清洗剂和碳化硅单晶基板的制造方法技术

本发明专利技术提供对于利用含有锰化合物的研磨剂研磨后的碳化硅单晶基板利用安全且简便的方法有效地清洗残留、附着于基板表面的锰成分的清洗剂。本发明专利技术涉及一种清洗剂，其用于对利用含有锰化合物的研磨剂研磨后的碳化硅单晶基板进行清洗，所述清洗剂中，含有抗坏血酸和异抗坏血酸中的至少一种，并且pH为6以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更详细而言，涉及用于对使用含有锰化合物的研磨剂研磨后的碳化硅单晶基板进行清洗的清洗剂和使用该清洗剂进行研磨后的清洗的碳化硅单晶基板的制造方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)半导体与硅半导体相比，击穿电场、电子饱和漂移速度和热传导率更大，因此，正在研究、开发使用碳化硅半导体来实现与现有的硅器件相比能在更高的温度下高速工作的功率器件。其中，用于驱动电动两轮车、电动汽车和混合动力汽车等的发动机的电源中使用的高效率的开关元件的开发正受到关注。为了实现这样的功率器件，需要用于通过外延生长形成品质更高的碳化硅半导体层的、表面平滑且洁净度高的碳化硅单晶基板。近年来，碳化硅单晶基板的制造中，作为形成极平滑的基板表面的方法，正在研究化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing:以下有时称为CMP)技术。CMP是通过利用氧化等化学反应使被加工物的表面变为氧化物等并使用硬度比被加工物低的磨粒除去生成的氧化物从而对表面进行研磨的方法。该方法具有不会使被加工物的表面产生应变、可形成极平滑的面的优点。作为上述CMP用的 研磨剂，已知含有胶态二氧化硅的PH4~9的研磨用组合物(例如参考专利文献I)。但是，利用该研磨用组合物的碳化硅单晶基板的研磨中存在研磨速度低、生产率降低的问题。为了利用高速研磨来提高生产率，提出了化学作用更强的研磨剂。具体而言，通过利用含有二氧化硅磨粒和高锰酸根离子的酸性研磨剂，实现了高研磨速度(例如参考专利文献2)。另外，提出了使用二氧化锰作为磨粒的中性至碱性的研磨剂，并实现了高研磨速度(例如参考专利文献3)。一般而言，利用CMP的研磨后的基板表面会产生并附着有来源于研磨剂的磨粒残渣、重金属等污物。已知这些污染会导致器件的工作不良、性能下降，从而必须在研磨后清洗基板。一直以来，作为研磨后的碳化硅单晶基板的清洗方法，广泛使用着在高温下使用在作为基质的过氧化氢中加入有强酸(硫酸、盐酸)或碱(氨)、以及氢氟酸的高浓度的药液的清洗方法、所谓的RCA(Radio Corporation of America)清洗(例如参考非专利文献1、非专利文献2)。但是，非专利文献I和非专利文献2中记载的RCA清洗方法在高温下使用强酸、强碱性的高浓度过氧化氢、并且使用毒性高的氢氟酸，因此，不仅在作业性方面存在问题，而且需要清洗装置周边的耐腐蚀性、排气设备。另外，在清洗处理后需要利用大量的纯水进行冲洗工序，存在对环境的负荷大的问题。近年来，针对这样的问题，正在寻求安全性更高、作业性更良好、可简化清洗装置周边的设备并且不需要利用大量纯水进行冲洗的、能够抑制环境负荷和设备成本的简便且有效的清洗方法。具体而言，正在寻求在室温下使用弱酸性至弱碱性且浓度低的药液(例如过氧化氢等)并且不使用毒性高的氢氟酸的清洗方法。但是，在对与硅基板相比、化学反应性更低且耐化学品性更高的碳化硅单晶基板使用上述的弱酸性至弱碱性且浓度低的药液的方法中，清洗效果不充分。特别是，如专利文献2和专利文献3所记载的那样，在对利用以高浓度含有作为重金属的锰化合物的研磨剂进行研磨后的碳化硅单晶基板在室温下使用弱酸性至弱碱性且浓度低的过氧化氢的简便的清洗方法中，将由锰成分的附着引起的金属污染除去的效果不充分。因此，存在无法将清洗后的基板用于器件制作的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-117027号公报专利文献2:日本特开2009-238891号公报专利文献3:日本特开2011-122102号公报非专利文献非专利文献I:RCA Review, p.187，1970 年 6 月非专利文献 2:《平成15年度新二彳、> ￥ —.産業技術総合開発機構委託業務調查研究報告書s i C半導体/ r K 4 ^事業化?普及戦略^係t 3調查研究(2003年新能源产业技术综合开发机构委托业务调查研究报告书SiC半导体/器件商业化、普及战略相关的调查研究)》40页、财团法人新功能元件研究开发协会
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术为了解决这样的问题而完成，其目的在于提供在利用显示出高研磨速度且含有锰化合物的研磨剂对碳化硅单晶基板进行研磨后利用安全且简便的方法有效地清洗残留、附着于基板表面的锰成分的清洗剂。另外，本专利技术的目的在于提供利用这样的清洗剂进行清洗来制造没有锰等金属污染的碳化硅单晶基板的方法。用于解决问题的手段本专利技术的清洗剂用于对利用含有锰化合物的研磨剂研磨后的碳化硅单晶基板进行清洗，其中，含有抗坏血酸和异抗坏血酸中的至少一种，并且pH为6以下。本专利技术的清洗剂中，优选所述研磨剂含有选自由二氧化锰、三氧化二锰和高锰酸根离子组成的组中的至少一种。另外，本专利技术的清洗剂的PH优选为5以下。另外，所述抗坏血酸和所述异抗坏血酸相对于所述清洗剂整体的含有比例的合计优选为0.1质量％以上且50质量％以下。本专利技术的碳化硅单晶基板的制造方法包括使用含有锰化合物的研磨剂对碳化硅单晶基板进行研磨的研磨工序、和在该研磨工序后使用清洗剂对所述碳化硅单晶基板进行清洗的清洗工序，所述制造方法中，使用所述的本专利技术的清洗剂作为所述清洗剂。本专利技术的碳化硅单晶基板的制造方法中，优选所述研磨剂含有选自由二氧化锰、三氧化二锰和高锰酸根离子组成的组中的至少一种。另外，所述清洗剂的pH优选为5以下。另外，所述清洗剂中，所述抗坏血酸和所述异抗坏血酸的含有比例的合计优选为0.1质量％以上且50质量％以下。需要说明的是，本专利技术中，“锰化合物”不仅包括含有锰且不带有电荷的共价性化合物，而且还包括带有电荷的化合物离子。专利技术效果根据本专利技术的清洗剂，使用含有抗坏血酸和异抗坏血酸中的至少一种且pH为6以下的液体对利用含有锰化合物且具有高研磨速度的研磨剂研磨后的碳化硅单晶基板进行清洗，由此，能够在将附着在碳化硅单晶基板上的锰化合物等含有锰的成分(以下也称为锰成分)溶解的同时进行清洗，从而将其有效地除去。而且，根据包括利用这样的清洗剂的清洗工序的本专利技术的碳化硅单晶基板的制造方法，能够在清洗工序中将附着在碳化硅单晶基板上的上述锰化合物等锰成分有效地除去，因此，能够利用显示出高研磨速度且具有锰化合物的研磨剂进行研磨。而且，可以得到没有锰等金属污染的碳化硅单晶基板，可以制造特性优良的器件。另外，本专利技术的清洗剂被调节为PH6以下的较宽的pH，并且以较低的浓度含有抗坏血酸等且不含有毒性高的成分，因此，可以大幅减轻作业性和清洗装置周边的排气设备等的负荷以及需要大量纯水的冲洗工序的负荷。【附图说明】图1是表示能够在本专利技术的实施方式中使用的研磨装置的一例。【具体实施方式】 以下对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术的实施方式的碳化硅单晶基板的制造方法包括使用含有锰化合物的研磨剂对碳化硅单晶基板进行研磨的研磨工序和使用清洗剂对该研磨工序后的碳化硅单晶基板进行清洗的清洗工序。而且，使用本专利技术的清洗剂即含有抗坏血酸和异抗坏血酸中的至少一种且pH为6以下的清洗液作为清洗剂进行清洗。首先，对本专利技术的碳化硅单晶基板的制造方法进行说明，接着，对该制造方法中清洗工序中使用的清洗剂进行说明。[研磨工序]本专利技术的碳化硅单晶基板的制造方法包括使用含有锰化合物的研磨剂进行研磨的研磨工序。(研磨剂)研磨剂中含有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洗剂，其用于对利用含有锰化合物的研磨剂研磨后的碳化硅单晶基板进行清洗，所述清洗剂中，含有抗坏血酸和异抗坏血酸中的至少一种，并且pH为6以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.14 JP 2011-2729571.一种清洗剂，其用于对利用含有锰化合物的研磨剂研磨后的碳化硅单晶基板进行清洗，所述清洗剂中， 含有抗坏血酸和异抗坏血酸中的至少一种，并且pH为6以下。2.如权利要求1所述的清洗剂，其中， 所述研磨剂含有选自由二氧化锰、三氧化二锰和高锰酸根离子组成的组中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的清洗剂，其中，pH为5以下。4.如权利要求1~3中任一项所述的清洗剂，其中， 所述抗坏血酸和所述异抗坏血酸相对于所述清洗剂整体的含有比例的合计为0.1质量％以上且5 0质量％以下。5.一种碳化硅单...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田伊织，宫谷克明，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP