蚀刻方法技术

一种使用熔融碱来蚀刻基板的蚀刻方法，使用处于预定高温区域的熔融碱AL，一边在高温且含氧的环境下在基板PL的被蚀刻面形成氧化被膜，一边通过对被蚀刻面进行各向同性蚀刻从而除去氧化被膜。

Etching method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蚀刻方法
本专利技术涉及一种使用熔融碱来蚀刻基板的蚀刻方法。
技术介绍
在半导体的制造等中，广泛进行将SiC(碳化硅)等基板蚀刻来进行缺陷检测。需要说明的是，SiC基板由于其优异的特性因此作为下一代的功率半导体基板而备受期待。从制造高性能且成品率高的半导体装置方面出发，在基板上形成损伤少的良好表面是很重要的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-22677号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，为了在基板上形成损伤少的良好表面，存在所需的处理工序数多、且花费大量时间和成本这样的课题。另外，由于为了得到无缺陷的状态需要进行精密的研磨加工，因此所需的处理工序数变多，这也是成为花费大量时间和成本的主要原因。特别是由于SiC基板为高硬度、且是除了一部分的化学试剂以外化学稳定的难加工材料、难削材料，因此研磨、磨削需花费时间，这些课题变得更加显著。鉴于上述课题，本专利技术的课题在于提供一种能够在不存在蚀刻坑的状态下进行蚀刻，作为结果能够制造具有不存在缺陷的表面状态和镜面的晶片的蚀刻方法。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术人等反复研究，着眼于利用熔融碱(已熔融的碱)进行的调查SiC晶片的缺陷的方法。该方法是检测存在于SiC晶片表面附近的缺陷的方法，通过将SiC晶片浸渍于熔融碱中，从而能以蚀刻坑的形式观察到缺陷。然后，通过反复研究实验，发现：通过不将基板浸渍于熔融碱中，而是一边成型氧化被膜一边连续地进行蚀刻，从而能够得到不存在蚀刻坑的镜面的晶片。然后，进一步反复实验并进行研究，以至完成了本专利技术。用于解决上述课题的本专利技术的一个形态为一种蚀刻方法，其为使用熔融碱来蚀刻基板的蚀刻方法，使用处于预定高温区域的上述熔融碱，一边在高温且含氧的环境下在上述基板的被蚀刻面形成氧化被膜，一边通过对上述被蚀刻面进行各向同性蚀刻来除去上述氧化被膜。由此，能够实现能在不存在蚀刻坑的状态下进行蚀刻，作为结果能够制造不存在缺陷的表面状态和镜面的晶片的蚀刻方法。可以通过将上述基板的氧化速度设为上述氧化被膜的溶解速度以上，从而对上述被蚀刻面进行上述各向同性蚀刻。作为上述高温且含氧的环境下，可以设为在大气中使用上述熔融碱的环境下。作为上述高温且含氧的环境下，可以设为在将氧气供给至上述被蚀刻面的空间中使用上述熔融碱的环境下。可以通过使上述熔融碱流到上述基板的被蚀刻面从而除去上述氧化被膜。在这种情况下，在使上述熔融碱流到上述被蚀刻面时，可以使上述被蚀刻面处于上表面侧且使上述基板相对于水平面倾斜预定角度，使上述熔融碱从上述被蚀刻面的上部侧向下部侧流动。作为上述熔融碱，可以使用熔融氢氧化钠(已熔融的氢氧化钠)。上述预定高温区域可以设为650℃以上。作为上述基板可以使用SiC基板。在这种情况下，进行如下工序：在SiC晶体构件的被照射面上非接触地配置将激光聚光的激光聚光器的工序；使用上述激光聚光器对上述被照射面照射激光，使上述激光聚光于上述SiC晶体构件内部，并且使上述激光聚光器与上述SiC晶体构件相对地移动，在上述SiC晶体构件内部形成二维状的改性层的工序；以及通过将由上述改性层分割而成的晶体层从上述改性层剥离，从而形成SiC晶体基板的工序，其中，可以将通过上述剥离得到的上述SiC晶体基板用作上述SiC基板。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能以宽范围且高速地形成良好的镜面的蚀刻方法。附图说明图1(a)～(c)是分别说明通过本专利技术的一个实施方式涉及的蚀刻方法逐渐蚀刻基板的示意性正视图。图2是图1(b)的局部放大侧视图。图3是表示用于通过本专利技术的一个实施方式涉及的蚀刻方法来形成所使用的基板的基板加工装置的一个例子的斜视图。图4是说明图3所示的基板加工装置的校正环内的透镜的侧视图。图5是说明通过本专利技术的一个实施方式的变形例涉及的蚀刻方法来蚀刻基板的示意性侧视图。图6是表示实验例1中蚀刻后的基板面的粗糙度的图表图。图7是表示实验例1中蚀刻后的基板面的非浸渍部的界面附近的照片图。图8是表示实验例1中蚀刻后的基板面的浸渍部的照片图。图9是使用AFM对实验例1中蚀刻后的非浸渍部进行拍摄得到的斜视图。图10是表示实验例2中蚀刻温度与蚀刻速率的关系的图表图。图11中，(a)是表示实验例2中浸渍部的蚀刻时间与粗糙度的关系的图表图，(b)是表示实验例2中非浸渍部的界面附近的蚀刻时间与粗糙度的关系的图表图。图12中，(a)是表示在实验例2中氮流量与蚀刻速率的关系的图表图，(b)是表示在实验例2中氮流量与粗糙度的关系的图表图。图13中，(a)是表示在实验例2中空气流量与蚀刻速率的关系的图表图，(b)是表示在实验例2中空气流量与粗糙度的关系的图表图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。以下的说明中，对于与已经说明的构成要素相同或类似的构成要素赋予相同或类似的符号，并适当省略其详细说明。图1(a)～(c)是分别说明通过本专利技术的一个实施方式(以下，称为本实施方式)涉及的蚀刻方法逐渐蚀刻基板的示意性正视图。图2是图1(b)的局部放大侧视图。本实施方式涉及的蚀刻方法是使用熔融碱来蚀刻基板的蚀刻方法，其为使用处于预定高温区域的熔融碱，一边在高温且含氧的环境下在基板的被蚀刻面形成氧化被膜，一边通过对被蚀刻面进行各向同性蚀刻来除去氧化被膜的方法。而且在本实施方式中，通过将基板的氧化速度设为氧化被膜的溶解速度以上，从而对被蚀刻面进行各向同性蚀刻。具体地说，作为溶解碱，使用溶解氢氧化钠，作为基板，使用SiC基板。而且，通过将SiC基板PL的氧化速度设为氧化被膜的溶解速度以上，从而对被蚀刻面进行各向同性蚀刻。作为高温且含氧的环境下，设为在大气中使用熔融碱AL的环境下。具体地说，首先在大气中将SiC基板PL放入装入于容器10中的熔融碱AL中(参照图1(a))。然后，以固定速度慢慢提起SiC基板PL(参照图1(a)～(c))。由此，SiC基板PL的基板面PLS上的熔融碱AL的界面位置F(熔融碱AL的液面位置)从基板上端向下方逐渐移动。需要说明的是，如图1、图2所示，本说明书中，界面位置F与熔融碱AL的液面位置相同。通过配置有熔融碱AL，从而其周围的大气温度升高。因此，成为SiC基板PL的基板面PLS容易被大气中的氧氧化的环境。而且，在SiC基板PL的界面附近V，因大气中的氧而使得氧化反应高效地进行，可高效地形成氧化被膜。而且，与此同时通过利用熔融碱AL除去氧化被膜，可高速地进行良好的蚀刻。更详细地说明的话，在液面的边界区域中熔融碱因表面张力而沿SiC面向上爬，形成薄的熔融碱液的膜。而且，由于该膜薄，因此容易将空气中的氧供给至SiC面，使氧化变得活跃。然后由熔融碱除去该氧化膜，将这样的循环反复活跃地进行。因此，可高效地促进镜面化(各向同性蚀刻)。而且，通过将SiC基板的氧化速度设为氧化被膜的溶解速度以上，从而避免了未被氧化的阶段的基板材料(SiC)被蚀刻。即，即使在基板材料中产生缺陷(晶体缺陷)，也在该缺陷被氧化后，也就是说在成为氧化被膜后被蚀刻，作为结果，SiC基板PL被进行各向同性蚀刻。因此，这样通过使SiC基板PL上的熔融碱AL的界面位置F逐渐移动，从而即使作为高硬度且难加工材料的SiC基板PL，也可以通过各向同性蚀刻而除去被蚀刻的面的缺陷，能够在基板面PLS上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚀刻方法，使用处于预定高温区域的熔融碱，一边在高温且含氧的环境下在基板的被蚀刻面形成氧化被膜，一边通过对所述被蚀刻面进行各向同性蚀刻来除去所述氧化被膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.16 JP 2017-0271281.一种蚀刻方法，使用处于预定高温区域的熔融碱，一边在高温且含氧的环境下在基板的被蚀刻面形成氧化被膜，一边通过对所述被蚀刻面进行各向同性蚀刻来除去所述氧化被膜。2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，通过将所述基板的氧化速度设为所述氧化被膜的溶解速度以上，从而对所述被蚀刻面进行所述各向同性蚀刻。3.根据权利要求2所述的蚀刻方法，作为所述高温且含氧的环境下，设为在大气中使用所述熔融碱的环境下。4.根据权利要求2所述的蚀刻方法，作为所述高温且含氧的环境下，设为在将氧气供给至所述被蚀刻面的空间中使用所述熔融碱的环境下。5.根据权利要求2～4中任一项所述的蚀刻方法，通过使所述熔融碱流到所述基板的被蚀刻面，从而除去所述氧化被膜。6.根据权利要求5所述的蚀刻方法，在使所述熔融碱流到所述被蚀刻面时，使所述被...

【专利技术属性】
技术研发人员：池野顺一，山田洋平，铃木秀树，
申请(专利权)人：信越聚合物株式会社，国立大学法人埼玉大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP