特開 2020-202289 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-202289(P2020-202289A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20201120BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20201120BHJP

   C23C 16/42 20060101ALI20201120BHJP

   C23C 16/02 20060101ALI20201120BHJP

   C30B 29/36 20060101ALI20201120BHJP

   C30B 25/20 20060101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/205

   H01L21/66 J

   C23C16/42

   C23C16/02

   C30B29/36 A

   C30B25/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-108114(P2019-108114)

(22)【出願日】2019年6月10日

(71)【出願人】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100163496

【弁理士】

【氏名又は名称】荒 則彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(72)【発明者】

【氏名】西原 禎孝

【テーマコード（参考）】

4G077

4K030

4M106

5F045

【Ｆターム（参考）】

4G077AA03

4G077AB01

4G077BE08

4G077DB01

4G077ED06

4G077EE01

4G077EE04

4G077GA06

4G077GA10

4G077HA12

4G077TA04

4G077TK01

4G077TK04

4G077TK10

4K030AA06

4K030AA09

4K030BA37

4K030BB02

4K030CA04

4K030CA12

4K030DA02

4K030DA03

4K030DA04

4K030FA10

4K030HA13

4K030LA12

4M106AA01

4M106BA05

4M106BA10

4M106CA38

4M106CA43

4M106DB08

4M106DB18

4M106DH32

4M106DH50

4M106DH55

4M106DJ38

5F045AB06

5F045AF02

5F045AF12

5F045BB12

5F045GB01

5F045GH02

5F045HA01

(57)【要約】

【課題】三角欠陥の形成を抑制することのできるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷または所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する観察工程と、前記観察工程で前記傷、前記突起または異物のいずれかがあると識別した場合に、前記ＳｉＣ基板の主面を研磨する研磨工程と、前記ＳｉＣ基板の主面上にＳｉＣエピタキシャル層を形成する積層工程と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する観察工程と、
前記観察工程で前記傷、前記突起または異物のいずれかがあると識別した場合に、前記ＳｉＣ基板の主面を研磨する研磨工程と、
前記ＳｉＣ基板の主面上にＳｉＣエピタキシャル層を形成する積層工程と、を有する、ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【請求項2】

前記研磨工程を行った後、再度ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物の数を観察する再観察工程を有する、請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【請求項3】

前記研磨工程は、チップ収率が９０％以上となるように前記ＳｉＣ基板の主面を研磨する、請求項１または２に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【請求項4】

ＳｉＣ基板を洗浄する洗浄工程と、
ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する観察工程と、
前記観察工程で前記突起または異物があると識別した場合に、前記ＳｉＣ基板を再度洗浄する再洗浄工程と、を有する、ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【請求項5】

前記再洗浄工程を行った後、再度ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物の数を観察する再観察工程を有する、請求項４に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【請求項6】

前記再洗浄工程は、チップ収率が９０％以上となるように前記ＳｉＣ基板の主面を洗浄する、請求項４または５に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【請求項7】

前記所定値は０．４μｍである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【請求項8】

前記観察工程を行う前に、ＳｉＣ基板の主面を観察し、傷、突起または異物の大まかな位置を特定する予備観察工程を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて絶縁破壊電界が１桁大きく、バンドギャップが３倍大きく、熱伝導率が３倍程度高い。そのため、炭化珪素（ＳｉＣ）は、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。

【0003】

ＳｉＣデバイスの実用化の促進には、高品質のＳｉＣエピタキシャルウェハ、及び高品質のエピタキシャル成長技術の確立が求められている。

【0004】

ＳｉＣエピタキシャルウェハには、種々の欠陥が存在する。ＳｉＣエピタキシャルウェハに存在する種々の欠陥は、品質悪化の要因となっている。種々の欠陥の中にはＳｉＣデバイスの特性を劣化させるデバイスキラー欠陥がある。デバイスキラー欠陥には三角欠陥等がある。デバイスキラー欠陥は、ＳｉＣエピタキシャルウェハ上に存在するとその領域を使用することができなくなるため、歩留まりを低下させる大きな要因となっている。そのため、デバイスキラー欠陥の少ない高品質なＳｉＣエピタキシャルウェハを製造する方法が検討されている。

【0005】

特許文献１には、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造するチャンバ内の部材の断面片がＳｉＣ基板の表面に落下すると三角欠陥が形成される場合があると記載されている。特許文献１に記載の発明は、チャンバ内に設置されるＳｉＣ基板と、シーリングとの間に遮蔽板を備えることでシーリングの部材がＳｉＣ基板上に落下することを抑制し、パーティクル起因の三角欠陥の形成を抑制すると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６０３７６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、三角欠陥はエピタキシャル層の膜厚にもよるが、面積の大きなデバイスキラー欠陥であり、歩留まりを低下させる特に大きな要因である。

【0008】

そのため、パーティクル以外の要素が原因で形成される三角欠陥を抑制する方法が求められている。三角欠陥を形成する原因となるパーティクル以外の要素としては、例えばＳｉＣ基板の欠陥や傷等が挙げられる。しかしながら、ＳｉＣ基板の欠陥や傷、パーティクルのスケールとＳｉＣエピタキシャルウェハに形成される欠陥の種類との関係は分かっていない。ＳｉＣ基板の欠陥や傷、パーティクルのうち三角欠陥となるものを識別し、三角欠陥となることを抑制することが求められている。

【0009】

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、三角欠陥の形成を抑制することのできるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造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】

【0010】

本発明者らは、鋭意検討の結果、ＳｉＣ基板上に存在する０．４μｍ以上の深さ、または高さの傷、突起及び異物は、ＳｉＣエピタキシャル層を形成する際に三角欠陥形成の起点となることを見出した。
すなわち、本発明は上記課題を解決するために以下の手段を提供する。

【0011】

（１）本発明の第１の態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する観察工程と、前記観察工程で前記傷、前記突起または異物のいずれかがあると識別した場合に、前記ＳｉＣ基板の主面を研磨する研磨工程と、前記ＳｉＣ基板の主面上にＳｉＣエピタキシャル層を形成する積層工程と、を有する。

【0012】

（２）上記態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、前記研磨工程を行った後、再度ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起及び異物の数を観察する再観察工程を有していてもよい。

【0013】

（３）上記態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法において、前記研磨工程は、チップ収率が９０％以上となるように前記ＳｉＣ基板の主面を研磨してもよい。

【0014】

（４）本発明の第２の態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、ＳｉＣ基板を洗浄する洗浄工程と、ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する観察工程と、前記観察工程で前記突起または異物があると識別した場合に、前記ＳｉＣ基板を再度洗浄する再洗浄工程と、を有する。

【0015】

（５）上記態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、前記再洗浄工程を行った後、再度ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物の数を観察する再観察工程を有していてもよい。

【0016】

（６）上記態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法において、前記再洗浄工程は、チップ収率が９０％以上となるように前記ＳｉＣ基板の主面を洗浄してもよい。

【0017】

（７）上記態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法において、前記所定値は０．４μｍであってもよい。

【0018】

（８）上記態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法において、前記観察工程を行う前に、ＳｉＣ基板の主面を観察し、傷、突起または異物の大まかな位置を特定する予備観察工程を有していてもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一態様にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法によれば、三角欠陥の形成を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法により製造することのできるＳｉＣエピタキシャルウェハを概略的に示す斜視図である。

【図2】主面上に円形の傷を有するＳｉＣ基板のＳＩＣＡ像である。

【図3】図２に示すＳｉＣ基板の主面上にＳｉＣエピタキシャル層を積層したＳｉＣエピタキシャルウェハのＳＩＣＡ像である。

【図4】ＳｉＣエピタキシャルウェハの欠陥を拡大したＳＩＣＡ像である。

【図5】ＳｉＣ基板表面をＳＩＣＡでラフネスマッピングした結果の一例である。

【図6】ＳｉＣ基板をレーザー顕微鏡で測定した結果の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の一態様に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0022】

＜ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法＞（第１実施形態）
第１の実施形態に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する観察工程と、前記観察工程で所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物があると識別した場合に、前記ＳｉＣ基板の主面を研磨する研磨工程と、前記ＳｉＣ基板の主面上にＳｉＣエピタキシャル層を形成する積層工程と、を有する。

【0023】

図１は、本実施形態にかかるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法により製造されるＳｉＣエピタキシャルウェハ１００の斜視図である。ＳｉＣエピタキシャルウェハ１００は、ＳｉＣ基板１とＳｉＣエピタキシャル層２とを有する。ＳｉＣ基板１は、昇華法等により作製されたＳｉＣ単結晶をスライスすること等により得られる。ＳｉＣエピタキシャル層２は、積層工程によりＳｉＣ基板１上に形成された層である。本明細書において、ＳｉＣ基板１はエピタキシャル層２を形成されていないウェハを意味し、ＳｉＣエピタキシャルウェハ１００はＳｉＣエピタキシャル層２が形成されているウェハを意味する。

【0024】

以下、本明細書において、ＳｉＣエピタキシャルウェハ１００の厚み方向をｚ方向といい、ＳｉＣエピタキシャルウェハ１００の主面に平行な平面をｘｙ平面といい、ｘｙ平面の方向のうち、ｚ方向に垂直な一方向をｘ方向といい、ｘ方向及びｚ方向に垂直な方向をｙ方向という場合がある。

【0025】

＜観察工程＞
観察工程は、ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する工程である。すなわち、所定値以上の深さの傷の有無だけを識別してもよく、所定値以上の高さの突起の有無のみを識別してもよく、所定値以上の高さの異物の有無のみを識別してもよい。識別する対象を少なくすることで、観察を簡便に行うことができ、スループットを向上することができる。また、所定値以上の深さの傷と、所定値以上の高さの突起と、所定値以上の高さの異物と、の任意の組み合わせのいずれか２つの有無を識別することが、ＮＧチップを低減する観点から好ましい。より好ましくは、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起及び異物の有無を識別する。観察工程にて観察するＳｉＣ基板１は、この例に限らず公知のＳｉＣ基板を用いることができるが、例えばオフ角を有し、０．４°以上、８°以下のものであることが好ましい。典型的には、オフ角４°のものを用いることができる。ＳｉＣ基板１の厚さは特に限定するものではないが、例えば、１５０μｍ以上５５０μｍ以下のものを用いることが好ましい。より好ましくは３００μｍ以上４００μｍ以下のものを用いることができる。ＳｉＣ基板１のサイズとしては特に限定するものではないが、例えば、３インチ〜６インチのものを用いることができる。尚、ＳｉＣ基板１は観察工程を行う前に洗浄されていてもよい。

【0026】

深さが０．４μｍ以上の傷は、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−９７１０）と同様の原理の装置を用いて傷の深さを観察することができる。
本明細書において「傷の深さ」とは、レーザー顕微鏡（例えば、キーエンス社製のＶＫ−９７１０）を用いて、深さ方向プロファイルを得て、そのプロファイルにおいて、ＳｉＣエピタキシャルウェハの表面から最深部までの深さを意味する。観察工程では、深さが０．４μｍ以上の傷の有無を観察する。尚、観察工程でＳｉＣ基板１上における有無を識別する傷は、深さが０．４μｍ以上の傷であれば任意の形状の傷であるが、幅が４μｍ以上２０μｍ以下の傷で、結晶方位に寄らないものであることが好ましい。傷の形状としては、例えば円形や、線形の傷等が挙げられる。ここでいう幅とは、傷の短手方向の最小値である。

【0027】

高さが０．４μｍ以上の突起及び異物もレーザー顕微鏡により突起または異物の高さを観察することができる。
本明細書において「突起の高さ」、「異物の高さ」とは、それぞれレーザー顕微鏡（例えば、キーエンス社製のＶＫ−９７１０）を用いて、高さ方向プロファイルを得て、そのプロファイルにおいて、ＳｉＣエピタキシャルウェハの表面から突起または異物の最高点までの高さを意味する。観察工程では、高さが０．４μｍ以上の突起または異物の有無を観察する。尚、観察工程でＳｉＣ基板１上における有無を識別する突起または異物は、高さが０．４μｍ以上の突起または異物であれば任意の形状であるが、幅が４μｍ以上２０μｍ以下の突起または異物であることが好ましい。突起及び異物は結晶方位に寄らないことが好ましい。結晶方位に寄らないとは、突起の形成方向、異物の所在方向がＳｉＣ基板１の結晶方位に寄らないことをいう。突起の形状も異物の形状も任意の形状であるが、突起は例えば円形や、線形の突起等が挙げられる。ここでいう幅とは、突起、異物の短手方向の最小値である。

【0028】

ＳｉＣ基板１の主面上の０．４μｍ以上の突起または異物のうち、パーティクルはＳｉＣ基板上にＳｉＣエピタキシャル層を積層すると三角欠陥を形成する恐れのある欠陥である。

【0029】

図２は、ＳｉＣ基板１の上面を共焦点顕微鏡とフォトルミネッセンス（ＰＬ）観察機能を併設した検査装置（レーザーテック株式会社製、ＳＩＣＡ８８）で観察して得られた顕微鏡像（以下、ＳＩＣＡ像ということがある）である。図２に示すＳｉＣ基板１は、主面上に２つの傷Ａ、Ｂを有する。傷Ａは深さが０．４μｍ以上の傷であり、傷Ｂは、深さが０．４μｍ未満の傷である。

【0030】

図３は、図２に示すＳｉＣ基板１上にＳｉＣエピタキシャル層を積層したＳｉＣエピタキシャルウェハの上面のＳＩＣＡ像である。深さが０．４μｍ以上の傷Ａの周辺には傷Ａを起点とした三角欠陥が形成されており、深さが０．４μｍ未満の傷Ｂの周辺には三角欠陥が形成されていない。

【0031】

また、図４（ａ）〜（ｄ）は同一のＳｉＣエピタキシャルウェハ１００のＳＩＣＡ像であり、図４（ａ）〜（ｄ）に示すＳｉＣエピタキシャルウェハ１００は、傷Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、欠陥Ｆ、Ｇを有する。欠陥Ｆ、ＧはそれぞれＳｉＣ基板１に存在していた傷Ａ、Ｅを起点に成長している。図６は、図４（ｄ）の傷ＥをＳＩＣＡで観察した結果である。傷Ｅは、深さが０．４４μｍであり、幅が４．５μｍであった。傷Ｅと同様に傷Ａ、Ｃ、Ｄの深さを測定したところ傷Ｃの深さは０．２７μｍであり、図傷Ｄの深さは０．３８μｍであり、傷Ａの深さは０．４４μｍであった。ＳｉＣエピタキシャル層を積層すると、傷Ａおよび傷Ｅは、ＳｉＣエピタキシャル層２が形成されることでこの傷を起点として三角欠陥Ｆ、Ｇが形成された。

【0032】

ＳｉＣ基板１の主面上に深さが０．４μｍ未満の傷および高さが０．４μｍ未満の突起及び異物は、ＳｉＣエピタキシャル層２を積層した場合でも三角欠陥を形成しない。一方、ＳｉＣ基板１の主面上に深さが０．４μｍ以上の傷および高さが０．４μｍ以上の突起、異物は、ＳｉＣエピタキシャル層を積層時に三角欠陥を形成する恐れがある。そのため、所定値は０．４μｍとすることが好ましい。

【0033】

尚、観察工程は、傷、突起または異物の大まかな位置を特定した後に実施することが望ましい。大まかな位置の決定には、傷または突起、異物を検知することができる任意の装置を用いることができる。好ましくは、共焦点顕微鏡とフォトルミネッセンス（ＰＬ）観察機能を併設した検査装置（レーザーテック株式会社製、ＳＩＣＡ８８（以下、ＳＩＣＡという場合がある）と同様の原理の装置）に併設されている共焦点顕微鏡顕微鏡（と同様の原理の装置）を用いることができる。図５（ａ）はＳＩＣＡに併設されている共焦点顕微鏡によりＳｉＣエピタキシャルウェハをラフネスマッピングした画像である。図５（ｂ）は図５（ａ）における領域Ｘの拡大図である。図５（ａ）、（ｂ）における白色部はＲｑ値が０．５ｎｍを超える場所である。本実施形態に係る観察工程は、図５（ａ）、（ｂ）に示されるＳｉＣエピタキシャルウェハをラフネスマッピングした画像に存在する白色部のような傷または突起、異物と考えられる領域の大まかな位置を特定した後行われることが好ましい。
図５（ｃ）は、図５（ｂ）で拡大された部分の共焦点顕微鏡像である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）と同倍率の像である。傷、突起または異物と考えられるものの大まかな位置を特定した後、図５（ｃ）に見られる傷、突起または異物と考えられるものについて、観察工程により形状を詳細に調査する。調査した部分に深さが０．４μｍ以上の傷、高さが０．４μｍ以上の突起または異物のいずれかがあると識別した場合、ＳｉＣ基板１の主面を研磨する。傷、突起または異物と考えられるものの位置を特定してから、特定した位置の深さまたは高さの測定をすることで、効率的に所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起及び異物を特定することができる。
また、観察工程によりＳｉＣエピタキシャル層を積層後に三角欠陥が形成される位置を大まかに特定することができる。すなわちチップ収率を予測することができる。

【0034】

観察工程でＳｉＣ基板１の主面上に深さが所定値以上の傷、高さが所定値以上の突起または異物のいずれかがあると識別した場合、研磨工程を行う。研磨工程は、ＳｉＣ基板１の主面を研磨する工程であり、ＳｉＣ基板１の表面から深さ０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起および異物を低減するように研磨する。チップ収率が８０％以上となるように研磨することができ、好ましくはチップ収率が９０％以上となるように研磨し、より好ましくはＳｉＣ基板１の主面上から深さ０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起および異物がＳｉＣ基板１の主面上からなくなるように研磨する。

【0035】

研磨工程は、ＳｉＣ基板１の主面全体または主面の一部を研磨することができる。ＳｉＣ基板１の一部を研磨する場合、観察工程で識別した、深さが０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起および異物の位置に基づいて研磨する部分を決定する。

【0036】

研磨工程は、ＳｉＣ基板１の主面を研磨する公知の方法を行うことができる。この例に限定されず研磨する方法は任意に選択することができるが、例えばラップと呼ばれる粗研磨、ポリッシュとよばれる精密研磨、さらに超精密研磨である化学的機械研磨（以下、ＣＭＰという）など複数の研磨工程が含まれる研磨方法を行うことができる。この研磨方法を行う場合、例えば以下の条件で行うことができる。ＣＭＰ前の機械研磨において加工圧力を３５０ｇ／ｃｍ^２以下にし、直径５μｍ以下の砥粒を用いることによって、格子の歪みを抑えておくのが好ましく、さらにＣＭＰにおいては、研磨スラリーとして平均粒子径が１０ｎｍ〜１５０ｎｍの研磨材粒子及び無機酸を含み、２０℃におけるｐＨが２未満であるのが好ましく、研磨材粒子がシリカであって、１質量％から３０質量％含むのがさらに好ましく、無機酸が塩酸、硝酸、燐酸、硫酸のうちの少なくとも１種類であるのがより好ましい。

【0037】

ＳｉＣ基板１を研磨する際の加工圧力や研磨する時間や温度、研磨剤粒子や無機酸の種類、研磨スラリーの平均粒子径等は、傷や突起及び異物の大きさや数、求めるチップ収率等に応じて、任意に選択することができる。尚、過剰な強さで研磨することは、ＳｉＣ基板１の破損や傷の増加を招く恐れがあり好ましくないため上述の範囲とする。
研磨工程によりＳｉＣ基板１の深さ０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起または異物を低減することができる。例えば、深さが０．４μｍ以上の傷のみが存在していた場合、深さが０．４μｍ以上の傷の低減したＳｉＣ基板１を提供することができる。また、高さが０．４μｍ以上の傷のみが存在していた場合、高さが０．４μｍ以上の傷の低減したＳｉＣ基板１を提供することができる。また、深さが０．４μｍ以上の傷、高さが０．４μｍ以上の突起および異物が存在した場合、研磨工程により深さが０．４μｍ以上の傷、高さが０．４μｍ以上の突起および異物の何れも低減したＳｉＣ基板１を提供することができる。

【0038】

研磨工程を行った後、再度観察工程を行うことができる。再度観察工程を行うことで、研磨工程後のＳｉＣ基板１の主面上の突起、異物や傷の大きさや数を再度観察し、チップ収率を予想することができる。また、深さ０．４μｍ以上の傷や高さ０．４μｍ以上の突起、異物の大きさや数、チップ収率に応じて再度研磨工程を行うことができる。尚、ここでの観察工程は、深さ０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起、または異物が１つでもあれば再度研磨工程を行うものに限定されず、所望のチップ収率等に応じて再度研磨工程を行うかどうか任意に選択することができる。例えば、チップ収率が９０％未満や９５％未満であった場合に再度研磨工程を行うことができる。

【0039】

研磨工程により深さ０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起または異物を低減したＳｉＣ基板１は、積層工程によりＳｉＣエピタキシャル層２が形成される。
積層工程は、ＳｉＣ基板１の主面上にＳｉＣエピタキシャル層２を積層する工程である。ＳｉＣエピタキシャル層２の積層は、公知の方法で行うことができる。例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法等によりＳｉＣ基板１の主面上にステップフロー成長（原子ステップから横方向に成長）してＳｉＣエピタキシャル層２を積層し、ＳｉＣエピタキシャルウェハ１００を得ることができる。

【0040】

本実施形態に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、所定値以上の深さの傷、所定値以上の高さの突起または異物を有するＳｉＣ基板を研磨してからＳｉＣエピタキシャル層を積層することで、ＳｉＣ基板１を平坦にすることができ、三角欠陥の形成を抑制することができる。

【0041】

（第２実施形態）
第２の実施形態に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、ＳｉＣ基板を洗浄する洗浄工程と、ＳｉＣ基板の主面を観察し、所定値以上の高さの突起または異物の有無を識別する観察工程と、前記観察工程で所定値以上の大きさの突起または異物があると識別した場合に、前記ＳｉＣ基板を再度洗浄する再洗浄工程と、を有する。

【0042】

本実施形態に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、観察工程を行う前にＳｉＣ基板１を洗浄する洗浄工程を有する。ＳｉＣ基板１の洗浄は、公知の方法で行うことができる。例えば、ＲＣＡ洗浄や超音波洗浄等によりＳｉＣ基板１の洗浄を行うことができる。尚、ここでいうＲＣＡ洗浄とは、Ｓｉウェハに対して一般的に用いられている湿式洗浄方法である。ＲＣＡ洗浄は、硫酸・アンモニア・塩酸と過酸化水素水を混合した溶液ならびにフッ化水素酸水溶液を用いる。洗浄工程により基板表面の突起の平坦化や異物の除去をすることができる。

【0043】

本実施形態に係る観察工程は、ＳｉＣ基板１の主面上を観察し、第１実施形態に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法の観察工程で識別する欠陥のうち高さが０．４μｍ以上の突起または異物の有無を識別する。好ましくは、高さが０．４μｍ以上の突起及び異物の有無を識別する。その他の構成は、第１実施形態に係る観察工程と同様とすることができる。

【0044】

観察工程でＳｉＣ基板１の主面上に所定値以上の高さの突起または異物が有ると識別した場合、再洗浄工程を行う。再洗浄工程は、ＳｉＣ基板１を再度洗浄する工程である。ＳｉＣ基板１を洗浄する方法は、公知の方法とすることができる。例えば、超音波洗浄、洗浄槽の薬液のオーバーフロー循環、フィルタでのパーティクル除去等により、ＳｉＣ基板１上に存在していた高さが０．４μｍ以上の突起または異物を所望の範囲に調整することができる。再洗浄工程は、傷、突起または異物の大きさや数、求めるチップ収率等に応じて時間、薬液の種類、超音波印加時間、周波数、フィルタの孔径等を任意に選択することができる。
例えば、用いることのできる薬液は、無機酸、無機アルカリ、有機酸、有機アルカリ等であり、超音波洗浄を行う周波数は２０ｋＨｚ以上２ＭＨｚ以下、超音波洗浄を行う時間は１分以上３０分以下とすることができ、フィルタの孔径は、５０ｎｍ以上５μｍ以下とすることができる。好ましくはチップ収率が８０％以上となるように再洗浄工程を行い、チップ収率が９０％以上となるように行うことがより好ましい。

【0045】

再洗浄工程を行った後、再度観察工程を行うことができる。再度観察工程を行うことで、研磨工程後のＳｉＣ基板１の主面上の突起および異物や傷の大きさや数を再度観察し、チップ収率を予想することができる。また、深さ０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起または異物の大きさや数、チップ収率に応じて再度研磨工程を行うことができる。尚、ここでの観察工程は、深さ０．４μｍ以上の傷、高さ０．４μｍ以上の突起または異物が１つでもあれば再度再洗浄工程を行うものに限定されず、所望のチップ収率等に応じて再度再洗浄工程を行うかどうか任意に選択することができる。例えば、チップ収率が９０％未満や９５％未満であった場合に再度研磨工程を行うことができる。

【0046】

再洗浄工程により高さ０．４μｍ以上の突起および異物を低減したＳｉＣ基板１は、積層工程によりＳｉＣエピタキシャル層２が形成される。本実施形態に係る積層工程は、第１実施形態に係る積層工程と同様の操作によりＳｉＣ基板１の主面上にＳｉＣエピタキシャル層２を積層することができる。

【0047】

本実施形態に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、所定値以上の高さの突起または異物を有するＳｉＣ基板１にＳｉＣエピタキシャル層を積層する前に再洗浄工程を行うことで、所定値以上の高さの突起および異物を低減し、三角欠陥の形成を抑制したＳｉＣエピタキシャルウェハを製造することができる。

【0048】

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0049】

１ ＳｉＣ基板
２ ＳｉＣエピタキシャル層
１００ ＳｉＣエピタキシャルウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】