[发明专利]基板评价方法

说明书

提供一种在可见光区域能够观察微小的晶体缺陷的方法，包括以下步骤：向基板照射偏振所得到的平行光；以及基于利用透过了基板的光或经基板反射后的光得到的图像，来对基板的至少一部分的晶体品质进行评价。该平行光的半值宽度(HW)、发散角(DA)以及中心波长(CWL)满足以下的条件。3≤HW≤100；0.1≤DA≤5；250≤CWL≤1600。其中，中心波长(CWL)和半值宽度(HW)的单位为nm，发散角(DA)的单位为mrad。

技术领域

本发明涉及一种包括利用偏振所得到的平行光对基板进行评价的方法。

背景技术

在日本专利公开2015-178438号中记载了以下内容：提供一种能够形成结晶性好的高品质的半导体设备结构的氮化镓自立基板。当氮化镓晶体接近于完美晶体时，不呈现基于X射线的吸收系数的衰减而出现X射线通过晶体的异常透射现象，通过将利用了该现象的X射线透射形貌术作为试验项目，在检查工序中能够检测不能容许的缺陷。

在日本专利公开2014-189484号中记载了以下内容：由于SiC单晶基板表面的晶体缺陷传播至外延层、或者基板内的无缺陷部位的晶体结构紊乱，因此难以在基板上形成晶体缺陷非常少的高品质的外延层。该文献所记载的碳化硅半导体基板制造方法包括以下工序：缺陷位置确定工序，通过X射线形貌术或光致发光法来确定形成于碳化硅半导体基板的晶体缺陷的位置；晶体缺陷无效化工序，通过向晶体缺陷的确定区域照射量子束，来进行用于抑制晶体缺陷向外延层的传播的无效化处理；以及外延层形成工序，在实施了无效化处理的基板上形成外延层。

在日本专利公开2014-2104号公报中记载了以下内容：提供一种能够不使用单色器而通过X射线反射形貌术来对SiC单晶基板的位错密度进行评价的SiC单晶基板的评价方法。该文献的SiC单晶基板的评价方法是通过X射线反射形貌术来对SiC单晶基板的位错进行评价的方法，其特征在于，使用MoKα射线作为X射线源，使用非对称反射面作为衍射面，来获得SiC单晶基板的X射线形貌像，使用该X射线形貌像来测量SiC单晶基板的位错密度。

发明内容

在SiC单晶基板或GaN单晶基板等的晶体缺陷的评价中，以往使用了X射线形貌法、光致发光法。为了通过X射线形貌法或光致发光法来对基板进行检查或观察，需要X射线产生装置、冷却装置等规定的设备，很难说具有经济性。如果能够在可见光域、紫外光域或红外光域进行与这些方法同等或与其接近的检查或观察，则具有经济性，其用途进一步扩大。

本发明的一个方式是包括以下步骤的方法。

1.向基板照射偏振所得到的平行光。

2.评价步骤，基于利用透过了基板的光或经基板反射后的光得到的图像，来对基板的至少一部分的晶体品质进行评价。

其中，平行光的中心波长CWL、半值宽度HW以及发散角DA满足以下的条件。

3≤HW≤100…(1)

0.1≤DA≤5…(2)

250≤CWL≤1600…(3)

中心波长CWL和半值宽度HW的单位为nm，发散角DA的单位为mrad。

本申请的发明人们发现，只要是满足上述的条件(1)和(2)的平行光，就能够通过利用条件(3)的区域的中心波长的光、即可见光区域或与其接近的区域的光观察基板，来无损地对基板的至少一部分的晶体品质、例如源自于晶体品质的缺陷、因晶体缺陷所致的畸变、基于原子排列的位移的晶格畸变等进行评价。

评价步骤也可以包括利用交叉棱镜进行评价，在该情况下，期望隔着基板相对置的起偏振器和检偏振器的消光比ER满足以下的条件。

10^-4＜ER＜10^-2…(4)