热处理环境的评价方法和碳化硅衬底技术

本发明专利技术要解决的问题是提供一种评价热处理环境的新技术。本发明专利技术是一种热处理环境的评价方法，包括：图像取得步骤(S20)，以相对于热处理后的SiC衬底(10)的{0001}面的法线(N)倾斜的入射角度(θ)入射电子射线(PE)而取得图像(I)；以及环境评价步骤(S30)，基于图像(I)的对比度信息(C)评价SiC衬底(10)的热处理环境(HE)。(HE)。(HE)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热处理环境的评价方法和碳化硅衬底


[0001]本专利技术涉及热处理环境的评价方法和碳化硅衬底。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)半导体器件与硅(Si)或砷化镓(GaAs)半导体器件相比能够实现高耐压和高效率、高温动作。因此，正在进行面向产业化的开发。
[0003]为了提高SiC半导体器件的成品率或高品质化，提出了控制SiC衬底的台阶
‑
平台结构的方法(参照专利文献1、专利文献2)。
[0004]例如，在专利文献1中记载了利用同时供给到SiC衬底的SiH4气体和C3H8气体的浓度比C/Si来控制SiC衬底的表面形状的SiC外延晶片的制造方法的技术。
[0005]此外，在专利文献2中记载了通过控制至少基于蚀刻速度而确定的蚀刻模式和蚀刻深度来进行SiC衬底的蚀刻从而控制蚀刻处理后的SiC衬底的表面形状的SiC衬底的表面处理方法的技术。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2011
‑
49496号公报
[0009]专利文献2：日本再表2016/079984号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的问题
[0011]但是，热处理后的SiC衬底的台阶
‑
平台结构由该SiC衬底所经历的热处理的环境(以下称为热处理环境)来决定。因此，能否重复再现所期望的台阶
‑
平台结构，取决于能否再现所期望的热处理环境。
[0012]由于半导体衬底在千数百度以上的高温下进行热处理，因而难以直接评价该热处理环境。因此，做法是，在使热处理条件(原料气体的浓度比、加热温度、生长速度、蚀刻速度等)与热处理后的台阶
‑
平台结构(AFM图像等)相对应的同时，间接地评价热处理环境(参照专利文献1或专利文献2)。
[0013]然而，已知的是，热处理后的台阶
‑
平台结构会受到SiC衬底中内在的晶体缺陷或衬底加工时导入的加工变质层的影响。因此，存在的问题是，难以适当地评价热处理环境。
[0014]鉴于上述问题，本专利技术要解决的问题是提供一种评价热处理环境的新技术。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]解决上述问题的本专利技术是一种热处理环境的评价方法，包括：
[0017]图像取得步骤，以相对于热处理后的碳化硅衬底的{0001}面的法线倾斜的入射角度入射电子射线而取得图像；以及
[0018]环境评价步骤，基于所述图像的对比度信息评价所述碳化硅衬底的热处理环境。
[0019]这样，通过基于从碳化硅衬底得到的图像的对比度信息来评价热处理环境，可以
适当地评价碳化硅衬底所经历的热处理环境。
[0020]另外，在本说明书中，在米勒指数的标记中，
“‑”
表示横条，紧随其后的是指数。
[0021]在本专利技术的优选实施方式中，所述环境评价步骤是对所述碳化硅衬底的平台上表现的对比度信息进行评价的步骤。
[0022]在本专利技术的优选实施方式中，所述环境评价步骤是对沿<1
‑
100>方向表现的对比度信息进行评价的步骤。
[0023]在本专利技术的优选实施方式中，所述对比度信息具有反映原子的层叠方向的多个亮度信息，所述环境评价步骤包括将所述多个亮度信息进行比较的亮度比较步骤。
[0024]在本专利技术的优选实施方式中，所述对比度信息具有反映原子的层叠方向的第一亮度信息和能够与该第一亮度信息进行对比的第二亮度信息，所述环境评价步骤包括将所述第一亮度信息和第二亮度信息进行比较的亮度比较步骤。
[0025]在本专利技术的优选实施方式中，所述图像取得步骤是使向<1
‑
100>方向倾斜的电子射线入射到所述碳化硅衬底的步骤。
[0026]在本专利技术的优选实施方式中，所述环境评价步骤是评价所述热处理环境为Si
‑
SiC平衡蒸气压环境或C
‑
SiC平衡蒸气压环境的步骤。
[0027]在本专利技术的优选实施方式中，所述环境评价步骤是评价所述热处理环境为富Si环境或富C环境的步骤。
[0028]在本专利技术的优选实施方式中，所述碳化硅衬底是六方晶系的晶体结构。
[0029]在本专利技术的优选实施方式中，包括：热处理步骤，通过在热处理环境下对碳化硅衬底进行热处理而形成台阶
‑
平台结构。
[0030]在本专利技术的优选实施方式中，所述碳化硅衬底包括：在热处理时成为台阶的产生源的台阶形成部，和形成由该台阶形成部引起的台阶
‑
平台结构的环境评价区域，所述环境评价步骤是评价所述环境评价区域的步骤。
[0031]在本专利技术的优选实施方式中，所述台阶形成部是贯通位错。
[0032]在本专利技术的优选实施方式中，所述台阶形成部是加工孔。
[0033]在本专利技术的优选实施方式中，所述环境评价区域是加工凹部。
[0034]此外，本专利技术还涉及一种碳化硅衬底。即，解决上述问题的本专利技术是一种碳化硅衬底，包括：在热处理时成为台阶的产生源的台阶形成部；以及形成由该台阶形成部引起的台阶
‑
平台结构的环境评价区域。
[0035]在本专利技术的优选实施方式中，所述台阶形成部是贯通位错。
[0036]在本专利技术的优选实施方式中，所述台阶形成部是加工孔。
[0037]在本专利技术的优选实施方式中，所述环境评价区域是加工凹部。
[0038]专利技术的效果
[0039]根据所公开的技术，可以提供评价热处理环境的新技术。
[0040]其他所要解决的技术问题、特征和优点将通过阅读以下记载的具体实施方式并结合附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
[0041]图1是说明根据实施方式的热处理环境的评价方法的各步骤的概略图。
[0042]图2是说明根据实施方式的热处理步骤的图。
[0043]图3是说明根据实施方式的热处理步骤的图。
[0044]图4是4H
‑
SiC的晶体结构的示意图。
[0045]图5是4H
‑
SiC的晶体结构的示意图。
[0046]图6是说明根据实施方式的图像取得步骤的图。
[0047]图7是说明根据实施方式的图像取得步骤的图。
[0048]图8是说明根据实施方式的SiC衬底的图。
[0049]图9是说明根据实施方式的SiC衬底的图。
[0050]图10是说明根据实施方式的SiC衬底的图。
具体实施方式
[0051]以下，参照附图对根据本专利技术的热处理环境的评价方法和SiC衬底的优选实施方式进行详细说明。本专利技术的技术范围不限于附图所示的实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内进行适当变更。另外，在以下的实施方式的说明和附图中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热处理环境的评价方法，包括：图像取得步骤，以相对于热处理后的碳化硅衬底的{0001}面的法线倾斜的入射角度入射电子射线而取得图像；以及环境评价步骤，基于所述图像的对比度信息评价所述碳化硅衬底的热处理环境。2.根据权利要求1所述的热处理环境的评价方法，其中，所述环境评价步骤是对平台上表现的对比度信息进行评价的步骤。3.根据权利要求1或2所述的热处理环境的评价方法，其中，所述环境评价步骤是对沿<1
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100>方向表现的对比度信息进行评价的步骤。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热处理环境的评价方法，其中，所述对比度信息具有反映原子的层叠方向的多个亮度信息，所述环境评价步骤包括将所述多个亮度信息进行比较的亮度比较步骤。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热处理环境的评价方法，其中，所述对比度信息具有反映原子的层叠方向的第一亮度信息和能够与该第一亮度信息进行对比的第二亮度信息，所述环境评价步骤包括将所述第一亮度信息和第二亮度信息进行比较的亮度比较步骤。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热处理环境的评价方法，其中，所述图像取得步骤是使向<1
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100>方向倾斜的电子射线入射到所述碳化硅衬底的步骤。7.根据权利要求1至6中任一项所述的热处理环境的评价方法，其中，所述环境评价步骤是评价所述热处理环境为Si
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SiC平衡蒸气压环境或C
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SiC平衡蒸气压环境的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子忠昭，堂岛大地，
申请(专利权)人：丰田通商株式会社，
类型：发明
国别省市：