專利名稱：：碳化硅襯底、外延晶片和碳化硅襯底的制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種碳化硅襯底、外延晶片和碳化硅襯底的制造方法。
背景技術：
：碳化硅(SiC)具有大帶隙，并且其最大絕緣擊穿電場和熱導率大于硅(Si)的最大絕緣擊穿電場和熱導率。然而，碳化硅的載流子的遷移率與硅的載流子的遷移率基本相似，并且碳化硅的電子飽和漂移速度和擊穿電壓大。因此，期望的是將碳化硅應用到需要具有較高效率、高擊穿電壓和大容量的半導體器件中。在SiC半導體器件所使用的SiC襯底中存在諸如微管的一些缺陷。因此，已經對用于去除通過外延生長而在SiC襯底中存在的缺陷(例如，日本專利特開No.2000-26199(專利文件1)、日本專利特開No.2003-332562(專利文件2)和日本專利特開No.2007-269627(專利文件3))的外延生長的條件等進行了研究。通常，通過形成SiC晶錠、將SiC晶錠切割成SiC襯底并且將其拋光，來制造SiC襯底。然而，根據上述的專利文件l至3，用于制造SiC襯底所使用的研磨液、在拋光期間用于固定SiC襯底的固定劑等留下作為付著的殘留物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當在攜載有附著到其上的殘留物的SiC襯底上形成外延層時，在外延層中會形成由于這些殘留物而導致的缺陷。當含有這類缺陷的外延層被用于半導體器件中時，對半導體器件的操作有不利影響。
發(fā)明內容制作本發(fā)明來克服上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種SiC襯底、外延晶片和SiC襯底的制造方法，所述SiC襯底的制造方法可以用于制造半導體器件并且由此可以抑制會對半導體器件的操作施加的影響。發(fā)明人認真研究了附著于具有拋光表面的SiC襯底的主表面上的殘留物與由于形成外延層時出現(xiàn)的殘留物導致的缺陷之間的關系。因此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以有效減少在形成外延層的過程中出現(xiàn)的殘留物造成的缺陷的范圍。根據本發(fā)明的一個方面的碳化硅襯底包括主表面和主表面上的殘留物。使用第一堿性溶液清洗主表面；以及在使用第一堿性溶液清洗主表面之后，使用第二堿性溶液清洗主表面。使用第二堿性溶液清洗的主表面上的殘留物的平均數等于或大于0.2并且小于200。根據本發(fā)明的另一個方面的SiC襯底包括主表面和主表面上的殘留物。使用第一堿性溶液清洗主表面；在使用第一堿性溶液清洗主表面之后，使用第二堿性溶液清洗主表面；以及在使用第二堿性溶液清洗主表面之后，蝕刻主表面。被蝕刻的主表面上的殘留物的平均數在O.2與5之間。在根據本發(fā)明的一個方面的SiC襯底中，在蝕刻的步驟之前，主表面上的殘留物的平均數等于或大于0.2并且小于200。在根據本發(fā)明的另一個方面的SiC襯底中，在蝕刻的步驟之后，主表面上的殘留物的平均數等于或大于0.2并且小于5。這可以抑制由于SiC襯底的主表面上形成的外延層中的殘留物而形成的缺陷。這可以抑制缺陷會對制造的包括該SiC襯底的半導體器件的操作施加的影響。上述的"殘留物"意味著在由晶錠制造SiC襯底的過程中出現(xiàn)的殘留物。優(yōu)選地，在上述一個方面的SiC襯底中，主表面上的殘留物的平均數在0.2與50之間。優(yōu)選地，在其他方面的SiC襯底中，主表面上的殘留物的平均數在0.2與0.4之間。通過如上減少殘留物，可以有效抑制由于在外延層中形成的殘留物導致的缺陷的情形。因此，可以抑制對使用SiC襯底制造出的半導體器件的操作的影響。優(yōu)選地，在上述一個和其他方面的SiC襯底中，殘留物由從硅膠、氧化鉻、金剛石、粘合劑和蠟組成的組中選擇的至少一種物質制成。由此，在為了制備基體襯底而執(zhí)行的拋光步驟中，可以使用用于上述襯底的研磨劑和固定劑。優(yōu)選地，在上述一個和其他方面的SiC襯底中，粘合劑或蠟由從熱熔膠、丙烯酸和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的至少一種物質制成。由此，上述物質的固定劑等可以用于制造SiC襯底。優(yōu)選地，在上述一個和其他方面的SiC襯底中，殘留物具有的直徑在0.01nm和IO踐之間。直徑大于10m的殘留物可能在其自身重力下而降落，并且因此不太可能附著到SiC襯底的主表面。因此，容易測量lOiim或更小的殘留物。小于0.01nm的殘留物更不太可能變成造成缺陷的殘留物。因此，0.01nm或更大的殘留物通過外延層中的殘留物自身而產生缺陷。通過指定上述直徑的殘留物，在外延層中產生的缺陷可以得到較高程度的抑制。本發(fā)明的外延晶片包括上述的SiC襯底和在SiC襯底的主表面上形成的外延層。由于本發(fā)明的外延晶片使用了攜載平均數減少的殘留物的上述襯底，因此其可以形成其中由于殘留物導致的缺陷被減少的外延層。因此，可以抑制對使用該外延晶片制造出的半導體器件的操作的影響。本發(fā)明的SiC襯底的制造方法包括以下步驟。制備具有主表面和由碳化硅制成的基體襯底。使用第一堿性溶液清洗主表面。在使用第一堿性溶液進行清洗的步驟之后，使用第二堿性溶液清洗主表面。根據本發(fā)明的SiC襯底的制造方法，使用堿性溶液執(zhí)行不止一次的清洗。由于使用第一堿性溶液進行清洗去除了主表面上的殘留物，因此可以去除明顯的殘留物。在這種狀態(tài)下，執(zhí)行使用第二堿性溶液進行的清洗，使得可以去除細小的殘留物和牢固附著的殘留物。因此，如上所述，殘留物的平均數可以減少至等于或大于0.2并且小于200的范圍。優(yōu)選地，上述SiC襯底的制造方法還包括在使用第一堿性溶液進行清洗的步驟之前，使用包含氫氧化鉀的第三堿性溶液清洗主表面的步驟。包含氫氧化鉀的堿性溶液可以非常有效地減少殘留物，并且因此可以更有效地減少殘留物。優(yōu)選地，上述SiC襯底的制造方法還包括使用酸性溶液清洗主表面的步驟。這可以減少附著到其上的重金屬等。優(yōu)選地，上述SiC襯底的制造方法還包括在使用第二堿性溶液進行清洗的步驟之后，蝕刻主表面的步驟。這可以將附著到主表面的殘留物的平均數減少至例如0.2與5之間的范圍。優(yōu)選地，在上述SiC襯底的制造方法中，蝕刻步驟使用包含氫氣和氯化氫氣體中的至少一個的氣體。這可以進一步減少附著到主表面的殘留物的平均數。根據本發(fā)明的SiC襯底和SiC襯底制造方法，如上所述，主表面上的殘留物的平均數減少至等于或大于0.2并且小于200的范圍，使得可以抑制對使用SiC襯底制造出的半導體襯底的操作的影響。從下面結合附圖對本發(fā)明進行的詳細描述，使本發(fā)明的以上和其他目的、特征、方面和優(yōu)點變得更明顯。圖1示意性地示出本發(fā)明的第一實施例中的SiC襯底，并且(A)和(B)分別是橫截面圖和平面圖。圖2示出本發(fā)明的第一實施例中的SiC襯底的主表面上通過AFM觀察到的殘留物。圖3至圖5是分別示出本發(fā)明的第一至第三實施例中制造SiC襯底的方法的流程圖。圖6是示意性地示出本發(fā)明的第四實施例中的外延晶片的橫截面圖。圖7是示出本發(fā)明的第四實施例中的外延晶片的制造方法的流程圖。圖8是示出對比示例1中的SiC襯底的制造方法的流程圖。圖9示出使用對比示例1中的SiC襯底形成的外延層上出現(xiàn)并且通過AFM觀察到的淺坑。圖10是示意性地示出具有殘留物的SiC襯底的主表面的橫截面圖。圖11是示意性地示出在具有殘留物的SiC襯底上形成外延層的狀態(tài)的橫截面圖。具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。在下面的說明中，相同或相應的部分具有相同的附圖標記，并且不再重復對其的說明。在說明書中，"〈〉"表示設置方位，并且"0"表示各個平面。在結晶學中，通過向數字賦予上標來表現(xiàn)負指數。然而，在說明書中，通過向數字的前面賦予負號來表現(xiàn)負指數。(第一實施例)參照圖1，以下將描述本發(fā)明實施例的SiC襯底10。SiC襯底10具有主表面11。SiC襯底10的主表面11上的殘留物的平均數等于或大于0.2并且小于200，優(yōu)選地在0.2與50之間，更優(yōu)選地在0.2與5之間并且進一步優(yōu)選地在0.2與0.4之間。當殘留物的平均數小于200并且在主表面ll上形成外延層時，可以抑制這種由于在外延層中形成殘留物而造成缺陷的情形。這可以抑制對使用SiC襯底制造的半導體器件的操作的影響。當殘留物為50或更少時，可以進一步抑制由于殘留物而導致在外延層中形成缺陷。當殘留物為5或更少時，可以更進一步抑制由于殘留物而導致在外延層中形成缺陷。當殘留物的數目是0.4時，可以更有效地抑制由于殘留物導致在外延層中形成缺陷。現(xiàn)在，以下將描述"殘留物"。殘留物意味著當由SiC晶錠制造SiC襯底10時出現(xiàn)的物質。如圖2所示，當用AFM(原子力顯微鏡)測量時，觀察到這些殘留物為白色或黃色的點。觀察到小的殘留物為黃色的點，而觀察到大的殘留物為白色的點。殘留物是通過以下方法來測量的對在邊長為50iim的視野內用AFM進行五點測量而確定的平均值。當使用具有不是50iim的邊長的視野時，得到的值被轉換成與50iim的邊長相對應的值。例如，當在邊長為50iim的視野內的四個點處殘留物的數目為0時，在其內的殘留物的數目為1，平均值是0.2。殘留物越少越好。然而，可能的情況是，在主表面11上的某處存在殘留物，使得殘留物平均數的下限值是例如0.2。用于測量的五個點是任意選擇的。然而，優(yōu)選的是，例如通過圖1(B)中的點所指示的主表面11上的五個點處執(zhí)行測量，并且這五個點具體來講包括靠近任意直徑Rl和R2上的中心附近的一個點、在上述中心的相對側上的兩個點以及在與直徑R1垂直的直徑R2上存在的并且位于上述中心的相對側上的兩個點。優(yōu)選地，殘留物由從硅膠、氧化鉻、金剛石、粘合劑和蠟組成的組中選擇的至少一種物質制成。例如，粘合劑或蠟由從熱熔膠、丙烯酸和環(huán)氧樹脂的粘合劑組成的組中選擇的至少一種物質制成。由此，已描述的研磨劑和固定劑可以用于制造SiC襯底10。殘留物具有的直徑在例如0.Olnm與10ym之間。直徑大于10ym的殘留物可能在其自身重力下而降落，并且因此不太可能附著到SiC襯底10的主表面11。因此，容易測量到lOym或更小的殘留物。小于0.01nm的殘留物不太可能變成造成缺陷的殘留物。因而，0.0lnm或更大的殘留物通過在外延層中的殘留物自身而產生缺陷。通過明確說明上述直徑的殘留物，外延層中產生的缺陷可以得到較高程度的抑制。當殘留物是球形時，殘留物的上述直徑是球形的直徑。當殘留物不是球形時，其直徑是其外接球的直徑。參照圖1和圖3，將對實施例中制造SiC襯底10的方法進行描述。首先，制備SiC晶錠(步驟晶錠制備步驟)。SiC晶錠例如通過以下方法來制備通過諸如HVPE(氫化物氣相外延)法、MBE(分子束外延)法、OMVPE(有機金屬氣相外延)法、升華法或CVD(化學氣相沉積)法的氣相生長法或者諸如助熔劑法或高氮壓液體溶液法的液相生長法來生長SiC晶錠。然后，從SiC晶錠切割出具有主表面的作為基體襯底的SiC襯底(步驟2:切割步驟)。切割方式不具體受限，并且通過切片從SiC切割出SiC襯底。接著，因此切割出的SiC襯底的主表面被拋光(步驟S3:拋光步驟)。只有主表面可以被拋光，或者與主表面相對的后表面可以附加地被拋光。例如，在拋光步驟(S3)中，執(zhí)行CMP(化學機械拋光)，用于使主表面平坦化并且降低對其的損傷。優(yōu)選地，在CMP中，使用硅膠作為研磨劑，以使用金剛石或氧化鉻作為研磨粒并且使用粘合劑或蠟作為固定劑。優(yōu)選地使用從熱熔膠、丙烯酸和環(huán)氧樹脂組成的組中的至少一種物質作為粘合劑或蠟。在拋光步驟(S3)中，諸如電解拋光、化學拋光或機械拋光的另一類型的拋光可以與CMP—起執(zhí)行或者替代CMP來執(zhí)行。通過上述的步驟Sl-S3，可以制備基體襯底，所述基體襯底具有主表面并且由SiC制成。然后，使用第一酸性溶液清洗基體襯底的主表面(步驟Sll:第一酸性清洗步驟)。這可以去除附著到主表面的諸如重金屬的雜質。第一酸性溶液可以是例如硫酸和過氧化氫水的混合物?；旌媳炔痪唧w受限，并且硫酸和過氧化氫按例如5:l的比例混合。第一酸性溶液的溫度不具體受限，并且是例如80°C?？梢允÷缘谝凰嵝郧逑床襟E(Sll)。接著，用純水清洗基體襯底的主表面。這可以減少附著的第一酸性溶液。該步驟可以省略。然后，使用第一堿性溶液清洗基體襯底的主表面(步驟S12:第一堿性清洗步驟)。這可以去除明顯的殘留物。第一堿性溶液可以是氨水和過氧化氫的混合物的溶液。混合比不具體受限，并且水、氨和過氧化氫按例如5:i:5的比例混合。第一堿性溶液的溫度不具體受限，并且是例如8(TC。清洗時間處于例如1分鐘與2小時之間的范圍內。在第一堿性清洗步驟(S12)中，例如將基體襯底浸沒在第一堿性溶液中。然后，使用純水清洗基體襯底的主表面。這可以減少第一堿性溶液的附著。該步驟可以省略。在使用第一堿性溶液的清洗步驟(第一堿性清洗步驟(S12))之后，使用第二堿性溶液清洗主表面(步驟S13:第二堿性清洗步驟)。這可以去除細小的殘留物和牢固附著的殘留物。第二堿性溶液基本上與第一堿性溶液相同。第二堿性溶液可以與第一堿性溶液不同。清洗時間處于例如l分鐘與2小時之間的范圍內。在第二堿性清洗步驟(S13)中，例如將基體襯底浸沒在第二堿性溶液中。優(yōu)選地，第二堿性溶液不包含氫氧化鉀。這可以抑制氫氧化鉀中的鉀離子保留在清洗后的SiC襯底10上的情形。因此，當使用SiC襯底10制造半導體器件時，可以減小對半導體器件操作的影響。然后，用純水清洗基體襯底的主表面。這可以減小第二堿性溶液的粘附性。該步驟可以省略。接著，使用第二酸性溶液清洗主表面(步驟S14:第二酸性清洗步驟)。這可以進一步去除諸如重金屬的雜質。第二酸性溶液可以是水、鹽酸和過氧化氫的混合物。混合比不具體受限，并且水、鹽酸和過氧化氫按例如6:i:i的比例混合。第二酸性溶液的溫度不具體受限，并且是例如8(TC。第二酸性溶液可以與第一酸性溶液相同，并且還可以與第一酸性溶液不同。第二酸性清洗步驟(S14)可以省略。然后，使用純水清洗基體襯底的主表面。這可以減小第二堿性溶液的粘附性。該步驟可以省略。接著，使用第三酸性溶液清洗主表面(步驟S15:第三酸性清洗步驟)。例如，第三酸性溶液可以是王水，即硝酸和鹽酸的混合物?；旌媳炔痪唧w受限，硝酸和鹽酸按例如3:l的比例混合。這可以蝕刻主表面，使得進一步減少雜質。該第三酸性清洗步驟(S15)可以省略。然后，使用純水清洗基體襯底的主表面。這可以減小第三酸性溶液的粘附性。該步驟可以省略。接著，使用第四酸性溶液清洗主表面(步驟S16:第四酸性清洗步驟)。例如，第四酸性溶液可以是含氟溶液。這可以進一步減少雜質。第四酸性清洗步驟(S16)可以省略。然后，使用有機溶劑清洗主表面(步驟S17:有機清洗步驟)。例如，有機溶劑可以是異丙醇。這可以減少親脂性雜質。該有機清洗步驟(S17)可以省略。接著，使用純水清洗基體襯底的主表面。這可以減小有機溶劑的粘附性。該步驟可以省略。通過上述的步驟(Sll-S17)，可以制造出圖l所示的SiC襯底10。SiC襯底10的主表面11上的殘留物的平均數等于或大于0.2并且小于200，并且優(yōu)選地在0.2和50之間。當將主表面11上的殘留物的平均數進一步減少時，執(zhí)行下面的步驟。在使用第二堿性溶液進行清洗的步驟(S13)之后，蝕刻主表面11(步驟S18:蝕刻步驟)。優(yōu)選地，用包含氫氣和氯化氫氣體中的至少一個的氣體來執(zhí)行該蝕刻步驟(S18)，并且更優(yōu)選地，用包含氫氣和氯化氫氣體這兩者的氣體來執(zhí)行該蝕刻步驟(S18)。可以在CVD(化學氣相沉積)裝置內執(zhí)行該蝕刻步驟(S18)。這可以將SiC襯底10的主表面11上的殘留物的平均數減小至0.2與5之間的范圍，并且優(yōu)選地減小至0.2與0.4之間的范圍。因此，該實施例中的SiC襯底10可以適當地用于利用諸如隧穿磁阻元件和巨磁阻元件的各種磁阻效應的功能性器件，諸如發(fā)光二極管和激光二極管的發(fā)光器件，諸如整流器、雙極晶體管、場效應晶體管(FET)和HEMT(高電子遷移率晶體管)的電子器件，諸如溫度傳感器、壓力傳感器、輻射傳感器和可見-紫外光傳感器的半導體傳感器，SAW器件以及其他器件。(第二實施例)根據該實施例的SiC襯底與圖1所示的第一實施例的SiC襯底10基本上相同。根據該實施例的SiC襯底的制造方法具有與根據第一實施例的制造SiC襯底10的方法基本上相同的步驟，但是兩者不同之處在于，所述方法還包括第一堿性清洗步驟和第二堿性清洗步驟(S12和S13)之間的第五酸性清洗步驟(S19)。第五酸性清洗步驟(S19)用第五酸性溶液清洗基體襯底的主表面。第五酸性溶液與第二酸性清洗步驟(S13)中使用的第二酸性溶液基本上相同。第五酸性溶液可以與第二酸性溶液不同。(第三實施例)根據該實施例的SiC襯底與圖1所示的第一實施例的SiC襯底10基本上相同。根據該實施例的SiC襯底的制造方法具有與根據第一實施例的制造SiC襯底10的方法基本上相同的步驟，但是兩者不同之處在于，所述方法還包括第三堿性清洗步驟(S21)和有機清洗步驟(S22)，如圖5所示。在使用第一堿性溶液進行清洗的第一堿性清洗步驟(S12)之前，第三堿性清洗步驟(S21)使用包含例如氫氧化鉀的第三堿性溶液來進行清洗。第三堿性溶液具有的ra值優(yōu)選地超過IO，并且更優(yōu)選地超過13。在第三堿性清洗步驟(S21)中，例如將基體襯底浸沒在第三堿性溶液中。清洗時間在l分鐘與2小時之間。在第三堿性清洗步驟(S21)之后，有機清洗步驟(S22)利用有機溶劑清洗主表面。這可以減少包含氫氧化鉀的第三堿性溶液。優(yōu)選地，該方法還包括在有機清洗步驟(S22)之后使用純水進行清洗的步驟。(第四實施例)參照圖6，以下將描述根據該實施例的外延晶片20。根據該實施例的外延晶片20包括第一、第二或第三實施例中的SiC襯底10以及在SiC襯底10的主表面11上形成的外延層21。外延層是例如SiC層。外延層21可以由一層或多層形成。參照圖6和圖7，將給出對根據實施例的制造外延晶片20的方法的描述。首先，如圖7所示，根據第三實施例的SiC襯底的制造方法來制造SiC襯底。如果使用堿性溶液進行清洗的步驟執(zhí)行兩次或更多次，則SiC襯底不具體受限，并且可以通過圖3所示的第一實施例的SiC襯底的制造方法或圖4所示的第二實施例的SiC襯底的制造方法來制造SiC襯底。接著，如圖6和圖7所示，在SiC襯底10的主表面11上形成外延層21(步驟S31:外延層形成步驟)。形成外延層21的方法不具體受限，并且例如可以通過諸如HVPE法、MBE法、0MVPE法、升華法或CVD法的氣相生長法或諸如助熔劑法和高氮壓溶液法的液體生長法來形成外延層21。通過執(zhí)行上述的步驟S1-33、S11-S22和S31，可以制造出圖6所示的外延晶片20。外延晶片20使用在主表面11上具有數目為0.2或更多并且小于200的殘留物的SiC襯底10。當通過氣相法或液相法來制造外延層21時，可以抑制這些殘留物形成異常生長的核從而出現(xiàn)缺陷的情形。氣相生長法可以抑制殘留物阻止原料氣體和載氣流動的情形。這促進了外延層21在原料氣體和載氣的流動方向上在下游位置的生長。這可以抑制出現(xiàn)由于殘留物導致的諸如淺溝的缺陷。[實踐示例]在下面的實踐示例中，結合如下結構來確定效果SiC襯底的主表面上的殘留物的平均數是0.2或更多并且小于200。(發(fā)明示例l)發(fā)明示例l(即，本發(fā)明的示例1)中的SiC襯底的制造方法基本上依照第一實施例的SiC襯底的制造方法。更具體來講，制造出具有主表面和由SiC制成的基體襯底(Sl-S3)?；w襯底的尺寸為2英寸。基體襯底的主表面為(0001)平面。然后，通過由硫酸和過氧化氫按例如5:1的比例混合制成的8(TC的第一酸性溶液來清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行第一酸性清洗步驟(S11)。接著，通過由水、氨和過氧化氫按5:i:l的比例混合制成的8(rc的第一堿性溶液來清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行第一堿性清洗步驟(S12)。然后，使用純水清洗基體襯底的主表面。接著，通過與第一堿性溶液相同的第二堿性溶液清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行第二堿性清洗步驟(S13)。然后，使用純水清洗基體襯底的主表面。然后，通過由水、鹽酸和過氧化氫按6:i:l的比例混合制成的8(rc的第二酸性溶液來清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行第二酸性清洗步驟(S14)。接著，使用純水清洗基體襯底的主表面。然后，通過由硝酸和鹽酸按3:1的比例混合制成的王水來清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行第三酸性清洗步驟(S15)。接著，使用純水清洗基體襯底的主表面。然后，通過利用氟代酸或氟代硝酸(fluoronitricacid)清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行第四清洗步驟(S16)。接著，使用純水清洗基體襯底的主表面。接著，通過利用異丙醇清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行有機清洗步驟(S17)。然后，使用純水來清洗基體襯底的主表面。然后，通過在氫氣中蝕刻基體襯底的主表面，執(zhí)行蝕刻步驟(S18)。通過執(zhí)行上述步驟S1-S3和S11-S18，制造本發(fā)明示例1的SiC襯底。制造出像本發(fā)明示例1的SiC襯底那樣的10個襯底。(本發(fā)明示例2)本發(fā)明示例2中的SiC襯底的制造方法基本上依照第三實施例的SiC襯底的制造方法。因此，在本發(fā)明示例2的SiC襯底的制造方法中，利用堿性溶液清洗基體襯底的步驟執(zhí)行三次。具體來講，通過利用Kl值超過13的氫氧化鉀溶液清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行第三堿性清洗步驟(S21)。然后，通過使用異丙醇清洗基體襯底的主表面，執(zhí)行有機清洗步驟(S22)。然后，使用純水清洗基體襯底的主表面。與本發(fā)明示例1相類似地，執(zhí)行步驟S11-S18。通過執(zhí)行上述的步驟S1-S3、S11-S18、S21和S22，制造出本發(fā)明示例2的SiC襯底。制造像本發(fā)明示例2的SiC襯底那樣的IO個襯底。(本發(fā)明示例3)本發(fā)明示例3的SiC襯底的制造方法基本上包括與本發(fā)明示例2的SiC襯底的制造方法基本相同的步驟，但兩者的不同之處在于，本發(fā)明示例3的SiC襯底的制造方法不包括第二堿性清洗步驟(S13)。因此，本發(fā)明示例3的SiC襯底的制造方法將利用堿性溶液清洗基體襯底的步驟執(zhí)行兩次。制造出像本發(fā)明示例3的SiC襯底那樣的10個襯底。(對比示例l)基本上，對比示例1的SiC襯底的制造方法包括與本發(fā)明示例1的SiC襯底的制造方法基本相同的步驟，但兩者不同之處在于，對比示例1的SiC襯底的制造方法不包括第二堿性清洗步驟(S13)。因此，對比示例1的SiC襯底的制造方法將用堿性溶液清洗基體襯底的步驟執(zhí)行1次。制造出像對比示例1的SiC襯底那樣的10個襯底。(測量方法)結合本發(fā)明示例1-3和對比示例l，在使用堿性溶液進行清洗之后，測量主表面上的殘留物。在下面的表l中描述了結果。通過獲得由在SiC襯底的主表面上在邊長為50ym的視野內利用AFM進行五點測量所確定的平均值，執(zhí)行對殘留物的測量。這五點是下面圖1(B)所示的區(qū)域。一個點位于邊長與主表面中心相距l(xiāng)cm的范圍內。兩個點位于在〈11-20〉方向上分別具有彼此分隔開的且中心在其之間的中心、邊長為1/2cm的范圍內，并且這兩個點中的每個與中心分隔開半徑的70%。另外，其他兩個點位于在在〈1-100〉方向上分別具有彼此分隔開的且中心在其中間的中心、邊長為1/2cm的范圍內，并且這兩個點中的每個與中心分隔開半徑的70%。測量到的殘留物具有的直徑在0.01nm和10ym之間。通過CVD法，在蝕刻步驟(S18)之后，在SiC襯底的主表面上形成作為外延層的SiC層。利用AFM測量該外延層的主表面上的淺坑數目。通過獲得對在邊長為50ym的視野內利用AFM進行五點測量所確定的平均值，對淺坑進行測量。五個測量點與殘留物的測量位置基本上相同。在這種情況下，例如，如圖9所示，觀察到淺坑。在下面的表l中描述了淺坑數目的結果。在表中，"O"表示沒有出現(xiàn)淺坑。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(測量結果)如表1所示，根據本發(fā)明示例1至3，在蝕刻步驟(S18)之前，主表面上的殘留物的平均數在5與199之間，在示例1至3中，將使用堿性溶液進行的清洗執(zhí)行兩次或更多次。根據只使用堿性溶液清洗一次的對比示例l，在蝕刻步驟(S18)之前，主表面上的殘留物的平均數在200與300之間。根據本發(fā)明示例1至3，在蝕刻步驟(S18)之后，主表面上的殘留物的平均數在0.2與5之間，在本發(fā)明示例1至3中，將使用堿性溶液進行的清洗執(zhí)行兩次或更多次。根據使用堿性溶液僅清洗一次的對比示例l，在蝕刻步驟(S18)之后，主表面上的殘留物的平均數是50。因此，根據本發(fā)明示例l至3，在SiC襯底上形成的外延層中沒有出現(xiàn)淺坑，或者出現(xiàn)的淺坑數目為0.5或更少。然而，在對比示例1的SiC襯底上形成的外延層中出現(xiàn)5個淺坑。從上述內容已經理解的是，利用堿性溶液將清洗執(zhí)行2次或更多次，可以將主表面上的殘留物的平均數減少至等于或大于0.2并且小于200的范圍，并且進一步執(zhí)行蝕刻可以將殘留物的平均數減少至0.2與500之間的范圍。已經理解的是，上述范圍內的殘留物的平均數可以抑制當在主表面上形成外延層時由于殘留物而形成缺陷。發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種抑制的原因在于以下內容。如圖10所示，如果在SiC襯底10的主表面11上存在殘留物15，則當通過氣相生長法在主表面11上形成外延層時，殘留物15將阻止諸如原料氣體和載氣的氣體G流動。這推遲了在氣體G的流動方向上、從殘留物15的下游位置中的、在主表面11上的外延生長。因此，出現(xiàn)由于SiC襯底10的主表面11上的殘留物而導致的缺陷。從上述內容已經理解的是，當在蝕刻步驟(S18)之前主表面上的殘留物的平均數是0.2或更多并且小于200以及在蝕刻步驟(S18)之后主表面上的殘留物的平均數在0.2與5之間時，可以抑制由于殘留物而在外延層中形成缺陷。因此，已經理解的是，該結構可以抑制對制造出的半導體器件的操作的影響，所述半導體器件提供有在外延層中形成的電極。因此，已經理解的是，通過在形成外延層之前，使SiC襯底的主表面上的殘留物的平均數保持落入上述范圍內，可以穩(wěn)定減少外延層中造成的缺陷。具體來講，根據本發(fā)明示例2和3，可以減少在第二堿性清洗步驟(S13)之后保留的殘留物并且顯著減少在蝕刻步驟(S18)之后保留的殘留物的平均數，在本發(fā)明示例2和3中，在第一堿性清洗步驟(S12)之前，使用包含氫氧化鉀的第三堿性溶液執(zhí)行第三堿性清洗步驟(S21)。因此，在SiC襯底上形成的外延層中沒有出現(xiàn)淺坑。因此，可以理解的是，通過執(zhí)行第三堿性清洗步驟(S21)，可以顯著減少殘留物的平均數。雖然已經詳細描述和示出了本發(fā)明，但是清楚理解的是，這只是舉例說明和示例的目的，并不意在成為限制，本發(fā)明的范圍據所附權利要求書的條款來解釋。權利要求一種碳化硅襯底(10)，所述碳化硅襯底(10)包括主表面(11)和在所述主表面(11)上的殘留物，其中，所述主表面(11)被使用第一堿性溶液清洗；以及在使用所述第一堿性溶液清洗所述主表面(11)之后，所述主表面(11)被使用第二堿性溶液清洗，使用所述第二堿性溶液清洗的所述主表面(11)上的所述殘留物的平均數等于或大于0.2并且小于200。2.根據權利要求1所述的碳化硅襯底(10)，其中，所述主表面(11)上的所述殘留物的所述平均數在0.2與50之間。3.根據權利要求1所述的碳化硅襯底(10)，其中，所述殘留物由從硅膠、氧化鉻、金剛石、粘合劑和蠟組成的組中選擇的至少一種物質制成。4.根據權利要求3所述的碳化硅襯底(IO)，其中，所述粘合劑或蠟由從熱熔膠、丙烯酸和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的至少一種物質制成。5.根據權利要求1所述的碳化硅襯底(IO)，其中，所述殘留物的直徑在0.01nm與10iim之間。6.—種碳化硅襯底(IO)，所述碳化硅襯底(10)包括主表面(11)和在所述主表面(11)上的殘留物，其中，所述主表面(11)被使用第一堿性溶液清洗；在使用所述第一堿性溶液清洗所述主表面(11)之后，所述主表面(11)被使用第二堿性溶液清洗；以及在使用所述第二堿性溶液清洗所述主表面(11)之后，所述主表面(11)被蝕刻，被蝕刻的所述主表面(11)上的所述殘留物的平均數在0.2與5之間。7.根據權利要求6所述的碳化硅襯底(IO)，其中，所述主表面(11)上的所述殘留物的所述平均數在0.2與0.4之間。8.根據權利要求6所述的碳化硅襯底(IO)，其中，所述殘留物由從硅膠、氧化鉻、金剛石、粘合劑和蠟組成的組中選擇的至少一種物質制成。9.根據權利要求8所述的碳化硅襯底(IO)，其中，所述粘合劑或蠟由從熱熔膠、丙烯酸和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的至少一種物質制成。10.根據權利要求6所述的碳化硅襯底(IO)，其中，所述殘留物的直徑在0.01nm與10iim之間。11.一種外延晶片(20)，包括:根據權利要求1所述的碳化硅襯底(10);以及形成在所述碳化硅襯底(10)的所述主表面(11)上的外延層(21)。12.—種碳化硅襯底(10)的制造方法，包括如下步驟制備基體襯底，所述基體襯底具有主表面(11)并且由碳化硅制成；使用第一堿性溶液清洗所述主表面(11);以及在使用所述第一堿性溶液進行清洗的步驟之后，使用第二堿性溶液清洗所述主表面(11)。13.根據權利要求12所述的碳化硅襯底(10)的制造方法，還包括在使用所述第一堿性溶液進行清洗的步驟之前，使用包含氫氧化鉀的第三堿性溶液清洗所述主表面(11)的步驟。14.根據權利要求12所述的碳化硅襯底(10)的制造方法，還包括使用酸性溶液清洗所述主表面(11)的步驟。15.根據權利要求12所述的碳化硅襯底(10)的制造方法，還包括在使用所述第二堿性溶液進行清洗的步驟之后，蝕刻所述主表面(11)的步驟。16.根據權利要求15所述的碳化硅襯底(10)的制造方法，其中，所述蝕刻步驟使用包含氫氣和氯化氫氣體中的至少之一的氣體。全文摘要本發(fā)明提供一種碳化硅襯底、外延晶片和碳化硅襯底的制造方法。該SiC襯底(10)包括如下步驟制備具有主表面并且由SiC制成的基體襯底；使用第一堿性溶液清洗主表面；以及在利用第一堿性溶液進行清洗的步驟之后，使用第二堿性溶液清洗主表面。SiC襯底具有主表面(11)，并且主表面(11)上的殘留物的平均數等于或大于0.2并且小于200。文檔編號H01L21/00GK101783284SQ20101000202公開日2010年7月21日申請日期2010年1月7日優(yōu)先權日2009年1月13日發(fā)明者佐佐木信,原田真申請人:住友電氣工業(yè)株式會社