JP2012246168A - Silicon carbide substrate, silicon carbide wafer, method for manufacturing silicon carbide wafer, and silicon carbide semiconductor device - Google Patents

Silicon carbide substrate, silicon carbide wafer, method for manufacturing silicon carbide wafer, and silicon carbide semiconductor device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a silicon carbide wafer which prevents complication of a manufacture process, does not restrict a silicon carbide substrate, and is capable of more surely converting a basal plane dislocation to a threading edge dislocation, and also to provide a silicon carbide semiconductor device using the silicon carbide wafer.SOLUTION: The tip part of the basal plane dislocation 20 of the silicon carbide substrate 1 is converted to the threading edge dislocation 30 by heat-treating the silicon carbide substrate 1 at 1,700-2,200°C in an inert gas atmosphere or in a vacuum, and an epitaxial film 2 where the basal plane dislocation 20 is reduced is crystal-grown by carrying out epitaxial growth of silicon carbide on the silicon carbide substrate 1.

Description

本発明は、炭化珪素基板、炭化珪素ウェハ、炭化珪素ウェハの製造方法及び炭化珪素半導体素子に関し、特に基底面転位を貫通刃状転位に転換したものに関する。   The present invention relates to a silicon carbide substrate, a silicon carbide wafer, a method for manufacturing a silicon carbide wafer, and a silicon carbide semiconductor element, and more particularly to a basal plane dislocation converted into a threading edge dislocation.

炭化珪素(SiC)は、Siと比べてバンドギャップが約3倍、飽和ドリフト速度が約2倍、絶縁破壊電界強度が約10倍と優れた物性値を有し、大きな熱伝導率を有する半導体であることから、現在用いられているSi単結晶半導体の性能を大きく凌駕する次世代の高電圧・低損失半導体素子を実現する材料として期待されている。   Silicon carbide (SiC) is a semiconductor that has excellent physical properties such as a band gap of about 3 times, a saturation drift velocity of about 2 times, and a breakdown electric field strength of about 10 times that of Si, and a large thermal conductivity. Therefore, it is expected as a material for realizing a next-generation high-voltage / low-loss semiconductor element that greatly exceeds the performance of the currently used Si single crystal semiconductor.

現在、炭化珪素単結晶を製造する方法としては、昇華法やHTCVD法が知られている。これらの方法によれば、炭化珪素単結晶が円柱形のバルク状の単結晶として得られる。このバルク状の単結晶を通常300μm〜400μm程度の厚さにスライスすることにより、炭化珪素基板が製造される。この炭化珪素基板を用いて半導体素子を製造する場合には、その半導体素子の耐電圧等の要求仕様に基づいた所要の膜厚及びキャリヤ濃度を有する単結晶層を、基板表面からエピタキシャル成長させることにより製造する場合が多い。   At present, a sublimation method and an HTCVD method are known as methods for producing a silicon carbide single crystal. According to these methods, a silicon carbide single crystal is obtained as a cylindrical bulk single crystal. A silicon carbide substrate is manufactured by slicing the bulk single crystal to a thickness of about 300 μm to 400 μm. When manufacturing a semiconductor element using this silicon carbide substrate, a single crystal layer having a required film thickness and carrier concentration based on required specifications such as a withstand voltage of the semiconductor element is epitaxially grown from the substrate surface. Often manufactured.

炭化珪素基板は、以上のような方法で製造されているが、通常の圧力では液相を持たず、また、昇華温度が極めて高いこと等から、転位や積層欠陥等の結晶欠陥を含まないような高品質の結晶成長を行うことが困難である。   The silicon carbide substrate is manufactured by the method as described above, but does not have a liquid phase at normal pressure, and does not include crystal defects such as dislocations and stacking faults because of its extremely high sublimation temperature. It is difficult to perform high quality crystal growth.

現在市販されている炭化珪素基板には、10cm−2〜10cm−2程度のc軸方向に伝播する貫通らせん転位、10cm−2〜10cm−2程度のc軸方向に伝播する貫通刃状転位、10cm−2〜10cm−2程度のc軸と垂直方向に伝播する転位(基底面転位)が存在している。これらの転位密度は、その基板の品質によって大きく異なる。 Currently available silicon carbide substrates include threading screw dislocations propagating in the c-axis direction of about 10 2 cm −2 to 10 3 cm −2 and c-axis direction of about 10 2 cm −2 to 10 4 cm −2. There exist dislocations (basal plane dislocations) propagating in the direction perpendicular to the c-axis of about 10 2 cm −2 to 10 4 cm −2 . These dislocation densities vary greatly depending on the quality of the substrate.

炭化珪素基板に内在しているこれらの転位は、基板上にエピタキシャル膜を成長させる際に、このエピタキシャル膜中に伝播する。このとき、一部の転位は、エピタキシャル膜中に伝播する際にその伸張方向(伝播方向)を変える場合もあることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。   These dislocations inherent in the silicon carbide substrate propagate into the epitaxial film when the epitaxial film is grown on the substrate. At this time, it is known that some dislocations may change the extension direction (propagation direction) when propagating into the epitaxial film (for example, see Non-Patent Document 1).

例えば、基底面転位(以下、BPD)は、基板の表面にその一端若しくは両端が現れている。その基板にエピタキシャル膜を結晶成長させると、基板内のBPDの多くは基板とエピタキシャル膜との界面近傍で貫通刃状転位(以下、TED)に転換され、BPDの一部はBPDのままエピタキシャル膜中に伝播する。   For example, one or both ends of basal plane dislocation (hereinafter referred to as BPD) appear on the surface of the substrate. When an epitaxial film is grown on the substrate, most of the BPD in the substrate is converted to threading edge dislocation (hereinafter referred to as TED) in the vicinity of the interface between the substrate and the epitaxial film, and a part of the BPD remains as the BPD. Propagate inside.

したがって、エピタキシャル膜中には、基板よりそのまま伝播したBPDに加えて、エピタキシャル成長時に導入されたTEDが含まれていることになる。これらの転位は、そのエピタキシャル膜を用いて形成した半導体素子の耐電圧や信頼性を低下させる。特に、エピタキシャル膜に含まれるBPDは、半導体素子の信頼性や性能を低下させる。一方、エピタキシャル膜に含まれるTEDは、半導体素子の信頼性や性能に与える悪影響は小さいとされている(例えば、非特許文献2参照)。   Therefore, in the epitaxial film, TED introduced at the time of epitaxial growth is included in addition to BPD propagated as it is from the substrate. These dislocations lower the withstand voltage and reliability of a semiconductor element formed using the epitaxial film. In particular, the BPD contained in the epitaxial film reduces the reliability and performance of the semiconductor element. On the other hand, TED contained in an epitaxial film is said to have a small adverse effect on the reliability and performance of a semiconductor element (see, for example, Non-Patent Document 2).

そこで、炭化珪素基板に含まれるBPDをTEDに転換し、TEDの割合を高める方法が検討されている。   Therefore, a method for converting BPD contained in a silicon carbide substrate into TED and increasing the ratio of TED has been studied.

(1)溶融KOHを用いて基板表面をエッチングする。このエッチングにより、基板表面におけるBPDの先端部が選択的に深くエッチングされ、エッチピットが生じる。その後、基板にエピタキシャル成長を行う。基板表面におけるBPDの先端部のエッチピットの存在により、基板内のBPDがTEDに転換される割合が高まる(例えば、特許文献1、非特許文献3及び非特許文献4参照)。   (1) The substrate surface is etched using molten KOH. By this etching, the front end portion of the BPD on the substrate surface is selectively deeply etched to generate an etch pit. Thereafter, epitaxial growth is performed on the substrate. The presence of etch pits at the tip of the BPD on the substrate surface increases the rate at which BPD in the substrate is converted to TED (see, for example, Patent Document 1, Non-Patent Document 3, and Non-Patent Document 4).

(2)リアクティブイオンエッチング(RIE)を用いて基板表面に六角形若しくはストライプ状の溝を形成し、その後、基板にエピタキシャル成長を行う。基板表面における角形若しくはストライプ状の溝の存在により、基板内のBPDがTEDに転換される割合が高まる(例えば、特許文献2、特許文献3及び非特許文献3参照)。   (2) Reactive ion etching (RIE) is used to form hexagonal or striped grooves on the substrate surface, and then epitaxial growth is performed on the substrate. Due to the presence of square or stripe-shaped grooves on the substrate surface, the ratio of BPD in the substrate converted to TED increases (see, for example, Patent Document 2, Patent Document 3, and Non-Patent Document 3).

(3)基板表面に、化学機械研磨(CMP)と水素エッチングを行う。これにより基板表面におけるダメージ層が除去され、基板表面が平坦化される。その後に、基板表面に対してエピタキシャル成長を行う。これにより、基板内のBPDがTEDに転換される割合が高まる(例えば、特許文献4及び非特許文献5参照)。   (3) Chemical mechanical polishing (CMP) and hydrogen etching are performed on the substrate surface. Thereby, the damaged layer on the substrate surface is removed, and the substrate surface is flattened. Thereafter, epitaxial growth is performed on the substrate surface. Thereby, the ratio by which BPD in a board | substrate is converted into TED increases (for example, refer patent document 4 and nonpatent literature 5).

(4)エピタキシャル成長を行う基板の主面を(000−1)C面とする。これにより、基板内のBPDがTEDに転換される割合が高まる(例えば、特許文献5及び非特許文献5参照)。   (4) The main surface of the substrate to be epitaxially grown is a (000-1) C plane. Thereby, the ratio in which BPD in a board | substrate is converted into TED increases (for example, refer patent document 5 and nonpatent literature 5).

(5)エピタキシャル成長を行う基板の{0001}面からのオフ角度を8°から4°に低減する。これにより、基板内のBPDがTEDに転換される割合が高まる(例えば、非特許文献5及び非特許文献6参照)。   (5) The off angle from the {0001} plane of the substrate to be epitaxially grown is reduced from 8 ° to 4 °. Thereby, the ratio in which BPD in a board | substrate is converted into TED increases (for example, refer nonpatent literature 5 and nonpatent literature 6).

(6)基板表面にエピタキシャル成長を行う途中で、SiHやC等の原料ガスの供給を停止し、水素気流中でその温度を維持した状態にすることで、エピタキシャル成長を停止させる。一定時間経過後、二回目のエピタキシャル成長を行う。このとき、一回目のエピタキシャル成長時にエピタキシャル膜中に伝播したBPDの一部が、二回目のエピタキシャル成長時にTEDに転換される。このようなエピタキシャル成長の途中中断、再開を行うこと、又は途中中断と再開とを繰り返すことで、BPD密度の小さいエピタキシャル膜が得られる(例えば、非特許文献7参照)。 (6) During the epitaxial growth on the substrate surface, the supply of the source gas such as SiH 4 or C 3 H 8 is stopped, and the temperature is maintained in the hydrogen stream to stop the epitaxial growth. After a certain period of time, a second epitaxial growth is performed. At this time, a part of BPD propagated in the epitaxial film during the first epitaxial growth is converted to TED during the second epitaxial growth. An epitaxial film having a low BPD density can be obtained by interrupting and restarting such epitaxial growth in the middle or by repeating the interruption and restart in the middle (for example, see Non-Patent Document 7).

上述した(1)〜(3)の方法は、エピタキシャル成長を行う前に、基板表面にエッチングを必要とするものであり、製造工程が煩雑となる。(6)の方法は、エピタキシャル成長の途中中断と再開という工程を要するため、同様に、製造工程が煩雑となる。   The methods (1) to (3) described above require etching on the substrate surface before epitaxial growth, and the manufacturing process becomes complicated. Since the method (6) requires steps of interrupting and resuming the epitaxial growth, the manufacturing process is similarly complicated.

(4)の方法では、(0001)Si面を利用することができない。(5)の方法は、8°のオフ角の基板を用いることができず、エピタキシャル成長の速度が制限されてしまう。   In the method (4), the (0001) Si surface cannot be used. In the method (5), a substrate with an off angle of 8 ° cannot be used, and the epitaxial growth rate is limited.

このように、従来技術では、製造工程が煩雑となるのでBPDが低減した炭化珪素単結晶層の形成に時間や手間が掛かってしまう。また、エピタキシャル成長を行う基板表面やオフ角が制約されてしまう。   As described above, in the conventional technique, the manufacturing process is complicated, and it takes time and labor to form the silicon carbide single crystal layer with reduced BPD. In addition, the substrate surface and the off-angle for epitaxial growth are restricted.

米国特許第7279115号明細書US Pat. No. 7,279,115 米国特許第7226805号明細書US Pat. No. 7,226,805 米国特許第7109521号明細書US Pat. No. 7,109,521 特開2005−311348号公報JP 2005-311348 A 特開2005−167035号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-167035

S. Ha, P. Mieszkowski, M. Skowronski, and L. B. Rowland: J.Cryst. Growth 244(2002)257.S. Ha, P. Mieszkowski, M. Skowronski, and L. B. Rowland: J. Cryst. Growth 244 (2002) 257. H.Lendenmann, F. Dahlquist, N. Johansson, R. Soderholm, P. A. Nilsson, J. P. Bergman, and P. Skytt: Mater. Sci. Forum 353-356(2001)727.H. Lendenmann, F. Dahlquist, N. Johansson, R. Soderholm, P. A. Nilsson, J. P. Bergman, and P. Skytt: Mater. Sci. Forum 353-356 (2001) 727. J. J. Sumakeris, J. P. Bergman, M. K. Das, C. Hallin, B. A. Hull, E. Janzen, H. Lendenmann, M.J. O’Loughlin, M.J. Paisley, S. Ha, M. Skowronski, J.W. Palmour, and C.H. Carter, Jr.: Mater. Sci. Forum 527-529(2006)141.JJ Sumakeris, JP Bergman, MK Das, C. Hallin, BA Hull, E. Janzen, H. Lendenmann, MJ O'Loughlin, MJ Paisley, S. Ha, M. Skowronski, JW Palmour, and CH Carter, Jr .: Mater. Sci. Forum 527-529 (2006) 141. Z. Zhang and T.S. Sudarshan: Appl. Phys. Lett. 87(2005)151913.Z. Zhang and T.S.Sudarshan: Appl. Phys. Lett. 87 (2005) 151913. H. Tsuchida, T. Miyanagi, I. Kamata, T. Nakamura, K. Izumi, K. Nakayama, R. Ishii, K. Asano, and Y. Sugawara: Mater. Sci. Forum 483-485(2005)97.H. Tsuchida, T. Miyanagi, I. Kamata, T. Nakamura, K. Izumi, K. Nakayama, R. Ishii, K. Asano, and Y. Sugawara: Mater. Sci. Forum 483-485 (2005) 97. H. Tsuchida, M. Ito, I. Kamata, and M. Nagano: Phys. Status Solidi B 246(2009)1553H. Tsuchida, M. Ito, I. Kamata, and M. Nagano: Phys. Status Solidi B 246 (2009) 1553 R. E. Stahlbush, B. L. VanMil, R. L. Myers-Ward, K-K. Lew, D. K. Gaskill, and C. R. Eddy, Jr.: Appl. Phys. Lett. 94(2009)041916.R. E. Stahlbush, B. L. VanMil, R. L. Myers-Ward, K-K. Lew, D. K. Gaskill, and C. R. Eddy, Jr .: Appl. Phys. Lett. 94 (2009) 041916.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、製造工程の複雑化を防止し、炭化珪素基板の制約がなく、かつBPDをより確実にTEDに転換できる炭化珪素ウェハの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and provides a method for manufacturing a silicon carbide wafer that prevents the manufacturing process from becoming complicated, that there is no restriction on the silicon carbide substrate, and that BPD can be more reliably converted to TED. With the goal.

また、本発明は、製造工程の複雑化を防止し、炭化珪素基板の制約がなく、かつBPDをより確実にTEDに転換された炭化珪素ウェハ及びこれを用いた炭化珪素半導体素子を提供することを目的とする。   In addition, the present invention provides a silicon carbide wafer in which the manufacturing process is prevented from being complicated, the silicon carbide substrate is not restricted, and BPD is more reliably converted to TED, and a silicon carbide semiconductor element using the silicon carbide wafer is provided. With the goal.

さらに、本発明は、BPDがTEDに転換された炭化珪素基板を提供することを目的とする。   Furthermore, an object of the present invention is to provide a silicon carbide substrate in which BPD is converted to TED.

上記課題を解決する本発明の第1の態様は、不活性ガス雰囲気又は真空において、1700℃〜2200℃で炭化珪素基板を加熱処理することで、当該炭化珪素基板のBPDの先端部をTEDに転換し、当該炭化珪素基板上に、炭化珪素のエピタキシャル成長を行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   In a first aspect of the present invention that solves the above-described problems, a silicon carbide substrate is heat-treated at 1700 ° C. to 2200 ° C. in an inert gas atmosphere or in vacuum, so that the tip of the BPD of the silicon carbide substrate becomes a TED. In another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a silicon carbide wafer, characterized by performing epitaxial growth of silicon carbide on the silicon carbide substrate.

かかる第1の態様では、BPDを低減することで、高い耐電圧性や高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適な炭化珪素ウェハを製造することができる。また、従来技術のようなエッチング処理が不要であるので、炭化珪素基板の表面を平坦に保つことができる。また、エッチング処理及びこれに伴う平坦化処理が不要となり、製造工程を簡略化できる。さらに、炭化珪素基板のオフ角度や結晶面(Si面、C面)を限定する必要がなく、エピタキシャル膜を成長する際の条件に制約がない。   In the first aspect, by reducing the BPD, it is possible to manufacture a silicon carbide wafer suitable as a material for a semiconductor element that requires high voltage resistance and high reliability. Further, since the etching process as in the prior art is unnecessary, the surface of the silicon carbide substrate can be kept flat. Further, the etching process and the accompanying planarization process are not necessary, and the manufacturing process can be simplified. Furthermore, it is not necessary to limit the off-angle or crystal plane (Si plane, C plane) of the silicon carbide substrate, and there are no restrictions on the conditions for growing the epitaxial film.

本発明の第2の態様は、第1の態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、炭化珪素のエピタキシャル成長及び加熱処理を、複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a silicon carbide wafer manufacturing method according to the first aspect, wherein the silicon carbide epitaxial growth and the heat treatment are performed a plurality of times.

かかる第2の態様では、エピタキシャル膜を形成するたびに加熱処理を行うので、エピタキシャル膜に伝播したBPDがTEDに転換される。これにより、極限までBPDが低減された炭化珪素ウェハを製造することができる。   In the second aspect, since the heat treatment is performed every time the epitaxial film is formed, the BPD propagated to the epitaxial film is converted into TED. Thereby, the silicon carbide wafer in which BPD was reduced to the limit can be manufactured.

本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、前記エピタキシャル膜上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a silicon carbide wafer described in the first or second aspect, epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the epitaxial film. It exists in the manufacturing method of a silicon carbide wafer.

かかる第3の態様では、加熱処理によりBPDをTEDに転換したエピタキシャル膜上に、さらなるエピタキシャル膜を形成することができる。   In the third aspect, a further epitaxial film can be formed on the epitaxial film obtained by converting BPD into TED by heat treatment.

本発明の第4の態様は、第1〜第3の何れか一つの態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、エピタキシャル成長を行った後に、前記炭化珪素基板を取り去ることを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to any one of the first to third aspects, the silicon carbide substrate is removed after epitaxial growth is performed. It is in the manufacturing method of a wafer.

かかる第4の態様では、加熱処理によりBPDが低減したエピタキシャル膜を得た上で、BPDが高密度で存在する炭化珪素基板を取り去ることができる。   In the fourth aspect, after obtaining an epitaxial film with reduced BPD by heat treatment, the silicon carbide substrate in which BPD is present at a high density can be removed.

本発明の第5の態様は、第4の態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、前記炭化珪素基板を取り去ることで得られたエピタキシャル膜表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to the fourth aspect, the epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or on the surface of the epitaxial film obtained by removing the silicon carbide substrate. A method of manufacturing a silicon carbide wafer, which is performed a plurality of times.

かかる第5の態様では、加熱処理によりBPDが低減したエピタキシャル膜を得た上で、BPDが高密度で存在する炭化珪素基板を取り去ることで得られたエピタキシャル膜表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を一回又は複数回行うことができる。   In the fifth aspect, after obtaining an epitaxial film with reduced BPD by heat treatment, epitaxial growth of silicon carbide is further performed on the surface of the epitaxial film obtained by removing the silicon carbide substrate in which BPD is present at a high density. Can be performed once or multiple times.

本発明の第6の態様は、炭化珪素基板上に、炭化珪素からなるエピタキシャル膜を形成し、不活性ガス雰囲気又は真空において、前記エピタキシャル膜を1700℃〜2200℃で加熱処理することで、当該エピタキシャル膜のBPDの先端部をTEDに転換し、当該エピタキシャル膜上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を行うことで、BPDが低減したエピタキシャル膜を結晶成長することを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to a sixth aspect of the present invention, an epitaxial film made of silicon carbide is formed on a silicon carbide substrate, and the epitaxial film is heat-treated at 1700 ° C. to 2200 ° C. in an inert gas atmosphere or in vacuum. A method of manufacturing a silicon carbide wafer, wherein the tip of the BPD of the epitaxial film is converted to TED, and epitaxial growth of silicon carbide is further performed on the epitaxial film, thereby epitaxially growing the epitaxial film with reduced BPD. It is in.

かかる第6の態様では、エピタキシャル膜内でBPDをTEDに転換することができる。これにより、高い耐電圧性や高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適な炭化珪素ウェハを製造することができる。また、従来技術のようなエッチング処理が不要であるので、炭化珪素基板の表面を平坦に保つことができる。また、エッチング処理及びこれに伴う平坦化処理が不要となり、製造工程を簡略化できる。さらに、炭化珪素基板のオフ角度や結晶面(Si面、C面)を限定する必要がなく、エピタキシャル膜を成長する際の条件に制約がない。   In the sixth aspect, BPD can be converted to TED in the epitaxial film. Thereby, a silicon carbide wafer suitable as a material for a semiconductor element that requires high voltage resistance and high reliability can be manufactured. Further, since the etching process as in the prior art is unnecessary, the surface of the silicon carbide substrate can be kept flat. Further, the etching process and the accompanying planarization process are not necessary, and the manufacturing process can be simplified. Furthermore, it is not necessary to limit the off-angle or crystal plane (Si plane, C plane) of the silicon carbide substrate, and there are no restrictions on the conditions for growing the epitaxial film.

本発明の第7の態様は、第6の態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、炭化珪素のエピタキシャル成長及び加熱処理を、複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   A seventh aspect of the present invention is a method for manufacturing a silicon carbide wafer according to the sixth aspect, wherein the silicon carbide epitaxial growth and the heat treatment are performed a plurality of times.

かかる第7の態様では、エピタキシャル膜を形成するたびに加熱処理を行うので、エピタキシャル膜に伝播したBPDがTEDに転換される。これにより、極限までBPDが低減された炭化珪素ウェハを製造することができる。   In the seventh aspect, since the heat treatment is performed every time the epitaxial film is formed, the BPD propagated to the epitaxial film is converted into TED. Thereby, the silicon carbide wafer in which BPD was reduced to the limit can be manufactured.

本発明の第8の態様は、第6又は第7の態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、前記エピタキシャル膜上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to an eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to the sixth or seventh aspect, the epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the epitaxial film. It exists in the manufacturing method of a silicon carbide wafer.

かかる第8の態様では、加熱処理によりBPDをTEDに転換したエピタキシャル膜上に、さらなるエピタキシャル膜を形成することができる。   In the eighth aspect, a further epitaxial film can be formed on the epitaxial film obtained by converting BPD into TED by heat treatment.

本発明の第9の態様は、第1〜第8の何れか一つの態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、前記エピタキシャル成長を行う際に、ドーパントを含むガスを用いて、エピタキシャル膜にドーパントを導入することを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to a ninth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to any one of the first to eighth aspects, a gas containing a dopant is used for the dopant in the epitaxial film when the epitaxial growth is performed. In a method for manufacturing a silicon carbide wafer, wherein

かかる第9の態様では、p型又はn型のドーパントを含む炭化珪素ウェハを製造することができる。   In the ninth aspect, a silicon carbide wafer containing a p-type or n-type dopant can be manufactured.

本発明の第10の態様は、第6〜第9の何れか一つの態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、エピタキシャル成長を行った後に、前記炭化珪素基板を取り去り、又は、前記炭化珪素基板及び前記加熱処理を行ったエピタキシャル膜を取り去ることを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to any one of the sixth to ninth aspects, after the epitaxial growth is performed, the silicon carbide substrate is removed, or the silicon carbide substrate And a method of manufacturing a silicon carbide wafer, wherein the epitaxial film subjected to the heat treatment is removed.

かかる第10の態様では、加熱処理によりBPDが低減したエピタキシャル膜を得た上で、BPDが高密度で存在する炭化珪素基板を取り去り、又は、炭化珪素基板及び加熱処理を行ったエピタキシャル膜を取り去ることができる。   In the tenth aspect, after obtaining an epitaxial film with reduced BPD by heat treatment, the silicon carbide substrate in which BPD exists at a high density is removed, or the silicon carbide substrate and the epitaxial film subjected to the heat treatment are removed. be able to.

本発明の第11の態様は、第10の態様に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、前記炭化珪素基板、又は、前記炭化珪素基板及び前記加熱処理を行ったエピタキシャル膜を取り去ることで得られたエピタキシャル膜表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法にある。   An eleventh aspect of the present invention is obtained by removing the silicon carbide substrate or the silicon carbide substrate and the epitaxial film subjected to the heat treatment in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to the tenth aspect. Further, the present invention provides a method for manufacturing a silicon carbide wafer, wherein epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the surface of the epitaxial film.

かかる第11の態様では、加熱処理によりBPDが低減したエピタキシャル膜を得た上で、BPDが高密度で存在する炭化珪素基板を取り去り、又は、炭化珪素基板及び加熱処理を行ったエピタキシャル膜を取り去ることで得られたエピタキシャル膜表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を一回又は複数回行うことができる。   In the eleventh aspect, after obtaining an epitaxial film with reduced BPD by heat treatment, the silicon carbide substrate having a high density of BPD is removed, or the silicon carbide substrate and the epitaxial film subjected to the heat treatment are removed. Further, epitaxial growth of silicon carbide can be performed once or a plurality of times on the surface of the obtained epitaxial film.

本発明の第12の態様は、炭化珪素基板の表面から0.1μm以上、10μm以内の領域で、BPDのうちの20%以上がTEDに転換に転換されている炭化珪素基板にある。   A twelfth aspect of the present invention resides in a silicon carbide substrate in which 20% or more of BPD is converted into TED in a region of 0.1 μm or more and 10 μm or less from the surface of the silicon carbide substrate.

かかる第12の態様では、高い耐電圧性が求められる半導体素子や、高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適である。   The twelfth aspect is suitable as a material for semiconductor elements that require high voltage resistance and semiconductor elements that require high reliability.

本発明の第13の態様は、炭化珪素基板上にエピタキシャル膜が形成され、前記炭化珪素基板には、炭化珪素基板とエピタキシャル膜との界面から0.1μm以上、10μm以内の領域で、BPDのうちの20%以上がTEDに転換されていることを特徴とする炭化珪素ウェハにある。   In a thirteenth aspect of the present invention, an epitaxial film is formed on a silicon carbide substrate, and the silicon carbide substrate has a BPD region in a region within a range of 0.1 μm to 10 μm from the interface between the silicon carbide substrate and the epitaxial film. The silicon carbide wafer is characterized in that 20% or more of them are converted to TED.

かかる第13の態様では、BPDが低減された炭化珪素ウェハが提供される。炭化珪素ウェハは高い耐電圧性が求められる半導体素子や、高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適なものとなる。また、炭化珪素ウェハは、炭化珪素基板のオフ角度や結晶面(Si面、C面)に限定はない。したがって、半導体素子の製造に適したオフ角度や結晶面を有する炭化珪素ウェハが提供される。   In the thirteenth aspect, a silicon carbide wafer with reduced BPD is provided. Silicon carbide wafers are suitable as materials for semiconductor elements that require high voltage resistance and semiconductor elements that require high reliability. Further, the silicon carbide wafer is not limited to the off-angle or crystal plane (Si plane, C plane) of the silicon carbide substrate. Accordingly, a silicon carbide wafer having an off angle and a crystal plane suitable for manufacturing a semiconductor element is provided.

本発明の第14の態様は、炭化珪素基板上に第1のエピタキシャル膜及び第2のエピタキシャル膜が形成され、前記第1のエピタキシャル膜でBPDがTEDに転換され、第2のエピタキシャル膜に含まれるBPDの密度が、第1のエピタキシャル膜に含まれる基底面欠陥の密度の80%以下であることを特徴とする炭化珪素ウェハにある。   In a fourteenth aspect of the present invention, a first epitaxial film and a second epitaxial film are formed on a silicon carbide substrate, and BPD is converted to TED by the first epitaxial film, and is included in the second epitaxial film. The silicon carbide wafer is characterized in that the density of BPD is 80% or less of the density of basal plane defects contained in the first epitaxial film.

かかる第14の態様では、基板表面側の第2のエピタキシャル膜に含まれるBPDが第1のエピタキシャル膜に含まれるBPDの80%以下である炭化珪素ウェハが提供される。   In the fourteenth aspect, a silicon carbide wafer is provided in which the BPD contained in the second epitaxial film on the substrate surface side is 80% or less of the BPD contained in the first epitaxial film.

本発明の第15の態様は、第14の態様に記載する炭化珪素ウェハにおいて、第2のエピタキシャル膜に含まれるドーパント濃度が、第1のエピタキシャル膜に含まれるドーパント濃度よりも低いことを特徴とする炭化珪素ウェハにある。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the silicon carbide wafer described in the fourteenth aspect, the dopant concentration contained in the second epitaxial film is lower than the dopant concentration contained in the first epitaxial film. In a silicon carbide wafer.

かかる第15の態様では、p型又はn型のドーパントを含む炭化珪素ウェハを製造することができる。   In the fifteenth aspect, a silicon carbide wafer containing a p-type or n-type dopant can be manufactured.

本発明の第16の態様は、炭化珪素基板上に複数のエピタキシャル膜が形成され、当該複数のエピタキシャル膜のうちの隣接する2つのエピタキシャル膜であって、炭化珪素基板に近い側の第1のエピタキシャル膜及び遠い側の第2のエピタキシャル膜を有する炭化珪素ウェハであって、前記第1のエピタキシャル膜で、20%以上のBPDがTEDに転換され、第1のエピタキシャル膜内の厚さ方向2μm以内の領域で、BPDからTEDへの転換の60%以上が行われていることを特徴とする炭化珪素ウェハにある。   According to a sixteenth aspect of the present invention, a plurality of epitaxial films are formed on a silicon carbide substrate, and two adjacent epitaxial films among the plurality of epitaxial films, the first epitaxial layer on the side close to the silicon carbide substrate. A silicon carbide wafer having an epitaxial film and a second epitaxial film on the far side, wherein 20% or more of BPD is converted to TED in the first epitaxial film, and the thickness direction in the first epitaxial film is 2 μm. In the region within, 60% or more of the conversion from BPD to TED is performed.

かかる第16の態様では、エピタキシャル膜の厚さ方向約2μm以内の領域で集中的にBPDがTEDに転換された炭化珪素ウェハが提供される。   In the sixteenth aspect, there is provided a silicon carbide wafer in which BPD is intensively converted to TED in a region within about 2 μm in the thickness direction of the epitaxial film.

本発明の第17の態様は、第16の態様に記載する炭化珪素ウェハにおいて、前記第1のエピタキシャル膜内の第2のエピタキシャル膜との界面から0.1μm以上、10μm以内の領域で、BPDからTEDへの転換の80%以上が行われていることを特徴とする炭化珪素ウェハにある。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the silicon carbide wafer described in the sixteenth aspect, in the region of 0.1 μm or more and 10 μm or less from the interface with the second epitaxial film in the first epitaxial film, In the silicon carbide wafer, 80% or more of the conversion from TED to TED is performed.

かかる第17の態様では、界面から0.1μm以上、10μm以内の領域で集中的にBPDがTEDに転換された炭化珪素ウェハが提供される。   In the seventeenth aspect, there is provided a silicon carbide wafer in which BPD is intensively converted to TED in a region of 0.1 μm or more and 10 μm or less from the interface.

本発明の第18の態様は、第13〜第17の何れか一つの態様に記載する炭化珪素ウェハにおいて、前記炭化珪素基板が除去されていることを特徴とする炭化珪素ウェハにある。   According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided the silicon carbide wafer according to any one of the thirteenth to seventeenth aspects, wherein the silicon carbide substrate is removed.

かかる第18の態様では、BPDが高密度で存在する炭化珪素基板を取り去られ、加熱処理によりBPDが低減したエピタキシャル膜からなる炭化珪素ウェハが得られる。   In the eighteenth aspect, a silicon carbide wafer made of an epitaxial film in which BPD is reduced by heat treatment is obtained by removing the silicon carbide substrate having a high density of BPD.

本発明の第19の態様は、第18に記載する炭化珪素ウェハにおいて、前記炭化珪素基板が除去された側の表面にエピタキシャル膜が形成されていることを特徴とする炭化珪素ウェハにある。   According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided the silicon carbide wafer according to the eighteenth aspect, wherein an epitaxial film is formed on the surface on the side where the silicon carbide substrate is removed.

かかる第19の態様では、BPDが高密度で存在する炭化珪素基板を取り去られ、加熱処理によりBPDが低減したエピタキシャル膜に、さらにエピタキシャル膜が形成された炭化珪素ウェハが得られる。   In the nineteenth aspect, the silicon carbide substrate in which the BPD is present at a high density is removed, and the silicon carbide wafer in which the epitaxial film is further formed on the epitaxial film in which the BPD is reduced by the heat treatment is obtained.

本発明の第20の態様は、第13〜第19の何れか一つの態様に記載する炭化珪素ウェハを用いて作製された炭化珪素半導体素子にある。   A twentieth aspect of the present invention resides in a silicon carbide semiconductor element manufactured using the silicon carbide wafer described in any one of the thirteenth to nineteenth aspects.

かかる第20の態様では、BPDが低減した炭化珪素ウェハより作製されているので、信頼性や性能の低下が防止され、炭化珪素の優れた特性を活かした高性能な半導体素子が提供される。   In the twentieth aspect, since it is manufactured from a silicon carbide wafer having a reduced BPD, a reduction in reliability and performance is prevented, and a high-performance semiconductor element utilizing the excellent characteristics of silicon carbide is provided.

本発明によれば、製造工程の複雑化を防止し、炭化珪素基板の制約がなく、かつBPDをより確実にTEDに転換できる炭化珪素ウェハの製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the silicon carbide wafer which can prevent complication of a manufacturing process, has no restrictions of a silicon carbide substrate, and can convert BPD to TED more reliably is provided.

また、製造工程の複雑化を防止し、炭化珪素基板の制約がなく、かつBPDをより確実にTEDに転換された炭化珪素ウェハ及びこれを用いた炭化珪素半導体素子が提供される。   Also provided are a silicon carbide wafer in which the manufacturing process is prevented from becoming complicated, the silicon carbide substrate is not restricted, and BPD is more reliably converted to TED, and a silicon carbide semiconductor element using the silicon carbide wafer.

さらに、BPDがTEDに転換された炭化珪素基板が提供される。   Furthermore, a silicon carbide substrate in which BPD is converted to TED is provided.

実施形態1に係る炭化珪素ウェハの断面図である。1 is a cross-sectional view of a silicon carbide wafer according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the first embodiment. FIG. 実施形態1に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the first embodiment. FIG. 実施形態1に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the first embodiment. FIG. BPDがTEDに転換される原理を説明するための炭化珪素基板の断面図である。It is sectional drawing of the silicon carbide substrate for demonstrating the principle by which BPD is converted into TED. 実施形態2に係る炭化珪素ウェハの断面図である。6 is a cross-sectional view of a silicon carbide wafer according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the second embodiment. FIG. 実施形態2に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the second embodiment. FIG. 実施形態2に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the second embodiment. FIG. 実施形態2に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the second embodiment. FIG. 実施形態3に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a silicon carbide wafer according to Embodiment 3. FIG. 実施形態4に係る炭化珪素ウェハの断面図である。6 is a cross-sectional view of a silicon carbide wafer according to Embodiment 4. FIG. 比較例に係るトポグラフィー像である。It is a topography image concerning a comparative example. 比較例及び実施例に係るトポグラフィー像である。It is a topography image concerning a comparative example and an example. エピタキシャル膜内で起きたBPDからTEDへの転換の度数を表す図である。It is a figure showing the frequency | count of the conversion from BPD to TED which occurred in the epitaxial film.

〈実施形態1〉
図1(a)は本実施形態に係る炭化珪素ウェハの断面図であり、図1(b)は本実施形態に係る炭化珪素基板の断面図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1A is a cross-sectional view of a silicon carbide wafer according to this embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a silicon carbide substrate according to this embodiment.

図1(a)に示すように、炭化珪素ウェハ(以下、ウェハ)10は、炭化珪素基板(以下、基板)1と、基板1上に設けられたエピタキシャル膜2とから構成されている。   As shown in FIG. 1A, a silicon carbide wafer (hereinafter referred to as a wafer) 10 includes a silicon carbide substrate (hereinafter referred to as a substrate) 1 and an epitaxial film 2 provided on the substrate 1.

基板1は、円柱形のバルク状の炭化珪素単結晶を300μm〜400μm程度の厚さにスライスして得られたものである。バルク状の炭化珪素単結晶は、昇華法やHTCVD法などにより作製されたものである。基板1は、基底面(0001)より0°〜10°の傾斜角(オフ角)を有する結晶成長面5(図2(a)参照)を有する。基板1のポリタイプは4Hが好ましいが、特に限定はない。   The substrate 1 is obtained by slicing a cylindrical bulk silicon carbide single crystal to a thickness of about 300 μm to 400 μm. The bulk silicon carbide single crystal is produced by a sublimation method, an HTCVD method, or the like. The substrate 1 has a crystal growth surface 5 (see FIG. 2A) having an inclination angle (off angle) of 0 ° to 10 ° with respect to the basal plane (0001). The polytype of the substrate 1 is preferably 4H, but is not particularly limited.

エピタキシャル膜2は、基板1に炭化珪素のエピタキシャル成長を行うことで形成された炭化珪素からなる薄膜である。   Epitaxial film 2 is a thin film made of silicon carbide formed by performing epitaxial growth of silicon carbide on substrate 1.

基板1には、複数の基底面転位(以下、BPD)20が存在する。同図には5つのBPD20が例示されている。基底面転位とは、c軸と垂直な結晶面(基底面)を伝播する転位であり、バーガーズベクトルがa/3<11−20>であるものをいう。   The substrate 1 has a plurality of basal plane dislocations (hereinafter referred to as BPD) 20. In the figure, five BPDs 20 are illustrated. The basal plane dislocation is a dislocation that propagates through a crystal plane (basal plane) perpendicular to the c-axis and has a Burgers vector of a / 3 <11-20>.

BPD20のうち3つのBPD20は、基板1内で貫通刃状転位(以下、TED)30に転換されている。貫通刃状転位とは、c軸とほぼ平行方向に伝播する転位であり、バーガーズベクトルがa/3<11−20>であるものをいう。BPD20からTED30への転換は、詳細は後述するが、基板1を不活性ガス中又は真空中で所定温度、所定時間加熱することで行われている。   Three of the BPDs 20 are converted into threading edge dislocations (hereinafter referred to as TED) 30 in the substrate 1. The threading edge dislocation is a dislocation that propagates in a direction substantially parallel to the c-axis and has a Burgers vector of a / 3 <11-20>. As will be described in detail later, the conversion from the BPD 20 to the TED 30 is performed by heating the substrate 1 in an inert gas or in a vacuum for a predetermined temperature for a predetermined time.

エピタキシャル膜2には、基板1で転換された3つのTED30が伝播しており、また、基板1内でTED30に転換されなかった2つのBPD20が伝播している。   In the epitaxial film 2, three TEDs 30 that have been converted by the substrate 1 propagate, and two BPDs 20 that have not been converted into the TED 30 in the substrate 1 propagate.

基板1のうち、基板1とエピタキシャル膜2との界面から0.1μm以上、10μm以内の部分を領域Rとする。基板1で行われたBPD20からTED30への転換は、領域Rで行われている。また、基板1に含まれるBPD20のうち20%以上がTED30に転換されている。図示した例では、5つのBPD20のうち3つがTEDに転換されているので、全BPD20のうち60%がTED30に転換されている。   Of the substrate 1, a region R is 0.1 μm or more and 10 μm or less from the interface between the substrate 1 and the epitaxial film 2. The conversion from BPD 20 to TED 30 performed on the substrate 1 is performed in the region R. Further, 20% or more of the BPD 20 included in the substrate 1 is converted to the TED 30. In the illustrated example, three of the five BPDs 20 have been converted to TED, and therefore 60% of all BPDs 20 have been converted to TED30.

なお、特に図示しないが、ウェハ10の上、すなわちエピタキシャル膜2の上に、さらに1層又は複数層のエピタキシャル膜が積層されていてもよい。   Although not particularly illustrated, one or more epitaxial films may be further laminated on the wafer 10, that is, on the epitaxial film 2.

また、図1(b)には、上述したエピタキシャル膜2を形成する前の基板1が示されている。この基板1についても、上述したように領域RでBPD20からTED30への転換が行われ、基板1に含まれる全BPD20のうち20%以上がTED30に転換されている。   FIG. 1B shows the substrate 1 before the above-described epitaxial film 2 is formed. Also for the substrate 1, the conversion from the BPD 20 to the TED 30 is performed in the region R as described above, and 20% or more of all the BPDs 20 included in the substrate 1 are converted to the TED 30.

上述したように、ウェハ10は、基板1内でBPD20がTED30に転換されている。   As described above, in the wafer 10, the BPD 20 is converted into the TED 30 in the substrate 1.

非特許文献1や非特許文献7などの従来技術では、BPD20からTED30への転換は、基板1とエピタキシャル膜2との界面で行われる。   In conventional techniques such as Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 7, the conversion from BPD 20 to TED 30 is performed at the interface between substrate 1 and epitaxial film 2.

一方、本実施形態に係る炭化珪素ウェハでも、基板1とエピタキシャル膜2との界面でBPD20がTED30に転換される。さらに、それに加えて、基板1内の領域Rで、全BPD20のうち20%以上がTED30に転換される。したがって、本実施形態に係るウェハ10は、BPD20がより一層低減したものとなる。   On the other hand, also in the silicon carbide wafer according to the present embodiment, BPD 20 is converted to TED 30 at the interface between substrate 1 and epitaxial film 2. In addition, in the region R in the substrate 1, 20% or more of all the BPDs 20 are converted to the TED 30. Therefore, the wafer 10 according to the present embodiment has a further reduced BPD 20.

このように、BPD20が低減されているので、本実施形態に係るウェハ10は、高い耐電圧性が求められる半導体素子や、高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適なものとなる。また、図1(b)に示した基板1も同様に高い耐電圧性が求められる半導体素子や、高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適である。さらに、BPD20からTED30への転換が、従来技術のように基板1とエピタキシャル膜2との界面で行われるのではなく、半導体素子の不活性領域となる基板1の内部で行われるため、高い信頼性の半導体素子を得るための材料として一層好適である。   Thus, since the BPD 20 is reduced, the wafer 10 according to the present embodiment is suitable as a material for a semiconductor element that requires high voltage resistance and a semiconductor element that requires high reliability. Similarly, the substrate 1 shown in FIG. 1B is also suitable as a material for a semiconductor element that requires high voltage resistance and a semiconductor element that requires high reliability. Furthermore, since the conversion from the BPD 20 to the TED 30 is not performed at the interface between the substrate 1 and the epitaxial film 2 as in the prior art, but is performed inside the substrate 1 which is an inactive region of the semiconductor element, high reliability is achieved. Is more suitable as a material for obtaining a conductive semiconductor element.

また、ウェハ10は、基板1のオフ角度や結晶面(Si面、C面)に限定はない。したがって、半導体素子の製造に適したオフ角度や結晶面を有するウェハ10が提供される。   The wafer 10 is not limited to the off-angle of the substrate 1 or the crystal plane (Si plane, C plane). Therefore, a wafer 10 having an off angle and a crystal plane suitable for manufacturing a semiconductor element is provided.

図2は、実施形態1に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the first embodiment.

図2(a)には、基板1の断面が示されている。基板1には、複数のBPD20が存在するが、同図には代表して一つのBPD20が示されている。BPD20は、基板1の断面には、一本の線として現れ、その線の先端部21が基板1の結晶成長面5(エピタキシャル成長が行われる面)に現れている。   FIG. 2A shows a cross section of the substrate 1. A plurality of BPDs 20 are present on the substrate 1, but one BPD 20 is shown as a representative in FIG. The BPD 20 appears as a single line on the cross section of the substrate 1, and the tip 21 of the line appears on the crystal growth surface 5 (surface on which epitaxial growth is performed) of the substrate 1.

次に、この基板1に加熱処理を行う。本発明に係る加熱処理とは、基板1を不活性ガス中、又は真空中で1700℃〜2200℃の温度で所定時間、加熱することをいう。   Next, the substrate 1 is subjected to heat treatment. The heat treatment according to the present invention refers to heating the substrate 1 at a temperature of 1700 ° C. to 2200 ° C. for a predetermined time in an inert gas or in a vacuum.

加熱処理は、特に図示しないが、例えば、基板1を収容可能な坩堝と、石英から形成された処理室と、処理室内に配置された坩堝を囲うグラファイトと、処理室の外側に配置されたコイルとを備えた装置を用いて行う。坩堝内に基板1を収容して蓋をし、当該坩堝を処理室内に配置し、坩堝の周囲にグラファイトを配置する。そして、処理室内に不活性ガスを供給し、又は処理室内を真空にし、コイルに高周波の電流を流す。これにより、坩堝内の基板1が加熱される。   Although the heat treatment is not particularly shown, for example, a crucible capable of accommodating the substrate 1, a processing chamber formed of quartz, graphite surrounding the crucible disposed in the processing chamber, and a coil disposed outside the processing chamber And using a device equipped with. The substrate 1 is accommodated in the crucible and covered, the crucible is placed in the processing chamber, and graphite is placed around the crucible. Then, an inert gas is supplied into the processing chamber, or the processing chamber is evacuated, and a high-frequency current is supplied to the coil. Thereby, the board | substrate 1 in a crucible is heated.

加熱温度は、基板1を加熱する雰囲気の温度である。具体的な加熱温度は、1700℃〜2200℃であり、好ましくは1700℃〜2000℃である。このような温度になるように坩堝及び処理室等の構造やコイルに流す電流を調整する。なお、2200℃を超えると、基板1の炭化珪素が昇華してしまう。また、加熱時間に特に限定はないが、例えば、1〜120分が好ましい(詳細は後述する)。   The heating temperature is the temperature of the atmosphere in which the substrate 1 is heated. A specific heating temperature is 1700 ° C to 2200 ° C, preferably 1700 ° C to 2000 ° C. The current flowing through the coil and the structure of the crucible and the processing chamber is adjusted so that the temperature is reached. In addition, when it exceeds 2200 degreeC, the silicon carbide of the board | substrate 1 will sublime. Moreover, although there is no limitation in particular in heating time, for example, 1-120 minutes are preferable (details are mentioned later).

不活性ガスとしては、アルゴン(Ar)ガス、窒素(N)ガス、ヘリウム(He)ガスを用いることができる。真空中で加熱処理を行う場合は、処理室内の気圧が100Pa以下となるようにすることが好ましい。 As the inert gas, argon (Ar) gas, nitrogen (N 2 ) gas, or helium (He) gas can be used. In the case where the heat treatment is performed in a vacuum, it is preferable that the atmospheric pressure in the treatment chamber be 100 Pa or less.

図2(b)に示すように、基板1に加熱処理を行うことで、基板1内でBPD20の先端部がTED30に転換される。BPD20がTED30に転換される原理については後述する。   As shown in FIG. 2B, by performing a heat treatment on the substrate 1, the leading end of the BPD 20 is converted into a TED 30 in the substrate 1. The principle that the BPD 20 is converted to the TED 30 will be described later.

そして、図2(c)に示すように、基板1の結晶成長面5に、炭化珪素のエピタキシャル成長を行うことで、基板1の結晶成長面5にエピタキシャル膜2を結晶成長させる。エピタキシャル膜2の結晶成長方法は、特に限定はないが、例えば、CVD法により行うことが好ましい。   Then, as shown in FIG. 2C, the epitaxial film 2 is grown on the crystal growth surface 5 of the substrate 1 by performing epitaxial growth of silicon carbide on the crystal growth surface 5 of the substrate 1. The crystal growth method of the epitaxial film 2 is not particularly limited, but is preferably performed by, for example, a CVD method.

エピタキシャル膜2の結晶成長の際、エピタキシャル膜2には、BPD20から転換されたTED30が基板1からそのまま伝播する。なお、特に図示しないが、基板1内で加熱処理によりTED30に転換されなかったBPDは、エピタキシャル膜2にそのままBPDとして伝播するか、一部は基板1とエピタキシャル膜2の界面でTEDに転換される。   During crystal growth of the epitaxial film 2, the TED 30 converted from the BPD 20 propagates from the substrate 1 to the epitaxial film 2 as it is. Although not particularly illustrated, BPD that has not been converted into TED 30 by the heat treatment in substrate 1 is propagated as it is to BPD in epitaxial film 2, or part is converted to TED at the interface between substrate 1 and epitaxial film 2. The

このようにして、基板1とエピタキシャル膜2とからなるウェハ10が作製される。   In this way, the wafer 10 composed of the substrate 1 and the epitaxial film 2 is produced.

非特許文献1や非特許文献7などの従来技術では、BPD20からTED30への転換は、基板1とエピタキシャル膜2との界面で行われる。   In conventional techniques such as Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 7, the conversion from BPD 20 to TED 30 is performed at the interface between substrate 1 and epitaxial film 2.

一方、本実施形態に係る炭化珪素ウェハの製造方法においても、基板1とエピタキシャル膜2との界面でBPD20からTED30への転換が起きうる。さらに、それに加えて、基板1内の領域RでBPD20がTED30に転換される。したがって、本製造方法によれば、BPD20がより一層低減したウェハ10を製造することができる。   On the other hand, also in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to the present embodiment, conversion from BPD 20 to TED 30 can occur at the interface between substrate 1 and epitaxial film 2. In addition to that, the BPD 20 is converted into the TED 30 in the region R in the substrate 1. Therefore, according to this manufacturing method, it is possible to manufacture the wafer 10 in which the BPD 20 is further reduced.

このように、本製造方法は、BPD20を低減することで、高い耐電圧性や高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適なウェハ10を製造することができる。   Thus, this manufacturing method can manufacture the wafer 10 suitable as a material of the semiconductor element for which high withstand voltage property and high reliability are calculated | required by reducing BPD20.

また、従来技術では、BPDをTEDに変換するために、基板に溶融KOH、RIEなどのエッチング処理を行っていた。通常、エッチング処理を行うと、半導体素子を作製する際に表面を研磨して平坦化する処理が必要となる。しかしながら、本製造方法は、このようなエッチング処理が不要であるので、基板1の表面を平坦に保つことができる。また、エッチング処理及びこれに伴う平坦化処理が不要となり、製造工程を簡略化できる。   Further, in the prior art, in order to convert BPD into TED, an etching process such as molten KOH or RIE is performed on the substrate. In general, when an etching process is performed, a process for polishing and flattening the surface is required when a semiconductor element is manufactured. However, since this manufacturing method does not require such an etching process, the surface of the substrate 1 can be kept flat. Further, the etching process and the accompanying planarization process are not necessary, and the manufacturing process can be simplified.

さらに、本製造方法は、基板1のオフ角度や結晶面(Si面、C面)を限定する必要なく適用することができ、エピタキシャル膜2を成長する際の条件に制約がない。   Furthermore, this manufacturing method can be applied without the need to limit the off-angle and crystal plane (Si plane, C plane) of the substrate 1, and there are no restrictions on the conditions for growing the epitaxial film 2.

図3に示すように、上述したウェハ10のエピタキシャル膜2上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を行い、エピタキシャル膜2を複数形成してもよい。エピタキシャル膜2の膜厚やエピタキシャル成長を行う回数は特に限定されない。所望するウェハ10の膜厚や素子構造に応じて適宜設定すればよい。   As shown in FIG. 3, a plurality of epitaxial films 2 may be formed by further epitaxially growing silicon carbide on epitaxial film 2 of wafer 10 described above. The thickness of the epitaxial film 2 and the number of times of epitaxial growth are not particularly limited. What is necessary is just to set suitably according to the film thickness and element structure of the wafer 10 to desire.

複数のエピタキシャル膜2には、基板1でBPD20から転換したTED30がそのまま伝播するので、BPD20が低減された所望の膜厚のウェハ10を製造することができる。   Since the TED 30 converted from the BPD 20 by the substrate 1 propagates as it is to the plurality of epitaxial films 2, the wafer 10 having a desired film thickness with the BPD 20 reduced can be manufactured.

図4(a)に示すように、ウェハ10を得た上で、BPD20が高密度で存在している基板1を除去してもよい。基板1の除去は、機械研磨や化学処理、イオンエッチングなど適切な方法で行えばよい。これにより、図4(b)に示すようなBPD密度が小さいエピタキシャル膜2単体によるウェハ11が得られる。   As shown in FIG. 4A, after the wafer 10 is obtained, the substrate 1 on which the BPD 20 exists at a high density may be removed. The substrate 1 may be removed by an appropriate method such as mechanical polishing, chemical treatment, or ion etching. As a result, a wafer 11 made of the single epitaxial film 2 having a low BPD density as shown in FIG. 4B is obtained.

また、図4(c)に示すように、上述したウェハ11を得た上で、基板1が存在していた側の表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行い、非加熱エピタキシャル膜3を形成してもよい。非加熱エピタキシャル膜3の膜厚やエピタキシャル成長を行う回数は特に限定されない。所望するウェハの全体膜厚や素子構造に応じて適宜設定すればよい。これにより、BPD密度が小さく、基板1が存在していた側にも非加熱エピタキシャル膜3を有するウェハ12を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 4C, after obtaining the wafer 11 described above, epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the surface on which the substrate 1 was present, and non-heating is performed. The epitaxial film 3 may be formed. The film thickness of the non-heated epitaxial film 3 and the number of times of epitaxial growth are not particularly limited. What is necessary is just to set suitably according to the whole film thickness and element structure of a desired wafer. Thereby, a wafer 12 having a low BPD density and having the non-heated epitaxial film 3 on the side where the substrate 1 was present can be obtained.

ここで、上述した加熱処理によりBPDがTEDに転換される原理を説明する。図5(a)は、BPDが成長する方向から見た断面図であり、図5(b)、(c)は、BPDが成長する方向に沿う断面図である。   Here, the principle that BPD is converted to TED by the above-described heat treatment will be described. FIG. 5A is a cross-sectional view as seen from the direction in which BPD grows, and FIGS. 5B and 5C are cross-sectional views along the direction in which BPD grows.

図5(a)に示すように、BPD20には、その鏡像転位22との間に引力(鏡像力)が生じる。鏡像力fは、BPD20を基板1の表面(結晶成長面5)側に引きつける方向に作用する。鏡像力fの大きさ|f|は、次式で表される。   As shown in FIG. 5A, an attractive force (mirror force) is generated between the BPD 20 and the mirror image dislocation 22. The mirror image force f acts in a direction in which the BPD 20 is attracted to the surface (crystal growth surface 5) side of the substrate 1. The magnitude | f | of the mirror image force f is expressed by the following equation.

図5(b)に示すように、BPD20は、基板1の裏面(結晶成長面5の反対面)から結晶成長面5に向けて伝播しており、BPD20の先端部21が結晶成長面5に現れている。このようにBPD20は、先端部21に近くなるほど結晶成長面5との距離が短くなっている。したがって、数1の式より、BPD20は先端部21に近いほど鏡像力fの大きさは増大している。   As shown in FIG. 5B, the BPD 20 propagates from the back surface of the substrate 1 (the surface opposite to the crystal growth surface 5) toward the crystal growth surface 5, and the tip portion 21 of the BPD 20 reaches the crystal growth surface 5. Appears. As described above, the distance between the BPD 20 and the crystal growth surface 5 becomes shorter as the distance from the tip portion 21 becomes closer. Therefore, according to the equation (1), the magnitude of the mirror image force f increases as the BPD 20 is closer to the tip portion 21.

そして、図5(c)に示すように、基板1に十分な熱エネルギーを与えると、BPD20は移動可能となり、BPD20の先端部21が鏡像力fを受けて結晶成長面5に向かって曲げられ、TED30に転換される。   Then, as shown in FIG. 5C, when sufficient thermal energy is applied to the substrate 1, the BPD 20 can move, and the tip 21 of the BPD 20 receives the image force f and is bent toward the crystal growth surface 5. , Converted to TED30.

このとき、先端部21側に近いほど大きな鏡像力fがかかっているので、BPD20の先端部21から徐々にTED30に変換されていく。加熱時間を長くすれば、TED30に転換されたBPD20の長さLを長くできる。したがって、上述した製造方法の加熱処理における加熱時間は、特に限定はなく、TED30の深さDが所望の深さとなるまで加熱するなど、適宜調整すればよい。このように加熱温度や加熱時間を最適化することで基板1のBPD20を極限まで低減することが可能である。   At this time, the closer to the tip 21 side, the larger the image force f is applied, so that the tip 21 of the BPD 20 is gradually converted to the TED 30. If heating time is lengthened, the length L of BPD20 converted into TED30 can be lengthened. Therefore, the heating time in the heat treatment of the manufacturing method described above is not particularly limited, and may be appropriately adjusted such that heating is performed until the depth D of the TED 30 reaches a desired depth. Thus, by optimizing the heating temperature and heating time, the BPD 20 of the substrate 1 can be reduced to the limit.

〈実施形態2〉
実施形態1では、基板1を、不活性ガス又は真空中において所定温度、所定時間で加熱することにより、基板1内のBPDをTEDに変換した。このような加熱処理は、基板1を対象とするものに限らず、基板に設けられたエピタキシャル膜を対象としてもよい。これにより、エピタキシャル膜中のBPDが、上述した原理と同様にしてTEDに転換される。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the BPD in the substrate 1 is converted to TED by heating the substrate 1 in an inert gas or in a vacuum at a predetermined temperature for a predetermined time. Such a heat treatment is not limited to the target for the substrate 1 but may be an epitaxial film provided on the substrate. Thereby, BPD in the epitaxial film is converted to TED in the same manner as described above.

図6は、本実施形態に係るSiCウェハの断面図である。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し重複する説明は省略する。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the SiC wafer according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as Embodiment 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図6(a)に示すように、ウェハ10は、基板1と、基板1上に設けられたエピタキシャル膜2と、エピタキシャル膜2上に設けられた非加熱エピタキシャル膜3とから構成されている。非加熱エピタキシャル膜3は、CVD法などで作製された炭化珪素からなる薄膜であり、不活性ガス中又は真空中での加熱処理が行われていないものである。なお、エピタキシャル膜2は、請求項16の第1のエピタキシャル膜に対応し、非加熱エピタキシャル膜3は請求項16の第2のエピタキシャル膜に対応する。   As shown in FIG. 6A, the wafer 10 includes a substrate 1, an epitaxial film 2 provided on the substrate 1, and an unheated epitaxial film 3 provided on the epitaxial film 2. The non-heated epitaxial film 3 is a thin film made of silicon carbide produced by a CVD method or the like, and is not subjected to heat treatment in an inert gas or vacuum. The epitaxial film 2 corresponds to the first epitaxial film of claim 16, and the non-heated epitaxial film 3 corresponds to the second epitaxial film of claim 16.

基板1には、複数のBPD20が存在する。同図には4つのBPD20が例示されている。   A plurality of BPDs 20 are present on the substrate 1. In the figure, four BPDs 20 are illustrated.

エピタキシャル膜2には、基板1から4つのBPD20がそのまま伝播し、そのうち3つのBPD20がTED30に転換されている。BPD20からTED30への転換は、詳細は後述するが、エピタキシャル膜2を不活性ガス中又は真空中で所定温度、所定時間加熱することで行われている。   In the epitaxial film 2, four BPDs 20 are propagated as they are from the substrate 1, and three of them are converted into TEDs 30. As will be described in detail later, the conversion from the BPD 20 to the TED 30 is performed by heating the epitaxial film 2 in an inert gas or in a vacuum at a predetermined temperature for a predetermined time.

非加熱エピタキシャル膜3には、エピタキシャル膜2で転換した3つのTED30がそのまま伝播し、エピタキシャル膜2で転換されなかった1つのBPD20がそのまま伝播している。   In the non-heated epitaxial film 3, three TEDs 30 converted by the epitaxial film 2 propagate as they are, and one BPD 20 that has not been converted by the epitaxial film 2 propagates as it is.

エピタキシャル膜2では、基板1から伝播したBPDの20%以上がTEDに転換されている。図示した例では、エピタキシャル膜2中の4つのBPD20のうち3つのBPD20がTED30に転換されているので、エピタキシャル膜2中の全BPD20のうち75%がTED30に転換されている。   In the epitaxial film 2, 20% or more of the BPD propagated from the substrate 1 is converted to TED. In the illustrated example, three BPDs 20 of the four BPDs 20 in the epitaxial film 2 are converted to the TED 30, so that 75% of all the BPDs 20 in the epitaxial film 2 are converted to the TED 30.

エピタキシャル膜2のうち、厚さ方向に2μmの厚さを持つ部分を領域Rとする。エピタキシャル膜2で行われたBPDからTEDへの転換のうち60%以上が領域Rで行われている。図示した例では、エピタキシャル膜2中の3つのBPD20がTED30に転換されているが、そのうち、領域Rで2つのBPD20がTED30に転換されている。すなわち、エピタキシャル膜2中で行われるBPD20からTED30への転換のうち67%(2/3=0.666・・・)が領域Rで行われている。   A portion having a thickness of 2 μm in the thickness direction in the epitaxial film 2 is defined as a region R. More than 60% of the conversion from BPD to TED performed in the epitaxial film 2 is performed in the region R. In the illustrated example, three BPDs 20 in the epitaxial film 2 are converted to TED 30, and two BPDs 20 in the region R are converted to TED 30. That is, 67% (2/3 = 0.666...) Of the conversion from BPD 20 to TED 30 performed in the epitaxial film 2 is performed in the region R.

厚さ2μm以内の領域Rで集中的にBPD20がTED30に転換されるのは、エピタキシャル膜2に後述するような加熱処理を行ったからである。すなわち、実施形態1の原理で述べたように、エピタキシャル膜2に対して加熱する温度・時間を適宜調整することで、TED30の深さを調整できるからである。なお、領域R以外で転換されたTEDは、エピタキシャル膜2の成長に伴い自然にBPDから転換されたものと考えられる。   The reason why the BPD 20 is intensively converted into the TED 30 in the region R within the thickness of 2 μm is that the epitaxial film 2 is subjected to a heat treatment as described later. That is, as described in the principle of the first embodiment, the depth of the TED 30 can be adjusted by appropriately adjusting the temperature and time for heating the epitaxial film 2. It is considered that the TED converted outside the region R is naturally converted from BPD as the epitaxial film 2 grows.

領域Rの位置は、エピタキシャル膜2と非加熱エピタキシャル膜3との界面から所定の深さDに位置する。深さDは特に限定はないが、例えば、界面から0.1μm〜10μmである。この深さDは、加熱処理の温度と時間により制御できる。   The position of the region R is located at a predetermined depth D from the interface between the epitaxial film 2 and the non-heated epitaxial film 3. The depth D is not particularly limited, but is, for example, 0.1 μm to 10 μm from the interface. This depth D can be controlled by the temperature and time of the heat treatment.

また、エピタキシャル膜2でBPD20がTED30に転換されたウェハ10としては、図6(b)に示す態様のものがある。   Further, as the wafer 10 in which the BPD 20 is converted into the TED 30 in the epitaxial film 2, there is an embodiment shown in FIG.

図示するように、基板1上に非加熱エピタキシャル膜3を形成し、エピタキシャル膜2を形成し、当該エピタキシャル膜2に加熱処理を行い、さらに非加熱エピタキシャル膜3を形成することにより形成したウェハ10であってもよい。   As shown in the drawing, a wafer 10 formed by forming a non-heated epitaxial film 3 on a substrate 1, forming an epitaxial film 2, subjecting the epitaxial film 2 to heat treatment, and further forming a non-heated epitaxial film 3. It may be.

この場合、請求項の第1のエピタキシャル膜はエピタキシャル膜2であり、請求項の第2のエピタキシャル膜は最上面の非加熱エピタキシャル膜3である。すなわち、第1のエピタキシャル膜と基板との間に、他のエピタキシャル膜が介在していてもよい。   In this case, the claimed first epitaxial film is the epitaxial film 2, and the claimed second epitaxial film is the uppermost non-heated epitaxial film 3. That is, another epitaxial film may be interposed between the first epitaxial film and the substrate.

このような場合であっても、エピタキシャル膜2(第1のエピタキシャル膜)に伝播したBPDの20%以上がTEDに転換され、かつ領域RでBPDからTEDへの転換の60%以上が行われている。   Even in such a case, 20% or more of the BPD propagated to the epitaxial film 2 (first epitaxial film) is converted to TED, and 60% or more of the conversion from BPD to TED is performed in the region R. ing.

また、ウェハ10のエピタキシャル膜2及び非加熱エピタキシャル膜3に存在するBPD20には、次のような関係がある。   The BPD 20 existing in the epitaxial film 2 and the non-heated epitaxial film 3 on the wafer 10 has the following relationship.

例えば、図6(a)に示したエピタキシャル膜2では、基板1から伝播したBPD20が加熱処理によりTED30に転換されている。非加熱エピタキシャル膜3には、エピタキシャル膜2で転換されたTED30と、エピタキシャル膜2ではTED30に転換されなかったBPD20とが伝播している。   For example, in the epitaxial film 2 shown in FIG. 6A, the BPD 20 propagated from the substrate 1 is converted into the TED 30 by the heat treatment. In the non-heated epitaxial film 3, the TED 30 converted by the epitaxial film 2 and the BPD 20 that has not been converted into the TED 30 in the epitaxial film 2 are propagated.

非加熱エピタキシャル膜3に含まれるBPD20の密度は、エピタキシャル膜2に含まれるBPD20の密度の80%以下である。エピタキシャル膜2のBPD20の密度とは、エピタキシャル膜2に含まれるBPDの単位面積あたりの数である。非加熱エピタキシャル膜3のBPD20の密度についても同様である。   The density of the BPD 20 included in the non-heated epitaxial film 3 is 80% or less of the density of the BPD 20 included in the epitaxial film 2. The density of the BPD 20 of the epitaxial film 2 is the number per unit area of BPD contained in the epitaxial film 2. The same applies to the density of the BPD 20 of the non-heated epitaxial film 3.

図6(a)に示す例では、エピタキシャル膜2には4つのBPD20(うち3つはTED30に転換されている)が含まれ、非加熱エピタキシャル膜3には1つのBPD20が含まれている。したがって、非加熱エピタキシャル膜3のBPD20の密度(1個/単位面積)は、エピタキシャル膜2のBPD20の密度(4個/単位面積)の80%以下である。   In the example shown in FIG. 6A, the epitaxial film 2 includes four BPDs 20 (three of which are converted to TED 30), and the non-heated epitaxial film 3 includes one BPD 20. Therefore, the density (1 piece / unit area) of the BPD 20 of the non-heated epitaxial film 3 is 80% or less of the density (4 pieces / unit area) of the BPD 20 of the epitaxial film 2.

上述したように、ウェハ10は、エピタキシャル膜2内でBPD20がTED30に転換されている。   As described above, in the wafer 10, the BPD 20 is converted into the TED 30 in the epitaxial film 2.

従来技術では、エピタキシャル膜2内では、成長に伴いごく一部のBPD20がTED30に転換される。このようなBPD20からTED30への転換は、エピタキシャル膜の深さ方向において不特定の場所で生じる。   In the prior art, a very small part of the BPD 20 is converted into the TED 30 in the epitaxial film 2 as it grows. Such conversion from the BPD 20 to the TED 30 occurs at an unspecified place in the depth direction of the epitaxial film.

一方、本実施形態に係るウェハ10では、従来技術同様に、エピタキシャル膜2でごく一部のBPD20がTEDに転換される。さらに、それに加えて、ウェハ10では、エピタキシャル膜2内でBPD20の20%以上がTED30に転換されている。したがって、本実施形態に係るウェハ10は、BPD20がより一層低減したものとなる。また、ウェハ10はエピタキシャル膜2の所定の深さでBPD20がTED30に転換される。   On the other hand, in the wafer 10 according to the present embodiment, a part of the BPD 20 is converted into TED by the epitaxial film 2 as in the conventional technique. In addition, in the wafer 10, 20% or more of the BPD 20 is converted to TED 30 in the epitaxial film 2. Therefore, the wafer 10 according to the present embodiment has a further reduced BPD 20. In the wafer 10, the BPD 20 is converted into the TED 30 at a predetermined depth of the epitaxial film 2.

このように、BPD20が低減されているので、本実施形態に係るウェハ10は、高い耐電圧性が求められる半導体素子や、高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適なものとなる。また、ウェハ10は、基板1のオフ角度や結晶面(Si面、C面)に限定はない。したがって、半導体素子の製造に適したオフ角度や結晶面を有するウェハ10が提供される。   Thus, since the BPD 20 is reduced, the wafer 10 according to the present embodiment is suitable as a material for a semiconductor element that requires high voltage resistance and a semiconductor element that requires high reliability. The wafer 10 is not limited to the off-angle of the substrate 1 or the crystal plane (Si plane, C plane). Therefore, a wafer 10 having an off angle and a crystal plane suitable for manufacturing a semiconductor element is provided.

図7は、実施形態2に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the second embodiment.

図7(a)には、エピタキシャル膜2が形成された基板1の断面が示されている。基板1内には、複数のBPD20が存在するが、同図には代表して一つのBPD20が示されている。基板1のBPD20は、エピタキシャル膜2にそのまま伝播している。   FIG. 7A shows a cross section of the substrate 1 on which the epitaxial film 2 is formed. A plurality of BPDs 20 are present in the substrate 1, but one BPD 20 is shown as a representative in the figure. The BPD 20 on the substrate 1 propagates as it is to the epitaxial film 2.

次に、基板1のエピタキシャル膜2に、不活性ガス中、又は真空中で加熱処理を行う。加熱処理は基板1全体に行い、加熱の方法、雰囲気、温度、時間は実施形態1と同様にする。   Next, heat treatment is performed on the epitaxial film 2 of the substrate 1 in an inert gas or in a vacuum. The heat treatment is performed on the entire substrate 1, and the heating method, atmosphere, temperature, and time are the same as those in the first embodiment.

図7(b)に示すように、加熱処理により、エピタキシャル膜2の内部でBPD20がTED30に転換される。   As shown in FIG. 7B, the BPD 20 is converted to TED 30 inside the epitaxial film 2 by the heat treatment.

そして、図7(c)に示すように、BPD20から転換されたTED30を含むエピタキシャル膜2上に、炭化珪素のエピタキシャル成長を行う。   Then, as shown in FIG. 7C, silicon carbide is epitaxially grown on the epitaxial film 2 including the TED 30 converted from the BPD 20.

エピタキシャル成長を行うことで、エピタキシャル膜2上に、炭化珪素からなるエピタキシャル膜が結晶成長する。このエピタキシャル膜には、上述した加熱処理は行わないので、非加熱エピタキシャル膜3と称する。   By performing epitaxial growth, an epitaxial film made of silicon carbide grows on the epitaxial film 2. Since this epitaxial film is not subjected to the above heat treatment, it is referred to as an unheated epitaxial film 3.

非加熱エピタキシャル膜3の結晶成長の際、非加熱エピタキシャル膜3には、TED30がそのまま伝播する。また、特に図示しないが、エピタキシャル膜2で加熱処理によりTED30に転換されなかったBPDは、非加熱エピタキシャル膜3にそのままBPDとして伝播する。さらに、非加熱エピタキシャル膜3には、成長時に、ごく一部のBPD20が自然にTED30に転換されている。   During the crystal growth of the non-heated epitaxial film 3, the TED 30 propagates to the non-heated epitaxial film 3 as it is. Although not particularly shown, BPD that has not been converted to TED 30 by the heat treatment in the epitaxial film 2 propagates as it is to the non-heated epitaxial film 3 as BPD. Furthermore, in the non-heated epitaxial film 3, a very small part of the BPD 20 is naturally converted into the TED 30 during the growth.

このようにして、図6(a)に示したようなウェハ10が作製される。   In this way, the wafer 10 as shown in FIG. 6A is manufactured.

なお、図7(d)に示すように、非加熱エピタキシャル膜3上に、さらにエピタキシャル成長を1回又は複数回行って、1層又は複数層の非加熱エピタキシャル膜3を形成してもよい。これにより、新たに形成した非加熱エピタキシャル膜3を含めたウェハ10を製造できる。   As shown in FIG. 7D, one or more unheated epitaxial films 3 may be formed on the unheated epitaxial film 3 by further performing epitaxial growth once or a plurality of times. Thereby, the wafer 10 including the newly formed non-heated epitaxial film 3 can be manufactured.

また、基板1上に1層または複数層の非加熱エピタキシャル膜3を形成し、その後、エピタキシャル膜2を形成して、加熱処理を行い、さらに非加熱エピタキシャル膜3を形成することで、図6(b)に例示したウェハ10を形成してもよい。   Further, by forming one or a plurality of layers of the non-heated epitaxial film 3 on the substrate 1, and then forming the epitaxial film 2, performing heat treatment, and further forming the non-heated epitaxial film 3, FIG. The wafer 10 illustrated in (b) may be formed.

上述したように、エピタキシャル膜2内でBPD20がTED30に転換されたウェハ10が製造される。   As described above, the wafer 10 in which the BPD 20 is converted into the TED 30 in the epitaxial film 2 is manufactured.

従来技術では、エピタキシャル膜2内では、成長に伴いごく一部のBPD20がTED30に転換される。このようなBPDからTEDへの転換は、エピタキシャル膜の深さ方向において不特定の場所で生じる。   In the prior art, a very small part of the BPD 20 is converted into the TED 30 in the epitaxial film 2 as it grows. Such conversion from BPD to TED occurs at an unspecified place in the depth direction of the epitaxial film.

一方、本実施形態に係る炭化珪素ウェハの製造方法においては、BPDからTEDの転換位置は、加熱処理の温度と時間で決まる(実施形態1の、BPDからTEDへの転換の原理を参照。)。すなわち、BPDからTEDへの転換位置は、エピタキシャル膜2の表面から所定の深さに限定される。   On the other hand, in the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to the present embodiment, the conversion position from BPD to TED is determined by the temperature and time of the heat treatment (see the principle of conversion from BPD to TED in Embodiment 1). . That is, the conversion position from BPD to TED is limited to a predetermined depth from the surface of epitaxial film 2.

したがって、本製造方法では、加熱処理の温度及び時間を適宜設定することで、エピタキシャル膜2の所定の深さでBPD20がTED30に転換したウェハ10を製造することができる。   Therefore, in this manufacturing method, the wafer 10 in which the BPD 20 is converted into the TED 30 can be manufactured at a predetermined depth of the epitaxial film 2 by appropriately setting the temperature and time of the heat treatment.

また、実施形態1と同様に、本製造方法は、エピタキシャル膜2内でBPD20をTED30に転換することで、高い耐電圧性や高い信頼性が求められる半導体素子の材料として好適なウェハ10を製造することができる。他に、本製造方法は、従来技術のようなエッチング処理が不要であるので、基板1の表面を平坦に保つことができ、かつエッチング処理及びこれに伴う平坦化処理を省略することができる。さらに、本製造方法は、基板1のオフ角度や結晶面(Si面、C面)を限定する必要なく適用することができ、エピタキシャル膜2を成長する際の条件の制約がない。   As in the first embodiment, the present manufacturing method converts the BPD 20 into the TED 30 in the epitaxial film 2 to manufacture a wafer 10 suitable as a material for a semiconductor element that requires high voltage resistance and high reliability. can do. In addition, since this manufacturing method does not require an etching process as in the prior art, the surface of the substrate 1 can be kept flat, and the etching process and the accompanying flattening process can be omitted. Furthermore, this manufacturing method can be applied without the need to limit the off-angle or crystal plane (Si plane, C plane) of the substrate 1, and there are no restrictions on the conditions for growing the epitaxial film 2.

上述したウェハ10を得た上で、BPD20が高密度で存在している基板1、もしくは基板1とエピタキシャル膜2の両方を除去してもよい。   After obtaining the wafer 10 described above, the substrate 1 on which the BPD 20 exists at a high density, or both the substrate 1 and the epitaxial film 2 may be removed.

図8(b)に示すウェハ13は、図8(a)に示すウェハ10から、基板1及びエピタキシャル膜2が完全に除去されたものである。   A wafer 13 shown in FIG. 8B is obtained by completely removing the substrate 1 and the epitaxial film 2 from the wafer 10 shown in FIG.

図8(c)に示すウェハ14は、図8(a)に示すウェハ10から、基板1と、エピタキシャル膜2の一部を除去したものである。エピタキシャル膜2では、BPD20がTED30に転換しているが、このBPD20が除去される程度にエピタキシャル膜2の一部が除去されている。   A wafer 14 shown in FIG. 8C is obtained by removing a part of the substrate 1 and the epitaxial film 2 from the wafer 10 shown in FIG. In the epitaxial film 2, the BPD 20 is converted into the TED 30, but a part of the epitaxial film 2 is removed to such an extent that the BPD 20 is removed.

図8(d)に示すウェハ15は、図8(a)に示すウェハ10から、基板1を完全に除去したものである。   A wafer 15 shown in FIG. 8D is obtained by completely removing the substrate 1 from the wafer 10 shown in FIG.

基板1及びエピタキシャル膜2の除去は、機械研磨や化学処理、イオンエッチングなど、適切な方法で行えばよい。これにより、BPD密度が小さいエピタキシャル膜2のみによるウェハ13を得ることができる。   The substrate 1 and the epitaxial film 2 may be removed by an appropriate method such as mechanical polishing, chemical treatment, or ion etching. Thereby, the wafer 13 made of only the epitaxial film 2 having a low BPD density can be obtained.

図9(a)〜(c)に示すウェハ16〜ウェハ18は、それぞれ図8(b)〜(d)に示すウェハ13〜ウェハ15に非加熱エピタキシャル膜3を形成したものである。このように、上述したウェハ13〜ウェハ15を得た上で、基板1が存在していた側の表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行い、非加熱エピタキシャル膜3を形成してもよい。   The wafers 16 to 18 shown in FIGS. 9A to 9C are obtained by forming the non-heated epitaxial film 3 on the wafers 13 to 15 shown in FIGS. 8B to 8D, respectively. Thus, after obtaining the wafer 13 to the wafer 15 described above, epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or plural times on the surface on the side where the substrate 1 was present, thereby forming the non-heated epitaxial film 3. May be.

加熱処理の対象をエピタキシャル膜とする製造方法としては、上述した態様に限らず、次のような態様を挙げることができる。   The manufacturing method using the epitaxial film as the target of the heat treatment is not limited to the above-described mode, and the following modes can be exemplified.

図10は、実施形態2に係る炭化珪素ウェハの製造方法を示す断面図である。図10(a)には、エピタキシャル膜2aが形成された基板1が示されている。基板1内には、複数のBPD20(同図には代表して3本、それぞれ20a、20b、20cと表示してある)が存在している。エピタキシャル膜2aには、エピタキシャル成長に伴い、3本のBPD20a〜20cが伝播している。   FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the silicon carbide wafer according to the second embodiment. FIG. 10A shows the substrate 1 on which the epitaxial film 2a is formed. Within the substrate 1, there are a plurality of BPDs 20 (represented in the figure as three representatives, 20 a, 20 b, and 20 c, respectively). In the epitaxial film 2a, three BPDs 20a to 20c are propagated along with the epitaxial growth.

まず、エピタキシャル膜2aが形成された基板1に、不活性ガス中、又は真空中で加熱処理を行い、BPDをTEDに転換させる。加熱の方法、雰囲気、温度、時間は実施形態1と同様にする。   First, the substrate 1 on which the epitaxial film 2a is formed is subjected to heat treatment in an inert gas or in a vacuum to convert BPD into TED. The heating method, atmosphere, temperature, and time are the same as those in the first embodiment.

このとき、図10(b)に示すように、BPD20aは、エピタキシャル膜2aでTED30aに転換し、BPD20b、20cは転換しなかったとする。   At this time, as shown in FIG. 10B, it is assumed that the BPD 20a is converted to the TED 30a by the epitaxial film 2a and the BPDs 20b and 20c are not converted.

次に、図10(c)に示すように、エピタキシャル膜2a上にエピタキシャル成長を行って、エピタキシャル膜2bを形成する。このエピタキシャル成長に伴い、エピタキシャル膜2bには、BPD20aから転換したTED30aが伝播し、BPD20b、20cが伝播する。   Next, as shown in FIG. 10C, epitaxial growth is performed on the epitaxial film 2a to form the epitaxial film 2b. With this epitaxial growth, the TED 30a converted from the BPD 20a propagates to the epitaxial film 2b, and the BPDs 20b and 20c propagate.

次に、図10(d)に示すように、エピタキシャル膜2bが形成された基板1に、加熱処理を行い、BPDをTEDに転換させる。このとき、BPD20bは、エピタキシャル膜2bでTED30bに転換し、BPD20cは転換しなかったとする。   Next, as shown in FIG. 10D, the substrate 1 on which the epitaxial film 2b is formed is subjected to heat treatment to convert the BPD into TED. At this time, it is assumed that the BPD 20b is converted to the TED 30b by the epitaxial film 2b and the BPD 20c is not converted.

次に、エピタキシャル膜2cについても同様とする。すなわち、エピタキシャル膜2b上にエピタキシャル成長を行ってエピタキシャル膜2cを形成し、加熱処理を行う。これにより、図10(e)に示すように、エピタキシャル膜2cに伝播したBPD20cはTED30cに転換される。   Next, the same applies to the epitaxial film 2c. That is, epitaxial growth is performed on the epitaxial film 2b to form the epitaxial film 2c, and heat treatment is performed. Thereby, as shown in FIG. 10E, the BPD 20c propagated to the epitaxial film 2c is converted into a TED 30c.

このようにして、基板1上に、3層のエピタキシャル膜2a〜2cが形成されたウェハ10が作製される。   Thus, the wafer 10 in which the three layers of epitaxial films 2a to 2c are formed on the substrate 1 is manufactured.

上述した態様の本製造方法によれば、複数のエピタキシャル膜2a〜2cのそれぞれで加熱処理を行うことにより、各エピタキシャル膜2a〜2cのそれぞれでBPDからTEDへの転換が行われる。したがって、一層のエピタキシャル膜でBPD20をTED30に転換するよりも、より確実にBPDをTEDに転換することができる。   According to the manufacturing method of the aspect described above, by performing heat treatment on each of the plurality of epitaxial films 2a to 2c, conversion from BPD to TED is performed on each of the epitaxial films 2a to 2c. Therefore, BPD can be more reliably converted to TED than when BPD20 is converted to TED30 with a single epitaxial film.

このように、複数回のエピタキシャル膜2a〜2cの製造及びこれらの各膜に対する加熱処理を繰り返すことで、BPDを極限まで低減したウェハ10を製造することができる。   As described above, the wafer 10 with the BPD reduced to the limit can be manufactured by repeating the production of the epitaxial films 2a to 2c a plurality of times and the heat treatment for each of these films.

なお、特に図示しないが、加熱処理を行ったエピタキシャル膜2cの上に、さらにエピタキシャル成長を行って非加熱エピタキシャル膜3を形成してもよい。   Although not particularly illustrated, the non-heated epitaxial film 3 may be formed by further epitaxial growth on the heat-treated epitaxial film 2c.

また、図10(e)には、3層のエピタキシャル膜2を例示したが、これに限らず、任意の数であってもよい。さらに、加熱処理を行ったエピタキシャル膜2上に、非加熱エピタキシャル膜3を形成し、その後、エピタキシャル膜2を形成して加熱処理を行ってもよい。何れの場合においても、複数のエピタキシャル膜2のそれぞれに加熱処理を行うので、BPDがより一層低減されたウェハ10を製造できる。   FIG. 10E illustrates the three-layer epitaxial film 2, but the number is not limited to this and may be any number. Further, the non-heated epitaxial film 3 may be formed on the epitaxial film 2 that has been subjected to the heat treatment, and then the epitaxial film 2 may be formed to perform the heat treatment. In any case, since the heat treatment is performed on each of the plurality of epitaxial films 2, the wafer 10 in which the BPD is further reduced can be manufactured.

〈実施形態3〉
実施形態1では、基板1に加熱処理を行い、実施形態2では、エピタキシャル膜2に加熱処理を行ったが、基板1及びエピタキシャル膜2の双方に加熱処理を行っても良い。
<Embodiment 3>
In the first embodiment, the heat treatment is performed on the substrate 1, and in the second embodiment, the heat treatment is performed on the epitaxial film 2. However, the heat treatment may be performed on both the substrate 1 and the epitaxial film 2.

図11を用いて、本実施形態に係るSiCウェハの製造方法を説明する。   The manufacturing method of the SiC wafer according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図11(a)に示すように、基板1に、実施形態1と同様に、加熱処理を行う。これにより、基板1では、BPD20がTED30に転換される。また、一部のBPD20はそのまま存在している。   As shown in FIG. 11A, the substrate 1 is subjected to heat treatment in the same manner as in the first embodiment. Thereby, in the board | substrate 1, BPD20 is converted into TED30. A part of the BPD 20 exists as it is.

次に、図11(b)に示すように、基板1に炭化珪素のエピタキシャル成長を行い、エピタキシャル膜2を形成する。エピタキシャル膜2には、基板1からTED30とBPD20とが伝播している。   Next, as shown in FIG. 11B, epitaxial growth of silicon carbide is performed on the substrate 1 to form an epitaxial film 2. The TED 30 and the BPD 20 are propagated from the substrate 1 to the epitaxial film 2.

次に、図11(c)に示すように、エピタキシャル膜2に、実施形態2と同様に、加熱処理を行う。これにより、エピタキシャル膜2では、BPD20がTED30に転換される。   Next, as shown in FIG. 11C, the epitaxial film 2 is subjected to heat treatment in the same manner as in the second embodiment. Thereby, in the epitaxial film 2, BPD20 is converted into TED30.

そして、図11(d)に示すように、エピタキシャル膜2上に、さらにエピタキシャル成長を行い、非加熱エピタキシャル膜3を形成することで、ウェハ10が製造される。   Then, as shown in FIG. 11 (d), the wafer 10 is manufactured by further performing epitaxial growth on the epitaxial film 2 to form the non-heated epitaxial film 3.

なお、エピタキシャル膜2は一層に限らず複数層であってもよい。また、非加熱エピタキシャル膜3も一層に限らず複数層であってもよい。また、複数層の非加熱エピタキシャル膜3を形成する場合、連続で行う必要はなく、間に非加熱エピタキシャル膜3を挟んでも良い。   The epitaxial film 2 is not limited to a single layer and may be a plurality of layers. Further, the non-heated epitaxial film 3 is not limited to one layer, and may be a plurality of layers. Moreover, when forming the non-heated epitaxial film 3 of multiple layers, it is not necessary to carry out continuously, and the non-heated epitaxial film 3 may be sandwiched therebetween.

このような本実施形態の製造方法によれば、基板1とエピタキシャル膜2とで、加熱処理によりBPDがTEDに転換されるので、極限までBPDが低減されたウェハ10を製造することができる。   According to the manufacturing method of this embodiment, since the BPD is converted into TED by the heat treatment between the substrate 1 and the epitaxial film 2, the wafer 10 with the BPD reduced to the limit can be manufactured.

〈実施形態4〉
実施形態2に説明したウェハ10のエピタキシャル膜2(第1のエピタキシャル膜)と非加熱エピタキシャル膜3(第2のエピタキシャル膜)とには、ドーパントが導入されていても良い。
<Embodiment 4>
A dopant may be introduced into the epitaxial film 2 (first epitaxial film) and the non-heated epitaxial film 3 (second epitaxial film) of the wafer 10 described in the second embodiment.

図12は、本実施形態に係るウェハの断面図である。図示するように、ウェハ10は、基板1上に、エピタキシャル膜2が設けられ、その上に非加熱エピタキシャル膜3が設けられている。   FIG. 12 is a cross-sectional view of the wafer according to the present embodiment. As shown in the drawing, the wafer 10 is provided with an epitaxial film 2 on a substrate 1 and an unheated epitaxial film 3 thereon.

エピタキシャル膜2及び非加熱エピタキシャル膜3には、例えばp型のドーパントが導入されている。エピタキシャル膜2のドーパント濃度は、相対的に高濃度(p)であり非加熱エピタキシャル膜3のドーパント濃度は、相対的に低濃度(p)である。もちろん、ドーパントはn型でもよく、エピタキシャル膜2のドーパント濃度は、相対的に高濃度(N)であり非加熱エピタキシャル膜3のドーパント濃度は、相対的に低濃度(N)であってもよい。p型ドーパントとしては、Al、Br、n型ドーパントとしてはNが挙げられる。 For example, a p-type dopant is introduced into the epitaxial film 2 and the non-heated epitaxial film 3. The dopant concentration of the epitaxial film 2 is relatively high (p + ), and the dopant concentration of the non-heated epitaxial film 3 is relatively low (p ). Of course, the dopant may be n-type, the dopant concentration of the epitaxial film 2 is relatively high (N + ), and the dopant concentration of the non-heated epitaxial film 3 is relatively low (N ). Also good. Examples of the p-type dopant include Al and Br, and examples of the n-type dopant include N.

このようなウェハ10は、次のように製造することができる。すなわち、基板1上にエピタキシャル成長を行う際に、p型又はn型のドーパントを含むガスを用いる。これにより、p型又はn型のエピタキシャル膜2が形成される。そして、エピタキシャル膜2に加熱処理を行った後、非加熱エピタキシャル膜3を形成する。   Such a wafer 10 can be manufactured as follows. That is, when epitaxial growth is performed on the substrate 1, a gas containing a p-type or n-type dopant is used. Thereby, the p-type or n-type epitaxial film 2 is formed. And after heat-processing to the epitaxial film 2, the non-heating epitaxial film 3 is formed.

このようにして製造されたウェハ10から、所望の濃度のドーパントを含むp型又はn型の炭化珪素半導体素子を製造することができる。上述したように、BPD20が低減されているので、高い耐電圧性が求められる炭化珪素半導体素子や、高い信頼性が求められる炭化珪素半導体素子の材料として好適なものとなる。また、BPD20からTED30への転換が、従来技術のようにエピタキシャル膜2と非加熱エピタキシャル膜3との界面で行われるのではなく、ドーパント濃度が高濃度になっていることから半導体素子の不活性領域となるエピタキシャル膜2の内部で行われるため、高い信頼性の半導体素子を得るための材料として一層好適となる。   From the wafer 10 thus manufactured, a p-type or n-type silicon carbide semiconductor device containing a desired concentration of dopant can be manufactured. As described above, since the BPD 20 is reduced, it is suitable as a material for a silicon carbide semiconductor element that requires high voltage resistance and a silicon carbide semiconductor element that requires high reliability. In addition, since the conversion from BPD 20 to TED 30 is not performed at the interface between the epitaxial film 2 and the non-heated epitaxial film 3 as in the prior art, the semiconductor element is inactive because the dopant concentration is high. Since the process is performed inside the epitaxial film 2 serving as a region, it is more suitable as a material for obtaining a highly reliable semiconductor element.

〈他の実施形態〉
実施形態1〜4に説明したウェハ10〜18を用いて、種々の炭化珪素半導体素子を製造することができる。例えば、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、JFET(Junction Field Effect Transistor)、BJT(Bipolar Junction Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、GTO(Gate Turn-Off Thyristor)、GCTサイリスタ(Gate Commutated Turn-off Thyristor)、サイリスタ、ショーットキーダイオード、JBS(Junction Barrier Schottky)ダイオード、MPD(Merged pn ダイオード)、pnダイオードなどである。
<Other embodiments>
Various silicon carbide semiconductor elements can be manufactured using wafers 10 to 18 described in the first to fourth embodiments. For example, MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), JFET (Junction Field Effect Transistor), BJT (Bipolar Junction Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), GTO (Gate Turn-Off Thyristor), GCT Thyristor ( Gate Commutated Turn-off Thyristor, thyristor, Schottky diode, JBS (Junction Barrier Schottky) diode, MPD (Merged pn diode), pn diode, and the like.

実施形態1〜4に係るウェハ10は、BPD20が低減しているので、これらの半導体素子の信頼性や性能の低下が防止され、炭化珪素の優れた特性を活かした高性能な半導体素子が得られる。   In the wafer 10 according to the first to fourth embodiments, since the BPD 20 is reduced, a decrease in reliability and performance of these semiconductor elements is prevented, and a high-performance semiconductor element utilizing the excellent characteristics of silicon carbide is obtained. It is done.

以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

[比較例]
〈11−20〉方向に8°のオフ角を有する4H−SiC基板上に、CVD法により結晶成長を行い、膜厚が約10μmのエピタキシャル膜を形成した。
[Comparative example]
Crystal growth was performed by a CVD method on a 4H—SiC substrate having an off angle of 8 ° in the <11-20> direction to form an epitaxial film having a thickness of about 10 μm.

[実施例]
比較例に係る基板について、後述の試験例に示す測定を行った後、加熱処理を行った。この加熱処理は、基板をグラファイト製の坩堝の中に入れ、高周波誘導加熱が行われるグラファイト円筒(ホットウォール)内に坩堝を配置した。坩堝内にアルゴンガスを供給し、1800℃で30分間加熱した。昇温速度は40℃/minとした。
[Example]
About the board | substrate which concerns on a comparative example, after performing the measurement shown in the below-mentioned test example, it heat-processed. In this heat treatment, the substrate was placed in a graphite crucible, and the crucible was placed in a graphite cylinder (hot wall) where high frequency induction heating was performed. Argon gas was supplied into the crucible and heated at 1800 ° C. for 30 minutes. The heating rate was 40 ° C./min.

[試験例1]
比較例、実施例に係る基板のそれぞれについて、エピタキシャル膜内の各種転位の分布を測定した。
[Test Example 1]
For each of the substrates according to the comparative example and the example, the distribution of various dislocations in the epitaxial film was measured.

まず、比較例に係る基板に対して、放射光反射トポグラフィー測定(SPring-8放射光施設)を行い、トポグラフィー像を得た。具体的には、比較例に係る基板に対して、放射光を単色化したX線(波長1.54Å)を約20°の入射角度で照射し、回折ベクトルg=11−28の条件を満たす反射光を原子核乾板に結像させてトポグラフィー像を得た。   First, the reflected light topography measurement (SPring-8 synchrotron radiation facility) was performed on the substrate according to the comparative example to obtain a topographic image. Specifically, the substrate according to the comparative example is irradiated with X-rays (wavelength 1.54Å) obtained by monochromatizing the emitted light at an incident angle of about 20 °, and the condition of diffraction vector g = 11−28 is satisfied. The reflected light was focused on the nuclear plate to obtain a topographic image.

比較例に係る基板の測定が終了した後、上述したような加熱処理を実施して、実施例に係る基板とした。そして、同様にしてトポグラフィー像を得た。   After the measurement of the substrate according to the comparative example was completed, the heat treatment as described above was performed to obtain the substrate according to the example. In the same manner, a topography image was obtained.

図13は、比較例のトポグラフィー像である。比較例に係る基板上に現れた線上の暗いコントラストはBPDであり、比較的小さな断片状(ドット状)のコントラストはTEDであり、比較的大きな円形のコントラストはTSD(貫通らせん転位)である。   FIG. 13 is a topographic image of a comparative example. The dark contrast on the line appearing on the substrate according to the comparative example is BPD, the relatively small fragment-like (dot-like) contrast is TED, and the relatively large circular contrast is TSD (threading screw dislocation).

図14(a)は、比較例のトポグラフィー像であり、図14(b)は、実施例のトポグラフィー像である。これらのトポグラフィー像は基板の同一領域を示しており、加熱処理により転位がどのように変化したかを確認した。   FIG. 14A is a topographic image of the comparative example, and FIG. 14B is a topographic image of the example. These topographic images show the same region of the substrate, and it was confirmed how dislocations were changed by the heat treatment.

図14(a)中の○印に示すように、比較例に係る基板には、基板からエピタキシャル膜に伝播したBPDが8個現れていることが確認された。   As indicated by the circles in FIG. 14A, it was confirmed that eight BPDs propagated from the substrate to the epitaxial film appeared on the substrate according to the comparative example.

図14(b)には、4つの○印に示されたBPDが加熱処理の前後で同一位置にあることが示されている。一方、破線の○印は、比較例ではBPDとしてエピタキシャル膜の表面に現れていたものが、加熱処理後には、TEDとしてエピタキシャル膜に現れていることを示している。このことは、加熱処理前の比較例では、線状のコントラストで現れていたものが、加熱処理後には、小さな断片上(ドット状)のコントラストに変化していることから判断される。   FIG. 14B shows that the BPDs indicated by the four circles are in the same position before and after the heat treatment. On the other hand, the broken circles indicate that what appeared on the surface of the epitaxial film as BPD in the comparative example appeared on the epitaxial film as TED after the heat treatment. This is judged from the fact that the linear contrast in the comparative example before the heat treatment changes to the contrast on the small fragment (dot shape) after the heat treatment.

トポグラフィー像の観察結果より、比較例に示した基板の一領域には、合計8個のBPDがエピタキシャル膜表面に現れていたが、このうち4個のBPDが加熱処理によりエピタキシャル膜でTEDに転換されたことが分かる。   From the observation result of the topography image, a total of 8 BPDs appeared on the surface of the epitaxial film in one region of the substrate shown in the comparative example. Of these, 4 BPDs were transformed into TED by the epitaxial film by heat treatment. You can see that it has been converted.

[試験例2]
比較例、実施例に関して、より広い領域で転位の分布を測定した。
[Test Example 2]
Regarding the comparative example and the example, the distribution of dislocations was measured in a wider region.

より広い領域で比較例のBPDを計測したところ、エピタキシャル膜表面には114個のBPDが現れていた。一方、同一領域について実施例のBPDを計測したところ、114個のBPDのうち約20%に相当する23個がTEDに転換していた。また、同一の加熱処理を行った膜厚約20μmのエピタキシャル膜を有する別のサンプルにおいては、49のBPDのうち約47%に相当する23個がTEDに転換していた。   When the BPD of the comparative example was measured in a wider area, 114 BPDs appeared on the surface of the epitaxial film. On the other hand, when the BPD of the example was measured for the same region, 23 of 114 BPDs corresponding to about 20% were converted to TED. In another sample having an epitaxial film having a thickness of about 20 μm subjected to the same heat treatment, 23 out of 49 BPDs corresponding to about 47% were converted to TED.

[試験例3]
比較例と同じ方法で得られた膜厚約10μmのエピタキシャル膜を有するサンプルに対して、試験例1と同様な方法でトポグラフィー像を得た。次に、このサンプルに対して、実施例と同一の加熱処理を行い、加熱処理後に同様にしてトポグラフィー像を得た。加熱処理後に得られたトポグラフィー像を調べたところ、合計で67個のBPDがエピタキシャル膜中でTEDに転換されていることが確認された。次に、加熱処理前に得たトポグラフィー像を調べたところ、エピタキシャル膜中でTEDに転換された67個のBPDの内の1個(約1.5%に相当)は、エピタキシャル成長時に自然に起きたものであることが確認された。すなわち、エピタキシャル膜中でTEDに転換された67個のBPDの内の約1.5%はエピタキシャル成長時にTEDに転換され、残りの98.5%は加熱処理により起きたものであることが分かった。同様な処理を行った膜厚約20μmのエピタキシャル膜を有する別なサンプルでは、エピタキシャル膜中でTEDに転換されたBPDの内の約12%はエピタキシャル成長時にTEDに転換され、残りの88%は加熱処理により起きたものであることが分かった。
[Test Example 3]
A topography image was obtained in the same manner as in Test Example 1 for a sample having an epitaxial film with a thickness of about 10 μm obtained by the same method as in the comparative example. Next, this sample was subjected to the same heat treatment as in Example, and a topography image was obtained in the same manner after the heat treatment. When the topography image obtained after the heat treatment was examined, it was confirmed that a total of 67 BPDs were converted to TED in the epitaxial film. Next, when the topography image obtained before the heat treatment was examined, one of 67 BPDs converted to TED in the epitaxial film (corresponding to about 1.5%) was naturally grown during the epitaxial growth. It was confirmed that this happened. That is, it was found that about 1.5% of 67 BPDs converted to TED in the epitaxial film were converted to TED during the epitaxial growth, and the remaining 98.5% was caused by the heat treatment. . In another sample having an epitaxial film with a thickness of about 20 μm, which is processed in the same manner, about 12% of the BPD converted into TED in the epitaxial film is converted into TED during epitaxial growth, and the remaining 88% is heated. It turns out that it was caused by processing.

[試験例4]
図15は、加熱処理により生じたBPDからTEDへの転換が、エピタキシャル膜内において膜表面からどの深さ方向で行われたものかを調べた結果である。図示したサンプルは、基板上にエピタキシャル膜を形成した後に、1800℃で加熱処理を行ったものである。加熱処理の時間は5分である。エピタキシャル膜の膜厚は、約10μmである。測定は、加熱処理前後において取得した放射光反射トポグラフィーを比較検査することで、加熱処理によってエピタキシャル膜内でBPDからTEDへの転換した度数を調べた。同時に、BPDからTEDへ転換したものの放射光トポグラフィー像において、基板のオフ傾斜と平行な方向におけるエピタキシャル膜内でのBPDの長さを調べることで、転換が起きたエピタキシャル膜表面からの距離を求めた。これにより、BPDからTEDへの転換について、エピタキシャル膜表面からの距離に対する度数を明らかにした。図15に示されるように、エピタキシャル膜の表面から5.5μm±1μmの領域(5.5μmが図6(a)のDに相当し、±1μm(2μm)が図6(a)のRに相当する)でBPDからTEDへの転換の68%以上が起きていることが確認された。
[Test Example 4]
FIG. 15 shows the result of examining in which depth direction the conversion from BPD to TED caused by the heat treatment was performed from the film surface in the epitaxial film. In the illustrated sample, an epitaxial film is formed on a substrate and then heat treatment is performed at 1800 ° C. The heat treatment time is 5 minutes. The film thickness of the epitaxial film is about 10 μm. In the measurement, the frequency of conversion from BPD to TED in the epitaxial film by the heat treatment was examined by comparatively examining the synchrotron radiation reflection topography acquired before and after the heat treatment. At the same time, in the synchrotron radiation topography image of what was converted from BPD to TED, the distance from the epitaxial film surface where the conversion occurred was examined by examining the length of BPD in the epitaxial film in the direction parallel to the off-tilt of the substrate Asked. As a result, the frequency with respect to the distance from the surface of the epitaxial film was clarified for the conversion from BPD to TED. As shown in FIG. 15, a region of 5.5 μm ± 1 μm from the surface of the epitaxial film (5.5 μm corresponds to D in FIG. 6A, and ± 1 μm (2 μm) corresponds to R in FIG. 6A. It was confirmed that more than 68% of the conversion from BPD to TED occurred.

[試験例5]
エピタキシャル膜を作製する前の基板について、表面のBPDを測定した。測定は基板について試験例1と同様にトポグラフィー像を形成し、同トポグラフィー像に現れたBPDを数え、単位面積あたりのBPDを計算した。この結果、基板表面では、BPDの密度は約4000個/cmであった。
[Test Example 5]
The BPD on the surface of the substrate before producing the epitaxial film was measured. In the measurement, a topographic image was formed on the substrate in the same manner as in Test Example 1, the BPD that appeared in the topographic image was counted, and the BPD per unit area was calculated. As a result, on the substrate surface, the density of BPD was about 4000 pieces / cm 2 .

同基板に、エピタキシャル膜を形成し、加熱処理を行った実施例に係る基板について、トポグラフィー像を形成した。同トポグラフィー像に現れたBPD及びTEDを数えたところ、BPDの大半がTEDに転換されており、エピタキシャル膜でのBPDの密度は約5個/cmであった。 A topographic image was formed on a substrate according to an example in which an epitaxial film was formed on the substrate and heat treatment was performed. When BPD and TED appearing in the topography image were counted, most of the BPD was converted to TED, and the density of BPD in the epitaxial film was about 5 pieces / cm 2 .

[試験例6]
高温熱処理温度として1500〜2200℃、熱処理時間として5〜240分の範囲で変化させて、同様な実験、分析を行った結果、1500〜1600℃ではBPDからTEDへの転換が確認されなかったが、1700℃以上においてはBPDからTEDへの転換が確認された。このBPDからTEDへの転換の確率は温度が高くなるにつれて増大したが、2000℃を超える温度領域ではSiC表面の昇華が加速され初め、2200℃以上では熱処理温度としては不適切であった。また熱処理時間が長くなるにつれて、BPDからTEDへの転換の確率が増大するものの、120分以上ではほぼ飽和した。なお、熱処理によるBPDからTEDへの転換が起きた位置は、高温熱処理の温度、もしくは時間の増加につれて、エピタキシャル膜表面から深い方向に移動したが、いずれの場合においても、ある深さより±1μmの範囲内でBPDからTEDへの転換の60%以上が行われていた。
[Test Example 6]
As a result of performing the same experiment and analysis by changing the high-temperature heat treatment temperature in the range of 1500 to 2200 ° C. and the heat treatment time in the range of 5 to 240 minutes, the conversion from BPD to TED was not confirmed at 1500 to 1600 ° C. The conversion from BPD to TED was confirmed at 1700 ° C or higher. The probability of conversion from BPD to TED increased as the temperature increased. However, sublimation of the SiC surface started to accelerate in the temperature region exceeding 2000 ° C., and the heat treatment temperature was unsuitable above 2200 ° C. In addition, as the heat treatment time increased, the probability of conversion from BPD to TED increased, but it was almost saturated after 120 minutes. The position where the conversion from BPD to TED by the heat treatment occurred moved in the deep direction from the surface of the epitaxial film as the temperature or time of the high-temperature heat treatment increased, but in any case, it was ± 1 μm from a certain depth. Over 60% of the conversion from BPD to TED was performed within the range.

本発明は、炭化珪素半導体素子を利用する産業分野で利用することができる。   The present invention can be used in an industrial field using a silicon carbide semiconductor element.

1 炭化珪素基板
2、2a〜2c エピタキシャル膜
3 非加熱エピタキシャル膜
4 SiC層
5 結晶成長面
10 ウェハ
20 基底面転位(BPD)
21 先端部
22 鏡像転位
30 貫通刃状転位(TED)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon carbide substrate 2, 2a-2c Epitaxial film 3 Unheated epitaxial film 4 SiC layer 5 Crystal growth surface 10 Wafer 20 Basal plane dislocation (BPD)
21 tip 22 mirror image dislocation 30 threading edge dislocation (TED)

Claims (20)

不活性ガス雰囲気又は真空において、1700℃〜2200℃で炭化珪素基板を加熱処理することで、当該炭化珪素基板の基底面転位の先端部を貫通刃状転位に転換し、
当該炭化珪素基板上に、炭化珪素のエピタキシャル成長を行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
By heat-treating the silicon carbide substrate at 1700 ° C. to 2200 ° C. in an inert gas atmosphere or vacuum, the tip of the basal plane dislocation of the silicon carbide substrate is converted into a threading edge dislocation,
A method for manufacturing a silicon carbide wafer, comprising epitaxially growing silicon carbide on the silicon carbide substrate.
請求項1に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
炭化珪素のエピタキシャル成長及び加熱処理を、複数回行う
ことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer of Claim 1,
A method for producing a silicon carbide wafer, comprising performing epitaxial growth and heat treatment of silicon carbide a plurality of times.
請求項1又は請求項2に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
前記エピタキシャル膜上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行う
ことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer of Claim 1 or Claim 2,
A method of manufacturing a silicon carbide wafer, wherein epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the epitaxial film.
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
エピタキシャル成長を行った後に、前記炭化珪素基板を取り去ることを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer as described in any one of Claims 1-3,
A method of manufacturing a silicon carbide wafer, comprising removing the silicon carbide substrate after performing epitaxial growth.
請求項4に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
前記炭化珪素基板を取り去ることで得られたエピタキシャル膜表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer of Claim 4,
A method of manufacturing a silicon carbide wafer, wherein epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the surface of the epitaxial film obtained by removing the silicon carbide substrate.
炭化珪素基板上に、炭化珪素からなるエピタキシャル膜を形成し、
不活性ガス雰囲気又は真空において、前記エピタキシャル膜を1700℃〜2200℃で加熱処理することで、当該エピタキシャル膜の基底面転位の先端部を貫通刃状転位に転換し、
当該エピタキシャル膜上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を行うことで、基底面転位が低減したエピタキシャル膜を結晶成長させる
ことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
An epitaxial film made of silicon carbide is formed on a silicon carbide substrate,
In an inert gas atmosphere or in vacuum, the epitaxial film is heat-treated at 1700 ° C. to 2200 ° C. to convert the tip of the basal plane dislocation of the epitaxial film into a threading edge dislocation,
A method for producing a silicon carbide wafer, comprising: epitaxially growing silicon carbide on the epitaxial film to cause crystal growth of an epitaxial film with reduced basal plane dislocations.
請求項6に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
炭化珪素のエピタキシャル成長及び加熱処理を、複数回行う
ことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer of Claim 6,
A method for producing a silicon carbide wafer, comprising performing epitaxial growth and heat treatment of silicon carbide a plurality of times.
請求項6又は請求項7に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
前記エピタキシャル膜上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行う
ことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer of Claim 6 or Claim 7,
A method of manufacturing a silicon carbide wafer, wherein epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the epitaxial film.
請求項1〜請求項8の何れか一項に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
前記エピタキシャル成長を行う際に、ドーパントを含むガスを用いて、エピタキシャル膜にドーパントを導入する
ことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer as described in any one of Claims 1-8,
When the epitaxial growth is performed, a dopant is introduced into the epitaxial film using a gas containing the dopant. A method for manufacturing a silicon carbide wafer, comprising:
請求項6〜請求項9の何れか一項に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
エピタキシャル成長を行った後に、前記炭化珪素基板を取り去り、又は、前記炭化珪素基板及び前記加熱処理を行ったエピタキシャル膜を取り去る
ことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the manufacturing method of the silicon carbide wafer as described in any one of Claims 6-9,
After the epitaxial growth is performed, the silicon carbide substrate is removed, or the silicon carbide substrate and the epitaxial film subjected to the heat treatment are removed.
請求項10に記載する炭化珪素ウェハの製造方法において、
前記炭化珪素基板、又は、前記炭化珪素基板及び前記加熱処理を行ったエピタキシャル膜を取り去ることで得られたエピタキシャル膜表面上に、さらに炭化珪素のエピタキシャル成長を1回又は複数回行うことを特徴とする炭化珪素ウェハの製造方法。
In the method for manufacturing a silicon carbide wafer according to claim 10,
Further, epitaxial growth of silicon carbide is further performed once or a plurality of times on the surface of the epitaxial film obtained by removing the silicon carbide substrate or the silicon carbide substrate and the epitaxial film subjected to the heat treatment. A method for manufacturing a silicon carbide wafer.
炭化珪素基板の表面から0.1μm以上、10μm以内の領域で、基底面転位のうちの20%以上が貫通刃状転位に転換されている炭化珪素基板。   A silicon carbide substrate in which 20% or more of basal plane dislocations are converted to threading edge dislocations in a region of 0.1 μm or more and 10 μm or less from the surface of the silicon carbide substrate. 炭化珪素基板上にエピタキシャル膜が形成され、
前記炭化珪素基板には、炭化珪素基板とエピタキシャル膜との界面から0.1μm以上、10μm以内の領域で、基底面転位のうちの20%以上が貫通刃状転位に転換されている
ことを特徴とする炭化珪素ウェハ。
An epitaxial film is formed on the silicon carbide substrate,
In the silicon carbide substrate, 20% or more of the basal plane dislocations are converted into threading edge dislocations in a region of 0.1 μm or more and 10 μm or less from the interface between the silicon carbide substrate and the epitaxial film. A silicon carbide wafer.
炭化珪素基板上に第1のエピタキシャル膜及び当該第1のエピタキシャル膜上に第2のエピタキシャル膜が形成され、
前記第1のエピタキシャル膜で基底面欠陥が貫通刃状転位に転換され、
第2のエピタキシャル膜に含まれる基底面転位の密度が、第1のエピタキシャル膜に含まれる基底面欠陥の密度の80%以下である
ことを特徴とする炭化珪素ウェハ。
A first epitaxial film on the silicon carbide substrate and a second epitaxial film on the first epitaxial film;
In the first epitaxial film, basal plane defects are converted into threading edge dislocations,
A silicon carbide wafer, wherein the density of basal plane dislocations contained in the second epitaxial film is 80% or less of the density of basal plane defects contained in the first epitaxial film.
請求項14に記載する炭化珪素ウェハにおいて、
第2のエピタキシャル膜に含まれるドーパント濃度が、第1のエピタキシャル膜に含まれるドーパント濃度よりも低い
ことを特徴とする炭化珪素ウェハ。
The silicon carbide wafer according to claim 14,
The dopant concentration contained in a 2nd epitaxial film is lower than the dopant concentration contained in a 1st epitaxial film. The silicon carbide wafer characterized by the above-mentioned.
炭化珪素基板上に複数のエピタキシャル膜が形成され、
当該複数のエピタキシャル膜のうちの隣接する2つのエピタキシャル膜であって、炭化珪素基板に近い側の第1のエピタキシャル膜及び遠い側の第2のエピタキシャル膜を有する炭化珪素ウェハであって、
前記第1のエピタキシャル膜で、20%以上の基底面欠陥が貫通刃状転位に転換され、
第1のエピタキシャル膜内の厚さ方向2μm以内の領域で、基底面欠陥から貫通刃状転位への転換の60%以上が行われている
ことを特徴とする炭化珪素ウェハ。
A plurality of epitaxial films are formed on the silicon carbide substrate,
Two adjacent epitaxial films of the plurality of epitaxial films, a silicon carbide wafer having a first epitaxial film on the side close to the silicon carbide substrate and a second epitaxial film on the far side,
In the first epitaxial film, 20% or more of basal plane defects are converted into threading edge dislocations,
60% or more of conversion from a basal plane defect to a threading edge dislocation is performed in a region within 2 μm in the thickness direction in the first epitaxial film.
請求項16に記載する炭化珪素ウェハにおいて、
前記第1のエピタキシャル膜内の第2のエピタキシャル膜との界面から0.1μm以上、10μm以内の領域で、基底面欠陥から貫通刃状転位への転換の80%以上が行われている
ことを特徴とする炭化珪素ウェハ。
The silicon carbide wafer according to claim 16,
80% or more of the conversion from basal plane defects to threading edge dislocations is performed in a region of 0.1 μm or more and 10 μm or less from the interface with the second epitaxial film in the first epitaxial film. A featured silicon carbide wafer.
請求項13〜請求項17の何れか一項に記載する炭化珪素ウェハにおいて、
前記炭化珪素基板が除去されている
ことを特徴とする炭化珪素ウェハ。
In the silicon carbide wafer according to any one of claims 13 to 17,
The silicon carbide wafer, wherein the silicon carbide substrate is removed.
請求項18に記載する炭化珪素ウェハにおいて、
前記炭化珪素基板が除去された側の表面にエピタキシャル膜が形成されている
ことを特徴とする炭化珪素ウェハ。
The silicon carbide wafer according to claim 18,
An epitaxial film is formed on the surface of the side from which the silicon carbide substrate has been removed.
請求項13〜請求項19の何れか一項に記載する炭化珪素ウェハを用いて作製された炭化珪素半導体素子。   A silicon carbide semiconductor device manufactured using the silicon carbide wafer according to any one of claims 13 to 19.
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