WO2006006466A1 - 炭化珪素単結晶及びそのエッチング方法 - Google Patents

炭化珪素単結晶及びそのエッチング方法 Download PDF

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silicon carbide
single crystal
nitrogen trifluoride
carbide single
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PCT/JP2005/012473
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Akimasa Tasaka
Tetsuro Tojo
Minoru Inaba
Atsuhisa Mimoto
Masamichi Tanaka
Kaori Shima
Original Assignee
Toyo Tanso Co., Ltd.
Mitsui Chemicals, Inc.
Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.
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    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/08—Etching

Definitions

  • the present invention relates to a silicon carbide single crystal and an etching method thereof, and more particularly to an etching method of a silicon carbide single crystal in which nitrogen trifluoride is brought into contact with a silicon carbide single crystal.
  • Silicon carbide has features such as wide band gap, high thermal conductivity, and low coefficient of thermal expansion. As a semiconductor material with physical properties that cannot be supplemented by silicon in the future, silicon carbide will be used in high frequency / high power devices, power devices, etc. Application is expected. However, silicon carbide is very difficult to micro-process due to its high thermochemical stability, and requires a high temperature of 600-800 ° C when performing chemical etching. In addition, it is easy to show an isotropic cross-sectional shape.
  • Non-Patent Document l PHYih AJ Steckel, J. Electrochem. Soc, 140, 1813 (1993)
  • Non-Patent Document 2 J. Sugiura, WJ Lu, KC Cadien, and AJ Steckel, J. Vac. Sci. Technol, B4, 349 (1986)
  • Non-Patent Document 3 J. W. Palmour, R. F. Davis, T. M. Wallet, and K. B. Bhasm, J. Vac. S ci. TechnoL, A4, 590 (1986)
  • Non-Patent Document 4 G. Kelner, S. C. Binari, and P. H. Klein, J. Electrochem. Soc, 137, 2 13 (1990)
  • Non-Patent Document 5 J. W. Palmour, R. F. Davis, P. AstelFBurt, and P. Blackborow, Mater. Res. Soc. Symp. Proc, 76, 185 (1987)
  • Non-Patent Document 6 W.— S. Pan and AJ Steckel, J. Electrochem. Soc, 137 213 (1990)
  • Non-Patent Document 7 R. Padiyath, RL Wright, MI Caudhry, and SV Babu, Appl. Phys. Lett ., 58, 1053 (1991)
  • Non-Patent Document 8 Wang J. J “Lambers E. S” Pearton S. J “Ostling M., Zetterling C. M., Grow JM, Ren F” and Shul RJ, Vac. Sci. TechnoL, A16, 2204 ( 1198)
  • Non-Patent Document 9 G. Kelner, SC Binari, and PH Klen, J. Electrochem. Soc, 134, 2 53 (1987)
  • An object of the present invention is to provide a silicon carbide single crystal having excellent smoothness and a method for etching a silicon carbide single crystal capable of accurately etching the surface of the silicon carbide single crystal using nitrogen trifluoride plasma. And Means for solving the problem
  • the silicon carbide single crystal of the present invention has a smoothness (surface roughness) measured by an atomic force microscope within ⁇ 150 nm.
  • the gist of the present invention is a silicon carbide single crystal etching method in which the surface of a silicon carbide single crystal is etched using nitrogen trifluoride plasma.
  • the gist of the etching method of the silicon carbide single crystal is preferably that the pressure of the nitrogen trifluoride gas is 0.5 to: LOPa. If the pressure of nitrogen trifluoride gas is lower than 0.5 Pa, the surface of the silicon carbide single crystal cannot be sufficiently smoothed. Further, when the pressure of nitrogen trifluoride exceeds lOPa, it is preferable because a spike is generated on the surface of the silicon carbide single crystal.
  • the gist of the present invention is also a silicon carbide single crystal etching method in which the flow rate of nitrogen trifluoride gas is preferably 5 to 15 sccm (standard cc per minute).
  • the flow rate of nitrogen trifluoride gas is preferably 5 to 15 sccm (standard cc per minute).
  • the flow rate of nitrogen trifluoride is less than 5 sccm, the etching rate of the silicon carbide single crystal becomes extremely slow as described above.
  • the flow rate of nitrogen trifluoride exceeds 15 sccm, it is preferable because spikes are generated on the surface of the silicon carbide single crystal as described above.
  • the gist of the present invention is a method for etching a silicon carbide single crystal, preferably having an RF power (reflected power) of 50 to: LOOW.
  • An RF power lower than 50W is not preferable because the etching rate is reduced.
  • the RF power exceeds 100 W the above-mentioned etching shape force S spike shape is not preferable.
  • the reaction time is preferably 4 to 15 minutes.
  • the gist of the present invention is a method for etching a silicon carbide single crystal that further obtains a smooth surface by further repeating an ion etching with a rare gas radical and a downflow etching with a nitrogen trifluoride gas.
  • the etched surface of the silicon carbide single crystal that has been subjected to plasma etching with a nitrogen trifluoride gas pressure of lOPa or higher and exhibits a spike shape, and thus ion etching with a rare gas radical and nitrogen trifluoride gas.
  • Down Flow Etching (Hereinafter also referred to as DFE) is preferably performed.
  • DFE refers to etching while reducing plasma damage to the sample.
  • the pressure of the argon gas when performing ion etching is preferably 0.1 to: LOPa.
  • the RF power is preferably 50 to L00W.
  • the reaction time is preferably 5 to 15 minutes.
  • the pressure of the nitrogen trifluoride gas at the time of downflow etching is 0.5 to 10 Pa.
  • the RF power is preferably 50 to L00W.
  • the reaction time is preferably 5 to 15 minutes.
  • the number of times that ion etching and downflow etching are repeated is preferably 40 times or more.
  • a so-called nitrogen trifluoride mixed gas in which oxygen gas is mixed with the nitrogen trifluoride gas is allowed to act on the silicon carbide single crystal to etch the silicon carbide single crystal, whereby the surface of the silicon carbide single crystal is obtained.
  • the resulting spike shape can be further reduced.
  • the oxygen gas concentration is more preferably 5 to 20%, particularly 10 to 20%.
  • the silicon carbide single crystal is etched by applying the nitrogen trifluoride mixed gas described above to the silicon carbide single crystal, ion etching using a rare gas radical and downflow etching using nitrogen trifluoride gas are repeated. May be further processed to obtain a smooth surface! /.
  • the repetition conditions of these ion etching and downflow etching are preferably the same as those described above.
  • the gist of the etching method of the silicon carbide single crystal is that the silicon carbide single crystal is selected from the 3C type, 4H type, and 6H type forces.
  • the silicon carbide single crystals there are many silicon carbide single crystals in addition to the above three types, but the surface roughness after surface treatment with nitrogen trifluoride by selective use of a silicon carbide single crystal selected from these three types. Etching can be performed extremely smoothly so that the thickness becomes ⁇ 150 nm or less.
  • the 4H-type silicon carbide single crystal has a wide band gap of 3.2 eV and few defects. In addition, since it has such excellent performance, large force and large diameter, and has recently been improved in performance, it is likely to be applied to power devices such as electric vehicles in the future.
  • the 6H-type silicon carbide single crystal has a slow electron transfer speed, but is similar to the 4H-type silicon carbide. Furthermore, the 3C silicon carbide single crystal has a narrow band gap of 2.9V. Although there are many crystal defects, it can be manufactured at a low temperature and has a large diameter. Therefore, it is likely to be used in general-purpose inverters that require cost merit.
  • silicon carbide single crystal is used, and etching is performed with nitrogen trifluoride or a mixed gas of nitrogen trifluoride containing oxygen gas by finding optimum conditions.
  • a single crystal can be obtained.
  • the nitrogen trifluoride pressure becomes lOPa or more under the above etching conditions, the etched surface becomes spiked.
  • the smoothness of the silicon carbide single crystal can be obtained by alternately repeating the Ar + ion etching process and the downflow etching process using nitrogen trifluoride a plurality of times. Since such smoothness can be obtained, application to power devices and power devices can be made even more reliable.
  • a 4H type silicon carbide single crystal, a 6H type silicon carbide single crystal, and a 3C type silicon carbide single crystal each having 7.0 X 5.0 X 1.0 (mm) were prepared, and the sample was introduced into the plasma chamber.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of the plasma chamber used in the experiment.
  • 1 is a gas inlet
  • 2 is a ground electrode
  • 3 is a sample
  • 4 is an RF electrode
  • 5 is a CCD camera
  • 6 is a flow controller
  • 7 is a chamber body
  • 8 is a valve
  • 9 is a flow meter
  • 10 ⁇ 13 represents argon (Ar) gas, oxygen (O 2) gas,
  • the chamber body 7 A storage tank for nitrogen (N) gas and nitrogen trifluoride (NF) gas.
  • Fig. 1 shows the force shown as the ground electrode on the upper side and the RF electrode on the lower side. Actually, the relationship between the two electrodes can be freely switched.
  • the RF power was adjusted to the minimum value using the Matching Unit MU-2 (manufactured by SAMCO International).
  • the sample was kept at 50 ° C by circulating cooling water at a constant temperature through the sample stage. After the etching was completed, vacuum evacuation for about 10 minutes was performed again, and the reaction with the sample was prevented by removing the active species remaining in the chamber. Then, H O in the atmosphere
  • the sample is checked after introducing N to latm.
  • the type of sample silicon carbide single crystal substrate
  • the flow rate of nitrogen trifluoride the pressure
  • the change in etching rate by changing the applied power and the smoothness (surface roughness) of the etched sample
  • Example 1 to Example 25 Comparative Example 1 to Comparative Example 7 It is summarized in Table 1.
  • the surface roughness of the silicon carbide single crystal subjected to the etching treatment was given as ⁇ when the surface roughness was within ⁇ 150 nm, and ⁇ was particularly within ⁇ 50 nm.
  • X was used when the surface roughness was greater than ⁇ 150 nm.
  • oxygen gas was mixed with nitrogen trifluoride gas at a predetermined pressure in Examples 10 and 11, and the oxygen gas concentration in this mixed gas was 10% and 20%, respectively, etching was performed.
  • Table 1 the type of sample (silicon carbide single crystal substrate), the flow rate of nitrogen trifluoride, the pressure, the change in etching rate by changing the applied power, and the smoothness (surface roughness) of the etched sample
  • Example 1 4H 0.5 0.5 1 0 1 00 ⁇ 7 00 1 0 ⁇
  • Example 2 4 H 1 1 0 1 00 ⁇ 6 50 1 0
  • Example 8 4H 2 1 0 7 5 500 1 0-Example 9 411 2 5 1 00 5 50 1 0
  • Example 10 4H 0.5 1 0 1 00 ⁇ 800 1 0 Oxygen concentration 10% ⁇ -fine 1 4H 0.5.1 0 1 00 ⁇ 7 50 1 0 Oxygen concentration 20% actual 12 6H 2 1 0 1 00 7 50 1 0 Oxygen concentration 10% Example 13 6H 2 1 0 1 00 700 1 0 Oxygen concentration 20% Example 14 3 C 3 1 ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ 700 1 ⁇ Acid concentration 10% Example 15 3 C 3 1 0 1 00 7 30 1 0 Oxygen concentration 20%
  • Example 21 3 C 0. 5 1 0 1 00 ⁇ 6 50 1 0
  • One-example 22 3 C 1 0 1 0 1 00 ⁇ 600 1 0
  • a silicon carbide single crystal is obtained using an oxygen-containing nitrogen trifluoride mixed gas in which an oxygen gas is mixed with a nitrogen trifluoride gas.
  • the two-step process of performing DFE was performed several times, changing the conditions. Examples 3 to 31 are shown in Table 3 as Comparative Examples 10 and 11.
  • Identification of chemical species in nitrogen trifluoride plasma and measurement of the concentration of the chemical species are performed by the following emission spectroscopic analysis method. went. The light emitted in the chamber was collected by a CCD camera through a Pyrex (registered trademark) glass observation window and received by a bundle fiber. The incident light was incident on a diffraction grating of a spectroscope controlled by a computer, and the doubled light was detected by a CCD element, converted into a digital signal, and then taken into a computer for monitoring.
  • the emission spectroscopic analysis method went. The light emitted in the chamber was collected by a CCD camera through a Pyrex (registered trademark) glass observation window and received by a bundle fiber. The incident light was incident on a diffraction grating of a spectroscope controlled by a computer, and the doubled light was detected by a CCD element, converted into a digital signal, and then taken into a computer for monitoring.
  • the sample was immersed for about 5 minutes to dissolve and remove the A1 mask on the sample surface.
  • the level difference between the etching surface generated by the above-described treatment and the surface not etched by the A1 masking treatment was measured with a laser displacement meter (manufactured by KEYENCE).
  • the etching rate in the text and the figure is a value obtained by dividing the level difference measured after the etching process by the etching time. Measurements are taken at 1000 locations, and the displayed values are the average values.
  • Fig. 2 shows the results of emission spectroscopic analysis in nitrogen trifluoride plasma under a nitrogen trifluoride pressure of 10 Pa, an applied power of 100 W, and a nitrogen trifluoride flow rate of lOsccm.
  • A No sample
  • b It is the result of having performed the emission spectroscopic analysis in the state which put the material. As can be seen from Fig. 2, when the sample was inserted, no new peak was observed.
  • the emission spectroscopic analysis was started 1 minute and 30 seconds after the plasma was induced. Since peak intensity depends on the number of particles, it is expressed here as concentration. First, when the sample is placed in the chamber and the nitrogen trifluoride pressure is changed under an applied power of 100 W and a nitrogen trifluoride flow rate of lOsccm, the peak intensity changes of N + ions and fluorine radicals are plotted.
  • the peak intensity of fluorine radicals increases greatly as the nitrogen trifluoride pressure increases from 2 Pa to 5 Pa. As the pressure increases, the nitrogen trifluoride pressure increases from 5 Pa to 20 Pa. Peak intensity gradually increased. For N + ions, the peak strength is up to lOPa.
  • nitrogen trifluoride plasma generated with no applied silicon carbide on the sample stage under applied power of 100W nitrogen trifluoride pressure of 10Pa, nitrogen trifluoride flow rate lOsccm
  • the time course of the assigned peak intensity was examined, and the results are shown in FIG.
  • the fluorine radical concentration was increased until the force was increased to about 4 minutes after the plasma was induced. Therefore, the etching time was set to 10 minutes, in which the dissociation of nitrogen trifluoride was sufficiently advanced, and the etching force could be measured sufficiently.
  • Etching was performed while changing the nitrogen trifluoride pressure from 2 Pa to 30 Pa under constant power of 100 W and nitrogen trifluoride flow rate lOsccm, and the etching rate of silicon carbide was measured. Shown in 5. As is clear from FIG. 5, the etching rate monotonously increased as the pressure decreased at a nitrogen trifluoride pressure of 2 Pa or lower, and as the pressure increased at a nitrogen trifluoride pressure of 3 Pa or higher.
  • FIG. 6 shows the etching rate when etching is performed while changing the applied power from 50 W to 130 W under constant nitrogen trifluoride flow rate of 10 sccm and nitrogen trifluoride pressure lOPa.
  • the nitrogen trifluoride pressure was set to lOPa because the spike shape, which is a needle-like projection, was formed on the silicon carbide surface, and the difference in spike shape relative to the applied power It is for observation.
  • the etching rate increased as the applied power increased.
  • the etching rate was obtained when the nitrogen trifluoride pressure was changed to 10 Pa and the nitrogen trifluoride flow rate lOsccm and the nitrogen trifluoride flow rate was changed from 2 sccm to 20 sccm and etching was performed.
  • the results are shown in FIG.
  • the etching rate is almost constant between 5 sccm and 15 sccm, and the etching rate increases when the nitrogen trifluoride flow rate further increases to 20 sccm. Increased.
  • Such an increase in etching rate is in good agreement with the increase in fluorine radicals.
  • Fig. 8 shows the relationship between the fluorine radical concentration and the etching rate for pressure change, applied power change, and flow rate change. From FIG. 8, in the case of pressure change, a high etching rate (53 6AZmin) was obtained even when the nitrogen trifluoride pressure was 2 Pa, even though the fluorine radical concentration was low. Except for the case where the nitrogen trifluoride pressure was 2 Pa, the etching rate increased as the fluorine radical concentration increased for any of the pressure, applied power, and nitrogen trifluoride flow rate.
  • FIG. 9 shows that N + ions are not limited to nitrogen trifluoride pressure of 2 Pa.
  • the etching rate increases as the N + ion concentration increases.
  • the etching rate is large.
  • the chemical species concentration in the plasma is low, the mean free path of the chemical species becomes longer, the kinetic energy when the cation collides with silicon carbide increases, and the physical energy is likely to proceed.
  • the same phenomenon should occur when the applied power is 50W and the flow rate is 2sccm. Since the acceleration of positive ions depends on the strength of the electric field in the ion sheath, an applied power of 1 OOW is necessary to obtain sufficient kinetic energy.
  • the fluorine radical changes when the applied power or flow rate is changed, and the etching rate increases as the fluorine radicals increase. Since a bon-rich silicon carbide surface is formed and countless spikes are formed over time, the mean free path of cations becomes shorter due to the increase in the concentration of chemical species in the plasma, and sufficient kinetic energy cannot be obtained. Therefore, the rate of carbon ablation by cations decreases, and as a result, etching of silicon by fluorine radicals is considered to proceed preferentially.
  • Figure 10 shows the SEM (Scanning Electron Microscope) applied power 100W, nitrogen trifluoride flow rate 10 (sccm), NF gas pressure (2, 10, 20Pa)
  • the nitrogen trifluoride flow rate is 10 (sccm)
  • the nitrogen trifluoride pressure is 2 Pa
  • the pressure of nitrogen trifluoride increases to 10 Pa and 20 Pa, it can be seen that the etched surface is spiked.
  • a silicon carbide single crystal having an extremely smooth surface can be obtained by plasma excitation of nitrogen trifluoride gas and etching.
  • the nitrogen trifluoride pressure exceeds lOPa under the above etching conditions, the etching surface has a spike-like force.
  • the Ar + ion etching process and the downflow etching process using nitrogen trifluoride are repeated alternately several times. This shows that a silicon carbide single crystal having an extremely smooth surface can be obtained.
  • the change in the etching rate accompanying the change in the oxygen concentration was investigated with the total pressure of 10 Pa, the applied power of 100 W, and the total flow rate of lOsccm and the etching time of 10 minutes and 60 minutes.
  • the results are shown in Fig. 11.
  • the total pressure was set to lOPa in order to make chemical etching the main reaction.
  • 10 minutes Compared to ching, the etching rate for SiC decreased at 60% for all oxygen concentrations.
  • the etching rate increased with increasing oxygen concentration in both 10 minutes and 60 minutes, and reached its maximum value when the oxygen concentration was 10%. As the oxygen concentration further increased, the etching rate decreased monotonically.
  • Figure 12 shows the results. First, the fluorine radical concentration increased as the oxygen concentration increased, and reached a maximum when 10% oxygen was added. As the oxygen concentration increased further, the fluorine radical concentration monotonously decreased. In contrast, at N + ion concentration, oxygen concentration is 0
  • the concentration is maximum at an oxygen concentration of 2%.
  • oxygen radicals As for oxygen radicals, the oxygen concentration gradually increased to 60%, and gradually decreased as the oxygen concentration increased further. From these results, it is considered that the etching rate of SiC increases due to the increase in fluorine radicals due to the addition of oxygen. However, when the oxygen concentration is 20% to 30%, the concentration of fluorine radicals is higher than that of NF plasma alone.
  • fluorine radicals have high surface charge density and large electrostatic repulsion between fluorine atoms, it is assumed that fluorine radicals are less likely to attack on the SiC surface where some CF bonds are formed. Is done.
  • oxygen radicals also have a high surface charge density, but since the bond energy between oxygen and carbon is larger than the bond energy between fluorine and carbon, oxygen radicals also attack the carbon where the CF bonds are dense, and oxygen Reaction between radicals and carbon occurs and is removed as CO. As a result, NF / O plasma is
  • a single-crystal silicon carbide with an extremely smooth surface can be obtained by alternately repeating the Ar + ion etching process and the downflow etching process using nitrogen trifluoride multiple times. To be able to be done.
  • FIG. 1 is a schematic view of a plasma chamber used in the present invention.
  • FIG. 2 A graph showing the results of emission spectroscopic analysis in nitrogen trifluoride plasma under an applied power of 100 W and a nitrogen trifluoride flow rate of lOsccm, where (a) is a graph without a sample, (b ) Shows a graph when a sample is put.
  • FIG. 4 Do not place silicon carbide on the sample stage under an applied power of 100 W, nitrogen trifluoride pressure of 10 Pa, and nitrogen trifluoride flow rate of lOsccm. , 703.7 The change over time in the peak intensity attributed to the fluorine radical at 73.7 nm was examined. It is a graph which shows the result.
  • FIG. 6 A graph showing the etching rate when etching is performed by changing the applied power from 50 W to 130 W under a constant nitrogen trifluoride flow rate of 10 sccm, nitrogen trifluoride pressure of 10 Pa, and a reaction time of 10 minutes. is there.
  • FIG. 7 When the etching rate of silicon carbide is measured by etching while changing the nitrogen trifluoride pressure from 2 Pa to 30 Pa, with the applied power of 100 W, the nitrogen trifluoride flow rate of 10 sccm, and the reaction time of 10 minutes. It is a graph which shows the result.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the fluorine radical concentration and the etching rate by pressure change, applied power change, and flow rate change.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between N + ion concentration and etching rate.
  • FIG. 10 is an SEM image of the sample surface after etching for 10 minutes under nitrogen trifluoride pressure of 2 Pa, lOPa, and 20 Pa.
  • FIG. 11 A diagram showing changes in etching rate accompanying changes in oxygen concentration under the conditions of a constant total pressure of 10 Pa, an applied power of 100 W, a total flow rate of lOsccm, and an etching time of 10 minutes and 60 minutes.
  • FIG. 12 A diagram showing the results of examining the concentration of chemical species in NF / O plasma by emission spectroscopic analysis under constant pressure of 10 Pa total pressure, applied power 100 W, and total flow rate lOsccm.
  • FIG. 13 A diagram showing the results of examining the concentration of chemical species in NF / O plasma by emission spectroscopic analysis under a constant total pressure of 5 Pa, applied power of 100 W, and total flow rate of lOsccm.

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Abstract

　半導体分野等を含め非常に応用の広い炭化珪素単結晶を得ること、及び、炭化珪素単結晶に三フッ化窒素プラズマを用いて平滑にできる炭化珪素単結晶のエッチング方法を提供する。 　平滑性（表面粗さ）が±１５０ｎｍ以内である炭化珪素単結晶及び当該材料を得るために、三フッ化窒素を含有するガスをプラズマ励起し炭化珪素単結晶の表面を平滑化する。なお、三フッ化窒素ガスの圧力が０．５～１０Ｐａであることが好ましい。また、前記三フッ化窒素ガスの流量が５～１５ｓｃｃｍであることが好ましい。                                                                                 

Description

炭化珪素単結晶及びそのエッチング方法
技術分野
[0001] 本発明は炭化珪素単結晶と、そのエッチング方法に関し、さらに詳しくいえば、炭 化珪素単結晶に三フッ化窒素を接触させた炭化珪素単結晶のエッチング方法に関 する。
背景技術
[0002] 現在、電気エネルギーの依存度は高まり、電力需要は長期に亘つて伸びていくこと が今後も予想される。電気エネルギーシステムにおいて、とりわけ電力変換損失が重 要な課題となっている。現在の半導体エレクトロニクスにおいて、最も一般的に利用さ れているシリコン半導体では物性値の面において理論限界にぶつ力ることが既に判 つており、これ以上の変換損失の低減、素子のさらなる高速動作化、高温動作化及 び高耐圧化は望めないという問題を抱えている。そこで、次世代の半導体材料として 炭化珪素が注目されている。
[0003] 炭化珪素はワイドバンドギャップ、高熱伝導度、低熱膨張率等の特徴を備えており 、将来、シリコンで補いきれない物性を有する半導体材料として高周波 ·高電力デバ イス、パワーデバイス等への応用が期待されている。し力しながら、炭化珪素は、その 高い熱化学的安定性のために微細加工が非常に困難であり、化学的なエッチング 処理をする場合、 600〜800°Cの高温を必要とすることに加え、等方性の断面形状 を示しやすい。一方、反応性イオンエッチング法などのドライエッチングでは、プラズ マ内に存在するカチオンによる物理的エッチングとラジカルによる化学的エッチング を同時に行うことが可能であり、選択比の高い異方比のエッチングを行うことができる とともに高い生産性を有している。半導体デバイスにおける高密度集積化がさらに進 んでいる現代では、より緻密な微細パターン力卩ェが要求されている。このため、エツ チング処理後の炭化珪素表面の平滑性も要求されている。なお、エッチング方法とし ては、上記反応性イオンエッチング法が半導体産業において主力となっている。上 述したようなプラズマによる炭化珪素のドライエッチングに関する研究で、フッ素系ガ スを用いたものとしては下記の非特許文献が例示できる。
非特許文献 l : P.H.Yih A. J. Steckel, J. Electrochem. Soc, 140, 1813 (1993) 非特許文献 2 : J. Sugiura, W. J. Lu, K. C. Cadien, and A. J. Steckel, J. Vac. Sci. Te chnol, B4, 349 (1986)
非特許文献 3 : J. W. Palmour, R. F. Davis, T. M. Wallet, and K. B. Bhasm, J. Vac. S ci. TechnoL, A4, 590 (1986)
非特許文献 4 : G. Kelner, S. C. Binari, and P. H. Klein, J. Electrochem. Soc, 137, 2 13 (1990)
非特許文献 5 : J. W. Palmour, R. F. Davis, P. AstelFBurt, and P. Blackborow, Mater . Res. Soc. Symp. Proc, 76, 185 (1987)
非特許文献 6 :W.— S. Pan and A. J. Steckel, J. Electrochem. Soc, 137 213 (1990) 非特許文献 7 : R. Padiyath, R. L. Wright, M. I. Caudhry, and S. V. Babu, Appl. Phys . Lett., 58, 1053 (1991)
非特許文献 8 : Wang J. J" Lambers E. S" Pearton S. J" Ostling M., Zetterling C. M ., Grow J. M., Ren F" and Shul R. J., Vac. Sci. TechnoL, A16, 2204 (1198) 非特許文献 9 : G. Kelner, S. C. Binari, and P. H. Klen, J. Electrochem. Soc, 134, 2 53 (1987)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 一般に、三フッ化窒素ガス等のフッ素含有ガスのプラズマを炭化珪素に接触させる 場合、そのフッ素含有ガスのプラズマ接触のさせ方によっては炭化珪素単結晶の表 面にスパイク（spike)と呼ばれる所謂凹凸が生じることが知られている。上記各々の 非特許文献は各種フッ素含有ガスの種類を変えることによって炭化珪素の表面をェ ツチングできるという記載はあるものの、当該炭化珪素単結晶の表面を精密にエッチ ングするための手段にっ 、ては何ら開示されて 、な 、。
[0005] 本発明は、平滑性に優れた炭化珪素単結晶及び三フッ化窒素プラズマを用いて 炭化珪素単結晶の表面を精度良くエッチングできる炭化珪素単結晶のエッチング方 法を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0006] 上記課題を解決するために、本発明者らは炭化珪素単結晶の表面に接触させるェ ツチング条件を縷縷検討することによって表面が平滑な炭化珪素単結晶のエツチン グ方法を見出し本発明を完成するに至ったものである。
[0007] 本発明の炭化珪素単結晶は、原子間力顕微鏡による平滑性 (表面粗さ）が ± 150n m以内のものである。
[0008] また、本発明は、三フッ化窒素プラズマを用いて炭化珪素単結晶の表面をエツチン グする炭化珪素単結晶のエッチング方法を要旨とする。また、三フッ化窒素ガスの圧 力が 0. 5〜： LOPaであることが好ましい炭化珪素単結晶のエッチング方法を要旨とす る。三フッ化窒素ガスの圧力が 0. 5Paよりも低いと炭化珪素単結晶の表面を十分に 平滑ィ匕できない。また、三フッ化窒素の圧力が lOPaを超えると炭化珪素単結晶の表 面にスパイクが発生するので好ましくな 、。
[0009] さらに、本発明は、三フッ化窒素ガスの流量が 5〜15sccm (standard cc per minute)であることが好ましい炭化珪素単結晶エッチング方法も要旨とする。三フッ 化窒素の流量が 5sccmよりも少なくなると、上述したように炭化珪素単結晶のエッチ ング速度が極めて遅くなる。逆に三フッ化窒素の流量が 15sccmを超えると前述した ように炭化珪素単結晶の表面にスパイクが発生するため好ましくな 、。
[0010] さらに、本発明は、 RFパワー（reflected power：印加電力）が 50〜： LOOWである ことが好ましい炭化珪素単結晶のエッチング方法を要旨とする。 RFパワーが 50Wよ りも低いとエッチング速度が小さくなるので好ましくない。また、 RFパワーが 100Wを 超えると上記エッチング形状力 Sスパイク形状となるので好ましくない。なお、反応時間 は 4〜 15分が好ましい。
[0011] また、本発明は、希ガスラジカルによるイオンエッチングと、三フッ化窒素ガスによる ダウンフローエッチングとを繰り返す処理をさらに行い平滑表面を得る炭化珪素単結 晶のエッチング方法を要旨とする。
[0012] 特に、三フッ化窒素ガスの圧力を lOPa以上としてプラズマエッチングされ、スパイク 状を呈した炭化珪素単結晶エッチング面にっ 、て、希ガスラジカルによるイオンエツ チングと、三フッ化窒素ガスによるダウンフローエッチング（Down Flow Etching) (以下、 DFEともいう）とを繰り返す処理を行うことが好ましい。ここで、 DFEとは試料 へのプラズマによるダメージを低減しつつエッチングすることをいう。
なお、イオンエッチングを行う際のアルゴンガスの圧力は 0. 1〜： LOPaであることが 好ましぐ RFパワーは 50〜： L00Wであることが好ましい。反応時間は 5〜15分である ことが好ましい。
また、ダウンフローエッチングを行う際の三フッ化窒素ガスの圧力は 0. 5〜10Paで あることが好ましぐ RFパワーは 50〜： L00Wであることが好ましい。反応時間は 5〜1 5分であることが好ましい。
また、イオンエッチングとダウンフローエッチングとを繰り返す回数は 40回以上であ ることが好ましい。
[0013] また、酸素ガスを前記三フッ化窒素ガスに混合したいわゆる三フッ化窒素混合ガス を炭化珪素単結晶に作用させて炭化珪素単結晶をエッチングさせることによって、炭 化珪素単結晶表面に生じるスパイク形状をさらに低減できる。なお、酸素ガスの濃度 は、 5〜20%、特に 10〜20%とすることがさらに好ましい。
[0014] 上述した三フッ化窒素混合ガスを炭化珪素単結晶に作用させて炭化珪素単結晶 をエッチングさせた後、希ガスラジカルによるイオンエッチングと、三フッ化窒素ガス によるダウンフローエッチングとを繰り返す処理をさらに行い平滑表面を得ることとし てもよ!/、。これらのイオンエッチング及びダウンフローエッチングの繰り返し条件は上 述したものと同様であることが好ましい。
[0015] また、炭化珪素単結晶は 3C型、 4H型、 6H型力 選ばれたものである炭化珪素単 結晶のエッチング方法を要旨とする。炭化珪素単結晶自体は上述した 3種類以外に も多々あるが、この 3種類のうちから選ばれた炭化珪素単結晶を選択使用により三フ ッ化窒素で表面処理を行った後の表面粗度が ± 150nm以下となるように極めて平 滑にエッチングが可能となる。 4H型の炭化珪素単結晶は、バンドギャップが 3. 2eV と広く欠陥が少ない。また、このような優れた性能を持ち、し力も大口径ィ匕が可能で最 近高性能化してきているため将来電気自動車等のパワーデバイスに応用させる可能 性が高い。 6H型炭化珪素単結晶は電子移動速度は遅いが 4H型構造の炭化珪素 に準じるものである。さらに 3C型炭化珪素単結晶は、バンドギャップが 2. 9Vと狭く結 晶欠陥も多いが低温で製造可能であり大口径ィ匕が可能であるのでコストメリットが要 求される汎用インバータ等に利用される可能性が高い。
発明の効果
[0016] 本発明では、炭化珪素単結晶を用い、最適な条件を見出すことによって三フツイ匕 窒素又は酸素ガス含有三フッ化窒素混合ガスによるエッチング処理を行ったので、 表面が極めて平滑な炭化珪素単結晶を得ることが可能となる。また、前記エッチング 条件で三フッ化窒素圧力が lOPa以上になると、エッチング面はスパイク状となる。そ の場合も Ar+イオンエッチング処理と三フッ化窒素によるダウンフローエッチング処理 とを交互に複数回繰り返すことにより炭化珪素単結晶の平滑性を得ることができる。こ のような平滑性を得られるが故に電力デバイス、パワーデバイスへの適用を一層確実 なちのとすることができる。
実施例
[0017] 以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例 に限定されるものではない。
(炭化珪素単結晶試料の準備及び装置内への導入）
各々 7. 0 X 5. 0 X 1. 0 (mm)の 4H型炭化珪素単結晶、 6H型炭化珪素単結晶、 3C型炭化珪素単結晶を準備し、上記試料をプラズマチャンバ一に導入した。
実験に用いたプラズマチャンバ一の概略図を図 1に示す。 1はガス導入口、 2はァ ース電極、 3は試料、 4は RF電極、 5は CCDカメラ、 6は流量制御計、 7はチャンバ一 本体、 8は弁、 9は流量計、 10〜13はそれぞれアルゴン (Ar)ガス、酸素（O )ガス、
2 窒素（N )ガス、三フッ化窒素（NF )ガスの貯溜タンクである。チャンバ一本体 7はス
2 3
テンレス鋼（SUS304)であり、チャンバ一本体 7側面力も突出する筒状の窓部 7aが 設けられている。この窓部 7aは、 CCDカメラ 5によって内部を観察できるように、最外 端部分にガラス等の透明部材が嵌め込まれて形成されている。また、チャンバ一本 体 7の窓部 7aと反対側には、 RF電極 4を電力源につなぐための配線が通る筒部 7b が設けられている。図 1は上側をアース電極、下側を RF電極と示してある力 実際に は 2つの電極の関係を自由に切替できる。
各々の試料を下側の RF電極上に置いてプラズマを誘起すると、電子とイオンの易 動度の違いにより、 RF電極の周囲にはイオンシースと呼ばれる空間電荷領域が形成 され、ほぼ電解が一様に変化する領域となる。プラズマ領域内に発生した陽イオンが イオンシース領域内に突入すると、領域内に発生している垂直な電場により、イオン は試料に垂直方向に加速されて入射し、物理的な衝突が起こる。
一方、プラズマ中のラジカル等の中性分子は、方向性を持たずに入射し、化学的 な反応を起こす。つまり、物理的エッチングと化学的エッチングの特徴を併せ持った 反応性イオンエッチングを行うことができる。ロータリーポンプ及び油拡散ポンプによ りチャンバ一下部力 真空排気できる構造になっており、その到達真空度は、 1. 3 X 103Paである。エッチング室から油拡散ポンプの間に液体窒素トラップを介することに より、エッチング中に解離した反応性ガスが油拡散ポンプ、又はロータリーポンプに 流入する量を低減でき、圧力が 1. 33 X 10— 3Paになるまで真空排気を行い、さらに 6 0分間そのまま真空排気を続けた。
(エッチング処理方法）
真空排気後、ニードルバルブ (小島製作所 (株)製、 KOFLOC model RK—12 00)で三フッ化窒素 (三井化学 (株)製)を所定の圧力に調整してから 5分間放置し、 流量の安定後、 13. 56MHzの RFプラズマを誘起させた。
また、同時に Matching Unit MU— 2 (SAMCOインターナショナル社製）を 用いて RFパワーが最小値になるように調整した。
プラズマ誘起中、試料台に一定温度の冷却水を循環させることにより試料を 50°C に保った。エッチング終了後、再び 10分間程度の真空排気を行い、チャンバ一内に 残存した活性種を取り除くことにより、試料との反応を防いだ。その後、大気中の H O
2 や Oの吸着の影響をできる限り避けるために、 Nを latmまで導入した後に試料をチ
2 2
ヤンバー力も取り出した。同じぐ大気の影響を避けるため、取り出した試料を直ちに 乾燥剤と酸素吸収剤の入った真空デシケーター (到達真空度 1. 33 X 102Pa)に保 存した。
また、試料の種類 (炭化珪素単結晶基材)、三フッ化窒素の流量、圧力、印加電力 を変更することによるエッチング速度の変化、エッチングされた試料の平滑性 (表面 粗さ）を原子間力顕微鏡で測定し、実施例 1〜実施例 25、比較例 1〜比較例 7として 表 1にまとめた。このとき、エッチング処理された炭化珪素単結晶の表面粗さは、 ± 1 50nm以内のものを〇、その中でも特に ± 50nm以内のものを◎とした。一方、表面 粗さが ± 150nmよりも大きいものは Xとした。また、実施例 10、 11に所定圧力の三 フッ化窒素ガスに酸素ガスを混合し、この混合ガスにおける酸素ガスの濃度がそれぞ れ 10%、 20%となるようにしてエッチングした場合のものも表 1に示す。
[表 1]
炭化珪素 化室素 R F エツチング面 反応時間 備考 結品構造 圧力 流量 平滑性 エッチ '速度 vmm)
(Pa) (sccm) (W) CA/min)
実施例 1 4H 0. 5 1 0 1 00 〇 7 00 1 0 ― 実施例 2 4 H 1 1 0 1 00 〇 6 50 1 0
実施例 4 H 2 1 0 1 00 ◎ 550 1 0
実施例 4 6H 2 1 ϋ 1 ϋ ϋ © 630 1 0
魏例 δ 3 C 2 1 0 1 00 620 1 0
実施例 6 4H 1 0 1 0 1 00 〇 500 1 0
実施例 Ί 4H 2 1 5 1 00 〇 600 1 0
実施例 8 4H 2 1 0 7 5 500 1 0 ― 実施例 9 411 2 5 1 00 5 50 1 0
実施例 10 4H 0. 5 1 0 1 00 〇 800 1 0 酸素濃度 10% 吏-細 1 4H 0. 5 1 0 1 00 〇 7 50 1 0 酸素濃度 20% 実細 12 6H 2 1 0 1 00 7 50 1 0 酸素濃度 10% 実施例 13 6H 2 1 0 1 00 700 1 0 酸素濃度 20% 実施例 14 3 C 3 1 ϋ 1 ϋ ϋ © 700 1 ϋ 酸 濃度 10% 実施例 15 3 C 3 1 0 1 00 7 30 1 0 酸素濃度 20%
¾施例 16 6 H υ. 5 1 0 1 00 〇 6 50 1 0
^施例 17 6 H \ 0 1 1 00 〇 6 00 1 0
実施例 18 6 II 2 5 1 00 〇 5 60 1 0
実施例 19 ii H 0. 5 1 0 60 〇 550 I 0
実譲 20 6H 0. 5 1 0 80 〇 6 00 1 0
実施例 21 3 C 0. 5 1 0 1 00 〇 6 50 1 0 一 支-施例 22 3 C 1 0 1 0 1 00 〇 600 1 0
実施例 23 3 C 2 5 1 ϋ ϋ 〇 600 1 0
実施例 24 3 C 'λ 1 0 8 0 © 6 50 0
例 25 3 C 2 1 5 1 00 〇 600 1 0
比較例 1 4H 2 1 0 40 300 1 0
比較例 2 4H 2 】 0 1 30 600 1 0
比較例 3 4 II 1 0 1 0 1 20 500 1 0 ― 比較例 4 4 H 20 1 0 1 00 6 00 1 0
比較例 5 4 H 2 2 ϋ 1 υ 0 6 00 1 0
比較例 6 4H 2 1 00 4 50 1 0
比較例 7 4 H 0. 1 1 0 1 00 〇 400 1 0
注 1 ) 平滑性：◎印 ± 50 n m以内、 〇印 50 n mより大で 1 50 n m以内、
X印 ± 1 50 n mより大
また、比較実験とするために 4H型炭化珪素単結晶を用い、本発明のエッチング条 件の範囲内で条件を変化させてエッチング処理を行った。さらに、スパイク状を呈し た単結晶炭化珪素表面のさらなる平滑化 (原子間力顕微鏡で測定)についても調査 した。すなわち、三フッ化窒素を導入する前に、予め 3Paの Ar+イオン (希ガスの一例 )だけで炭化珪素単結晶の表面をスパッタリング処理し、その後、三フッ化窒素で DF E処理を行った。この、 Ar+イオンによるスパッタリングと、その後に続くフッ素ラジカル (DFEにより発生するフッ素ラジカル）による 2段階処理の繰り返し回数、炭化珪素単 結晶試料の平滑性を調べ実施例 26〜28、比較例 8、比較例 9として表 2に示した。
[0021] [表 2]
Figure imgf000011_0001
注 2 ) 平滑性： ◎印 ± 5 0 n m以内、 〇印 5 0 n mより大で 1 5 0 n m以内、
印 ± 1 5 0 n mより大
[0022] また、上記と同様の炭化珪素単結晶のイオンエッチングを行った後、三フッ化窒素 ガスに酸素ガスを混合させた、酸素含有三フッ化窒素混合ガスを用いて、炭化珪素 単結晶の DFEを行うという 2段階処理を複数回、条件を変化させて行った。実施例 2 9〜31、比較例 10、比較例 11として表 3に示す。
[0023] [表 3]
Figure imgf000011_0002
注 ) 平滑性： ©印 以内、 〇印 より人で 以内、
印 ± より大 [0024] 次に、三フッ化窒素プラズマ中の化学種の特定及びその化学種濃度の測定と、ェ ツチング速度の測定とについて説明する。まず、これらの測定等に用いた方法の説 明をする。
(三フッ化窒素プラズマ中の化学種の特定及びその化学種濃度の測定の方法） 三フッ化窒素プラズマ中の化学種の特定及びその化学種濃度の測定を以下のよう な発光分光分析法によって行った。チャンバ一内で発光した光をパイレックス (登録 商標)ガラス製の観察窓から CCDカメラにより集光し、バンドルファイバにより受光し た。それをコンピュータ制御された分光器の回折格子に入射し、光倍増したものを C CD素子で検出、デジタル信号に変換の後、コンピュータに取り込みモニターした。 分光器及び周辺機器には、 SPG— 120PM、 AT— 120PM、 AT— 120PL、 AT— 100AP、 AT— 100PCC (島津製作所 (株)製)を使用した。本実験では 353. 2nm の N+イオン及び 703. 7nmのフッ素ラジカルに帰属されるスペクトルに注目した。
[0025] (エッチング速度の測定方法）
一連のフォトリソグラフィー技術により炭化珪素単結晶表面に A1マスク (二ラコ（株） 製 99. 99%)のパターユングを行った。エッチング速度を求めるために、それらの試 料をエッチングした後、リン酸溶液（H PO： HNO： CH COOH :H 0 = 8 : 3 : 1 : 1)
3 4 3 3 2
中に約 5分間浸し、試料表面の A1マスクを溶解除去した。上述の処理で生じたエツ チング面と A1マスキング処理によりエッチングされなかった面との段差をレーザー変 位計 (KEYENCE (株)製）により測定した。
エッチング時間の設定にあたっては、レーザー変位計による測定が可能となる 100 nm以上の段差となる必要があるため、 10分間以上と定めた。なお、文中及び図中 のエッチング速度は、エッチング処理後に測定された段差をエッチングした時間で除 した値である。また、測定は 1000個所で行い、表示された値はそれらの平均値であ る。
[0026] 次に、上記各測定の結果とその考察について述べる。
(化学種の特定とその化学種濃度の測定についての結果と考察）
三フッ化窒素圧力 10Pa、印加電力 100W、三フッ化窒素流量 lOsccmの下、三フ ッ化窒素プラズマ中の発光分光分析の結果を図 2に示す。（a)は試料なし、（b)が試 料を入れた状態で発光分光分析を行った結果である。図 2から判るように、試料を入 れることによって新たなピークは観察されな力つた。
し力しながら、試料を入れることによってフッ素ラジカル (F')の発光強度が減少した 。 350nm力ら 400nm付近〖こ N+イオン、 N +イオン、 Nなどの窒素系に帰属されるピ
2 2
ーク、 600nmから 750nm付近にフッ素ラジカルに帰属されるピークが確認された。 NFプラズマ中でのフッ素ラジカルと窒素イオンの生成反応は以下のように示されて
3
いる。
また、炭化珪素のエッチングを行うことにより N +イオン及びフッ素ラジカルが大量に
2
消費されることから、それらの化学種が主に炭化珪素のエッチングを行って 、るとさ れる。
NF→ NF - +F- (1)
3 2
NF ·→ NF- +F- (2)
2
NF-→ N- +F- (3)
NF-→ N+ + F- +e (4)
Ν·→ N+ + e (5)
2Ν·→ N (6)
2
N→ N + + e (7)
2 2
そこで、本実験で濃度の測定を行う際にも 353. 2nmの N+イオンに帰属されるピー クと 703. 7nmのフッ素ラジカルに帰属されるピークに着目し、 N +イオンとフッ素ラジ
2
カルの濃度を測定して炭化珪素の反応性イオンエッチングにおけるエッチング速度 及びスパイク形成に及ぼすィ匕学種濃度の依存性について調べた。
発光分光分析を開始する際には、プラズマを誘起させてから 1分 30秒後とした。ま た、ピーク強度は粒子数に依存するため、ここでは濃度として表現する。まず、チャン バー内に試料を設置し、印加電力 100W、三フッ化窒素流量 lOsccmの下で三フッ 化窒素圧力を変化させたときの N +イオン及びフッ素ラジカルのピーク強度変化を図
2
3に示す。
フッ素ラジカルは三フッ化窒素圧力が 2Paから 5Paまで増加するにつれてピーク強 度も大きく増加し、三フッ化窒素圧力 5Paから 20Paにかけては、圧力の増加につれ て緩やかにピーク強度が増加した。また、 N +イオンについては lOPaまではピーク強
2
度が大きく増カロしたが、三フッ化窒素圧力がさらに増加するとピーク強度は徐々に増 カロした。このことから三フッ化窒素圧力の増加に伴ってプラズマ中の化学種の濃度も 増加することがわかる。
[0027] (エッチング速度測定にっ 、ての結果と考察）
印加電力 100W、三フッ化窒素圧力 10Pa、三フッ化窒素流量 lOsccmの下で、試 料台に炭化珪素を設置しない状態で発生させた三フッ化窒素プラズマにおいて、 70 3. 7nmのフッ素ラジカルに帰属されるピーク強度の経時変化を調べ、その結果を図 4に示す。フッ素ラジカル濃度は、プラズマを誘起させて力 約 4分までは増加してい た力 それ以上ではほぼ一定になった。そのため、エッチング時間は、三フッ化窒素 の解離が十分に進んでおり、し力もエッチング深さの測定が十分に行いうる 10分間と した。
[0028] 印加電力 100W、三フッ化窒素流量 lOsccmと一定の下、三フッ化窒素圧力を 2P aから 30Paまで変化させてエッチングを行 、、炭化珪素のエッチング速度を測定し、 その結果を図 5に示す。図 5から明らかなように三フッ化窒素圧力 2Pa以下では圧力 の減少につれて、また、三フッ化窒素圧力 3Pa以上では圧力の増加につれてエッチ ング速度は 、ずれも単調に増加した。
[0029] 次に、三フッ化窒素流量 10sccm、三フッ化窒素圧力 lOPaと一定の下、印加電力 を 50Wから 130Wまで変化させてエッチングを行った場合のエッチング速度を図 6に 示す。この際、三フッ化窒素圧力を lOPaに設定したのは、針状の突起物であるスパ イクが炭化珪素表面に形成される三フッ化窒素圧力下において、印加電力に対する スパイクの形状の違いも観察するためである。図 6から判るように、印加電力の増加に 伴ってエッチング速度も増加して 、た。
[0030] 次に、三フッ化窒素圧力 10Pa、三フッ化窒素流量 lOsccmと一定にして、三フッ化 窒素流量を 2sccmから 20sccmまで変化させてエッチングした際の、エッチング速度 を求め、得られた結果を図 7に示した。 5sccmまでは三フッ化窒素流量の増加につ れてエッチング速度も増加する力 5sccmから 15sccmの間では、エッチング速度は ほぼ一定であり、三フッ化窒素流量がさらに 20sccmまで増加するとエッチング速度 増加した。このようなエッチング速度の増加傾向は、フッ素ラジカルの増加傾向によく 一致している。
[0031] フッ素ラジカル濃度とエッチング速度との関係を圧力変化、印加電力変化、流量変 化について、まとめて図 8に示した。図 8から、圧力変化の場合では、三フッ化窒素圧 力 2Paの場合、フッ素ラジカル濃度が低いにもかかわらず、高いエッチング速度（53 6AZmin)が得られた。三フッ化窒素圧力 2Paの場合を除けば、圧力、印加電力及 び三フッ化窒素流量変化の何れについても、フッ素ラジカル濃度の増加につれて、 エッチング速度も増加することがわ力つた。
[0032] 図 9に N +イオンの場合においても、三フッ化窒素圧力 2Paの場合に限らない、 N +
2 2 イオン濃度とエッチング速度との関係を示す。 N +イオンの場合においても、三フツイ匕
2
窒素圧力 2Paの場合に限らず、 N +イオン濃度の増加につれて、エッチング速度も増
2
カロしていた。ところで、三フッ化窒素圧力 2Paの場合のほか印加電力 50Wや流量 2s ccmの場合にもフッ素ラジカル濃度と N +イオン濃度は低いが、三フッ化窒素圧力 2P
2
aの場合のみがエッチング速度が大きい。プラズマ中の化学種濃度が低い場合には 、化学種の平均自由行程が長くなり、陽イオンが炭化珪素に衝突する際の運動エネ ルギーも増加し、物理的エネルギーが進行しやすくなると考えられ、印加電力 50W や流量 2sccmの場合も同様の現象が起こるはずである。陽イオンの加速はイオンシ ース内の電場の強さに依存するため、十分な運動エネルギーが得られるためには、 1 OOWの印加電力が必要である。
[0033] 三フッ化窒素圧力 2Paにおいては、プラズマ中の化学種の濃度が低いために、 N +
2 イオンなどの陽イオンの平均自由行程が増大する。つまり、 RF電極の負バイアス電 位によって陽イオンが加速される距離が長くなり、運動エネルギーも増大すると考え られる。そのため、フッ素との結合エネルギーの違い（結合エネルギー； Si— F: 130k cal/mol, C— F: 107kcalZmol)から三フッ化窒素圧力 2Paではエッチングされ にくい炭素が、陽イオンによる物理的エッチングによって効率的に除去されることにな り、平滑な表面と高!、エッチング速度が得られたのである。
一方、三フッ化窒素圧力 lOPaの下では、印加電力や流量を変化させるとフッ素ラ ジカルが変化し、フッ素ラジカルの増加につれてエッチング速度は増加する力 カー ボンリッチな炭化珪素表面が生成し、やがて無数のスパイクが形成されることから、プ ラズマ中の化学種濃度の増加によって陽イオンの平均自由行程が短くなり十分な運 動エネルギーが得られなくなるために、陽イオンによる炭素のアブレーシヨン速度が 減少し、その結果、フッ素ラジカルによる珪素のエッチングが優先的に進行するもの と考えられる。
[0034] 図 10に SEM (Scanning Electron Microscope :走査電子顕微鏡）を用いて、 印加電力 100W、三フッ化窒素流量 10 (sccm)、 NFガスの各圧力（2、 10、 20Pa)
3
の条件で 10分間エッチングされた炭化珪素単結晶試料の表面をそれぞれ撮影した 写真（SEM像）を示す。図 10より、印加電力 100W、三フッ化窒素流量 10 (sccm)の 条件で、三フッ化窒素圧力 2Paの条件のものは、炭化珪素単結晶試料表面にはス パイクが形成されていないことがわかる。しかし、三フッ化窒素圧力が 10Pa、 20Paと 高くなるとエッチング面がスパイク状になっていることがわかる。
[0035] したがって、三フッ化窒素ガスをプラズマ励起しエッチングすることによって、表面が 極めて平滑な炭化珪素単結晶が得られることがわかる。また、前記エッチング条件で 三フッ化窒素圧力が lOPa以上になると、エッチング面はスパイク状となる力 その場 合も Ar+イオンエッチング処理と三フッ化窒素によるダウンフローエッチング処理とを 交互に複数回繰り返すことにより、表面が極めて平滑な炭化珪素単結晶を得られるこ とがわかる。
[0036] 次に、酸素含有三フッ化窒素混合ガスのプラズマ中のエッチング速度の測定と、化 学種の特定及びその化学種濃度の測定とを行った。測定方法は上述したものと同様 であるので説明を省略する。なお、化学種の特定及びその化学種濃度の測定の際、 N +イオン、フッ素ラジカルおよび酸素ラジカルについては、それぞれ、 353. 2nm、 7
2
03. 7nmおよび 777nmのスペクトルに注目した。
[0037] (エッチング速度測定にっ 、ての結果と考察）
全圧 10Pa、印加電力 100W、全流量 lOsccmと一定の下、エッチング時間 10分間 および 60分間において、酸素濃度の変化に伴うエッチング速度の変化について調 ベた。その結果を図 11に示す。ここで、全圧を lOPaと設定したのは、化学的なエツ チングが主な反応となるようにするためである。図 11からわ力るように、 10分間のエツ チングの場合に比べ、 60分間のエッチングでは、すべての酸素濃度で SiCのエッチ ング速度は減少していた。し力しながら、エッチング速度は、 10分間と 60分間のいず れの場合にも、酸素濃度が増加するにつれて増大し、酸素濃度が 10%のときに最大 値を示した。また、酸素濃度がさらに増加すると、エッチング速度はかえつて単調に 減少した。
[0038] (化学種の特定とその化学種濃度の測定にっ 、ての結果と考察）
上記の条件の下、発光分光分析法により NF /Oプラズマ中の化学種濃度を調べ
3 2
た結果を図 12に示す。まず、フッ素ラジカル濃度については、酸素濃度の増加に伴 つて増加し、 10%の酸素添加で最大となった。酸素濃度がさらに増加するとフッ素ラ ジカル濃度は単調に減少した。それに対し、 N +イオン濃度においては、酸素濃度 0
2
%から 10%の場合ではピーク強度が装置の検出できる上限を越えていまい、それ以 上の高い濃度は測定できな力つたが、図 13に示したように、 NF圧力 5Paの下で、 N
3
+イオン濃度を測定した場合、その濃度は、酸素濃度 2%で最大となり、酸素濃度が
2
さらに増加すると単調に減少した。また、フッ素ラジカル濃度は、 NF圧力 lOPaの場
3
合と同じぐ酸素濃度 10%で最大となった。以上のことから、 NF圧力 lOPaにおいて
3
も、 N +イオン濃度は NF圧力 5Paの場合と同じ傾向を示すものと考えられる。最後に
2 3
、酸素ラジカルについては、酸素濃度 60%までは緩やかに増加し、酸素濃度がさら に増加すると徐々に減少した。これらの結果から、酸素を添加したことによるフッ素ラ ジカルの増加によって SiCのエッチング速度は増加すると考えられる。し力しながら、 酸素濃度 20%から 30%の場合、 NFプラズマのみの場合よりも、フッ素ラジカル濃
3
度が低いにもかかわらず、エッチング速度が大き力つた。
[0039] フッ素ラジカルは表面電荷密度が高ぐフッ素同士の静電反発が大きいため、 SiC 表面上で、ある程度 C F結合が生成された部分には、フッ素ラジカルの攻撃が起こ りにくくなることが推察される。一方、酸素ラジカルも表面電荷密度が高いが、酸素と 炭素の結合エネルギーがフッ素と炭素の結合エネルギーに比べ大きいことから、 C F結合が密集している部分の炭素にも酸素ラジカルが攻撃し、酸素ラジカルと炭素と の反応が起こって COとして除去されやすぐその結果、 NF /Oプラズマではエツ
3 2
チング速度の増加と Spike形成の抑制が起こったと推察される。つまり、酸素を添カロ した場合、フッ素ラジカルの増加によるば力りでなぐ酸素ラジカルも SiCの炭素の部 分と反応して COとして除去するため、 SiCのエッチング速度に大きく影響を及ぼす ことがわかる。これらにより、酸素含有三フッ化窒素混合ガスをプラズマ励起しエッチ ングすることによって、表面が極めて平滑な炭化珪素単結晶が得られることがわかる
。また、エッチング面がスパイク状であっても、 Ar+イオンエッチング処理と三フッ化窒 素によるダウンフローエッチング処理とを交互に複数回繰り返すことにより、表面が極 めて平滑な炭化珪素単結晶を得られることがわ力る。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明に用いるプラズマチャンバ一の概略図である。
[図 2]印加電力 100W、三フッ化窒素流量 lOsccmの下、三フッ化窒素プラズマ中の 発光分光分析の結果を示すグラフであって、（a)が試料を入れない場合のグラフ、 (b )が試料を入れた場合のグラフを示す。
[図 3]印加電力 100W、三フッ化窒素流量 10sccm、反応時間 10分間の下で三フッ 化窒素圧力を変化させたときの N +イオン及びフッ素ラジカルのピークの強度変化を
2
示すグラフである。
[図 4]印加電力 100W、三フッ化窒素圧力 10Pa、三フッ化窒素流量 lOsccmの下で 、試料台に炭化珪素を設置しな!ヽ状態で発生させた三フッ化窒素プラズマにお 、て 、 703. 7nmのフッ素ラジカルに帰属されるピーク強度の経時変化を調べた。その結 果を示すグラフである。
[図 5]印加電力 100W、三フッ化窒素流量 10sccm、反応時間 10分間と一定の下、 三フッ化窒素圧力を 2Paから 30Paまで変化させてエッチングを行 、、炭化珪素のェ ツチング速度を測定し、その結果を示すグラフである。
[図 6]三フッ化窒素流量 10sccm、三フッ化窒素圧力 10Pa、反応時間 10分間と一定 の下、印加電力を 50Wから 130Wまで変化させてエッチングを行った場合のエッチ ング速度を示すグラフである。
[図 7]印加電力 100W、三フッ化窒素流量 10sccm、反応時間 10分間と一定の下、 三フッ化窒素圧力を 2Paから 30Paまで変化させてエッチングを行い炭化珪素のエツ チング速度を測定した場合の結果を示すグラフである。 [図 8]フッ素ラジカル濃度とエッチング速度との関係を圧力変化、印加電力変化、流 量変化にっ 、て示したグラフである。
[図 9]N +イオン濃度とエッチング速度との関係を示すグラフである。
2
[図 10]2Pa、 lOPa及び 20Paの三フッ化窒素圧力下で 10分間エッチングを行った後 の試料表面の SEM像である。
[図 11]全圧 10Pa、印加電力 100W、全流量 lOsccmと一定の下、エッチング時間 10 分間および 60分間において、酸素濃度の変化に伴うエッチング速度の変化を示す 図である。
[図 12]全圧 10Pa、印加電力 100W、全流量 lOsccmと一定の下、発光分光分析法 により NF /Oプラズマ中の化学種濃度を調べた結果を示す図である。
3 2
[図 13]全圧 5Pa、印加電力 100W、全流量 lOsccmと一定の下、発光分光分析法に より NF /Oプラズマ中の化学種濃度を調べた結果を示す図である。
3 2
符号の説明
1 ガス導入口
2 アース電極
3 試料
4 RF電極
5 CCDカメラ
6 流量制御計
7 チャンバ一本体
8 弁
9 流量計
10 ァノレゴンガスの貯溜タンク
11 酸素ガスの貯溜タンク
12 窒素ガスの貯溜タンク
13 三フッ化窒素ガスの貯溜タンク

Claims

請求の範囲
[1] 原子間力顕微鏡による平滑性が ± 150nm以内である炭化珪素単結晶。
[2] 三フッ化窒素ガスをプラズマ励起し、炭化珪素単結晶の表面を処理する炭化珪素 単結晶のエッチング方法。
[3] 前記三フッ化窒素ガスの圧力が 0. 5〜： LOPaである請求項 2に記載の炭化珪素単 結晶のエッチング方法。
[4] 前記三フッ化窒素ガスの流量が 5〜15sccmである請求項 2に記載の炭化珪素単 結晶のエッチング方法。
[5] 前記三フッ化窒素ガスをプラズマ励起する際の印加電力が 50〜： L00Wである請求 項 2に記載の炭化珪素単結晶のエッチング方法。
[6] 希ガスラジカルによるイオンエッチングと、三フッ化窒素ガスによるダウンフローエツ チングとを繰り返す処理をさらに行い平滑表面を得る請求項 2に記載の炭化珪素単 結晶のエッチング方法。
[7] 酸素ガスを含有させた三フッ化窒素ガスをプラズマ励起し、炭化珪素単結晶の表 面を処理する炭化珪素単結晶のエッチング方法。
[8] 酸素ガスを含有させた三フッ化窒素ガスをプラズマ励起し、炭化珪素単結晶の表 面を処理する工程と、
希ガスラジカルによるイオンエッチングと、三フッ化窒素ガスによるダウンフローエツ チングとを繰り返す処理をさらに行い平滑表面を得る工程とを含む炭化珪素単結晶 のエッチング方法。
[9] 前記炭化珪素単結晶が 3C型、 4H型、 6H型力 選ばれるものである請求項 2、 7 又は 8に記載の炭化珪素単結晶のエッチング方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007332019A (ja) * 2006-05-18 2007-12-27 Showa Denko Kk 炭化珪素単結晶の製造方法
CN101783296B (zh) * 2009-01-20 2011-09-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 栅极侧壁层的形成方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07161690A (ja) * 1993-12-09 1995-06-23 Toshiba Corp 炭化珪素体のエッチング方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2616030A1 (fr) * 1987-06-01 1988-12-02 Commissariat Energie Atomique Procede de gravure ou de depot par plasma et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
US4981551A (en) * 1987-11-03 1991-01-01 North Carolina State University Dry etching of silicon carbide
US6336971B1 (en) * 1997-09-12 2002-01-08 Showa Denko Kabushiki Kaisha Method and apparatus for producing silicon carbide single crystal
JP3248071B2 (ja) * 1998-10-08 2002-01-21 日本ピラー工業株式会社 単結晶ＳｉＣ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07161690A (ja) * 1993-12-09 1995-06-23 Toshiba Corp 炭化珪素体のエッチング方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHOI H-J. ET AL: "Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching of SiC Single Crystala Using NF3-Based Gas Mixtures.", JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS., vol. 32, no. 1, 2003, pages 1 - 4, XP003000752 *
CHOI, H-J. ET AL.: "Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching of SiC single crystals using NF3-based gas mixtures", JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS, WARRENDALE, PA, vol. 32, no. 1, 2003, pages 1 - 4
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TASAKA A ET AL: "Plasma etching of SIC surface using NF3.", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY A., vol. 20, no. 4, August 2002 (2002-08-01), pages 1254 - 1260, XP012006118 *
TASAKA ET AL.: "Plasma etching of SiC surface using NF3", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY: PART A, AVS /AIP, MELVILLE, vol. 20, no. 4, 2002, pages 1254 - 1260
WANG, J.J. ET AL.: "Low damage, highly anisotropic dry etching of SiC", HIGH TEMPERATURE ELECTRONICS CONFERENCE, 1998; HITEC. 1998 FOURTH INTERNATIONAL ALBUQUERQUE, NM, IEEE, 1998, pages 10 - 14
WATANABE E. ET AL: "NF3/02 Plasma o Mochiita SiC no Heikatsu eching.", 2003 NEN, THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN TAIKAI KOEN YOSHISHU., vol. 70, 2003, pages 198, XP003000751 *
YIH P.H. ET AL.: "PHYSICA STATUS SOLIDI (B)", vol. 202, 1997, AKADEMIE VERLAG, article "A review of SiC reactive ion etching in fluorinated plasmas", pages: 605 - 642

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