清洁碳化硅半导体的方法和用于清洁碳化硅半导体的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种清洁SiC半导体的方法，所述方法包括在碳化硅半导体(1)的表面上形成氧化膜(3)的步骤(步骤S2)和除去所述氧化膜(3)的步骤(步骤S3)。在所述除去所述氧化膜(3)的步骤(步骤S3)中，使用卤素等离子体或氢等离子体除去所述氧化膜(3)。在所述除去所述氧化膜(3)的步骤(步骤S3)中，优选使用氟等离子体作为卤素等离子体。能够对所述SiC半导体(1)进行清洁，使得实现良好的表面特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及清洁碳化硅(SiC)半导体的方法和用于清洁SiC半导体的装置，更特别地，涉及清洁具有氧化膜并用于半导体器件中的SiC半导体的方法和用于清洁SiC半导体的装置。
技术介绍
在制造半导体器件的方法中，通常已进行清洁以除去沉积在表面上的沉积物。这种清洁方法包括例如在日本特开平6-314679号公报(专利文献I)中所公开的技木。该专利文献I公开了ー种按如下清洁半导体衬底的方法。首先，利用含有臭氧的超纯水对硅 (Si)衬底进行清洁以形成Si氧化膜，从而将粒子和金属杂质收进到这种Si氧化膜的内部或表面中。然后，利用稀释的氢氟酸水溶液对这种Si衬底进行稀释以蚀刻掉Si氧化膜并同时除去所述粒子和所述金属杂质。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平6-314679号公报
技术实现思路
技术问题SiC具有大的带隙且还具有比Si更高的最大击穿电场和热导率，SiC具有与Si —样高的载流子迁移率且其电子饱和漂移速度和击穿电压也高。因此，期望应用到需要实现更高效率、更高击穿电压和更大容量的半导体器件上。然后，本专利技术人关注了将SiC半导体用于半导体器件。在将SiC半导体用于半导体器件时，应对SiC半导体的表面进行清洁。然而，本专利技术人发现，当在SiC半导体上形成Si氧化膜并尝试将上述专利文献I中公开的清洁方法应用于SiC半导体而利用稀释的氢氟酸水溶液对Si氧化膜进行清洁时，由于Si氧化膜的膜品质随面取向而变化，所以在SiC半导体的面中蚀刻速度不同。如果因在SiC半导体中除去Si氧化膜而造成面内变化，则可能产生清洁不充分的区域如残留的Si氧化膜。即使已经将Si氧化膜完全除去，蚀刻也仅在SiC半导体面内的部分区域中发展且SiC半导体的表面特性会发生变化。因此，不能实现清洁后的SiC半导体的良好表面特性。因此，本专利技术的目的是提供用于清洁SiC半导体，使得获得良好表面特性的SiC半导体清洁方法和SiC半导体清洁装置。解决问题的手段 根据本专利技术的清洁SiC半导体的方法包括在SiC半导体的表面上形成氧化膜和除去所述氧化膜的步骤。在所述除去所述氧化膜的步骤中，使用卤素等离子体或氢(H)等离子体将所述氧化膜除去。根据本专利技术中的清洁SiC半导体的方法，通过在SiC半导体的表面上形成氧化膜，可以将沉积在所述表面上的杂质、粒子等并入到氧化膜中。使用卤素等离子体或H等离子体将该氧化膜除去，因此能够减小因SiC的面取向而造成的各向异性的影响。由此，能够将在Sic半导体的表面上形成的氧化膜除去，由此减小面内变化。因此，能够将在SiC半导体表面上的杂质、粒子等除去以减小面内变化。另外，由于SiC半导体是稳定的化合物，所以即使使用卤素等离子体，也不易损伤SiC半导体。因此，能够清洁SiC半导体，使得获得良好的表面特性。在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述除去所述氧化膜的步骤中，使用氟(F)等离子体作为所述卤素等离子体。F等离子体的蚀刻效率高且金属污染的可能性低。因此，可以对SiC半导体进行清洁，使得获得更好的表面特性。在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述除去所述氧化膜的步骤中，在20以上400°C以下的温度下除去所述氧化膜。由此,能够降低对SiC半导体的损伤。 在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述除去所述氧化膜的步骤中，在O.IPa以上20Pa以下的压カ下除去所述氧化膜。由此，由于能够提高卤素等离子体或H等离子体与所述氧化膜之间的反应性，所以可容易地将所述氧化膜除去。在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述形成氧化膜的步骤中，使用氧(O)等离子体。通过使用O等离子体，可以在具有强键并表示稳定化合物的SiC半导体的表面上容易地形成氧化膜。因此，可以利用并入到其中的沉积在表面上的杂质、粒子等而容易地形成氧化膜。通过利用卤素等离子体除去该氧化膜，能够将SiC半导体表面上的杂质、粒子等除去。另外，由于SiC半导体是稳定的化合物，所以即使使用O等离子体，也不易损伤SiC半导体。因此，能够对SiC半导体进行清洁，使得获得更好的表面特性。在上述清洁SiC半导体的方法中，优选地，在所述形成氧化膜的步骤和所述除去所述氧化膜的步骤之间，将所述SiC半导体设置在与空气隔绝的气氛中。由此，能够防止空气中的杂质重新沉积到SiC半导体的表面上。因此，能够对SiC半导体进行清洁，使得获得更好的表面特性。根据本专利技术一方面的用于清洁SiC半导体的装置包含形成部、除去部和连接部。所述形成部在SiC半导体的表面上形成氧化膜。所述除去部利用卤素等离子体或H等离子体除去所述氧化膜。所述连接部将所述形成部和所述除去部相互连接以使得可以在其中运送所述SiC半导体。所述连接部中的用于运送所述SiC半导体的区域可以与空气隔绝。根据本专利技术另一方面的用于清洁SiC半导体的装置包含用于在SiC半导体的表面上形成氧化膜的形成部和用于利用卤素等离子体或H等离子体除去所述氧化膜的除去部，且所述形成部和所述除去部同根据本专利技术一方面和另一方面的用于清洁SiC半导体的装置，在形成部中在SiC半导体上形成氧化膜之后在除去部中除去所述氧化膜的同时，能够防止将所述SiC半导体暴露在空气中。由此，能够防止空气中的杂质重新沉积到所述SiC半导体的表面上。另外，由于将卤素等离子体或H等离子体用于除去其中并入了杂质、粒子等的氧化膜，所以能够减小因SiC的面取向而造成的各向异性的影响。由此，能够除去在SiC半导体表面上形成的氧化膜以减小面内变化。因此，能够对SiC半导体进行清洁，使得获得良好的表面特性。专利技术效果如上所述，根据本专利技术中的用于清洁SiC半导体的方法和装置，通过利用卤素等离子体或H等离子体除去在表面上形成的氧化膜，能够对SiC半导体进行清洁，使得获得良好的表面特性。附图说明图I是本专利技术实施方式I中的用于清洁SiC半导体的装置的示意图。图2是示意性显示在本专利技术实施方式I中制备的SiC半导体的剖视图。图3是显示本专利技术实施方式I中的清洁SiC半导体的方法的流程图。 图4是示意性显示其中在本专利技术实施方式I中在SiC半导体上形成氧化膜的状态的剖视图。图5是示意性显示在本专利技术实施方式I中已经将氧化膜除去的状态的剖视图。图6是本专利技术实施方式I的变体中的用于清洁SiC半导体的装置的示意图。图7是示意性显示在本专利技术实施方式2中的待清洁的SiC半导体的剖视图。图8是显示本专利技术实施方式2中的清洁SiC半导体的方法的流程图。图9是示意性显示在本专利技术实施方式2中清洁SiC半导体的方法中的一个步骤的首1J视图。图10是示意性显示在本专利技术实施方式2中清洁SiC半导体的方法中的一个步骤的剖视图。图11是示意性显示在本专利技术实施方式2中清洁SiC半导体的方法中的一个步骤的剖视图。图12是示意性显示实施例中的待清洁的外延晶片的剖视图。具体实施例方式在下文中參考附图，对本专利技术的实施方式进行说明。在下述附图中，对相同或相应的元件分配相同的标号且不再重复其说明。(实施方式I)图I是本专利技术实施方式I中的用于清洁SiC半导体的装置的示意图。參考图I对本专利技术ー个实施方式中的用于清洁SiC半导体的装置进行说明。如图I中所示，SiC半导体清洁装置10包含形成部11、除去部12和连接部13。形成部11和除去部12通过连接部13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】2010.06.16 JP 2010-1368691.一种清洁碳化硅半导体的方法，所述方法包括如下步骤 在碳化硅半导体(I)的表面上形成氧化膜(3);和 除去所述氧化膜(3)， 在所述除去所述氧化膜(3)的步骤中，使用卤素等离子体或氢等离子体。2.如权利要求I所述的清洁碳化硅半导体的方法，其中 在所述除去所述氧化膜(3)的步骤中，使用氟等离子体作为所述卤素等离子体。3.如权利要求I所述的清洁碳化硅半导体的方法，其中 在所述除去所述氧化膜(3)的步骤中，在20°C以上且400°C以下的温度下除去所述氧化膜⑶。4.如权利要求I所述的清洁碳化硅半导体的方法，其中 在所述除去所述氧化膜(3)的步骤中，在0. IPa以上且20Pa以下的压力下除去所述氧化膜⑶。5.如权利要求I所述的清洁碳化硅半导体的方法，其中 在所述形成氧化膜(3)的步骤中，使用氧等离子体。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎富仁，和田圭司，日吉透，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：