[发明专利]碳化硅基板的蚀刻方法及收容容器

说明书

提供一种根据收容容器的组成而控制碳化硅基板的蚀刻速度的方法。本发明的蚀刻方法，通过在将碳化硅基板收容于坩埚的状态下且在Si蒸汽压下进行加热，而对碳化硅基板进行蚀刻。坩埚被构成为包含钽金属，并在比该钽金属靠内部空间侧设置有碳化钽层，且在比该碳化钽层更靠内部空间侧设置有硅化钽层。并且，根据硅化钽层的组成的差异，控制碳化硅基板的蚀刻速度。

技术领域

本发明主要涉及一种使用在内部空间侧设置有硅化钽层的收容容器而对碳化硅基板进行蚀刻的方法。

背景技术

先前已知有一种蚀刻方法，该蚀刻方法通过将碳化硅(SiC)基板收容于收容容器内，且在将此收容容器内设定为高纯度的Si蒸汽压的状态下进行加热，对碳化硅基板的表面进行蚀刻(Si蒸汽压蚀刻)。专利文献1及2公开了此种技术。

专利文献1中公开有一种为了将收容容器内设定为Si蒸汽压，而在收容容器内配置Si颗粒(固态的Si)的方法。另外，专利文献2中公开有一种为了将收容容器内设定为Si蒸汽压，使Si粘着在收容容器内侧的壁面的方法。

其中，专利文献1的方法中，有可能在Si的压力分布上产生偏差。另外，专利文献2的方法中，例如，粘着在收容容器的上侧的壁面的Si有可能熔融而掉落在碳化硅基板上。

考虑到以上因素，在专利文献3中提出了一种以硅化钽层构成收容容器的内部空间侧，且将此硅化钽层作为Si蒸汽的供给源的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-233780号公报

专利文献2：日本特开2008-230944号公报

专利文献3：日本特开2014-103180号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

附带说明一下，近年来，蚀刻速度的控制已越来越受到重视。例如，已知虽然通过加热碳化硅基板，有时可能产生台阶束(step bunching)，但能否除去此台阶束，却得依靠蚀刻速度。在此，对在将Si蒸汽压蚀刻应用于SiC制造工艺时，与在下述工序中的碳化硅基板的蚀刻速度相关的技术课题进行说明，这些工序包含供外延生长(Epitaxy Growth)的碳化硅基板的加工工序、及具有被离子注入的外延生长层的碳化硅基板的活化退火工序。

首先，对供外延生长的碳化硅基板的加工工序进行说明。碳化硅基板是通过将晶碇切割成既定的厚度而得。在从晶碇切割碳化硅基板的状态下，表面粗糙度大，因而需要进行机械研磨(MP)及化学机械研磨(CMP)等的加工工序而将表面研磨平坦。然而，通过进行机械研磨及化学机械研磨等，虽能大致除去残留在碳化硅基板的表面的研磨损伤，但仍有可能残留一部分较深的研磨损伤、或因在机械研磨时及化学机械研磨时等对碳化硅基板的表面施加压力而形成的结晶性凌乱的变质层(以下称为潜伤)。此研磨损伤或潜伤，根据情况的不同有时可能达到数十μm的深度，为了有效率地除去此种损伤，希望能将蚀刻速度加快。

另外，在具有被离子注入的外延生长层的碳化硅基板的活化退火工序中，需要提供能在SiC晶格位置取代(活化)作为离子而注入的杂质(以下，称为掺质) 的充分的高温，并需要通过蚀刻精密地除去从碳化硅基板的表面存在至既定的深度的掺质浓度不足的掺质不足部分(约数十至数百nm级)。然而，若过度地蚀刻碳化硅基板，可能连掺质浓度充分的部分也被除去。由此，对具有被离子注入的外延生长层的碳化硅基板，需要在不产生台阶束的蚀刻速度下正确地控制蚀刻深度，因而优选使蚀刻速度适宜地减慢。

再者，作为与蚀刻速度相关的参数，已知还有加热温度、Si的压力、及惰性气体的压力等。然而，由于除了蚀刻速度外，也能考虑通过控制这些参数来提供影响，因此优选以各种的方法控制蚀刻速度。