[发明专利]碳化硅基板、其制造方法和制造碳化硅半导体装置的方法

说明书

一种碳化硅基板，其由碳化硅构成，且当用氯气对其主表面进行蚀刻时，在所述主表面中观察到的线性蚀坑组的总长度等于或小于所述基板的直径。

技术领域

本公开涉及碳化硅基板、其制造方法和制造碳化硅半导体装置的方法。

背景技术

碳化硅(SiC)基板可以用于制造半导体装置。具体地，例如通过在碳化硅基板上经由外延生长形成由碳化硅构成的半导体层且进一步在半导体层上形成电极等可以制造诸如二极管或晶体管的半导体装置。

通过外延生长在碳化硅基板上形成的半导体层的品质受到在其上形成半导体层的碳化硅基板的主表面的表面粗糙度的很大影响。因此，对要通过外延生长在其上形成半导体层的碳化硅基板的主表面进行诸如机械抛光(MP)或化学机械抛光(CMP)的抛光。这确保要在其上形成半导体层的主表面的平滑度，且可以外延生长高品质的半导体层。此外，关于碳化硅基板的抛光，为了确保主表面的平滑度而进行了各种研究(例如，参考专利文献1和专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-238891号公报

专利文献2：日本特开2012-248569号公报

发明内容

本公开的碳化硅基板由碳化硅构成，且当用氯气对其主表面进行蚀刻时，在所述主表面中观察到的线性蚀坑组的总长度等于或小于所述基板的直径。

制造本公开的碳化硅基板的方法包括准备原料基板的步骤和通过化学机械抛光将所述原料基板的主表面抛光的步骤。所述通过化学机械抛光将所述主表面抛光的步骤包括通过使用具有超过5质量％的高锰酸根离子浓度的抛光液将所述主表面化学机械抛光的步骤。

附图说明

[图1]图1为显示碳化硅基板的形状的概略立体图；

[图2]图2为显示制造碳化硅基板的方法的一个例子的流程图；

[图3]图3为显示抛光设备的结构的概略图；

[图4]图4为显示线性蚀坑组的一个例子的微分干涉差显微镜照片；

[图5]图5为显示高锰酸根离子浓度与抛光速率之间的关系的图；

[图6]图6为显示高锰酸根离子浓度与线性蚀坑组的总长度之间的关系的图；

[图7]图7为显示线性蚀坑组的长度与器件的不合格率之间的关系的图。

具体实施方式

首先，列出并说明本公开的实施方式。本公开的碳化硅基板由碳化硅构成，且当用氯气对其主表面进行蚀刻时，在所述主表面中观察到的线性蚀坑组的总长度等于或小于所述基板的直径。

如上所述，即使在碳化硅基板的主表面光滑的情况下，当在主表面上通过外延生长形成由碳化硅构成的半导体层时，半导体层的品质在某些情况下可能变得不足。本发明人的研究已经显示，即使碳化硅基板的主表面光滑，当用氯气对主表面进行蚀刻且存在在主表面上形成的许多线性蚀坑组、即蚀坑线性排列的蚀坑组时，半导体层的品质也变得不足。具体地，当线性蚀坑组的总长度(即，在主表面中观察到的线性蚀坑组的总长度)等于或小于基板的直径时，在主表面上通过外延生长形成的半导体层具有适合制造诸如二极管或晶体管的半导体装置的高品质。在本公开的碳化硅基板中，在其主表面中观察到的线性蚀坑组的总长度等于或小于基板的直径。因此，根据本公开，可以提供可以在其主表面上形成高品质半导体层的碳化硅基板。