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公開番号2025022005
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126195
出願日2023-08-02
発明の名称SiCエピタキシャル基板
出願人株式会社プロテリアル
代理人
主分類C30B 29/36 20060101AFI20250206BHJP(結晶成長)
要約【課題】平坦性に優れ、反りを抑制したSiCエピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】炭化珪素基板の表面に、炭化珪素をエピタキシャル成長させたエピタキシャル膜を有するSiCエピタキシャル基板であって、前記SiCエピタキシャル基板は、前記エピタキシャル膜からなる第1主面と、その反対面である第2主面とを有し、直径が150mm以上であり、前記第2主面において、前記第1主面を真空吸着して測定したときに、10mm角のサイトを基準にしたSBIRの最大値が0.1μm以上1.5μm以下であり、かつ、前記第2主面において、前記第1主面を真空吸着しないで測定したときにオリエンテーションフラットから5mm以内の領域での反り量が2μm以下である、SiCエピタキシャル基板。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
炭化珪素基板の表面に、炭化珪素をエピタキシャル成長させたエピタキシャル膜を有するＳｉＣエピタキシャル基板であって、
前記ＳｉＣエピタキシャル基板は、前記エピタキシャル膜からなる第１主面と、その反対面である第２主面とを有し、直径が１５０ｍｍ以上であり、
前記第２主面において、前記第１主面を真空吸着して測定したときに、１０ｍｍ角のサイトを基準にしたＳＢＩＲの最大値が０．１μｍ以上１．５μｍ以下であり、かつ、前記第２主面において、前記第１主面を真空吸着しないで測定したときにオリエンテーションフラットから５ｍｍ以内の領域での反り量が２μｍ以下である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、オリエンテーションフラットから５ｍｍ以内の領域での反り量が１μｍ以下である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、前記ＳＢＩＲは、０．５μｍ以下となるサイト比率が６５％以上である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項４】
請求項１または２に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、直径が２００ｍｍ以上である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項５】
請求項１または２に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、前記第２の主面上の残留物が０．１個／ｃｍ
２
未満である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項６】
炭化珪素基板の表面に、炭化珪素をエピタキシャル成長させたエピタキシャル膜を有するＳｉＣエピタキシャル基板であって、
前記ＳｉＣエピタキシャル基板は、前記エピタキシャル膜からなる第１主面と、その反対面である第２主面とを有し、直径が１５０ｍｍ以上であり、
前記第１主面において、前記第２主面を真空吸着して測定したときに、１０ｍｍ角のサイトを基準にしたＳＦＱＲの最大値が０．１μｍ以上１．５μｍ以下であり、かつ、前記第１主面において、前記第２主面を真空吸着しないで測定したときにオリエンテーションフラットから５ｍｍ以内の領域での反り量が２μｍ以下である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項７】
請求項６に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、オリエンテーションフラットから５ｍｍ以内の領域での反り量が１μｍ以下である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項８】
請求項６または７に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、前記ＳＦＱＲは、０．３μｍ以下となるサイト比率が８５％以上である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項９】
請求項６または７に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、直径が２００ｍｍ以上である、ＳｉＣエピタキシャル基板。
【請求項１０】
請求項６または７に記載のＳｉＣエピタキシャル基板において、前記第１の主面上の残留物が０．１個／ｃｍ
２
未満である、ＳｉＣエピタキシャル基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化珪素基板の表面にエピタキシャル膜を有するＳｉＣエピタキシャル基板に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（以下、「ＳｉＣ」と称することもある。）基板の表面に、炭化珪素からなるエピタキシャル膜を形成したＳｉＣエピタキシャル基板は、気相成長方法に行うのが一般的である。ところで、このＳｉＣを気相成長させる際に、エピタキシャル膜の形成面とは反対面（裏面）等にも付着し、ＳｉＣが突起状に成長してしまうことが知られている。
【０００３】
このように、基板の裏面にＳｉＣが成長してしまうと、基板面が変化ししてしまったり、三次元的に成長した突起により凹凸が生じてしまったり、いずれの場合も、想定していた基板形状から変化してしまうため、その基板の平坦性が悪化してしまう。そのため、これら基板を用いて半導体素子を作製すると、半導体素子の特性に悪影響を及ぼす原因ともなる。
【０００４】
このような場合、予定していないエピタキシャル成長によって形成されたＳｉＣを、基板の裏面を研磨する等により、除去操作を行う必要があった。このような除去操作を行う場合、基板の表面を保護する保護膜を形成し、除去操作を行った後、その保護膜を除去するというように、ＳｉＣ基板の製造プロセスにおける工程が煩雑になってしまう。
【０００５】
そこで、エピタキシャル成長の前に、裏面に保護膜を形成し、保護膜上に突起を形成させるようにして、基板の裏面に形成されるＳｉＣの突起等を容易に除去可能としたＳｉＣ基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１５－１６０７５０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、エピタキシャル成長によるエピタキシャル膜を形成する際には、上記の他に、平坦性を損なう場合がある。
【０００８】
例えば、ＳｉＣ基板のエピタキシャル膜は、ＳｉＣ基板の中央部に比べ外周部において原料ガスの揺らぎが発生するため、エピタキシャル成長の速度が変化し、形成されるエピタキシャル膜の厚みにバラツキが生じる場合がある。厚みにバラツキを生じると、第１の主面と第２の主面との間で応力の差を生じて、ＳｉＣ基板のオリエンテーションフラット近傍に反りを生じる場合がある。
【０００９】
また、使用するＳｉＣ基板のもともとの平坦性にバラツキがあり、例えば、中央部と外周部で厚みがやや異なり、全体的にテーパーになっていると、エピタキシャル膜はもともとの基板の平坦性を引き継いで、形成されるＳｉＣエピタキシャル基板の平坦性も担保できない場合がある。
【００１０】
このように、ＳｉＣエピタキシャル基板の平坦性が十分に確保されないと、その後に行われるフォトリソグラフィー工程において、問題が生じてしまう。すなわち、ＳｉＣエピタキシャル基板の裏面を真空チャックに固定し、エピタキシャル膜を有する表面にマスクパターンを形成するが、このとき、ＳｉＣエピタキシャル基板の平坦性が悪化していると、マスクパターンの位置が所望の位置からズレてしまい、得られる半導体チップの歩留まりが低下してしまう。
（【００１１】以降は省略されています）

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