TW202007801A - ＳｉＣ晶圓之製造方法 - Google Patents

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Abstract

於SiC晶圓(40)之製造方法中，進行去除產生於SiC晶圓(40)之表面及其內部的加工變質層之加工變質層去除步驟，製造去除了至少一部分該加工變質層之SiC晶圓(40)。於加工變質層去除步驟中，藉由在Si蒸氣壓力下進行加熱，對研磨步驟後之SiC晶圓(40)進行蝕刻量為10μm以下的蝕刻，以去除加工變質層，其中，於上述研磨步驟中，一面使用氧化劑於SiC晶圓(40)上產生反應生成物，一面使用研磨砂粒去除該反應生成物。於研磨步驟後之SiC晶圓(40)上，起因於加工變質層而會於較該加工變質層更深之內部產生內部應力，藉由利用加工變質層去除步驟去除該加工變質層，以減小SiC晶圓(40)之內部應力。

Description

ＳｉＣ晶圓之製造方法
本發明主要關於一種製造已去除了加工變質層之SiC晶圓之方法。
於專利文獻1記載有因對SiC晶圓例如進行機械研磨，而會於SiC晶圓之表面產生研磨傷痕並且於其內部產生潛傷。此外，專利文獻1揭示一種方法，於該方法中藉由在Si蒸氣壓力下進行加熱來蝕刻SiC晶圓的表面，以去除潛傷。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2015/151413號
(發明所欲解決的問題)
其中，於如專利文獻1那樣藉由蝕刻去除潛傷等之加工變質層之情況下，較佳為以少量之蝕刻量去除加工變質層。這是因為藉由減少蝕刻量，可以減少去除加工變質層而需要的時間，並且可高效率地利用作為原材料之單晶SiC，而且可以減輕用於進行蝕刻之處理裝置的劣化。
有鑑於此，本發明之主要目的，在於提供一種SiC晶圓之製造方法，其可以較少量之蝕刻量充分地去除加工變質層。 (解決問題的技術手段)
本發明所欲解決的問題誠如上述，以下對用以解決該問題的手段及其功效進行說明。
根據本發明之觀點，提供以下之SiC晶圓之製造方法。亦即，於該SiC晶圓之製造方法中，進行去除產生於SiC晶圓之表面及其內部的加工變質層之加工變質層去除步驟，製造去除了至少一部分該加工變質層之SiC晶圓。於上述加工變質層去除步驟中，藉由在Si蒸氣壓力下進行加熱，對研磨後晶圓進行蝕刻量為10μm以下的蝕刻，以去除上述加工變質層，其中，該研磨後晶圓，係藉由一面使用氧化劑於上述SiC晶圓上產生反應生成物，一面使用研磨砂粒去除該反應生成物而研磨表面之後獲得者。於上述研磨後晶圓上，起因於上述加工變質層而會於較該加工變質層更深之內部產生應力，藉由利用上述加工變質層去除步驟去除該加工變質層，以減輕SiC晶圓之內部應力。
由於使用研磨砂粒去除使用氧化劑產生之相對較軟的反應生成物，因此與以其他方法進行研磨之情況比較，不易產生加工變質層。因此，即使蝕刻量為10μm以下，也可充分去除加工變質層。此外，由於與先前技術比較減少了蝕刻量，因此可減少處理所需的時間，並且可減輕對處理裝置的負擔。
於上述SiC晶圓之製造方法中，較佳為，上述研磨後晶圓之表面的算術表面粗糙度(Ra)為0.7nm以下。
由於研磨後晶圓之表面粗糙度越小，於進行其後之加工變質層去除步驟之後越不易產生劃痕等的加工變質層，因此可製造高品質之SiC晶圓。
於上述SiC晶圓之製造方法中，較佳為，於上述加工變質層去除步驟中進行蝕刻量為20nm以上的蝕刻。
藉此，可充分去除研磨後晶圓內包含的加工變質層。
於上述SiC晶圓之製造方法中，較佳為進行以下步驟。亦即，該SiC晶圓之製造方法，包含研磨步驟，該研磨步驟係於上述加工變質層去除步驟之前進行。於上述研磨步驟中，藉由一面使用上述氧化劑於上述SiC晶圓上產生上述反應生成物一面使用上述研磨砂粒去除該反應生成物以研磨表面。
藉此，由於使用研磨砂粒去除使用氧化劑產生之相對較軟的反應生成物，因此與以其他方法進行研磨之情況比較，不易於SiC晶圓上產生加工變質層。因此，可容易去除加工變質層。
於上述SiC晶圓之製造方法中，較佳為，於上述研磨步驟中使用硬度較SiC低之上述研磨砂粒進行研磨。
藉此，由於使用氧化劑產生之反應生成物的硬度較SiC低，因此藉由使用上述研磨砂粒，可一面去除反應生成物一面抑制於SiC部分上產生傷痕。
以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。首先，參照圖1，對本實施形態之SiC晶圓之製造方法等中使用之高溫真空爐10進行說明。
如圖1所示，高溫真空爐10，包含本加熱室21及預備加熱室22。本加熱室21可將至少表面由單晶SiC(例如4H-SiC或6H-SiC)構成之SiC晶圓40(單晶SiC基板)加熱至1000℃以上且2300℃以下的溫度。預備加熱室22，係用以於本加熱室21內加熱SiC晶圓40之前對SiC晶圓40進行預備加熱的空間。
於本加熱室21上連接有真空形成用閥23、惰性氣體注入用閥24及真空計25。真空形成用閥23，可以調節本加熱室21之真空度。惰性氣體注入用閥24，可以調節本加熱室21內之惰性氣體的壓力。於本實施形態中，惰性氣體例如為Ar等18族元素(稀有氣體元素)之氣體、即與固態之SiC的反應性差的氣體，且為不含氮氣的氣體。真空計25可測定本加熱室21內的真空度。
於本加熱室21之內部具備加熱器26。此外，於本加熱室21之側壁及天花板固定有省略圖示之熱反射金屬板，並且，該熱反射金屬板，係被構成為使加熱器26之熱量朝本加熱室21的中央部反射。藉此，可有力且均勻地加熱SiC晶圓40，可使溫度升高至1000℃以上且2300℃以下的溫度。再者，作為加熱器26，例如可使用電阻加熱型之加熱器或高頻感應加熱型之加熱器。
高溫真空爐10，對收容於坩堝(收容容器)30內之SiC晶圓40進行加熱。收容容器30係載置於適宜之支撐台等上，且被構成為藉由移動該支撐台而至少能自預備加熱室移動至本加熱室。收容容器30具備能相互嵌合的上部容器31及下部容器32。設於收容容器30之下部容器32的支撐部33，可以使SiC晶圓40之主面及背面兩者露出的方式支撐該SiC晶圓40。SiC晶圓40的主面為Si面，以結晶面表示時則為(0001)面。SiC晶圓40的背面為C面，以結晶面表示時則為(000-1)面。此外，SiC晶圓40也可相對於上述Si面、C面具有偏移角，或者也可將C面作為主面。其中，主面係SiC晶圓40之表面中的面積最大的2面(圖1中之上面及下面)中的一個面，且是於後步驟中形成有磊晶層的面。背面係主面之背面側的表面。
收容容器30係於構成收容有SiC晶圓40之內部空間的壁面(上面、側面、底面)的部分，自外部側起朝內部空間側依序由鉭層(Ta)、碳化鉭層(TaC及Ta2 C)、及鉭矽化物層(TaSi2 或Ta5 Si3 等)構成。
鉭矽化物層，係藉由進行加熱而朝收容容器30之內部空間供給Si。此外，由於收容容器30內含有鉭層及碳化鉭層，因此可取入周圍的C蒸氣。藉此，可於加熱時將內部空間內設定為高純度的Si氣體環境。再者，也可於內部空間配置固態Si等之Si源，以代替設置鉭矽化物層。於該情況下，藉由固態的Si於加熱時升華，可將內部空間內設定為高純度的Si蒸氣壓力。
當加熱SiC晶圓40時，首先，如圖1之點劃線所示將收容容器30配置於高溫真空爐10的預備加熱室22內，以適宜的溫度(例如約800℃)進行預備加熱。其次，使收容容器30朝被預先升溫至設定溫度(例如，約1800℃)的本加熱室21移動。然後，一面調節壓力等一面加熱SiC晶圓40。再者，也可省略預備加熱。
其次，參照圖2，對本實施形態之SiC晶圓40(尤其是形成有磊晶層之SiC晶圓40)的製造步驟進行說明。圖2為示意顯示本實施形態之SiC晶圓40的製造步驟之圖。
SiC晶圓40係由晶錠4製成。晶碇4係藉由公知之昇華法或溶液生長法等製作的單晶SiC塊。如圖2所示，藉由鑽石線等切割手段以既定之間隔切割SiC的晶碇4，自晶碇4製作複數片SiC晶圓40(晶圓製作步驟)。再者，也可以其他方法製作SiC晶圓40。例如，也可藉由雷射照射等於晶碇4設置損傷層之後，作成晶圓形狀取出。此外，可藉由使自晶碇等獲得的單晶SiC基板與多晶SiC基板貼合之後，根據需要進行剝離等的處理，而製作至少表面為單晶SiC的SiC晶圓40。再者，也可將自晶錠4製作之後且進行以下之機械加工步驟之前的SiC晶圓40稱為原始切片晶圓或加工前晶圓。
接著，對SiC晶圓40進行機械加工步驟。於機械加工步驟中，例如進行以下的處理(研磨)：藉由鑽石砂輪等對SiC晶圓40之至少主面進行機械研削。機械加工步驟，係為了將SiC晶圓40作成目標厚度而進行的處理。機械加工步驟，也可使用研磨砂粒之粒度不同的器具分多個階段進行。再者，也可將進行機械加工之後且進行以下之研磨步驟之前的SiC晶圓40稱為研削後SiC晶圓。
接著，對SiC晶圓40進行研磨步驟。過往，於機械加工步驟之後對SiC晶圓40進行使用預定漿料的化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing)。漿料係指於藥液中混合有研磨砂粒的研磨劑。於本實施形態中，雖然也使用漿料進行研磨，但本實施形態中使用之漿料之藥液具有氧化作用(詳細容待後述)。這種類型之研磨被稱為Chemo Mechanical Polishing。
以下，參照圖3，詳細地對本實施形態之研磨步驟進行說明。圖3為顯示研磨步驟中使用之研磨裝置50的構成之立體圖。
如圖3所示，研磨裝置50包含旋轉支撐台51、研磨墊52、漿料供給管53、晶圓載體55及墊修整器56。再者，研磨裝置50不限於圖3及以下之說明中的構成，各部分之形狀及構成，也可與本實施形態不同。
旋轉支撐台51係圓盤狀之構件，且如圖3所示被構成為可以軸向為旋轉中心進行旋轉。於旋轉支撐台51之上面安裝有圓板狀之研磨墊52，該圓板狀之研磨墊52，係由聚氨酯泡沫或其他之材料等構成。漿料自漿料供給管53被供給至研磨墊52上。再者，關於本實施形態中使用之漿料的詳細及漿料帶來的功效，容待後續說明。
晶圓載體55係被構成為可將SiC晶圓40固定於下面。晶圓載體55，將固定於下面之SiC晶圓40的主面(研磨對象面)貼壓於研磨墊52上。此外，晶圓載體55係被構成為可於將SiC晶圓40貼壓於研磨墊52的狀態下，如圖3所示以軸向為旋轉中心進行旋轉。再者，旋轉支撐台51與晶圓載體55具有不同的旋轉中心。藉由該構成，可使漿料作用於SiC晶圓40。此外，隨著研磨的進行，加工碎屑及反應生成物等會堵塞於研磨墊52之微細孔內。墊修整器56，係藉由刮削研磨墊52之表面，以去除該堵塞。
在此，本實施形態之漿料，含有使SiC晶圓40氧化的氧化劑。如上述，漿料係由藥液及研磨砂粒構成。漿料例如為氧化鋁漿料、氧化鈰漿料、氧化錳漿料、或氧化鐵漿料等，藥液例如為高錳酸鉀、過氧化氫溶液或過氧化銨等，研磨砂粒例如為氧化鋁、氧化鈰、氧化錳或氧化鐵等。於本實施形態之漿料中，上述藥液係作為氧化劑發揮作用。
SiC晶圓40藉由漿料而被氧化，因而產生反應生成物(氧化膜等之氧化物)。反應生成物例如為矽的氧化物(例如二氧化矽)。該反應生成物藉由研磨砂粒而被去除，因此可去除SiC晶圓40之表面而進行研磨。藉此，SiC晶圓40的表面粗糙度降低。其中，藉由SiC之氧化產生的反應生成物，具有較SiC低的硬度。此外，本實施形態中使用之漿料中含有的氧化鋁等研磨砂粒的硬度低於SiC的硬度，且高於反應生成物(例如二氧化矽)的硬度。再者，硬度之計測方法並無特別限制，例如可使用維氏硬度、莫氏硬度或努普硬度等。如此，藉由利用反應生成物及SiC之間的硬度之研磨砂粒進行研磨步驟，可一面去除產生於SiC晶圓40的反應生成物一面抑制於SiC晶圓40的SiC部分產生劃傷，並且還可抑制大的力作用於SiC晶圓40。再者，也可將進行研磨步驟之後且進行下以之加工變質層去除步驟之前的SiC晶圓40稱為研磨後SiC晶圓。
接著，對加工變質層去除步驟進行說明。首先，參照圖4，對SiC晶圓40(研磨後SiC晶圓)上產生之加工變質層等進行說明。圖4為說明藉由加工變質層去除步驟去除產生於SiC晶圓40(研磨後SiC晶圓)的加工變質層及應力層的情況之圖。
如圖4所示，於研磨步驟後之SiC晶圓40上形成有加工變質層及應力層。加工變質層，係因產生內部應力而產生畸變並且產生晶體崩裂或位錯的區域。加工變質層係於晶圓製作步驟、機械加工步驟及研磨步驟中的至少任一個步驟中因力作用於SiC晶圓40之表面及其內部、或SiC晶圓40的表面被研削而產生。加工變質層，係SiC晶圓40之SiC不可逆轉變化(塑性變形)的部分。
此外，將加工變質層中的晶體崩裂或位錯等之程度大的部分稱為潛傷。潛傷與僅產生於SiC晶圓40之表面近旁的研磨傷痕等之加工變質層不同，具有產生至SiC晶圓40內部的特徵。並且，潛傷還具有於加熱處理時變得明顯的特徵。具體而言，即使於以顯微鏡等觀察SiC 40的表面而充分平坦之情況，當內部殘留有潛傷時，對SiC晶圓40進行加熱處理(例如，後述之Si蒸氣壓力蝕刻或磊晶層的形成)，會使潛傷變得明顯，進而於SiC晶圓40上產生大的表面粗糙。由於潛傷具有這些特徵，因此為了去除潛傷，需要增加SiC晶圓40的去除量，並且不易確認是否可以去除潛傷，因此與其他加工變質層比較，去除困難。
應力層產生於較加工變質層深之內部側(主面之相反側、加工變質層的下側)。應力層與加工變質層相同，係因產生內部應力而產生畸變的部分。惟，於應力層中，與加工變質層不同，幾乎不產生晶體崩裂或位錯。產生應力層之原因與產生加工變質層的原因相同。進一步說明，應力層因上述原因而存在加工變質層，因而殘留有內部應力。應力層係SiC晶圓40之SiC可逆轉變化(彈性變形)的部分。因此，藉由去除加工變質層，使產生於應力層中的內部應力釋放，返回不產生畸變的狀態。
此外，於本實施形態中，由於在研磨步驟中產生反應生成物且將該反應生成物去除，因此如上述，可於研磨步驟中抑制大的力作用於SiC晶圓40。因此，變得難以產生加工變質層及應力層，或者優先產生應力層而非加工變質層。其結果，可以較過往少的蝕刻量去除加工變質層及應力層。再者，於本實施形態中，蝕刻量係指於厚度方向上對SiC晶圓40之主面進行蝕刻的量(厚度減少量、即蝕刻深度)。
於本實施形態中，加工變質層去除步驟，係藉由在Si蒸氣壓力下加熱SiC晶圓40之Si蒸氣壓力蝕刻而進行。具體而言，例如，將具有偏移角之SiC晶圓40收容於收容容器30內，並且使用高溫真空爐10於Si蒸氣壓力下且1500℃以上、2200℃以下、較佳為1600℃以上、2000℃以下的溫度範圍內進行加熱。再者，於該加熱時，除了Si蒸氣外還可供給惰性氣體。藉由供給惰性氣體，可降低SiC晶圓40之蝕刻速度。再者，除了Si蒸氣及惰性氣體外，不使用其他之蒸氣之產生源。藉由於該條件下加熱SiC晶圓40，一面將表面平坦化一面進行蝕刻。具體而言，進行以下所示之反應。簡單地說明如下：藉由在Si蒸氣壓力下加熱SiC晶圓40，SiC晶圓40之SiC進行熱分解並與Si的化學反應而成為Si2 C或SiC2 等進行昇華，同時Si氣體環境下的Si，在SiC晶圓40的表面與C結合後產生自組織化進而被平坦處理。
Figure 02_image001
由於Si蒸氣壓力蝕刻係熱化學蝕刻而非研削及研磨等的機械加工，因此不會成為產生加工變質層及應力層之原因。因此，與機械加工不同，可以去除現在產生之加工變質層及應力層，而不會形成新的加工變質層及應力層。
圖4之最上部顯示進行了研磨步驟之後的SiC晶圓40(研磨後晶圓)。於SiC晶圓40產生有包含潛傷之加工變質層及應力層。於加工變質層去除步驟中，進行蝕刻量為10μm以下的Si蒸氣壓力蝕刻。由於估計藉由進行本實施形態之研磨步驟能使加工變質層成為10μm以下，因此藉由進行本實施形態之加工變質層去除步驟，可以去除全部或大部分之加工變質層(包含潛傷)。
圖4之中央及最下部顯示進行了加工變質層去除步驟之後的SiC晶圓40。如上述，應力層係因加工變質層而引起，藉由去除加工變質層，則應力層消失。因此，藉由進行加工變質層去除步驟，可製造完全或基本上不存在加工變質層及應力層的SiC晶圓40。
圖5顯示下述實驗之結果，該實驗確認藉由本實施形態之方法進行處理可獲得高品質之SiC晶圓40。於該實驗中，對下述SiC晶圓40之主面之劃痕的形成狀況進行了觀察，其中，這些SiC晶圓40，係使用氧化鋁漿料作為漿料進行研磨步驟之後的SiC晶圓40、及於其之後進行蝕刻量為3.4μm的加工變質層去除步驟之後的SiC晶圓40。劃痕係線狀之傷痕且是加工變質層之一種。
如圖5所示，於進行了研磨步驟之後的SiC晶圓40中存在大量的劃痕。並且，只要進行蝕刻量為3.4μm的蝕刻，可去除大致全部該大量之劃痕。藉此，確認可以較過往大幅減少之蝕刻量製造基本上不存在加工變質層及應力層的SiC晶圓40。
再者，由於加工變質層之厚度根據研磨步驟之條件而變化，因此，雖然最低需要之蝕刻量不同，但與進行過往之研磨步驟之情況下最低需要之蝕刻量(10μm)比較，本實施形態中所需的蝕刻量減少。圖6顯示關於加工變質層去除步驟中蝕刻量不同之各SiC晶圓40之加工變質層去除步驟後的劃痕影像。每個劃痕影像上側的ED顯示蝕刻量，下側之Ra顯示加工變質層去除步驟後之表面粗糙度(詳細而言，算術平均粗糙度Ra，以下相同)。如圖6所示，無論於哪一蝕刻量之劃痕影像中，基本上或完全不存在劃痕。亦即，藉由使用本實施形態之方法，只要進行蝕刻量最少之20nm的蝕刻，可製造基本上或完全不存在劃痕的SiC40。再者，經考量該實驗結果後，較佳為，加工變質層去除步驟之蝕刻量的下限，例如為20nm、50nm、75nm、0.1μm、0.15μm、0.5μm、1μm、3μm、或5μm之任一個，且較佳為，加工變質層去除步驟之蝕刻量的上限，例如為1μm、3μm、5μm、及10μm中的任一個。藉由使用本實施形態之方法，可以較過往少之蝕刻量製造基本上無加工變質層及應力層的SiC晶圓40。因此，可減少SiC晶圓40之加工處理所需的時間，並且可減輕對高溫真空爐10的負擔。
此外，於與機械加工步驟之去除量比較之情況下，較佳為，加工變質層去除步驟之蝕刻量少於機械加工步驟的去除量。
接著，對SiC晶圓40之主面進行形成磊晶層41的磊晶層形成步驟。於磊晶層形成步驟中，將SiC晶圓40設定於晶座上，且將晶座收容於加熱容器內進行化學蒸鍍方法(CVD方法)。然後，藉由於高溫環境下導入原料氣體等，於SiC基板上形成由單晶SiC構成的磊晶層41。再者，磊晶層41可以不同的方法形成。例如，也可使用MSE方法等之溶液生長方法或近接昇華方法等形成磊晶層41。MSE方法也被稱為亞穩態溶媒磊晶方法，且為使用SiC晶圓、自由能較SiC晶圓高之餵料基板、及Si熔液的生長方法。藉由以對向之方式配置SiC晶圓與餵料基板，且以於其間隔著Si熔液的狀態在真空下進行加熱，可於SiC晶圓之表面生長單晶SiC。
接著，參照圖7，對以下之實驗進行說明，該實驗確認了研磨步驟後之SiC晶圓40的表面粗糙度與其後之加工變質層去除步驟之後的劃痕量之間的關係。
於該實驗中，準備三種類之研磨步驟後之具有不同表面粗糙度的SiC晶圓40。研磨步驟後的表面粗糙度，根據研磨條件(研磨砂粒的尺寸、研磨墊52的旋轉速度、及晶圓載體55的按壓力等)而不同。再者，於研磨步驟中使用之漿料，係氧化鋁漿料。此外，於相同條件下對該三種類之SiC晶圓40進行了加工變質層去除步驟。於加工變質層去除步驟中，蝕刻量為3.4μm。
圖7之最上部及中央的兩組照片，係以顯微鏡對SiC晶圓40進行觀察而獲得者，其中，SiC晶圓40係研磨步驟後之分別具有0.46nm及0.64nm的表面粗糙度的SiC晶圓40、及加工變質層去除步驟後的SiC晶圓40。此外，SiC晶圓40之表面的劃痕，係以細線表示。於研磨步驟後之表面粗糙度為0.46nm及0.64nm之情況下，於加工變質層去除步驟後，基本不能確認劃痕。再者，可以確認研磨步驟後之0.46nm之表面粗糙度的SiC晶圓40，於加工變質層去除步驟之後存在更少一些的劃痕。
另一方面，圖7最下部的一組照片，係以顯微鏡對SiC晶圓40進行觀察而獲得者，其中，SiC晶圓40係研磨步驟後之具有0.91nm之表面粗糙度的SiC晶圓40、及加工變質層去除步驟後的SiC晶圓40。此外，加工變質層去除步驟的條件相同。於研磨步驟後之表面粗糙度為0.91nm之情況下，於加工變質層去除步驟之後，可確認大量的劃痕。並且，於該SiC晶圓40中，於左右方向之中央略靠左側的部分可以確認大的劃痕。
由此可知，於研磨步驟後之表面粗糙度小的情況下，於加工變質層去除步驟之後不易產生劃痕。此外，藉由將研磨步驟後的SiC晶圓40的表面粗糙度設定為0.7nm以下，具有能製造劃痕充分少的SiC晶圓40之可能性。此外，藉由將研磨步驟後之SiC晶圓40的表面粗糙度設為0.5nm以下，可製造劃痕更少的SiC晶圓40。
如以上說明，於本實施形態之SiC晶圓40的製造方法中，進行加工變質層去除步驟以去除產生於SiC晶圓40之表面及其內部的加工變質層，製造已去除了至少一部分該加工變質層的SiC晶圓40。於加工變質層去除步驟中，藉由在Si蒸氣壓力下進行加熱，對研磨步驟後之SiC晶圓40進行10μm以下之蝕刻量的蝕刻，以去除加工變質層，其中，於該研磨步驟中，一面使用氧化劑於SiC晶圓40上產生反應生成物，一面使用研磨砂粒去除該反應生成物。於研磨步驟後之SiC晶圓40上，起因於加工變質層而會於較該加工變質層更深之內部產生應力，藉由在加工變質層去除步驟中去除該加工變質層，以減少SiC晶圓40之內部壓力。
由於使用研磨砂粒去除使用氧化劑產生之相對較軟的反應生成物，因此與以其他方法進行研磨之情況比較，不易產生加工變質層。因此，即使蝕刻量為10μm以下，也可充分去除加工變質層。此外，由於與過往比較減少了蝕刻量，因此可減少處理所需的時間，並且可減輕對處理裝置的負擔。
此外，於本實施形態之SiC晶圓40的製造方法中，研磨步驟後之SiC晶圓40表面的算術表面粗糙度(Ra)為0.7nm以下。
由於研磨步驟後之SiC晶圓40的表面粗糙度越小，於進行其後之加工變質層去除步驟之後越不易殘留劃痕等的加工變質層，因此可製造高品質的SiC晶圓40。
此外，於本實施形態之SiC晶圓40的製造方法中，於加工變質層去除步驟中，進行5nm以上之蝕刻量的蝕刻。
藉此，可充分去除研磨步驟後之SiC晶圓40內包含之加工變質層。
此外，本實施形態之SiC晶圓40的製造方法，包含於加工變質層去除步驟之前進行的研磨步驟。於研磨步驟中，藉由一面使用氧化劑於SiC晶圓40上產生反應生成物，一面使用研磨砂粒去除該反應生成物以研磨表面。
藉此，由於使用研磨砂粒去除使用氧化劑產生之相對較軟的反應生成物，因此與以其他方法進行研磨的情況比較，不易於SiC晶圓40中產生加工變質層。因此，可容易去除加工變質層。
此外，於本實施形態之SiC晶圓40的製造方法中，於研磨步驟中使用硬度較SiC低的研磨砂粒進行研磨。
藉此，由於使用氧化劑產生的反應生成物的硬度較SiC低，因此藉由使用上述研磨砂粒，可一面去除反應生成物一面抑制於SiC部分產生傷痕。
以上儘管對本發明的較佳實施形態進行了說明，但上述構成例如可依如下方式進行變更。
上述實施形態中說明之製造步驟係一例而已，可更改步驟的順序、或省略一部分步驟、或添加其他之步驟。例如，也可於磊晶層形成步驟之前進行氫蝕刻的表面清潔步驟。
上述說明之溫度條件及壓力條件等僅為一例而已，可適宜地進行變更。此外，也可使用上述高溫真空10以外之加熱裝置、或使用多晶SiC晶圓40、或使用與收容容器30不同之形狀或材料的容器。例如，收容容器之形狀不限於圓柱狀，也可為立方體狀或長方體狀。
10‧‧‧高溫真空爐 40‧‧‧SiC晶圓
圖1為說明於本發明之一實施形態之Si蒸氣壓力蝕刻中使用的高溫真空爐之概要的圖。 圖2為示意顯示本實施形態之SiC晶圓的製造步驟之圖。 圖3為顯示在研磨步驟中使用之研磨裝置的構成之立體圖。 圖4為說明藉由加工變質層去除步驟去除產生於研磨步驟後之SiC晶圓上的加工變質層及應力層的情況之圖。 圖5為顯示研磨步驟後之SiC晶圓與加工變質層去除步驟後的SiC晶圓之劃痕影像之圖。 圖6為顯示關於加工變質層去除步驟中之蝕刻量不同的各SiC晶圓之劃痕影像之圖。 圖7為比較研磨步驟後之SiC晶圓之表面粗糙度與加工變質層去除步驟後的劃痕量之圖。
4‧‧‧晶錠
40‧‧‧SiC晶圓
41‧‧‧磊晶層

Claims (5)

  1. 一種去除了加工變質層之SiC晶圓之製造方法，係進行去除產生於SiC晶圓之表面及其內部之加工變質層的加工變質層去除步驟，製造去除了至少一部分該加工變質層之SiC晶圓之方法，其特徵在於： 於上述加工變質層去除步驟中，藉由在Si蒸氣壓力下進行加熱，對研磨後晶圓進行蝕刻量為10μm以下的蝕刻，以去除上述加工變質層，其中，該研磨後晶圓，係藉由一面使用氧化劑於上述SiC晶圓上產生反應生成物，一面使用研磨砂粒去除該反應生成物而研磨表面之後獲得者， 於上述研磨後晶圓上，起因於上述加工變質層而會於較該加工變質層更深之內部產生應力，藉由利用上述加工變質層去除步驟去除該加工變質層，以減輕上述SiC晶圓之內部應力。
  2. 如請求項1之去除了加工變質層之SiC晶圓之製造方法，其中，上述研磨後晶圓之表面的算術表面粗糙度(Ra)為0.7nm以下。
  3. 如請求項1之去除了加工變質層之SiC晶圓之製造方法，其中，於上述加工變質層去除步驟中進行蝕刻量為20nm以上的蝕刻。
  4. 如請求項1之去除了加工變質層之SiC晶圓之製造方法，其中，包含研磨步驟，該研磨步驟係於上述加工變質層去除步驟之前進行， 於上述研磨步驟中，藉由一面使用上述氧化劑於上述SiC晶圓上產生上述反應生成物，一面使用上述研磨砂粒去除該反應生成物以研磨表面。
  5. 如請求項4之去除了加工變質層之SiC晶圓之製造方法，其中，於上述研磨步驟中使用硬度較SiC低之上述研磨砂粒進行研磨。
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