[发明专利]清洁碳化硅半导体的方法和用于清洁碳化硅半导体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及清洁碳化硅(SiC)半导体的方法和用于清洁SiC半导体的装置，更特别地，涉及清洁具有氧化膜并用于半导体器件中的SiC半导体的方法和用于清洁SiC半导体的装置。

背景技术

在制造半导体器件的方法中，通常已进行清洁以除去沉积在表面上的沉积物。这种清洁方法包括例如在日本特开平6-314679号公报(专利文献1)中所公开的技术。该专利文献1公开了一种按如下清洁半导体衬底的方法。首先，利用含有臭氧的超纯水对硅(Si)衬底进行清洁以形成Si氧化膜，从而将粒子和金属杂质收进到这种Si氧化膜的内部或表面中。然后，利用稀释的氢氟酸水溶液对这种Si衬底进行稀释以蚀刻掉Si氧化膜并同时除去所述粒子和所述金属杂质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-314679号公报

发明内容

技术问题

SiC具有大的带隙且还具有比Si更高的最大击穿电场和热导率，SiC具有与Si一样高的载流子迁移率且其电子饱和漂移速度和击穿电压也高。因此，期望应用到需要实现更高效率、更高击穿电压和更大容量的半导体器件上。然后，本发明人关注了将SiC半导体用于半导体器件。在将SiC半导体用于半导体器件时，应对SiC半导体的表面进行清洁。

然而，本发明人发现，当在SiC半导体上形成Si氧化膜并尝试将上述专利文献1中公开的清洁方法应用于SiC半导体而利用稀释的氢氟酸水溶液对Si氧化膜进行清洁时，由于Si氧化膜的膜品质随面取向而变化，所以在SiC半导体的面中蚀刻速度不同。如果因在SiC半导体中除去Si氧化膜而造成面内变化，则可能产生清洁不充分的区域如残留的Si氧化膜。即使已经将Si氧化膜完全除去，蚀刻也仅在SiC半导体面内的部分区域中发展且SiC半导体的表面特性会发生变化。因此，不能实现清洁后的SiC半导体的良好表面特性。

因此，本发明的目的是提供用于清洁SiC半导体，使得获得良好表面特性的SiC半导体清洁方法和SiC半导体清洁装置。

解决问题的手段

根据本发明的清洁SiC半导体的方法包括在SiC半导体的表面上形成氧化膜和除去所述氧化膜的步骤。在所述除去所述氧化膜的步骤中，使用卤素等离子体或氢(H)等离子体将所述氧化膜除去。

根据本发明中的清洁SiC半导体的方法，通过在SiC半导体的表面上形成氧化膜，可以将沉积在所述表面上的杂质、粒子等并入到氧化膜中。使用卤素等离子体或H等离子体将该氧化膜除去，因此能够减小因SiC的面取向而造成的各向异性的影响。由此，能够将在SiC半导体的表面上形成的氧化膜除去，由此减小面内变化。因此，能够将在SiC半导体表面上的杂质、粒子等除去以减小面内变化。另外，由于SiC半导体是稳定的化合物，所以即使使用卤素等离子体，也不易损伤SiC半导体。因此，能够清洁SiC半导体，使得获得良好的表面特性。

在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述除去所述氧化膜的步骤中，使用氟(F)等离子体作为所述卤素等离子体。

F等离子体的蚀刻效率高且金属污染的可能性低。因此，可以对SiC半导体进行清洁，使得获得更好的表面特性。

在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述除去所述氧化膜的步骤中，在20以上400℃以下的温度下除去所述氧化膜。

由此，能够降低对SiC半导体的损伤。

在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述除去所述氧化膜的步骤中，在0.1Pa以上20Pa以下的压力下除去所述氧化膜。

由此，由于能够提高卤素等离子体或H等离子体与所述氧化膜之间的反应性，所以可容易地将所述氧化膜除去。

在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述形成氧化膜的步骤中，使用氧(O)等离子体。

通过使用O等离子体，可以在具有强键并表示稳定化合物的SiC半导体的表面上容易地形成氧化膜。因此，可以利用并入到其中的沉积在表面上的杂质、粒子等而容易地形成氧化膜。通过利用卤素等离子体除去该氧化膜，能够将SiC半导体表面上的杂质、粒子等除去。另外，由于SiC半导体是稳定的化合物，所以即使使用O等离子体，也不易损伤SiC半导体。因此，能够对SiC半导体进行清洁，使得获得更好的表面特性。

在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述形成氧化膜的步骤和所述除去所述氧化膜的步骤之间，将所述SiC半导体设置在与空气隔绝的气氛中。