а соответствует размеру подложки на основе карбида кремния, которая должна быть получена в конечном итоге, и может быть соответственно выбран из, например, диаметров 3 дюйма, 6 дюймов и т.п. Кроме того, предпочтительно, чтобы толщина основной подложки 1а была достаточно большой для обеспечения достаточной прочности для поддерживания пленки карбида кремния, которая будет описана ниже, и достаточно тонкой для того, чтобы было легко выполнить удаление, которое будет описано ниже, и предпочтительная толщина составляет, например, 100–1000 мкм, и, более предпочтительно, 300–700 мкм.
[0026]
Покрывающий слой 1b представляет собой пленку, изготовленную из материала, имеющего низкую реакционную способность с исходным материалом (исходный газ в случае способа химического осаждения из газовой фазы), используемым в формировании пленки поликристаллического карбида кремния, выполняемом позже, и содержащую оксид кремния, нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид, и предназначенную для сдержания нежелательного травления или реакции карбонизации основной подложки 1а при формировании пленки поликристаллического карбида кремния. Кроме того, покрывающий слой 1b представляет собой пленку, изготовленную из материала, который может быть химически удален без влияния на пленку поликристаллического карбида кремния после формирования пленки поликристаллического карбида кремния.
[0027]
Таким образом, покрывающий слой 1b может содержать другие материалы–субкомпоненты в дополнение к главному компоненту – оксиду кремния, нитриду кремния, карбонитриду кремния или силициду, при условии, что пленка изготовлена из материала, имеющего низкую реакционную способность с исходным материалом (исходный газ в случае способа химического осаждения из газовой фазы), используемым в формировании пленки поликристаллического карбида кремния, выполняемом позже, что подавляет нежелательное травление или реакцию карбонизации основной подложки 1а при формировании пленки поликристаллического карбида кремния, и изготовлена из материала, который может быть химически удален без влияния на пленку поликристаллического карбида кремния после формирования пленки поликристаллического карбида кремния.
[0028]
Например, выражение “покрывающий слой 1b, содержащий оксид кремния” включает в себя не только покрывающий слой 1b, изготовленный только из оксида кремния, но также и покрывающий слой 1b, изготовленный из оксида кремния (SiO2) и других стеклообразующих компонентов, и предпочтительно включает в себя покрывающий слой 1b, изготовленный из боросиликатного стекла (BSG), фосфоросиликатного стекла (PSG) или борофосфоросиликатного стекла (BPSG), имеющего свойства текучести допированного B2O3 и/или P2O5.
Кроме того, выражение “покрывающий слой 1b, содержащий нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид” включает в себя не только покрывающий слой 1b изготовленный только из нитрида кремния, карбонитрида кремния или силицида, но также и покрывающий слой 1b, изготовленный из материала, содержащего нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид, и других материалов–субкомпонентов, которые не подавляют вышеупомянутые свойства.
[0029]
В качестве предпочтительного покрывающего слоя 1b отмечаются следующие слои.
Например, в случае, когда основная подложка 1а представляет собой подложку монокристаллического кремния, пленки термически образованного оксида (пленки оксида кремния), сформированные на передней и задней поверхностях подложки посредством обработки кремниевой подложки термическим окислением, обе могут быть использованы как покрывающий слой 1b.
Кроме того, пленка стекла, полученного центрифугированием (SOG), сформирована на поверхности основной подложки 1а, и пленка SOG может использоваться как покрывающий слой 1b.
Альтернативно, пленка, изготовленная из фосфоросиликатного стекла (PSG) (пленка PSG) или пленка, изготовленная из борофосфоросиликатного стекла (BPSG) (пленка BPSG), сформированная способом термического химического осаждения из газовой фазы (CVD), может использоваться как покрывающий слой 1b.
В дополнение, пленка химического осаждения из газовой фазы, изготовленная из оксида кремния, нитрида кремния, карбонитрида кремния или силицида, может использоваться как покрывающие слои 1b.
Кроме того, металлическая пленка осаждается на кремниевой подложке способом осаждения из газовой фазы или подобным, осажденная металлическая пленка дальше нагревается, так, чтобы вызвать твердофазную реакцию, и силицид какого–либо металла (например, никеля, кобальта, молибдена, вольфрама или подобного) может быть сформирован как покрывающий слой 1b.
[0030]
Таким образом, если покрывающий слой 1b – аморфная пленка, посредством выбора способа формирования пленки и условий формирования пленки, даже если пленка карбида кремния осаждается на аморфной пленке, изотропно ориентированная пленка поликристаллического карбида кремния может быть получена независимо от способа осаждения и условий осаждения, и поэтому это предпочтительно.
[0031]
Толщина покрывающего слоя 1b особым образом не ограничена, при условии, что может быть обеспечена гладкость поверхности поддерживающей подложки 1, и покрывающий слой 1b может быть химически удален. Толщина, например, предпочтительно от 0,01 до 10 мкм, и, более предпочтительно, от 0,1 до 1 мкм.
[0032]
Гладкость поверхности поддерживающей подложки 1 должна быть на уровне, требуемом для подложки на основе карбида кремния, поскольку гладкость в конечном итоге отображается на поверхность подложки на основе карбида кремния, и среднее значение шероховатости Ra поверхности – предпочтительно 0,3 нм или менее, и, более предпочтительно, 0,1 нм или менее.
[0033]
В связи с этим, среднее значение шероховатости Ra, упомянутое здесь, рассчитывается посредством формулы для среднего значения шероховатости Ra, определенной в JIS B0601: 2013 на основе данных профиля поверхности (кривая профиля), полученных измерением интересующей поверхности подложки сканирующим зондовым микроскопом (SPM), таким, как атомный силовой микроскоп (AFM) (то есть, среднее число абсолютных значений Z(x) (высота кривой шероховатости в произвольном положении x) на опорной длине на кривой шероховатости) (то же самое применимо к среднему значению шероховатости Ra, описанному ниже). В связи с этим, профиль поверхности (кривая профиля) – это профиль в направлении поперечного сечения, где наблюдалась структура поверхности целевого образца, и неровность велика насколько это возможно.
[0034]
В настоящем изобретении рекомендуются два способа как способы подготовки поддерживающей подложки 1, имеющей обе поверхности сглаженными, как описано выше. Эти два способа следующие: способ подготовки поддерживающей подложки 1 посредством сглаживания обеих поверхности основной подложки 1а и затем формирования покрывающих слоев 1b и 1b, которые отображают гладкие поверхности в пределах поверхностей покрывающих слоев (способ 1); и способ подготовки поддерживающей подложки 1 посредством формирования покрывающих слоев 1b и 1b на обеих поверхностях основной подложки 1а и затем оплавления покрывающих слоев 1b и 1b для сглаживания поверхности покрывающих слоев (способ 2).
[0035]
Таким образом, в качестве способа 1, предпочтительно, чтобы обе поверхности основной подложки 1а, желательно основной подложки 1а, изготовленной из углерода или кремния, сглажены, и затем покрывающие слои 1b и 1b сформированы на обеих поверхностях основной подложки 1а, гладкие поверхности основной подложки 1а отображены на поверхности покрывающих слоев 1b и 1b, и произведена поддерживающая подложка 1.
[0036]
В этом отношении, предпочтительно, чтобы обе поверхности основной подложки 1а, изготовленной из углерода или кремния были сглажены CMP –обработкой так, чтобы каждая имела среднее значение шероховатости Ra приблизительно 0,1 нм. Затем, любая вышеупомянутая пленка может быть сформирована как покрывающий слой 1b. При этом, в случае, когда основная подложка 1а – кремниевая подложка (подложка Si), если кремниевая подложка термически окислена, гладкая и однородная пленка оксида кремния может быть легко получена в качестве покрывающего слоя 1b, и, тем самым, это предпочтительно. Кроме того, если используется способ химического осаждения из газовой фазы, даже пленка, изготовленная из оксида кремния, нитрида кремния, карбонитрида кремния, либо силицида, может быть сформирована как покрывающий слой 1b, имеющий произвольную толщину пленки, и это предпочтительно. Альтернативно, две подложки на основе карбида кремния, имеющие, по меньшей мере, одну сглаженную поверхность, произведенные в соответствии со способом производства настоящего изобретения, соединены для получения одной подложки так, что сглаженные поверхности находятся снаружи одной подложки, и эта подложка может быть использована как основная подложка 1а.
[0037]
В качестве способа 1, например, поддерживающая подложка 1 оптимально подготавливается следующим образом.
Таким образом, сначала подготавливается подложка монокристаллического Si с отполированными обеими поверхностями. В этот момент среднее значение шероховатости (Ra) поверхности после полировки составляет 0,1 нм или менее. Затем подложка монокристаллического Si помещается в устройство термического окисления и подвергается влажному окислению при 1100°C за время 300 минут. Посредством этого окисления на обеих поверхностях подложки Si формируются пленки термически образованного оксида как покрывающие слои 1b и 1b. Желательное значение Ra поверхности оксидной пленки составляет 0,3 нм или менее, и более желательное – 0,1 нм или менее. Для отображения на поверхность гладкой поверхности основной подложки 1а толщина оксидной пленки предпочтительно должна быть ограничена значением 0,5 мкм или менее. Таким образом, в случае, когда среднее значение шероховатости Ra поверхности оксидной пленки превышает 0,3 нм, поверхность может быть сглажена полировкой, травлением или подобным образом.
[0038]
Кроме того, в качестве способа 2, предпочтительно, чтобы покрывающие слои 1b, изготовленные из фосфоросиликатного стекла (PSG) или борофосфоросиликатного стекла (BPSG) были сформированы на обеих поверхностях основной подложки 1а, и затем покрывающие слои 1b были оплавлены, чтобы составить гладкие поверхности покрывающих слоев, и таким образом подготовлена поддерживающая подложка 1.
[0039]
В этом случае основная подложка 1а может быть изготовлена из углерода, кремния, либо карбида кремния, и в качестве основной подложки 1а может быть даже использована подложка карбида кремния, сглаживание посредством полировки поверхности которой затруднено. Таким образом, пленки PSG или пленки BPSG сформированы на обеих поверхностях основной подложки 1а в качестве покрывающих слоев 1b, и затем поверхности также сглаживаются посредством оплавления пленок нагреванием при высокой температуре около 1000°C, и, таким образом, может быть получена желаемая поддерживающая подложка 1. Кроме того, в случае, когда в качестве основной подложки 1а используется подложка карбида кремния, покрывающие слои 1b способствуют отделению основной подложки 1а и пленки поликристаллического карбида кремния, и пленка поликристаллического карбида кремния может быть отделена и извлечена. Таким образом, пленка PSG или пленка BPSG могут быть сформированы обычным известным способом, например, термическим способом CVD.
[0040]
(Этап 2)
Далее пленка 10 поликристаллического карбида кремния формируется на всей поверхности поддерживающей подложки 1 способом осаждения из газовой фазы или способом выращивания из жидкой фазы (Фиг.1(B)).
[0041]
Таким образом, формирование пленки 10 карбида кремния предпочтительно выполнять способом химического осаждения из газовой фазы, и более предпочтительно термическим способом CVD.
[0042]
(Пример формирования пленки карбида кремния)
Ниже описывается случай использования поддерживающей подложки 1, в которой пленки термически образованного оксида сформированы в качестве покрывающих слоев 1b и 1b на поверхностях основной подложки 1а подложки монокристаллического Si.
Вначале поддерживающая подложка 1, представляющая собой пластину, поверхности которой сглажены, как описано выше, помещается в термическое устройство CVD.
Когда поддерживающая подложка 1 помещена в устройство, только одна часть в периферийной части подложки прикреплена к стержню, изготовленному из углерода или карбида кремния с помощью гайки, так что обе поверхности поддерживающей подложки 1 однородным образом подвержены действию газовой атмосферы. Поскольку неподвижная часть – только одна часть, напряжение не возникает, даже если присутствует разность коэффициентов теплового расширения между зажимным приспособлением установки и пластиной, и деформация и остаточное напряжение подложки сдержаны даже после термического процесса CVD.
[0043]
Затем температура поддерживающей подложки 1 поднимается до определенной температуры формирования пленки в атмосфере азота при атмосферном давлении, и вводятся хлорсилан и углеводород. Введенный хлорсилан термически разлагается в газовой фазе, образуя SiCl2, и SiCl2 адсорбируется на покрывающих слоях 1b и 1b, сформированных на обеих поверхностях поддерживающей подложки 1. Адсорбируемый SiCl2 восстанавливается водородом, образуя Si. Затем Si реагирует с углеводородом, образуя карбид кремния на покрывающих слоях 1b и 1b. Кроме того, карбид кремния формируется также на внешней периферийной части концевых частей поддерживающей подложки 1. Таким образом, если речь идет о подложке монокристаллического Si, карбид кремния, формирующий пленку, принимает кристалличность подложки Si, и формируется (эпитаксиальным выращиванием) монокристалл, однако, подложка Si покрыта аморфной оксидной пленкой, что препятствует эпитаксиальному выращиванию, и формируется поликристаллический карбид кремния.
Таким образом, в случае, когда оксидная пленка (покрывающий слой 1b) термически повреждена или вытравлена в ходе вышеупомянутого процесса, повреждение оксидной пленки может быть сдержано преднамеренным осаждением тонкой пленки поликристаллического карбида кремния при низкой температуре или преобразованием поверхности оксидной пленки в пленку карбида кремния в атмосфере углеводорода, и впоследствии осаждение поликристаллического карбида кремния может быть выполнено при высокой температуре и высокой скорости.
[0044]
Кристаллические зерна формируемого в виде пленки поликристаллического карбида кремния образуют кубическую или гексагональную кристаллическую структуру, однако пленка формируется таким образом, что наиболее устойчивая кристаллическая плоскость в терминах энергии распространяется в поверхностной области, и поэтому ориентация кристаллических зерен не обязательно однородна. Если кристаллические зерна ориентированы в определенном направлении, напряжение пленки карбида кремния увеличивается, или на подложке образуется BOW. Ввиду этого, предпочтительно поддерживать размер кристаллического зерна как можно меньше, и дополнительно увеличить степень перенасыщения в газовой фазе так, чтобы кристаллические зерна были ориентированы в случайных направлениях (изотропная ориентация). По этой причине температура подложки может находиться в диапазоне от 1000 до 1370°C, и, более желательно, в диапазоне от 1250 до 1330°C. В случае, когда температура подложки низкая, подходящая для массового промышленного производства скорость осаждения пленки (5 мкм/ч или больше) не может быть получена из–за недостаточного разложения хлорсилана в газовой фазе. С другой стороны, в случае, когда температура подложки экстремально высока, боковой рост кристаллических зерен способствует увеличению ориентации пленки, и эффект настоящего изобретения не может проявиться. В этом отношении, в случае, когда покрывающий слой 1b изготовлен из PSG или BPSG, температура подложки достигает температуры оплавления или больше, и поэтому желательно в короткое время нагреть подложку и покрыть подложку поликристаллическим карбидом кремния.
[0045]
Кроме того, в качестве хлорсилана исходного газа может быть выбран дихлорсилан, трихлорсилан, либо тетрахлорсилан, однако, в качестве заменителя хлорсилана может использоваться смешанный газ силана или дисилана и хлороводорода. В случае, когда дихлорсилан используется в качестве хлорсилана, введение дихлорсилана предпочтительно выполнять со скоростью потока 50–500 см3/мин., и более предпочтительно со скоростью потока 100–300 см3/мин. В случае, когда скорость потока слишком низка, не только не может быть получена достаточная скорость осаждения пленки, но также уменьшается скорость перенасыщения, и кристаллическая ориентация пленки становится высокой, и внутреннее напряжение в пленке может увеличиться, или на подложке может образоваться BOW. Кроме того, в случае, когда скорость потока слишком высока, количество образовавшегося SiCl2 в газовой фазе становится избыточным, что может привести к смешиванию микрокристаллов Si в пленке. С другой стороны, вместо углеводорода могут использоваться метан, этан, ацетилен, пропан или им подобные, и желательно использовать ацетилен, поскольку он наиболее устойчив в температурном диапазоне, описанном в настоящем варианте реализации. В случае использования ацетилена в сочетании с дихлорсиланом, отношение количества атомов Si к количеству атомов C, подлежащих введению, желательно составляет кремний к углероду (Si/C) = 1,5 к 3,5, и, более желательно, 2,0 к 3,0. В случае, когда это отношение слишком большое, количество исходного вещества реакции Si становится избыточным, и в пленку карбида кремния могут быть включены микрокристаллы Si. С другой стороны, в случае, когда это отношение слишком маленькое, может возникнуть проблема, что на поверхности подложки усиливается травление, или осаждается графит осажден.
[0046]
В вышеописанном термическом процессе CVD поверхность кристаллической пластины (поддерживающей подложки 1) подвергнута атмосфере хлоридовозгонки или атмосфере карбонизации, однако, поверхность покрывается оксидной пленкой, устойчивой к окислению и хлоридовозгонке, в качестве покрывающего слоя 1b, и поэтому образование ямок травления сдержано, и гладкость на поверхности контакта с пленкой поликристаллического карбида кремния поддерживается без влияния термического огрубления.
[0047]
В вышеописанном наиболее подходящем диапазоне условий CVD получена пленка поликристаллического карбида кремния, ориентированная в случайных направлениях (изотропически), и, независимо от ориентации поверхности подложки Si, объемная доля кристаллических зерен, ориентирующих плотноупакованную плоскость под телесным углом в пределах 1/3 π стерадиан к перпендикулярной оси подложки составляет половину или менее от общего объема составляющих кристаллических зерен. Распределение ориентации кристалла может быть количественно вычислено на основе качающейся кривой или полярных координат способом рентгеновской дифракции, электронной дифракции обратного рассеяния (EBSD), или тому подобным.
[0048]
Толщина пленки 10 карбида кремния, формируемой на передней и задней главных поверхностях поддерживающей подложки 1 предпочтительно составляет 50 мкм или более, так, что она может сохранять достаточную механическую прочность даже после удаления поддерживающей подложки 1, и, кроме того, более предпочтительно 150 мкм или более.
[0049]
(Этап 3)
Далее пленка карбида кремния, осажденная на торцевых частях поддерживающей подложки 1 пленки 10 карбида кремния, удаляется посредством шлифования для обнажения торцевых сторон поддерживающей подложки 1 (Фиг.1(C)).
На данном этапе пленка карбида кремния на торцевых частях поддерживающей подложки 1 может быть удалена посредством резки алмазным кругом или шлифования абразивными зернами. В результате торцевые части поддерживающей подложки 1 обнажены, и в то же время получено состояние, в котором подложки 10a и 10b карбида кремния, представляющие собой пленки карбида кремния, присутствуют на передней и задней главных поверхностях поддерживающей подложки 1.
[0050]
(Этап 4)
Далее пленки поликристаллического карбида кремния отделяются от поддерживающей подложки 1 в состоянии отображения гладкости поверхностей покрывающих слоев 1b на поверхности пленок поликристаллического карбида кремния посредством химического удаления, по меньшей мере, покрывающих слоев 1b и 1b на поддерживающей подложке 1, и пленки поликристаллического карбида кремния получены как подложки 10a и 10b карбида кремния (Фиг.1(D)).
[0051]
Таким образом, в качестве способа отделения пленок поликристаллического карбида кремния от поддерживающей подложки 1 вся поддерживающая подложка 1 может быть химически удалена для извлечения пленок поликристаллического карбида кремния, или покрывающие слои 1b и 1b на поддерживающей подложке 1 могут быть химически удалены, и пленки поликристаллического карбида кремния могут быть отделены от основной подложки 1а.
[0052]
Таким образом, в случае, когда поддерживающая подложка 1 представляет собой поддерживающую подложку, на которой на поверхностях вышеописанной основной подложки 1а подложки монокристаллического Si в качестве покрывающих слоев 1b и 1b сформированы пленки термически образованного оксида, ламинированная подложка со строением, показанным на Фиг.1(C), оптимальным образом погружена в смесь растворов фтороводородной кислоты и азотной кислоты для удаления всей поддерживающей подложки 1, то есть подложки Si и термических оксидных пленок посредством травления. На данном этапе каждая из пленок поликристаллического карбида кремния, осажденных на передней и задней поверхностях поддерживающей подложки 1 имеет достаточную химическую устойчивость, и может быть собрана как единая пленка, не будучи подвергнутой травлению. Кроме того, пленки поликристаллического карбида кремния осаждены на обеих поверхностях поддерживающей подложки 1, и поэтому две пленки поликристаллического карбида кремния на подложке могут быть получены как подложки 10a и 10b карбида кремния посредством этого травления.
[0053]
Кроме того, в случае, когда основная подложка 1а изготовлена из углеродной подложки на поддерживающей подложке 1, углерод оптимальным образом окисляется и удаляется нагреванием в атмосферном воздухе, и остающийся покрывающий слой 1b может быть удален химическим травлением.
[0054]
В дополнение, в случае, когда основная подложка 1а изготовлена из подложки на основе карбида кремния на поддерживающей подложке 1, покрывающие слои 1b и 1b подвергаются химическому травлению и удаляются с торцевых частей поддерживающей подложки 1, и пленки карбида кремния оптимальным образом отделяются от основной подложки 1а.
[0055]
В случае, когда покрывающие слои 1b и 1b подвергаются химическому травлению и удаляются, в качестве предпочтительных растворов травления упомянуты нижеследующие.
Например, в случае, когда покрывающие слои 1b, каждый из которых изготовлен из оксида кремния, подвергаются химическому травлению и удаляются, в качестве раствора травления оптимально использовать смесь растворов фтороводородной кислоты и азотной кислоты.
Кроме того, в случае, когда покрывающие слои 1b, каждый из которых изготовлен из нитрида кремния, подвергаются химическому травлению и удаляются, в качестве раствора травления оптимально использовать фосфорную кислоту (при температуре раствора 150°C или более).
В дополнение, в случае, когда покрывающие слои 1b, каждый из которых изготовлен из карбонитрида кремния, подвергаются химическому травлению и удаляются, в качестве раствора травления оптимально использовать жидкий KOH или жидкий NaOH (при температуре раствора 400°C или более).
Кроме того, в случае, когда покрывающие слои 1b, каждый из которых состоит из силицида, подвергаются химическому травлению и удаляются, в качестве раствора для травления может быть надлежащим образом выбрана и оптимальным образом использована серная кислота (H2SO4), азотная кислота (HNO3), фосфорная кислота (H3PO4), фосфиновая кислота (H3PO3), либо смесь органических кислот в зависимости от металла, составляющего силицид.
В дополнение, в случае, когда покрывающие слои 1b, каждый из которых изготовлен из фосфоросиликатного стекла или борофосфоросиликатного стекла, подвергаются химическому травлению и удаляются, в качестве раствора травления оптимально использовать приблизительно 48–процентный по весу водный раствор гидрофтористой кислоты (гидрофтористая кислота).
[0056]
Поверхности подложек 10a и 10b карбида кремния, полученных, как описано выше, находящиеся в контакте с покрывающими слоями 1b и 1b, отображают форму (гладкость) поверхностей покрывающих слоев 1b, и поэтому подложка поликристаллического карбида кремния, имеющая гладкость 0,3 нм или менее в среднем значении шероховатости Ra может быть получена без прохождения через сложный процесс полировки.
Кроме того, размер зерна кристаллических зерен, составляющих подложки 10a и 10b карбида кремния, находится в диапазоне от 10 нм до 10 мкм, желательно в диапазоне от 100 нм до 5 мкм, и, более желательно, в диапазоне от 100 нм до 2 мкм. Если размер кристаллического зерна находится в этом диапазоне, увеличение удельного сопротивления пленки может быть сдержано, и потери во время использования в качестве подложки устройства питания могут быть уменьшены. В дополнение, ориентация кристалла может быть сдержана, и локализация напряжения может быть сдержана.
[0057]
Кроме того, ориентации кристаллических зерен, составляющих подложки 10a и 10b карбида кремния изотропны, и скольжение дислокаций затруднено, и поэтому возникновение напряжения может также быть ограничено 100 MПa или менее, и BOW и деформация подложек карбида кремния могут также быть ограничены. Вообще говоря, в кристаллической пленке возникают деформации изменения напряжения из–за скольжения дислокаций. В случае, когда кристаллические зерна ориентированы изотропически, однако, направление скольжения дислокаций также изотропно, кроме того, скольжение дислокаций затрудняют границы кристаллических зерен, и поэтому деформация и распространение напряжений ограничены. В этом отношении, напряжение и шероховатость поликристаллической пленки находятся под влиянием размера кристаллических зерен, однако, размером кристаллических зерен можно произвольно управлять посредством температуры и давления во время осаждения.
[0058]
Как описано выше, в соответствии со способом производства подложки на основе карбида кремния настоящего изобретения, может быть получена подложка поликристаллического карбида кремния высокого уровня плоскости и гладкости и имеющая уменьшенное внутреннее напряжение.
ПРИМЕРЫ
[0059]
Ниже, настоящее изобретение описывается более конкретно относительно Примеров и Сравнительных Примеров, однако, настоящее изобретение в целом не ограничено этими Примерами. В этом отношении, среднее значение шероховатости Ra был вычислено по формуле среднего значения шероховатости Ra, определенной в заявке JIS B0601: 2013 на основе данных о профиле поверхности (кривой профиля), полученных измерением с использованием атомного силового микроскопа (AFM). Следует отметить, что профиль поверхности (кривая профиля) на данном этапе был профилем в направлении поперечного сечения, где неровность была настолько большой, насколько это возможно при соблюдении структуры поверхности целевого образца.
[0060]
[Пример 1]
Подложка карбида кремния была подготовлена посредством процедуры, показанной на Фиг.1.
Сначала в качестве основной подложки 1а использовалась подложка монокристаллического кремния, имеющая диаметр 3 дюйма, толщину 400 мкм, и поверхность плоскости (100). Обе поверхности кремниевой подложки были отполированы, и среднее значение шероховатости Ra поверхности подложки составляло 0,1 нм.
Далее кремниевая подложка была подвергнута обработке влажным окислением при 1100°C, и в качестве покрывающих слоев 1b и 1b на передней и задней поверхностях подложки были сформированы пленки термически образованного оксида, каждая из которых имеет толщину 0,5 мкм, для подготовки поддерживающей подложки 1. В этом случае поверхности покрывающих слоев 1b и 1b (пленки термически образованного оксида) отображают гладкие поверхности основной подложки 1а (кремниевой подложки), и среднее значение шероховатости Ra поверхности поддерживающей подложки 1 составляло 0,3 нм или менее.
Далее на поддерживающей подложке 1 была сформирована пленка карбида кремния посредством использования термического способа CVD при следующих условиях.
(Условия формирования пленки)
Температура формирования пленки: 1300°C,
Давление: 11 Па, и
Введенный газ: 200 см3/мин. дихлорсилана, 50 см3/мин. ацетилена, и 3 ст. л/мин. водорода.
Пленка 10 кубического карбида кремния, имеющая толщину 300 мкм, была сформирована посредством формирования пленки во время 6 часов.
Далее пленка карбида кремния, осажденная на торцевых частях поддерживающей подложки 1, был удалена посредством шлифования для обнажения торцевых сторон поддерживающей подложки. После этого образец был погружен в смесь фтороводородной кислоты и азотной кислоты для удаления всей поддерживающей подложки 1. В результате удаления поддерживающей подложки 1 были получены отдельно стоящие подложки 10a и 10b карбида кремния, каждая из которых имеет толщину 300 мкм.
[0061]
Когда поверхности 10af и 10bf подложек 10a и 10b карбида кремния, которые находились в контакте с покрывающими слоями 1b поддерживающей подложки 1, наблюдались с использованием атомного силового микроскопа (AFM), морфология структуры поверхности, показанная на Фиг.2, и наблюдался профиль поверхности, показанный на Фиг.3 (кривая профиля шероховатости, на чертеже, горизонтальная ось представляет собой положение поверхности образца, и вертикальная ось представляет собой высоту кривой профиля шероховатости (то же самое относится и к дальнейшему)), и было обнаружено, что среднее значение шероховатости Ra составляло 0,24 нм. Данные шероховатости поверхности показаны вместе с профилем поверхности на Фиг.3 (то же самое относится и к дальнейшему).
Кроме того, когда кривая качания плоскости (111) 3C–SiC кристалла, составляющего подложку карбида кремния, основана на оси, перпендикулярной к поверхности подложки на основе карбида кремния, рассматривалась способом рентгеновской кривой качания (ω скан) с использованием системы рентгеновской дифракции (SuperLab, изготовленная Rigaku Corporation, бульбообразный профиль Cu), никакой заметный пик не был обнаружен, и было обнаружено, что кристаллические зерна, в которых плотноупакованная плоскость была ориентирована под телесным углом 1/3 π стерадиан к перпендикулярной оси подложки, были поликристаллами и составляли 17% или менее от целого. В этом отношении, размер зерна кристаллических зерен подложки на основе карбида кремния составлял от 110 до 600 нм.
В дополнение, оптическая плоскость была помещена на вышеупомянутые отдельно стоящие подложки 10a и 10b карбида кремния, и когда радиус кривизны был определен по расстоянию между кольцами Ньютона, сформированными оптической интерференцией, было получено значение 103 м, и было обнаружено, что значение BOW было уменьшено до 27 мкм для 6–дюймовой подложки.
[0062]
[Пример 2]
Подложка карбида кремния была подготовлена посредством процедуры, показанной на Фиг.1.
Сначала в качестве основной подложки 1а использовалась подложка углерода высокой чистоты, имеющая диаметр 3 дюйма и толщину 400 мкм. Среднее значение шероховатости Ra поверхности углеродной подложки составляло 2,3 нм.
Далее пленки борофосфоросиликатного стекла (BPSG), каждая из которых имела толщину 1 мкм, были осаждены на передней и задней поверхностях углеродной подложки в качестве покрывающих слоев 1b и 1b способом CVD. Впоследствии, посредством нагрева до 900°C в атмосфере аргона, покрывающие слои 1b и 1b оплавлялись для получения поддерживающей подложке 1 со сглаженными поверхностями. Среднее значение шероховатости Ra поверхности этой поддерживающей подложки 1 составляло 0,2 нм.
Далее пленка карбида кремния, имеющая толщину 300 мкм, была сформирована на поддерживающей подложке 1 при таких же условиях, как в Примере 1 посредством использования термического способа CVD.
Впоследствии пленка карбида кремния, осажденная на торцевых частях поддерживающей подложки 1, была удалена шлифованием для обнажения торцевых частей поддерживающей подложки 1. После этого часть углеродной подложки была удалена нагреванием образца до 900°C во время 24 часов в атмосферном воздухе, и затем пленки BPSG покрывающих слоев 1b были удалены раствором фтороводородной кислоты. В результате удаления поддерживающей подложки 1 были получены отдельно стоящие подложки 10a и 10b карбида кремния, каждая из которых имела толщину 300 мкм.
[0063]
Когда поверхности 10af и 10bf подложек 10a и 10b карбида кремния, которые находились в контакте с покрывающими слоями 1b поддерживающей подложки 1, наблюдались с использованием атомного силового микроскопа (AFM), наблюдались морфология структуры поверхности, показанная на Фиг.4, и профиль поверхности, показанный на Фиг.5, и было определено, что среднее значение шероховатости Ra составляло 0,13 нм.
Кроме того, подобно Примеру 1, когда была измерена кривая качания кристалла подложки на основе карбида кремния, никакой заметный пик не был найден, и было обнаружено, что кристаллические зерна, в которых плотноупакованная плоскость ориентирована под телесным углом 1/3 π стерадиан к перпендикулярной оси подложки, были поликристаллами, составляющими 17% или менее от целого. Таким образом, размер зерна кристаллических зерен подложки на основе карбида кремния составлял от 160 до 820 нм.
Кроме того, оптическая плоскость была помещена на вышеупомянутые отдельно стоящие подложки 10a и 10b карбида кремния, и когда радиус кривизны был определен по расстоянию между кольцами Ньютона, сформированными оптической интерференцией, было получено значение 95 м, и обнаружено, что значение BOW было уменьшено до 30 мкм для 6–дюймовой кристаллической пластины.
[0064]
[Сравнительный Пример 1]
В качестве поддерживающей подложки использовалась подложка монокристаллического кремния, имеющая диаметр 3 дюйма, толщину 400 мкм, и поверхность плоскости (100). Обе поверхности кремниевой подложки были отполированы, и среднее значение шероховатости Ra поверхности подложки составляло 0,1 нм.
Пленка карбида кремния, имеющая толщину 300 мкм, была сформирована на поддерживающей подложке при таких же условиях, как в Примере 1, посредством использования термического способа CVD.
Далее пленка карбида кремния, осажденная на концевые части поддерживающей подложки, была удалена шлифованием для обнажения торцевых поверхностей поддерживающей подложки. После этого образец был погружен в смесь фтороводородной кислоты и азотной кислоты для удаления части кремниевой подложки. В результате удаления подложки были получены отдельно стоящие подложки на основе карбида кремния, каждая из которых имела толщину 300 мкм.
Когда поверхности подложек карбида кремния, которые находились в контакте с кремниевой подложкой, наблюдались с использованием атомного силового микроскопа (AFM), наблюдалась морфология структуры поверхности, показанная на Фиг.6, и профиль поверхности, показанный на Фиг.7, и было определено, что среднее значение шероховатости Ra составляло 2,1 нм.
Кроме того, подобно Примеру 1, когда была измерена кривая качания кристалла подложки на основе карбида кремния, был обнаружен острый пик с плоскостью (111) на полюсе, и было определено, что кристалл представлял собой монокристалл, в котором 90% или более плотноупакованных плоскостей были ориентированы в пределах 100 дуговых секунд вблизи оси, перпендикулярной к поверхности.
В дополнение, оптическая плоскость была помещена на вышеупомянутые отдельно стоящие подложки, и когда по расстоянию между кольцами Ньютона, сформированными оптической интерференцией, был определен радиус кривизны, было получено значение 8 м, и было определено, что значение BOW составляло 350 мкм для 6–дюймовой кристаллической пластины.
Далее поверхности вышеупомянутой подложки на основе карбида кремния, которая находилась в контакте с кремниевой подложкой, были подвергнуты CMP–обработке с использованием коллоидного кремнезема во время 3 часов, и когда получившиеся в результате поверхности наблюдались с использованием AFM, наблюдалась морфология структуры поверхности, показанная на Фиг.8, и профиль поверхности, показанный на Фиг.9, и было определено, что среднее значение шероховатости Ra составляло 8,3 нм.
[0065]
[Сравнительный Пример 2]
В качестве поддерживающей подложки использовалась подложка углерода высокой чистоты, имеющая диаметр 3 дюйма, толщину 400 мкм и среднее значение шероховатости Ra поверхности подложки 2,3 нм. Пленка карбида кремния, имеющая толщину 300 мкм, была сформирована на подложке при таких же условиях, как в Примере 1, посредством использования термического способа CVD.
Далее пленка карбида кремния, осажденная на концевые части поддерживающей подложки, была удалена шлифованием для обнажения торцевых поверхностей поддерживающей подложки. После этого часть углеродной подложки была удалена нагреванием образца до 900°C во время 24 часов в атмосферном воздухе. В результате удаления подложки были получены отдельно стоящие подложки на основе карбида кремния, каждая из которых имела толщину 300 мкм.
Когда поверхности подложек карбида кремния, которые находились в контакте с углеродной подложкой, наблюдались с использованием атомного силового микроскопа (AFM), наблюдалась морфология структуры поверхности, показанная на Фиг.10, и профиль поверхности, показанный на Фиг.11, и было определено, что среднее значение шероховатости Ra составляло 11,6 нм. Кроме того, подобно Примеру 1, когда была измерена кривая качания кристалла подложки на основе карбида кремния, никакой заметный пик не был найден, и было обнаружено, что кристаллические зерна, в которых плотноупакованная плоскость ориентирована под телесным углом 1/3 π стерадиан к перпендикулярной оси подложки, были поликристаллами, составляющими 17% или менее от целого. Таким образом, размер зерна кристаллических зерен подложки на основе карбида кремния составлял от 210 до 2040 нм.
Кроме того, оптическая плоскость была помещена на вышеупомянутые отдельно стоящие подложки на основе карбида кремния, и когда по расстоянию между кольцами Ньютона, сформированными оптической интерференцией, был определен радиус кривизны, было получено значение 98 м, и было определено, что значение BOW уменьшилось до 29 мкм для 6–дюймовой кристаллической пластины.
Далее поверхности вышеупомянутой подложки на основе карбида кремния, которая находилась в контакте с углеродной подложкой, были подвергнуты CMP–обработке с использованием коллоидного кремнезема за время 3 часов, и когда получившиеся в результате поверхности наблюдались с использованием AFM, наблюдалась морфология структуры поверхности, показанная на Фиг.12, и профиль поверхности, показанный на Фиг.13, и было определено, что среднее значение шероховатости Ra составляло 2,8 нм.
[0066]
Как было описано выше, для каждой из подложек карбида кремния, полученных в Примерах 1 и 2 достигнуто среднее значение шероховатости 0,3 нм или менее, несмотря на то, что подложки не полировались, и, кроме того, объем кристаллических зерен, в которых плотноупакованная плоскость была ориентирована под телесным углом в пределах 1/3 π стерадиан к перпендикулярной оси подложки, составлял половину или менее от общего объема составляющих кристаллических зерен, и таким образом было показано, что в подложке были ограничены деформации вследствие движения дефектов, таких, как дислокации.
[0067]
Следует отметить, что настоящее изобретение до сих пор было описано с использованием вышеупомянутого варианта реализации, однако, настоящее изобретение не ограничено данным вариантом реализации, и может быть изменено в пределах, в которых специалисты в данной области техники могут обычно выполнять другие варианты реализации, добавления, модификации, удаления, или тому подобное, и в любом случае вариант реализации включен в рамки настоящего изобретения, пока он проявляет эффекты настоящего изобретения. Таким образом, в настоящем изобретении, покрывающий слой не ограничен пленками оксида кремния и BPSG, показанными в Примерах, и любая пленка может способствовать получению подобных эффектов, если она имеет достаточную тепловую устойчивость, устойчивость к окислению и гладкость, и способ производства также не ограничен. Кроме того, способ формирования пленки поликристаллического карбида кремния не ограничивается сочетанием хлорида кремния и газа углеводорода, и подобные эффекты настоящего изобретения могут быть получены также способом сублимации и способом растворения.
СПИСОК ЦИФРОВЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0068]
1 поддерживающая подложка
1a основная подложка
1b покрывающий слой
10, 92 пленка карбида кремния
10a, 10b подложка карбида кремния
10af, 10bf, 92f передняя поверхность
10ar, 10br, 92r задняя поверхность
91 кремниевая подложка
91p ямки травления
93 выступы.
Claims (11)
1. Способ производства подложки из поликристаллического карбида кремния, включающий этапы:
предоставления покрывающих слоев, каждый из которых содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид металла, выбранного из группы, состоящей из никеля, кобальта, молибдена и вольфрама, или покрывающих слоев, каждый из которых изготовлен из фосфоросиликатного стекла (PSG) или борофосфоросиликатного стекла (BPSG), имеющего свойства текучести допированного P2O5 или B2O3 и P2O5, на обеих поверхностях основной подложки, изготовленной из углерода, кремния или карбида кремния для подготовки поддерживающей подложки, имеющей покрывающие слои, каждый из которых имеет гладкую поверхность;
формирование пленок поликристаллического карбида кремния на обеих поверхностях поддерживающей подложки способом осаждения из газовой фазы или способом выращивания из жидкой фазы; и
химического удаления, по меньшей мере, покрывающих слоев в поддерживающей подложке для отделения пленок поликристаллического карбида кремния от поддерживающей подложки в состоянии отображения гладкости поверхностей покрывающих слоев на поверхности пленок поликристаллического карбида кремния, и получения пленок поликристаллического карбида кремния в качестве подложек из поликристаллического карбида кремния.
2. Способ по п.1, причем поддерживающая подложка подготовлена посредством сглаживания обеих поверхностей основной подложки, формирования покрывающих слоев, изготовленных из оксида кремния, нитрида кремния, карбонитрида кремния или силицида упомянутого металла на обеих поверхностях основной подложки, и отображения гладких поверхностей основной подложки на поверхности покрывающих слоев.
3. Способ по п.1, причем поддерживающая подложка подготовлена посредством формирования покрывающих слоев, изготовленных из фосфоросиликатного стекла или борофосфоросиликатного стекла на обеих поверхностях основной подложки, и оплавления покрывающих слоев для получения гладких поверхностей покрывающих слоев.
4. Способ по любому из пп.1-3, причем пленки поликристаллического карбида кремния сформированы термическим способом CVD.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором пленки из поликристаллического карбида кремния отделяют от поддерживающей подложки в состоянии отображения гладкости поверхностей покрывающих слоев на поверхности пленок поликристаллического карбида кремния путем химического удаления всей поддерживающей подложки для извлечения пленок поликристаллического карбида кремния или химического удаления покрывающих слоев на поддерживающей подложке для отделения пленок поликристаллического карбида кремния от основной подложки.
6. Подложка из поликристаллического карбида кремния, полученная способом по любому из пп.1-5, содержащая пленку поликристаллического карбида кремния, осажденную из газовой фазы или осажденную из жидкой фазы, при этом подложка из поликристаллического карбида кремния имеет размер кристаллического зерна 10 нм или более и 10 мкм или менее, и среднее значение шероховатости Ra, по меньшей мере, одной из обеих ее поверхностей 0,3 нм или менее.
7. Подложка по п.6, причем подложка из поликристаллического карбида кремния состоит из кубического кристалла или гексагонального кристалла.
8. Подложка по п.6 или 7, причем значение BOW подложки – –30 мкм или более и 30 мкм или менее, если диаметр подложки составляет 6 дюймов.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017039243 | 2017-03-02 | ||
JP2017-039243 | 2017-03-02 | ||
PCT/JP2018/007755 WO2018159754A1 (ja) | 2017-03-02 | 2018-03-01 | 炭化珪素基板の製造方法及び炭化珪素基板 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019130866A3 RU2019130866A3 (ru) | 2021-04-02 |
RU2019130866A RU2019130866A (ru) | 2021-04-02 |
RU2756815C2 true RU2756815C2 (ru) | 2021-10-05 |
Family
ID=63370458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019130866A RU2756815C2 (ru) | 2017-03-02 | 2018-03-01 | Способ производства подложки на основе карбида кремния и подложка карбида кремния |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11346018B2 (ru) |
EP (1) | EP3591101A4 (ru) |
JP (1) | JP6743963B2 (ru) |
KR (1) | KR102473088B1 (ru) |
CN (1) | CN110366611B (ru) |
RU (1) | RU2756815C2 (ru) |
WO (1) | WO2018159754A1 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109300787B (zh) * | 2018-09-21 | 2019-07-12 | 苏州汉骅半导体有限公司 | 回收碳面极性碳化硅衬底的方法 |
JP7322371B2 (ja) * | 2018-09-27 | 2023-08-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化珪素多結晶基板の製造方法 |
JP2020090420A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 住友金属鉱山株式会社 | 黒鉛製またはセラミックス製の基板、基板の製造方法、炭化珪素の成膜方法および炭化珪素基板の製造方法 |
JP6564151B1 (ja) * | 2019-02-28 | 2019-08-21 | 株式会社アドマップ | SiC膜単体構造体 |
JP7155089B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2022-10-18 | 東海カーボン株式会社 | 多結晶SiC成形体 |
JP7367541B2 (ja) * | 2020-01-27 | 2023-10-24 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
JP7375580B2 (ja) * | 2020-01-28 | 2023-11-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 成膜用支持基板、および、多結晶基板の製造方法 |
FR3127330B1 (fr) * | 2021-09-22 | 2023-09-22 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de fabrication d’un substrat support en carbure de silicium poly-cristallin |
CN114717651B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-10-10 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 一种碳化硅复合基板的制造方法及制造装置 |
CN116978783B (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-12 | 苏州芯慧联半导体科技有限公司 | 一种碳化硅衬底的制备方法及碳化硅衬底 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0397691A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-23 | Fujitsu Ltd | 半導体装置製造用治具 |
JPH10223870A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体装置製造用ウェーハ |
JP2003282664A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | SiCパーティクルモニタウェハ |
JP2005255420A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Ngk Insulators Ltd | 炭化珪素単結晶膜の製造方法および炭化珪素単結晶膜 |
JP2007273524A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 複層構造炭化シリコン基板の製造方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH067594B2 (ja) * | 1987-11-20 | 1994-01-26 | 富士通株式会社 | 半導体基板の製造方法 |
JPH01147766A (ja) | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Fuji Electric Co Ltd | マルチプロセッサシステム |
JPH07335562A (ja) | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Hoya Corp | 炭化珪素の成膜方法 |
JPH09221395A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-26 | Hoya Corp | 炭化珪素膜 |
JPH11147766A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Taiheiyo Cement Corp | 炭化珪素焼結体及びその製造方法 |
JP3990575B2 (ja) * | 2001-03-05 | 2007-10-17 | 三井造船株式会社 | 膜厚測定用モニタウェハ |
JP5213095B2 (ja) | 2007-03-23 | 2013-06-19 | 学校法人関西学院 | 単結晶炭化ケイ素基板の表面平坦化方法、単結晶炭化ケイ素基板の製造方法、及び単結晶炭化ケイ素基板 |
JP5272329B2 (ja) * | 2007-05-22 | 2013-08-28 | 信越半導体株式会社 | Soiウエーハの製造方法 |
CN101521155B (zh) * | 2008-02-29 | 2012-09-12 | 信越化学工业株式会社 | 制备具有单晶薄膜的基板的方法 |
JP5404135B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-01-29 | 株式会社ブリヂストン | 支持基板、貼り合わせ基板、支持基板の製造方法、及び貼り合わせ基板の製造方法 |
JP5033168B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2012-09-26 | 忠弘 大見 | 炭化珪素製品、その製造方法、及び、炭化珪素製品の洗浄方法 |
JP5831339B2 (ja) | 2012-04-05 | 2015-12-09 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
JP6061251B2 (ja) | 2013-07-05 | 2017-01-18 | 株式会社豊田自動織機 | 半導体基板の製造方法 |
JP2015211047A (ja) | 2014-04-23 | 2015-11-24 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 炭化ケイ素基板の研磨方法 |
JP6371142B2 (ja) | 2014-07-08 | 2018-08-08 | イビデン株式会社 | SiCウェハの製造方法、SiC半導体の製造方法及び炭化珪素複合基板 |
JP2016155697A (ja) | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 小林 光 | 炭化ケイ素基板、炭化ケイ素基板の平坦化処理方法及びその製造装置 |
CN107484431B (zh) * | 2015-03-04 | 2018-10-02 | 有限会社Mtec | 半导体基板的制造方法 |
-
2018
- 2018-03-01 EP EP18761234.6A patent/EP3591101A4/en active Pending
- 2018-03-01 US US16/489,814 patent/US11346018B2/en active Active
- 2018-03-01 KR KR1020197028538A patent/KR102473088B1/ko active IP Right Grant
- 2018-03-01 WO PCT/JP2018/007755 patent/WO2018159754A1/ja unknown
- 2018-03-01 JP JP2019503107A patent/JP6743963B2/ja active Active
- 2018-03-01 CN CN201880014716.3A patent/CN110366611B/zh active Active
- 2018-03-01 RU RU2019130866A patent/RU2756815C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0397691A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-23 | Fujitsu Ltd | 半導体装置製造用治具 |
JPH10223870A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体装置製造用ウェーハ |
JP2003282664A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | SiCパーティクルモニタウェハ |
JP2005255420A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Ngk Insulators Ltd | 炭化珪素単結晶膜の製造方法および炭化珪素単結晶膜 |
JP2007273524A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 複層構造炭化シリコン基板の製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CHICHIGNOUD G. et al., High temperature processing of poly-SiC substrates from the vapor phase for wafer-bonding, "Surface and Coatings Technology", 2006, Vol. 201, No. 7, pp. 4014-4020. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6743963B2 (ja) | 2020-08-19 |
CN110366611A (zh) | 2019-10-22 |
KR20190121366A (ko) | 2019-10-25 |
CN110366611B (zh) | 2021-07-27 |
EP3591101A1 (en) | 2020-01-08 |
EP3591101A4 (en) | 2021-01-13 |
WO2018159754A1 (ja) | 2018-09-07 |
JPWO2018159754A1 (ja) | 2019-12-26 |
US20190382918A1 (en) | 2019-12-19 |
US11346018B2 (en) | 2022-05-31 |
RU2019130866A3 (ru) | 2021-04-02 |
RU2019130866A (ru) | 2021-04-02 |
KR102473088B1 (ko) | 2022-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2756815C2 (ru) | Способ производства подложки на основе карбида кремния и подложка карбида кремния | |
JP6631517B2 (ja) | ダイヤモンド基板、及び、ダイヤモンド複合基板 | |
US9670591B2 (en) | Defect reduction in seeded aluminum nitride crystal growth | |
JP6110059B2 (ja) | 低欠陥密度炭化ケイ素を成長させる方法及び装置、並びに得られる物質 | |
JP2015514673A (ja) | 大口径高品質SiC単結晶、方法、及び装置 | |
JP2007119273A (ja) | 炭化珪素単結晶の成長方法 | |
TWI725910B (zh) | 晶圓、磊晶晶圓以及其製造方法 | |
KR20190129104A (ko) | 개질 SiC 웨이퍼의 제조 방법, 에피택셜층 부착 SiC 웨이퍼, 그의 제조 방법, 및 표면 처리 방법 | |
TW202139261A (zh) | 包含單晶SiC所製成之薄層在SiC所製成之載體基板上之複合結構的製造方法 | |
JP7161158B2 (ja) | ダイヤモンド基板層の製造方法 | |
RU2684128C1 (ru) | Изделие с покрытием из карбида кремния и способ изготовления изделия с покрытием из карбида кремния | |
JP2000302577A (ja) | 炭化珪素被覆黒鉛部材 | |
JP2007070131A (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハ | |
Vikharev et al. | Combined single-crystalline and polycrystalline CVD diamond substrates for diamond electronics | |
CN116716591A (zh) | 钼托结构和金刚石制备方法 | |
JP5135545B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴット育成用種結晶及びその製造方法 | |
US20220220632A1 (en) | Silicon carbide ingot manufacturing method and silicon carbide ingot manufactured thereby | |
EP3967793A1 (en) | Diamond crystal substrate and production method for diamond crystal substrate | |
KR102401334B1 (ko) | 그래핀과 하이브리드화에 의한 다이아몬드의 밴드갭 제어방법 | |
TWI840829B (zh) | 碳化矽晶圓、磊晶晶圓以及半導體元件 | |
US20220403551A1 (en) | Silicon carbide wafer and semiconductor device | |
CN116623297B (zh) | 一种碳化硅复合衬底及其制备方法和应用 | |
WO2023100578A1 (ja) | 単結晶ダイヤモンド膜の形成方法 | |
JP2012121749A (ja) | SiC半導体自立基板及びSiC半導体電子デバイス | |
JPH09255495A (ja) | 炭化珪素膜及びその形成方法 |