TWI600081B - Surface treatment method of single crystal silicon carbide substrate and single crystal silicon carbide substrate - Google Patents
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Description
本發明主要關於一種高精度地控制單晶SiC基板表面的蝕刻速度的方法。
與Si(矽)等相比，SiC(碳化矽)具有優異的耐熱性及機械強度，故而作為新的半導體材料而受到矚目。然而，單晶SiC基板的表面最初可能存在結晶缺陷等。
專利文獻1披露了對該單晶SiC基板的表面進行平坦加工(修復)之表面平坦加工方法。該表面平坦加工方法係為，在單晶SiC基板上形成碳化層及犧牲生長層，並對該犧牲生長層進行蝕刻而使表面平坦。藉此，可生產外延生長用的高質量晶種基板。此外，專利文獻1披露了在高真空下進行蝕刻。
通常，對如上所述生產的種晶進行外延生長、離子注入、及離子激活等處理。
此外，專利文獻2披露了一種藉由在單晶SiC基板的表面形成碳層(石墨蓋)之後進行上述離子激活，而抑制離子激活時的Si及SiC的昇華的方法。其後，該方法為了
去除碳層，並去除離子注入不足部分，而對單晶SiC基板的表面進行蝕刻。
該蝕刻是為去除單晶SiC基板表面的離子濃度不足的部分(離子注入不足部分)而進行的。專利文獻2中披露了藉由調整溫度及Si的蒸汽壓力來控制蝕刻速度的技術。
[專利文獻1]：日本特開2008-230944號公報
[專利文獻2]：日本特開2011-233780號公報
專利文獻1中只披露了在高真空下進行蝕刻，而未記載對蝕刻速度進行控制。
專利文獻2中，為調整Si的蒸汽壓力，例如每次在蝕刻前必須調整或交換容納容器，需要繁瑣的處理。再者，在使容納容器的間隙改變的情形下，即便是較小的誤差也會使Si的蒸汽壓力改變，所以難以確保實現規定的蒸汽壓力。
此外，專利文獻2中，由於需要形成碳層之工程、及去除碳層之工程，所以工程變得繁瑣。
此外，若對具有OFF角度的基板進行離子激活等加熱處理，則會發生宏觀台階聚束(Macro step bunching)。宏觀台階聚束是指，藉由多個SiC層形成高度在1nm以上的台階之聚束的現象(或者，由多個SiC層形成的台階
本身)。
若發生宏觀台階聚束，則半導體元件的器件結構會變得不穩定，或因電場局部集中而導致半導體元件的性能下降。故而，先前是在高真空的Si氣體氛圍中進行加熱處理，來去除宏觀台階聚束。
然而，如果在高真空中的Si氣體氛圍中進行加熱處理，則因蝕刻速度較快，有可能將基板去除掉過多。特別是，在對離子注入之後的基板進行去除的情形下，有可能將離子注入部分大量去除掉，所以，從這一點而言，也希望有能夠高精度地控制蝕刻速度之結構。
本發明係鑒於上述問題點而研創的發明，其主要目的在於，提供一種能夠高精度地控制單晶SiC基板的蝕刻速度，準確把握蝕刻量的表面處理方法。
本發明所要解決之課題如上所述，以下說明用於解決該課題之技術手段及其功效。
基於本發明之第1方面，提供一種藉由在Si的蒸汽壓力下進行加熱處理而對單晶SiC基板進行蝕刻之表面處理方法，該方法包含藉由調整上述單晶SiC基板周圍的氣體氛圍中的惰性氣體壓力而控制蝕刻速度之蝕刻工程。
藉此，由於能高精度地控制蝕刻速度，所以能夠將單晶SiC基板只蝕刻掉所需之量。特別是，由於只用調整惰性氣體壓力即可，所以與調整Si的壓力之結構相比，能
夠簡單地控制蝕刻速度。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，該方法包含對上述單晶SiC基板注入離子之離子注入工程。在上述蝕刻工程中，上述單晶SiC基板的表面的離子注入不足部分被去除。
如此，本發明由於能高精度地控制蝕刻速度，所以能夠準確地只將離子注入不足部分蝕刻掉。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，上述蝕刻工程中，被注入到上述單晶SiC基板中的離子被激活，且上述離子注入不足部分被去除。
如此，由於能夠在一次處理中進行兩項工程，所以能夠簡化工程。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，對未被碳層覆蓋的、表面露出的上述單晶SiC基板進行上述蝕刻工程。
如此，由於不需要形成碳層之工程及去除碳層之工程，所以能夠進一步簡化工程。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，上述蝕刻速度在100nm/min以下。
本發明中，藉由調整惰性氣體壓力，能夠實現比常規速度低的100nm/min這樣的蝕刻速度。藉此，能夠準確把握蝕刻量。再者，能夠在保持單晶SiC基板的表面形狀的狀態下進行蝕刻。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，上述
蝕刻工程係對形成外延層之前的上述單晶SiC基板實施的工程。
如此，對於形成外延層之前的單晶SiC基板，既能高精度地控制蝕刻速度，又能使其表面平坦。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，上述惰性氣體壓力在10Pa以上。
藉由將惰性氣體壓力設定在上述範圍內，能夠高精度地控制蝕刻速度。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，上述單晶SiC基板具有OFF角度，上述蝕刻工程中，藉由在惰性氣體及Si的氣體氛圍中對上述單晶SiC基板進行加熱處理，而將上述單晶SiC基板的表面處理中形成的宏觀台階聚束去除。
如此，由於能夠去除宏觀台階聚束，所以能夠提高單晶SiC基板及使用其的半導體元件的質量。再者，藉由用惰性氣體壓力控制蝕刻速度，能夠抑制蝕刻速度，所以，能夠防止單晶SiC基板的表面被去除過多。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，調整上述惰性氣體壓力，以使蝕刻速度達到100nm/min以上。
若蝕刻速度在約100nm/min以下則無法去除宏觀台階聚束，所以，藉由進行上述控制，能夠切實去除宏觀台階聚束。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，考慮去除上述宏觀台階聚束時的加熱溫度，而調整惰性氣體壓
力。
由於蝕刻速度也依賴於加熱溫度，所以，藉由進行上述控制，不僅能切實去除宏觀台階聚束，同時還能防止單晶SiC基板的表面被去除過多。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，將去除上述宏觀台階聚束時的惰性氣體壓力設定為，至少暫時在0.5Pa以上10Pa以下。
如此，由於能夠將蝕刻速度設定在100nm/min以上，所以能夠切實去除宏觀台階聚束。
上述單晶SiC基板的表面處理方法中，較佳為，包含將離子注入上述單晶SiC基板中的離子注入工程，將上述單晶SiC基板表面的離子注入不足部分、和上述宏觀台階聚束同時去除。
如此，由於能將離子注入不足部分和宏觀台階聚束同時去除，所以能夠高效地進行表面處理。再者，本申請中，由於能夠抑制蝕刻速度，所以能夠防止被注入離子的部分被去除過多。
基於本發明之第2方面，提供一種用表面處理方法對表面進行了處理的單晶SiC基板。
如此，能夠低價生產將表面只蝕刻掉所需之量的單晶SiC基板，所以能夠實現低價的單晶SiC基板。再者，在宏觀台階聚束被去除的情形下，能夠生產將表面只蝕刻掉所需之量的單晶SiC基板，所以能夠實現高質量的單晶SiC基板。
10‧‧‧高溫真空爐
21‧‧‧本加熱室
22‧‧‧預備加熱室
30‧‧‧坩堝
40‧‧‧單晶SiC基板
41‧‧‧外延層
42‧‧‧離子注入部分
第1圖係說明本發明之表面處理方法所使用的高溫真空爐的概要的圖。
第2圖係概要表示各工程中基板之情形的圖。
第3圖係表示離子注入不足部分藉由蝕刻而被去除之情形的曲線。
第4圖係表示加熱溫度與蝕刻速度之間的相關性的曲線。
第5圖係表示不同加熱溫度下的惰性氣體的壓力與蝕刻速度之間的相關性的曲線。
第6圖係表示各種條件下的4H-SiC的Si面及C面的情形的顯微鏡照片。
第7圖係表示ON基板和4°OFF基板的惰性氣體的壓力與蝕刻速度之間的相關性的曲線。
第8圖係表示改變惰性氣體的壓力進行蝕刻時的基板表面的顯微鏡照片及表面粗糙度的圖。
第9圖(a)係表示處理時間與蝕刻量及蝕刻速度之間的關係的曲線。
第9圖(b)係表示改變處理時間進行蝕刻時的基板表面的顯微鏡照片。
以下，參照圖式對本發明之實施方式進行說明。
首先參照第1圖，對本實施方式的加熱處理中使用的
高溫真空爐10進行說明。第1圖係說明本發明之表面處理方法所使用的高溫真空爐之概要的圖。
如第1圖所示，高溫真空爐10具備本加熱室21和預備加熱室22。本加熱室21能夠將單晶SiC基板加熱到1000℃以上2300℃以下的溫度。預備加熱室22係將單晶SiC基板在本加熱室21中加熱之前對其進行預備加熱用的空間。
本加熱室21中連接著真空形成用閥23、惰性氣體注入用閥24、真空計25。用真空形成用閥23可對本加熱室21的真空度進行調整。用惰性氣體注入用閥24可對本加熱室21內的惰性氣體(例如Ar氣)的壓力進行調整。用真空計25可檢測本加熱室21內的真空度。
本加熱室21內部具備加熱器26。此外，本加熱室21的側壁、頂壁上固定有圖略的熱反射金屬板，藉由該熱反射金屬板，加熱器26的熱被反射到本加熱室21的中央部。藉此，能夠對單晶SiC基板進行較強且均勻的加熱，能使單晶SiC基板的溫度升到1000℃以上2300℃以下。此外，作為加熱器26，例如可採用電阻加熱式的加熱器或高頻感應加熱式的加熱器。
此外，單晶SiC基板以被容納在坩堝(容納容器)30中的狀態被加熱。坩堝30被放置在適宜的支承底座等上，藉由移動該支承底座，至少能夠將其從預備加熱室移動至本加熱室。
坩堝30具有能夠相互嵌合的上容器31和下容器
32。此外，坩堝30由鉭金屬構成，且被構成為碳化鉭層露在內部空間內。
在對單晶SiC基板進行加熱處理之際，首先，如第1圖的虛線所示，將坩堝30置於高溫真空爐10的預備加熱室22中，並將其預備加熱到適宜的溫度(例如約800℃)。其次，將坩堝30移動至事先升溫到預設溫度(例如，約1800℃)的本加熱室21中，對單晶SiC基板進行加熱。
下面，參照第2圖及第3圖，對利用上述高溫真空爐10從單晶SiC基板40製造出半導體元件之處理進行說明。第2圖係概要表示各工程中基板之情形的圖。第3圖係表示離子注入不足部分藉由蝕刻而被去除之情形的曲線。此外，在本實施方式中，將單晶SiC基板40作為OFF基板，但對於ON基板(將晶錠水平地切斷而獲得的基板)也可以進行同樣的處理。
首先，如第2圖(a)所示，在單晶SiC基板40上形成外延層41。形成外延層之方法為任意，可以採用公知的氣相外延法或亞穩溶劑外延等。而且，由於單晶SiC基板40為OFF基板，所以也可以採用藉由步驟流量控制而形成外延層之CVD法。
其次，如第2圖(b)所示，對形成了外延層41的單晶SiC基板40進行離子注入。該離子注入係用具有向對象物體照射離子之功能的離子摻雜裝置來進行。利用離子摻雜裝置，外延層41表面的整體或一部分被選擇性地注入離子。然後，基於被注入了離子的離子注入部分42而形
成半導體元件所需之區域。
此外，由於被注入離子，如第2圖(c)所示，包含離子注入部分42的外延層41的表面成為粗糙狀態(單晶SiC基板40的表面被損傷，平坦度降低)。
其次，進行將所注入的離子激活之處理。該處理為，在Si的蒸汽壓力下將單晶SiC基板40在1500℃以上2200℃以下、較佳為1600℃以上2000℃以下的環境中加熱。藉此，能夠將所注入的離子激活。
此外，本實施方式中使用的單晶SiC基板40由於有OFF角，所以因該加熱處理而發生宏觀台階聚束(參照第2圖(d))。若該宏觀台階聚束髮生，則如上所述那樣，半導體元件的器件結構變得不穩定，因電場局部集中而使半導體元件的性能變差。對此，本實施方式中，藉由下面要說明的蝕刻處理，能夠將該宏觀台階聚束去除掉。
宏觀台階聚束因條件而異，會從單晶SiC基板40的表面一直形成到100nm左右。再者，如第3圖所示，從單晶SiC基板40的表面起至約數十nm左右為止，會出現所注入的離子的離子濃度不足的部分(離子注入不足部分)。再者，過分對單晶SiC基板40進行蝕刻，有可能將離子濃度充足的部分也去除掉，所以不妥當。考慮到這一點，本實施方式中，有必要將單晶SiC基板40的表面去除100nm左右。以下具體進行說明。
該蝕刻工程係藉由在Si的蒸汽壓力下加熱單晶SiC基板40而進行。先前，由於蝕刻速度為高速，所以難於
只將離子注入不足部分及宏觀台階聚束高精度地去除。
再者，專利文獻2中係為調整Si的蒸汽壓力等來控制蝕刻速度的結構，但調整Si的蒸汽壓力需要改變坩堝的結構，所以需要繁雜的處理。
在這一點上，本實施方式中，藉由調整惰性氣體的壓力，能夠準確並簡單地控制蝕刻速度。由於藉由控制蝕刻速度能夠準確把握蝕刻量，所以能夠藉由蝕刻而只將離子注入不足部分及宏觀台階聚束去除掉。此外，由於使用ON基板的場合不發生宏觀台階聚束，所以能夠藉由蝕刻而只將離子注入不足部分去除掉。
以下，參照第4圖至第6圖，對惰性氣體的壓力與蝕刻速度之間的相關性等進行說明。
如先前所知，單晶SiC基板的蝕刻速度依存於加熱溫度。第4圖係表示在規定環境中，加熱溫度為1600℃、1700℃、1750℃、及1800℃時的蝕刻速度的曲線。該曲線的橫軸為溫度的倒數，該曲線的縱軸為對數表示的蝕刻速度。如第4圖所示，該曲線為直線。因而，例如能夠估計溫度變化時的蝕刻速度。
第5圖係表示ON基板的惰性氣體壓力與蝕刻速度之間的關係的曲線。具體而言，表示將惰性氣體壓力從0.00001Pa變更至1000Pa左右時各加熱溫度下的蝕刻速度的變化。此外，第5圖係關於ON基板的Si面的曲線，但申請人藉由實驗已確認到關於ON基板的C面也能獲得同樣的關係。
先前，由於蝕刻係在高真空下進行，所以蝕刻速度比較高，難於準確把握蝕刻量。在這一點上，本實施方式中，藉由增高惰性氣體壓力，能夠使蝕刻速度降低。特別是，加熱溫度為1800℃時，在數百Pa至1000Pa左右的範圍內，能夠實現100nm/min以下這樣低速的蝕刻速度。蝕刻速度為低速的情形下，由於能夠準確地把握蝕刻量，所以在要求微量蝕刻的場合非常有效。此外，在惰性氣體壓力為10Pa以上的場合，由於能夠使蝕刻速度為1000nm/min以下，所以在該場合下，也能夠把握蝕刻量。但是，對於OFF基板，為了去除後述之宏觀台階聚束，較佳為，使蝕刻速度在100nm/min以上。
第6圖中示出，有關ON基板的Si面和C面的、改變加熱溫度及惰性氣體壓力時的顯微鏡照片。各顯微鏡照片的右上方的數值表示表面粗糙度(nm)；右下方的數值表示台階的高度(nm)。從其可知整體的傾向為，升高加熱溫度則台階的形狀穩定；增大惰性氣體的壓力則平台寬度變寬。此外，還可知C面中，與加熱溫度和惰性氣體壓力無關，形成有理想的台階。
對於ON基板，以上說明了惰性氣體壓力與蝕刻速度之間有相關性。但該相關性不光存在於ON基板，也存在於OFF基板。第7圖係表示，ON基板及OFF基板中，當加熱溫度為1800℃時蝕刻速度與惰性氣體壓力之間的關係的曲線。如第7圖所示，ON基板與OFF基板之間，曲線的特性雖然不同，但在藉由增大惰性氣體壓力能夠降低蝕
刻速度這一點上相同。因此，對於OFF基板而言，同樣也是藉由降低蝕刻速度，能夠準確把握蝕刻量。
此外，惰性氣體壓力低的情形下，OFF基板的蝕刻速度變得較高，但不會超過1000nm/min。因此，加熱溫度為1800℃時，蝕刻速度不會變得過高，所以，能夠準確地進行蝕刻速度的控制。
下面，對蝕刻速度與宏觀台階聚束的去除之間的相關性進行說明。第8圖係表示改變惰性氣體的壓力進行蝕刻時的基板表面的顯微鏡照片。第9圖中，(a)係表示蝕刻量及蝕刻速度與處理時間(累積的)的關係之曲線，(b)係表示改變處理時間進行蝕刻時的單晶SiC基板40的表面的顯微鏡照片。
第8圖的左端示出，進行蝕刻處理之前的單晶SiC基板40的表面的顯微鏡照片。該顯微鏡照片中映出無數條直線，該直線表示宏觀台階聚束的台階。在未處理的顯微鏡照片的右側，示出不同惰性氣體壓力下在1800℃下加熱了15分鐘之後的單晶SiC基板40的表面的顯微鏡照片及表面粗糙度。此外，在其下側，示出相對應的顯微鏡照片的放大圖。
從這些圖可見，惰性氣體的壓力為1.3kPa時宏觀台階聚束殘存，而當惰性氣體的壓力為133Pa時，表面粗糙度顯著降低且宏觀台階聚束的一部分被去除。此外可見，惰性氣體的壓力為13Pa和1.3Pa時及高真空時表面粗糙度進一步降低且宏觀台階聚束基本全被去除。
此外，第9圖中示出，使惰性氣體的壓力為1.3kPa、在1800℃下加熱了15分、60分及180分時的數據。如第9圖(a)所示，由於蝕刻速度基本為一定，所以蝕刻量與時間的經過成比例地增加。但是，如第9圖(b)所示，蝕刻量足夠的60分經過後及180分經過後宏觀台階聚束還是未被去除。因而可見，宏觀台階聚束是否能被去除並非依存於蝕刻量，而是依存於蝕刻速度。
在此，基於這些實驗結果和第7圖的曲線及第8圖的表面粗糙度的數值可知，蝕刻速度在100nm/min以上的情形下宏觀台階聚束開始分解而可被去除一部分，進一步加快蝕刻速度則宏觀台階聚束基本可被全部去除。
此外，若蝕刻速度太快，則離子注入部分有可能被去除過多，所以不希望蝕刻速度太快。據此，在使用OFF基板的場合，將惰性氣體壓力設定在例如0.5Pa至10Pa左右為佳。此外，蝕刻速度不僅依存於惰性氣體壓力，也依存於加熱溫度及Si的壓力，所以考慮這些因素來調整蝕刻速度為佳。
進一步，如第8圖所示，宏觀台階聚束被去除之後有時還會殘存微小的凸凹。該微小的凸凹對半導體元件的性能方面會產生影響的情形下，也可以進行以下處理。即，首先調整惰性氣體的壓力使蝕刻速度達到100nm/min以上後進行加熱處理，而將宏觀台階聚束分解或去除。其後，進一步增加惰性氣體來降低蝕刻速度，提高表面的平坦性。
下面，說明將本實施方式之蝕刻與現存方法之蝕刻進行比較的實驗及其結果。
在高溫(500℃)、1×1019atoms/cm3、距離基板表面500nm的條件下，對4H-SiC、4°-off(0001)、(□10mm/4”)、外延層n-type 1×1016/cm3~10μm的單晶SiC基板進行Al+離子的多級注入。將該注入離子後的單晶SiC基板放置在直徑為20mm的有蓋的上述坩堝內，在1600℃下的Ar1.3kPa的氣體氛圍中進行了5分鐘的蝕刻。
在注入離子後的單晶SiC基板上形成常規的碳層並進行退火處理(加熱處理)後，與上述實施例1進行了電特性的比較。
對實施例1及比較例1進行了電特性測定，結果為：比較例1的退火處理後，薄膜電阻為1.35×104ohm/square、載流子密度為3.47×1017/cm3；實施例1的退火處理後，薄膜電阻為3.26×104ohm/square、載流子密度為3.89×1017/cm3。由此確認了在激活方面達到基本無遜色之水平。
此外，對於比較例1、實施例1中使用的單晶SiC基板的剛外延生長後、剛注入離子後的表面，藉由RBS(盧瑟福背散射)測定進行了溝道測量(Channeling measurement)而測出了χmin值。其結果，剛外延生長後為2.0%、剛注
入離子後為7.8%，實施例1為2.5%、比較例1為2.4%，從而確認了結晶性恢復效果方面也與常規使用碳層的情形等同。
如上所述，本實施方式係藉由在Si的蒸汽壓力下的加熱處理而進行蝕刻之表面處理方法，藉由調整上述單晶SiC基板40周圍的氣體氛圍中的惰性氣體壓力而控制蝕刻速度。
藉此，由於能高精度地控制蝕刻速度，所以能將單晶SiC基板40只蝕刻掉所需之量。尤其是，只需調整惰性氣體壓力即可，所以與調整Si的壓力之結構相比，能夠簡單地控制蝕刻速度。
此外，本實施方式之表面處理方法包括對單晶SiC基板40注入離子之離子注入工程，在進行上述蝕刻之際，單晶SiC基板40表面的離子注入不足部分被去除。
藉此，本實施方式中，由於能高精度地控制蝕刻速度，所以能只將離子注入不足部分準確地蝕刻掉。
此外，在本實施方式之表面處理方法中，進行蝕刻時，被注入到單晶SiC基板40中的離子被激活，且離子注入不足部分被去除。
藉此，在一次處理中能夠進行兩項工程，所以能夠減化工程。
此外，在本實施方式之表面處理方法中，不進行形成碳層之處理，對表面露出的單晶SiC基板40進行蝕刻。
藉此，由於不需要形成碳層之工程及去除碳層之工
程，所以能夠進一步使工程簡化。
此外，在本實施方式之表面處理方法中，藉由在惰性氣體及Si的氣體氛圍中對有OFF角度的單晶SiC基板40進行加熱處理，而將單晶SiC基板40的表面處理中形成的宏觀台階聚束去除。
藉此，由於能夠去除宏觀台階聚束，所以能夠提高單晶SiC基板40及使用其的半導體元件的質量。此外，由於能夠藉由利用惰性氣體壓力控制蝕刻速度來抑制蝕刻速度，所以能夠防止單晶SiC基板40的表面被去除過多。
此外，在本實施方式之表面處理方法中，考慮去除宏觀台階聚束時的加熱溫度，而調整惰性氣體壓力。
藉此，由於蝕刻速度也依存於加熱溫度，所以藉由進行上述控制，能夠切實去除宏觀台階聚束，同時能夠防止單晶SiC基板40的表面被去除過多。
以上，對本發明之較佳的實施方式進行了說明，但對上述結構例如可進行如下變更。
本實施方式中，離子注入後的蝕刻中使用了基於惰性氣體壓力的蝕刻速度控制，但是只要是要求蝕刻量的精密度的工程，便可在各種工程中應用上述控制。
例如，作為使進行外延生長之前的基板(有結晶缺陷等的基板)平坦化的方法，如專利文獻1所示，已知有形成碳化層及犠牲成長層後將犠牲成長層蝕刻掉的方法。由於希望將犠牲成長層無殘存地去除，所以使用上述控制，便能確切地將犠牲成長層去除。
上述實施方式中，不進行形成碳層(石墨蓋)之處理，但也可進行該處理。在此情形下，可以在一項工程中進行去除碳層之處理、激活離子之處理、以及蝕刻單晶SiC基板之處理。
惰性氣體的調整方法為任意，可以採用適宜的方法。此外，在蝕刻工程期間，可以使惰性氣體壓力為一定，也可以使其變化。如上所述，可以考慮藉由使惰性氣體壓力變化，例如首先使蝕刻速度加快、然後使蝕刻速度變慢這樣進行微調整的方法。
進行處理的環境及所使用的單晶SiC基板等僅為一例而已，可以應用於各種各樣的環境及單晶SiC基板。例如，加熱溫度不局限於上述所列舉之溫度，將溫度進一步降低則可使蝕刻速度進一步變慢。此外，也可以使用上述高溫真空爐以外的加熱裝置。
Claims (13)
- 一種單晶SiC基板的表面處理方法，係藉由在Si的蒸汽壓力下進行加熱處理而對單晶SiC基板進行蝕刻之方法，其特徵在於：包含藉由調整上述單晶SiC基板周圍的氣體氛圍中的惰性氣體壓力而控制蝕刻速度之蝕刻工程。
- 如申請專利範圍第1項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，該方法包含對上述單晶SiC基板注入離子之離子注入工程，上述蝕刻工程中，上述單晶SiC基板的表面的離子注入不足部分被去除。
- 如申請專利範圍第2項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，上述蝕刻工程中，被注入到上述單晶SiC基板中的離子被激活，且上述離子注入不足部分被去除。
- 如申請專利範圍第2項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，對未被碳層覆蓋的、表面露出的上述單晶SiC基板進行上述蝕刻工程。
- 如申請專利範圍第2項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，上述蝕刻速度在100nm/min以下。
- 如申請專利範圍第1項所記載之單晶SiC基板的表 面處理方法，其中，上述蝕刻工程係對形成外延層之前的上述單晶SiC基板實施的工程。
- 如申請專利範圍第1項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，上述惰性氣體壓力在10Pa以上。
- 如申請專利範圍第1項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，上述單晶SiC基板具有OFF角度，上述蝕刻工程中，藉由在惰性氣體及Si的氣體氛圍中對上述單晶SiC基板進行加熱處理，而將上述單晶SiC基板的表面處理中形成的宏觀台階聚束去除。
- 如申請專利範圍第8項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，調整上述惰性氣體壓力，以使蝕刻速度達到100nm/min以上。
- 如申請專利範圍第8項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，考慮去除上述宏觀台階聚束時的加熱溫度，而調整惰性氣體壓力。
- 如申請專利範圍第8項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，將去除上述宏觀台階聚束時的惰性氣體壓力設定為，至少暫時在0.5Pa以上10Pa以下。
- 如申請專利範圍第8項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法，其中，該方法包含將離子注入上述單晶SiC基板中的離子注入工程，將上述單晶SiC基板表面的離子注入不足部分、和上述宏觀台階聚束同時去除。
- 一種單晶SiC基板，其特徵在於：使用如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所記載之單晶SiC基板的表面處理方法對其表面進行過處理。
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