JP2019034862A - 炭化珪素エピ基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エピ層表面での線状欠陥の発生が抑制された炭化珪素エピ基板を提供する。【解決手段】炭化珪素エピ基板の製造方法は、炭化珪素基板１０を準備する工程と、上記基板１０の主面１０Ａに存在する凹部又は凸部である欠陥点を検出する工程と、欠陥点のうち、直線状に並ぶ欠陥点群に対応する線分の長さの、主面内における総和である総長さを確認する工程と、総長さが所定の閾値以下であることが確認された主面１０Ａ上にエピタキシャル層６０，７０を形成する工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、炭化珪素エピ基板の製造方法に関するものである。

炭化珪素（ＳｉＣ）層を含む半導体装置が知られている。この半導体装置は、炭化珪素基板上に炭化珪素からなるエピタキシャル層（以下、「エピ層」ともいう）がエピタキシャル成長により形成された炭化珪素エピ基板を準備し、エピ層内にデバイス領域を形成するとともに、エピ層上に電極等を形成することにより製造することができる。

上記用途に使用される炭化珪素基板には高い表面平滑性が求められる。表面平滑性の高い炭化珪素基板を得る方法は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１においては、特定の研磨液と研磨パッドとを用いて炭化珪素基板を研磨することにより、表面平滑性の高い炭化珪素基板が得られることが開示されている。

特開２０１５−５７８６４号公報

炭化珪素エピ基板においては、エピ層表面の線状欠陥（スクラッチ）の発生をできる限り抑制することが求められる。エピ層表面の線状欠陥の中には、炭化珪素基板の表面に存在する欠陥に起因するものがある。例えば炭化珪素基板の表面に線状欠陥が存在すると、基板表面の欠陥に対応する線状欠陥がエピ層表面上に発生しやすくなる。エピ層表面上での線状欠陥の発生を抑制するために、エピ層の形成前に炭化珪素基板の表面に存在する線状欠陥を検出し、必要に応じて炭化珪素基板の表面を研磨することが行われる。

一方、炭化珪素基板の表面において明確な線状欠陥が確認されていない箇所であるにも関わらず、エピ層の表面の対応箇所に線状欠陥が発生する場合もある。エピ層を形成した後に顕在化する線状欠陥を低減するために、その線状欠陥の原因を特定し、炭化珪素基板表面の表面状態を適切に管理し、エピ層表面での線状欠陥の発生を抑制することが求められている。

そこで、エピ層表面での線状欠陥の発生が抑制された炭化珪素エピ基板を製造可能な炭化珪素エピ基板の製造方法を提供することを目的の１つとする。

本願の炭化珪素エピ基板の製造方法は、炭化珪素からなり、主面を有する炭化珪素基板を準備する工程と主面に存在する凹部又は凸部である欠陥点を検出する工程と、欠陥点のうち、直線状に並ぶ欠陥点群に対応する線分の長さの、主面内における総和である総長さを確認する工程と、総長さが所定の閾値以下であることが確認された主面上にエピタキシャル層を形成する工程と、を含む。

上記炭化珪素エピ基板の製造方法によれば、エピ層表面での線状欠陥の発生が抑制された炭化珪素エピ基板を提供することができる。

炭化珪素エピ基板の製造方法の手順を示すフローチャートである。 炭化珪素基板の構造を示す斜視図である。 炭化珪素基板の構造を示す概略断面図である。 炭化珪素基板とその主面に存在する欠陥点を示す模式図である。 総長さを決定する方法を説明するための模式図である。 総長さを決定する方法を説明するための模式図である。 総長さを決定する方法を説明するための模式図である。 総長さを決定する方法を説明するための模式図である。 総長さを決定する方法を説明するための模式図である。 総長さを決定する方法を説明するための模式図である。 有効帯状領域を示す模式図である。 炭化珪素基板の主面上の有効帯状領域を示す模式図である。 炭化珪素エピ基板の構造を示す概略断面図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の炭化珪素エピ基板の製造方法は、炭化珪素からなり、主面を有する炭化珪素基板を準備する工程と、主面に存在する凹部又は凸部である欠陥点を検出する工程と、欠陥点のうち、直線状に並ぶ欠陥点群に対応する線分の長さの、主面内における総和である総長さを確認する工程と、総長さが所定の閾値以下であることが確認された主面上にエピタキシャル層を形成する工程と、を含む。

炭化珪素基板の主面上にエピタキシャル成長により炭化珪素からなるエピ層を形成する場合、エピ層の状態は炭化珪素基板の主面の表面状態の影響を受ける。例えば炭化珪素基板の主面に線状欠陥（スクラッチ）が存在する場合、形成されるエピ層の表面においても線状欠陥が形成されやすい。しかしながら、エピ層に線状欠陥が発生するのは炭化珪素基板の主面にも線状欠陥が発生する場合に限られない。炭化珪素基板の表面において線状欠陥が確認されていない箇所であるにも関わらず、エピ層を形成すると線状欠陥が顕在化する場合もある。

本発明者らは、炭化珪素基板の主面上の特定の規則性を有する欠陥点群の存在がエピ層において顕在化する線状欠陥の原因の一つであることを突き止めた。そのような規則性を有する欠陥点群の存在を検出し、その数を低減することで、エピ層における線状欠陥の発生数を低減することが可能となる。またさらに、直線状に並ぶ欠陥点群に対応する線分の長さの、炭化珪素基板の主面内における総和である総長さを確認することにより、炭化珪素基板の表面状態を適切に管理しながら炭化珪素エピ基板を製造することが可能となる。

また上記総長さが所定の閾値以下であることが確認された主面上にエピタキシャル層を形成することで、線状欠陥の発生が抑制された炭化珪素エピ基板を製造することが可能となる。

総長さを確認する工程において、欠陥点のうち、任意の第１の欠陥点と、第１の欠陥点からの距離が１０μｍ以上６００μｍ以下である第２の欠陥点とを含む直線帯状領域を設定し、直線帯状領域のうち、直線帯状領域の第１の欠陥点と第２の欠陥点とを結ぶ方向の、第１の欠陥点から見て第２の欠陥点側および第１の欠陥点から見て第２の欠陥点とは反対側に向けて、１０μｍ以上６００μｍ以下の距離範囲内に他の欠陥点が存在することを条件に上記他の欠陥点まで順次延長して形成される直線帯状の有効帯状領域を抽出し、有効帯状領域の、第１の欠陥点と第２の欠陥点とを結ぶ方向の長さを線分の長さとして求め、総長さとして、有効帯状領域を決定するために用いた欠陥点が重複しないように有効帯状領域を主面全体において抽出し、抽出された有効帯状領域に対応する上記線分の長さの総和を求めるようにしてもよい。このようにすることで、上述の特定の規則性を有する欠陥点群をより適切に検出することができる。

総長さを確認する工程において設定される直線帯状領域の幅は２０μｍであってもよい。幅２０μｍの上記直線帯状領域を設定することにより、上述の特定の規則性を有する欠陥点群の検出をより的確に行うことができる。

総長さを確認する工程において、５以上の欠陥点を含むように上記有効帯状領域を設定してもよい。このようにすることで、上述の特定の規則性を有する欠陥群の検出をより適切に行うことができる。

総長さを確認する工程において、長さが１ｍｍ以上である線分の長さの総和を上記総長さとしてもよい。このようにすることで、上記総長さをより適切に決定することができる。

欠陥点を検出する工程において、上記欠陥点として、周囲の領域からの深さが１０ｎｍ以上の凹部又は周囲の領域からの高さが１０ｎｍ以上の凸部である欠陥点を検出するようにしてもよい。このようにすることで、上述の特定の規則性を有する欠陥群の検出をより適切に行うことができる。

総長さを確認する工程において、総長さが閾値を超えると確認された場合、主面を研磨する工程をさらに含んでもよい。また主面を研磨する工程が実施された場合、欠陥点を検出する工程および総長さを確認する工程が再度実施されてもよい。このようにすることで線状欠陥のより少ない炭化珪素基板を準備することができる。

上記閾値が炭化珪素基板の主面の外接円の直径から、上記主面内に存在する線状欠陥の長手方向長さの総和を差し引いた値であってもよい。このような閾値を基準値として設定することで炭化珪素基板の表面状態をより適切に管理することができる。

上記主面の外接円の直径が１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよい。このような大きさの主面を備えた炭化珪素基板は、半導体装置用の炭化珪素エピ基板を作成するのに好適である。

上記炭化珪素エピ基板の製造方法においては、画像処理により欠陥点を検出する工程および総長さを確認する工程のうち少なくとも一つの工程を実施してもよい。画像処理を利用することで、欠陥の検出および有効帯状領域長さの総和である総長さの確認をより効率的に実施することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本願の炭化珪素エピ基板の製造方法の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一又は相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

［炭化珪素エピ基板の製造方法］
図１〜図１３を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は炭化珪素エピ基板の製造方法の手順を示すフローチャートである。図２は炭化珪素基板の構造を示す斜視図である。図３は炭化珪素基板の断面の構造を示す概略断面図である。図４は炭化珪素基板とその主面に存在する欠陥点を示す模式図である。図５〜図１０は、それぞれ、総長さを決定する方法を説明するための概略図である。図１１は有効帯状領域を示す模式図である。図１２は炭化珪素基板の主面上の有効帯状領域を示す模式図である。図１３は炭化珪素エピ基板の断面の構造を示す概略断面図である。

図１を参照して、本実施の形態に係る炭化珪素エピ基板の製造方法は、ステップＳ１０〜ステップＳ５０の各ステップと、必要に応じてステップＳ６０とを含む。以下に各工程の詳細を説明する。

［基板準備工程］
図１〜図３を参照して、まず炭化珪素からなり、主面１０Ａを有する炭化珪素基板１０が準備される（ステップＳ１０）。炭化珪素基板１０は、炭化珪素の単結晶を所望の厚みにスライスし、その主面１０Ａを平坦化処理することにより得られる。主面１０Ａの平坦化処理は、例えば主面１０Ａに対する、ＭＰ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）などの研磨によって行う。その後、平坦化処理された主面１０Ａを洗浄することにより本実施の形態に係る炭化珪素基板１０が得られる。本実施の形態において得られる炭化珪素基板１０は、主面１０Ａの外接円の直径が１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の形状を有する。

［欠陥点検出工程］
次に、主面１０Ａに存在する欠陥点を検出する（ステップＳ２０）。欠陥の検出は、例えば光学系を利用して欠陥の検出を行うウェハ欠陥検査装置により好適に実施することができる。ウェハ欠陥検査装置の例としては、共焦点微分干渉顕微鏡を備える欠陥検査装置としては、レーザーテック株式会社製のＷＡＳＡＶＩシリーズ「ＳＩＣＡ ６Ｘ」等が挙げられる。

本実施の形態において検出される欠陥点は、例えば周囲の領域からの深さが１０ｎｍ以上の凹部又は周囲の領域からの高さが１０ｎｍ以上の凸部である点状の欠陥とする。また本実施の形態においては、点状の欠陥のうち、直径１０μｍの範囲内に含まれる欠陥群は単一の欠陥点として検出する。

図４を参照して、炭化珪素基板１０の主面１０Ａには、例えば欠陥点Ｐ_１〜欠陥点Ｐ_４、並びに欠陥点Ｑ_１および欠陥点Ｑ_２が存在するものとする。ステップＳ２０においてはこれらの欠陥点を検出する。このとき、主面１０Ａに存在する全欠陥点を検出するのが好ましい。なおステップＳ２０において検出される炭化珪素基板１０の主面１０Ａ上の他の欠陥点については図示を省略する。

［総長さ確認工程］
次に、欠陥点のうち、直線状に並ぶ欠陥点群に対応する線分の長さの、主面１０Ａ内における総和である総長さを確認する（ステップＳ３０）。図４には、直線状に並ぶ欠陥点Ｐ_１〜欠陥点Ｐ_４からなる欠陥点群が示されている。本実施の形態においては、直線状に並ぶ上記欠陥点群に対応する線分の長さ（すなわち、図１０における欠陥点Ｐ₃〜欠陥点Ｐ_ｚ間の、第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の長さ）を求める場合を例として説明する。

なお総長さの確認は画像処理用のソフトウェアを用いた画像処理により行ってもよく、ウェハ欠陥検査装置において主面１０Ａの写真を取得し、その写真に対し画像処理を行うことによって確認してもよい。また主面１０Ａの写真を取得し、目視にて総長さを確認することも可能である。

本実施の形態において、具体的には以下のような手順で上記総長さを確認する。図５を参照して、まずステップＳ２０において検出された欠陥点のうち、任意の第１の欠陥点Ｐ_１と、第１の欠陥点からの距離が１０μｍ以上６００μｍ以下である第２の欠陥点Ｐ_２とを抽出する。次に第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを含むように幅Ｗが２０μｍの直線帯状領域２０を設定する。直線帯状領域２０は、境界線２１と境界線２２とに挟まれた領域である。

次に図６〜図１１を参照して、直線帯状領域２０のうち有効帯状領域５０を抽出する。有効帯状領域５０は、直線帯状領域２０の第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の、第１の欠陥点Ｐ_１から見て第２の欠陥点Ｐ_２側（図６において矢印Ｄ_１の向きで示される側）および第１の欠陥点Ｐ_１から見て第２の欠陥点とは反対側（図６において矢印Ｄ_２の向きで示される側）に向けて、１０μｍ以上６００μｍ以下の距離範囲内に他の欠陥点が存在することを条件に、上記他の欠陥点まで順次延長して形成される直線帯状の部分である。

図６〜図１１を参照して有効帯状領域５０を抽出する方法を具体的に説明する。図６を参照して、まず直線帯状領域２０内であって、第１の欠陥点Ｐ_１から見て矢印Ｄ_１の向きの、第１の欠陥点Ｐ_１からの距離が１０μｍ以上６００μｍ以下の範囲３０内に他の欠陥点が存在するか否かを確認する。図６に示すように、範囲３０内には第２の欠陥点Ｐ_２が存在する。そのため、図７に示すように有効帯状領域５０が矢印Ｄ_１の向きに第２の欠陥点Ｐ_２まで延長される。一方、図６を参照して、直線帯状領域２０の外に存在する欠陥点Ｑ_１は上記条件を満たさないため、有効帯状領域５０を形成するための対象から除外される。

また直線帯状領域２０内であって、第１の欠陥点Ｐ_１から見て矢印Ｄ_２の向き（第１の欠陥点Ｐ_１から見て第２の欠陥点Ｐ_２とは反対側）の、第１の欠陥点Ｐ_１からの距離が１０μｍ以上６００μｍ以下の範囲３２内に他の欠陥点が存在するか否かを確認する。図６に示すように、範囲３２内には第３の欠陥点Ｐ_３が存在する。そのため、図７に示すように有効帯状領域５０が矢印Ｄ_２の向きに第３の欠陥点Ｐ_３まで延長される。

図８〜図１０を参照して、同様の処理を、上記条件を満たす他の欠陥点が存在しなくなるまで繰り返す。図８を参照して、直線帯状領域２０内であって、第１の欠陥点Ｐ_１から見て矢印Ｄ_１の向きの、有効帯状領域５０の一方の端部（第２の欠陥点Ｐ_２を含む端部）からの距離が１０μｍ以上６００μｍ以下の範囲３４内には、第４の欠陥点Ｐ_４が存在する。したがって、有効帯状領域５０は矢印Ｄ_１側に第４の欠陥点Ｐ_４まで延長される。

一方、図８を参照して、直線帯状領域２０内であって、第１の欠陥点Ｐ_１から見て矢印Ｄ_２の向きの、有効帯状領域５０のもう一方の端部（第３の欠陥点Ｐ_３を含む端部）からの距離が１０μｍ以上６００μｍ以下の範囲３６内には他の欠陥点が存在しない。直線帯状領域２０内ではあるが範囲３６の外にある欠陥点Ｑ_２は、上記条件を満たさないため有効帯状領域５０を形成するための対象から除外される。

ここで上記距離範囲の上限が６００μｍであるのは、有効帯状領域５０の端部からの最短距離が６００μｍを超える位置に存在する欠陥点は、有効帯状領域５０に含まれる他の欠陥点群とは関連性が低く、有効帯状領域５０に含まれる他の欠陥点群と関連してエピ層における線状欠陥を形成するおそれは比較的低いと考えられるからである。具体的には、欠陥点Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４からなる欠陥点群はエピ層における線状欠陥の原因となり得るが、その線状欠陥が、欠陥点Ｐ_３からの距離が６００μｍを超える欠陥点Ｑ_２に対応するエピ層上の位置にまで到達するおそれは比較的低いと考えられるからである。一方、下限を１０μｍとするのは、互いの距離が１０μｍ以内の複数の欠陥点については、単一の欠陥点として取り扱っても上記総長さを確認するのに十分だからである。

このように、第３の欠陥点Ｐ_３よりも矢印Ｄ_２の向きにはこれ以上有効帯状領域５０は延長されない。この時点で、図９に示すように、有効帯状領域５０は第３の欠陥点Ｐ_３および第４の欠陥点Ｐ_４まで延長される。

図１０を参照して、上記同様の条件で直線帯状領域２０の範囲内で矢印Ｄ_１の向きに有効帯状領域５０を順次延長する。最終的に、欠陥点Ｐ_Ｚ−１から矢印Ｄ_１の向きに１０μｍ以上６００μｍ以下の距離範囲内にある欠陥点であって、その欠陥点から矢印Ｄ_１の向きに１０μｍ以上６００μｍ以下の距離範囲３８内には他の欠陥点が存在しない欠陥点Ｐ_ｚまで有効帯状領域５０を延長する。このようにして図１１に示すような有効帯状領域５０が抽出される。上記Ｚは５以上の整数である。

本実施の形態における有効帯状領域５０は、直線帯状の部分であって、その部分内に５以上の欠陥点が存在する。また有効帯状領域５０の、第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の長さＬ_１は１ｍｍ以上である。仮に直線帯状の部分に含まれる欠陥点の数が４以下であれば本実施の形態においては有効帯状領域５０としては取り扱わないこととする。同様に、長さＬ_１が１ｍｍ未満であれば有効帯状領域５０としては取り扱わないこととする。

なお、有効帯状領域５０を決定するにあたり、上記有効帯状領域５０に含まれる欠陥点の数の下限値は必ずしも５である必要はなく、例えば３または１０のように適宜設定することができる。また有効帯状領域５０の、第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の長さＬ_１の下限値についても必ずしも１ｍｍである必要はなく、例えば０．５ｍｍまたは１．５ｍｍとすることもできる。

次に図１２を参照して同様の操作を主面１０Ａ全体において行い、主面１０Ａ上の有効帯状領域５０，５２，５４を抽出する。このとき、既に他の有効帯状領域を決定するために用いた欠陥点が重複しないように抽出する。上記のようにして抽出した有効帯状領域５０，５２，５４の、第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の長さＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，・・・の総和である総長さ（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３＋・・・）を確認する。

［総長さと閾値との比較］
次にステップＳ３０において確認された上記総長さ（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３＋・・・）を所定の閾値と対比し、総長さが閾値以下であるか否かを確認する（ステップＳ４０）。所定の閾値は、例えば主面１０Ａの外接円の直径に基づいて、その直径から、主面１０Ａに存在する線状欠陥（スクラッチ）の長手方向長さの総和を差し引いた値とすることができる。言い換えると、主面１０Ａに存在する線状欠陥（スクラッチ）の長手方向長さと、有効帯状領域５０，５２，５４の、第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の長さの総和（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３＋・・・）との和が主面１０Ａの外接円の直径以下であることが確認される。このような閾値を設定することで、主面１０Ａの表面状態を適切に管理し、エピ層表面での線状欠陥の発生率を低減することができる。

［エピタキシャル層形成工程］
最後に、ステップＳ４０において、炭化珪素基板１０の主面１０Ａにおける上記総長さが所定の閾値以下であることが確認された場合（ステップＳ４０においてＹＥＳの場合）、その主面１０Ａ上にエピタキシャル層（エピ層）が形成される（ステップＳ５０）。

図１、図２および図１２を参照して、ステップＳ５０では、炭化珪素基板１０の主面１０Ａに対してサーマルクリーニング、水素エッチングなどが実施されて主面１０Ａの清浄性が確保された後、主面１０Ａ上に炭化珪素からなる半導体層がエピタキシャル成長により形成される。具体的には、導電型がｎ型である炭化珪素基板１０の主面１０Ａ上に、エピタキシャル成長により導電型がｎ型である炭化珪素からなるバッファ層６０が形成される。さらにバッファ層６０の主面６０Ａ上に導電型がｎ型である炭化珪素からなるドリフト層７０が形成される。バッファ層６０およびドリフト層７０は、たとえばｎ型不純物を含む原料ガスを用いた気相エピタキシャル成長が実施されることにより順次形成される。このようにして主面１０Ａ上にエピタキシャル層（バッファ層６０およびドリフト層７０）が形成された炭化珪素エピ基板１００が製造される。

［研磨工程］
ステップＳ４０において確認される有効帯状領域の、第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の長さの総和が所定の閾値を超えると確認された場合（ステップＳ４０においてＮＯの場合）、主面１０Ａを研磨する工程（ステップＳ６０）を行ってもよい。主面１０Ａの研磨は、上述のＭＰ、ＣＭＰなどの研磨法により行うことができる。

また主面１０Ａを研磨する工程が実施された場合、欠陥点を検出する工程（ステップＳ２０）および総長さを確認する工程（ステップＳ３０）が再度実施されてもよい。総長さを確認する工程（ステップＳ３０）が再度実施され、総長さが所定の閾値以下であることが確認されると、主面１０Ａ上にエピタキシャル層（バッファ層６０およびドリフト層７０）が形成されることにより炭化珪素エピ基板１００が製造される（ステップＳ５０）。

以上が本実施の形態の説明である。なお上記実施形態においては、欠陥点を検出することについてのみ説明したが、同時にスクラッチなどの他の傷や欠陥を検出するようにしてもよい。

またステップＳ３０において確認される有効帯状領域５０，５２，５４，・・・の、第１の欠陥点Ｐ_１と第２の欠陥点Ｐ_２とを結ぶ方向の長さの総和が所定の閾値を超えると確認された場合（ステップＳ４０においてＮＯの場合）、研磨工程（ステップＳ６０）を行う代わりに、そのような炭化珪素基板１０を不良品として廃棄処理することも可能である。

また上記実施の形態においては、上記所定の閾値を、主面１０Ａの外接円の直径に基づいて、その直径から、主面１０Ａに存在する線状欠陥（スクラッチ）の長手方向長さの総和を差し引いた値としたが、閾値は適宜設定可能である。例えば主面１０Ａ内の検出すべき欠陥点群の管理の厳密度に応じて、閾値をより小さい値に設定したり、その逆に閾値をより大きい値に設定したりすることもできる。

このように上記炭化珪素エピ基板の製造方法によれば、エピ層表面での線状欠陥の発生が抑制された炭化珪素エピ基板を提供することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本願の炭化珪素エピ基板の製造方法は、エピ層表面での線状欠陥の発生が抑制された炭化珪素エピ基板を製造することが求められる技術分野において、特に有利に適用され得る。

１０ 炭化珪素基板
１０Ａ 主面
２０ 直線帯状領域
２１ 境界線
２２ 境界線
３０ 範囲
３２ 範囲
３４ 範囲
３６ 範囲
３８ 範囲
５０ 有効帯状領域
５２ 有効帯状領域
５４ 有効帯状領域
６０ バッファ層
６０Ａ 主面
７０ ドリフト層
１００ 炭化珪素エピ基板

Claims (10)

1. 炭化珪素からなり、主面を有する炭化珪素基板を準備する工程と、
   前記主面に存在する凹部又は凸部である欠陥点を検出する工程と、
   前記欠陥点のうち、直線状に並ぶ欠陥点群に対応する線分の長さの、前記主面内における総和である総長さを確認する工程と、
   前記総長さが所定の閾値以下であることが確認された前記主面上にエピタキシャル層を形成する工程と、を含む、炭化珪素エピ基板の製造方法。
2. 前記総長さを確認する工程において、
   前記欠陥点のうち、任意の第１の欠陥点と、前記第１の欠陥点からの距離が１０μｍ以上６００μｍ以下である第２の欠陥点とを含む直線帯状領域を設定し、前記直線帯状領域のうち、前記直線帯状領域の前記第１の欠陥点と前記第２の欠陥点とを結ぶ方向の、前記第１の欠陥点から見て前記第２の欠陥点側および前記第１の欠陥点から見て前記第２の欠陥点とは反対側に向けて、１０μｍ以上６００μｍ以下の距離範囲内に他の前記欠陥点が存在することを条件に前記他の欠陥点まで順次延長して形成される直線帯状の有効帯状領域を抽出し、前記有効帯状領域の、前記第１の欠陥点と前記第２の欠陥点とを結ぶ方向の長さを前記線分の長さとして求め、
   前記総長さとして、前記有効帯状領域を決定するために用いた前記欠陥点が重複しないように前記有効帯状領域を前記主面全体において抽出し、抽出された前記有効帯状領域に対応する前記線分の長さの総和を求める、請求項１に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
3. 前記総長さを確認する工程において設定される前記直線帯状領域の幅は２０μｍである、請求項２に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
4. 前記総長さを確認する工程において、５以上の前記欠陥点を含むように前記有効帯状領域を設定する、請求項２又は請求項３のいずれか１項に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
5. 前記総長さを確認する工程において、長さが１ｍｍ以上である前記線分の長さの総和を前記総長さとする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
6. 前記欠陥点を検出する工程において、前記欠陥点として、周囲の領域からの深さが１０ｎｍ以上の凹部又は周囲の領域からの高さが１０ｎｍ以上の凸部である欠陥点を検出する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
7. 前記総長さを確認する工程において、前記総長さが前記閾値を超えると確認された場合、前記主面を研磨する工程をさらに含み、
   前記主面を研磨する工程が実施された場合、前記欠陥点を検出する工程および前記総長さを確認する工程が再度実施される請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
8. 前記閾値が前記主面の外接円の直径から、前記主面内に存在する線状欠陥の長手方向長さの総和を差し引いた値である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
9. 前記主面の外接円の直径が１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。
10. 画像処理により前記欠陥点を検出する工程および前記総長さを確認する工程のうち少なくとも一つの工程を実施する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の炭化珪素エピ基板の製造方法。

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