JP2011009661A - 炭化珪素単結晶基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の炭化珪素単結晶基板の製造方法は、機械研磨が施された主面を有する炭化珪素単結晶基板を用意する工程(A)と、前記炭化珪素単結晶基板の前記主面に化学機械研磨を施す工程(B)と、前記化学機械研磨によって形成される変質層を、分光エリプソメトリによって評価する工程(C)と、を包含する。
【選択図】図2
Description
好ましい形態において、前記工程(C)は、前記主面の屈折率nまたは消衰係数kを測定することにより評価する工程である。
好ましい形態において、前記分光エリプソメトリに用いるレーザーの波長が400nm以下である。
好ましい形態において、前記分光エリプソメトリの測定スポット径が1mm以下である。
好ましい形態において、前記分光エリプソメトリは、前記化学機械研磨が施された主面内を二次元的に走査して測定する。
本発明の炭化珪素単結晶基板は、上記のいずれかに記載の製造方法によって作製され、前記工程(C)において、前記変質層が存在しないと評価された炭化珪素単結晶基板である。
単結晶炭化珪素基板に対してCMPを施したサンプルを2種類用意した(サンプル1、サンプル2と名づける)。サンプル1、サンプル2に対して同一のCMPスラリーを用いたが、荷重、回転数などの加工条件を変更して加工を行った(サンプルのn数=4)。これらに対して分光エリプソメトリにより評価を行ったところ、図4に示すようにレーザー波長が短い側においてサンプルによる屈折率nの違いが見られた。サンプルのうち2枚は炭化珪素の理論値とほぼ同等な値が得られた(こちらをサンプル1と名づける)のに対して、サンプルのうち2枚の値はややずれており、変質層が存在すると推察された(こちらをサンプル2と名づける)。
これらのサンプル上に化学気相堆積法により半導体層をエピタキシャル成長させたところ、サンプル1上には結晶欠陥がほとんど見られなかったのに対して、サンプル2上には結晶欠陥が観察された。
これらの結果から、結晶欠陥発生の原因は基板表面に存在する変質層であると推察され、分光エリプソメトリによりエピタキシャル成長で結晶欠陥が発生するか否かの評価が可能であることが明らかとなった。
10d ステップ構造
10S、10R 主面
11 加工劣化層
52 変質層
61 炭化珪素半導体層
61a スクラッチ
Claims (6)
- 表面にエピタキシャル成長による半導体層を形成するための炭化珪素単結晶基板の製造方法であって、
機械研磨が施された主面を有する炭化珪素単結晶基板を用意する工程(A)と、
前記炭化珪素単結晶基板の前記主面に化学機械研磨を施す工程(B)と、
前記主面を分光エリプソメトリによって測定し、前記化学機械研磨によって形成された前記半導体層の結晶欠陥の原因となる変質層の存在の有無を評価する工程(C)と、
を包含する炭化珪素単結晶基板の製造方法。 - 前記工程(C)は、前記主面の屈折率nまたは消衰係数kを測定することにより評価する工程であることを特徴とする、請求項1記載の炭化珪素単結晶基板の製造方法。
- 前記分光エリプソメトリに用いるレーザーの波長が400nm以下である、請求項1または2に記載の炭化珪素単結晶基板の製造方法。
- 前記分光エリプソメトリの測定スポット径が1mm以下である、請求項1から3のいずれかに記載の炭化珪素単結晶基板の製造方法。
- 前記分光エリプソメトリは、前記化学機械研磨が施された主面内を二次元的に走査して測定する、請求項1から4のいずれかに記載の炭化珪素単結晶基板の製造方法。
- 請求項1から5のいずれかに記載の製造方法によって作製され、前記工程(C)において、前記半導体層の結晶欠陥の原因となる変質層が存在しないと評価された炭化珪素単結晶基板。
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