CN110268106B - SiC晶片及SiC晶片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种SiC晶片以及SiC晶片的制造方法。该SiC晶片中，在第一面外露的穿透位错的穿透位错密度与在第二面外露的穿透位错的穿透位错密度之差为所述第一面和所述第二面中穿透位错密度高的那一面上的穿透位错密度的10％以下，在所述第一面和所述第二面中穿透位错密度高的那一面外露的穿透位错中的90％以上延伸到穿透位错密度低的那一面。

Description

SiC晶片及SiC晶片的制造方法

技术领域

本发明涉及SiC晶片及SiC晶片的制造方法。

本申请基于2016年12月26日在日本提出申请的特愿2016-250804号要求优先权，在此援引其内容。

背景技术

与硅(Si)相比，碳化硅(SiC)的绝缘击穿电场大一个数量级，带隙大3倍。另外，与硅(Si)相比，碳化硅(SiC)具有热导率高3倍左右等特性。因此，碳化硅(SiC)被期待着应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。

作为使用了SiC外延晶片的半导体器件，已知MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。在MOSFET中，使用热氧化等在SiC外延层上形成栅极氧化膜，在该栅极氧化膜上形成栅电极。此时，有时在作为形成半导体器件的基体的SiC晶片存在缺陷时，会给半导体器件带来异常(例如专利文献1等)。因此，要促进使用了SiC外延晶片的半导体器件的实用化，高品质的SiC外延晶片以及高品质的外延生长技术的建立是不可或缺的。

另一方面，SiC外延晶片存在各种缺陷。这些缺陷并不是都会对半导体器件产生不良影响。即，根据缺陷种类，也存在对半导体器件没有影响或者对半导体器件的影响小的缺陷。例如，已知穿透位错(threading dislocation，贯通位错)等可能成为半导体器件发生故障的原因，但并没有严密到连穿透位错中哪种缺陷模式特别可能成为致命缺陷都知道。因此，要求确定各种缺陷中的对半导体器件的影响大的缺陷，并抑制该缺陷的产生。此外，在本说明书中，将外延生长前的晶片称为SiC晶片，将外延生长后的晶片称为SiC外延晶片。

现有技术文献

专利文献1：日本特表2015-521378号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，确定在穿透位错中哪种缺陷模式可能会成为致命缺陷，没有取得充分的进展。这是因为，对于成为半导体器件发生故障的原因的穿透位错，在晶体生长的过程中有时会合并，有时会新产生，难以确定产生了对半导体器件造成影响的穿透位错的原因。另外，由于在SiC晶片的表面上构建半导体器件，因此，为了追寻是SiC晶片的表面中的哪种缺陷成为了故障原因，需要破坏半导体器件来确认SiC晶片的表面状态。然而，为了破坏半导体器件，需要精密的处理，也需要花费时间和成本。另外，有时也会在破坏时产生新的损伤等。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种能够在器件构建后以非破坏的方式确定成为半导体器件的故障原因的缺陷的SiC晶片及其制造方法。

用于解决问题的技术方案

本发明人进行了深入研究，结果发现通过将在SiC晶片的第一面和第二面外露的穿透位错进行关联，在器件构建后也能够以非破坏的方式确定成为半导体器件的故障原因的缺陷，从而完成了本发明。

即，本发明为了解决上述课题，提供以下的技术方案。

(1)本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片，在第一面外露的穿透位错的穿透位错密度与在第二面外露的穿透位错的穿透位错密度之差为所述第一面和所述第二面中的穿透位错密度高的那一面上的穿透位错密度的10％以下，在所述第一面和所述第二面中的穿透位错密度高的那一面外露的穿透位错中的90％以上延伸到穿透位错密度低的那一面。

(2)在上述技术方案涉及的SiC晶片中，第一面和第二面的穿透位错数也可以为实质上相同数量。

(3)在上述技术方案涉及的SiC晶片中，在所述第一面和所述第二面中的穿透位错密度高的那一面外露的穿透位错的密度也可以为1.5个/mm²以下。

(4)在上述技术方案涉及的SiC晶片中，在第一面外露的穿透位错密度和在第二面外露的穿透位错密度之差也可以为0.02个/mm²以下。

(5)本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的制造方法包括：准备工序，制作穿透位错的面密度为1.5个/mm²以下的籽晶；晶体生长工序，在坩埚内以使得不从所述籽晶进行口径扩大、且晶体生长面和所述坩埚内的等温面平行的方式进行晶体生长；以及分割工序，对通过所述晶体生长工序得到的SiC锭进行切片。

发明效果

根据本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片，能够在器件构建后以非破坏的方式确定成为半导体器件的故障原因的缺陷。

根据本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的制造方法，能够获得能在器件构建后以非破坏的方式确定成为半导体器件的故障原因的缺陷的SiC晶片。

附图说明

图1是本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的截面示意图。

图2是示意地表示使用本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片而构建的半导体器件的一个例子的截面的图。

图3是示意地表示使用在第一面和第二面这两方未外露出穿透位错的SiC晶片而构建的半导体器件的一个例子的截面的图。

图4是SiC晶片的透射X射线形貌(topography)照相。

具体实施方式

以下，适当参照附图对本发明进行详细的说明。对于以下的说明中使用的附图，有时为了使本发明的特征容易理解而方便起见放大显示了成为特征的部分，各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。另外，在以下的说明中例示的材料、尺寸等是一个例子，本发明并不限定于那些例子，能够在不改变本发明的宗旨的范围内适当进行变更来实施。

(SiC晶片)

图1是本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的截面示意图。图1所示的SiC晶片1具有贯通第一面1a和第二面1b的穿透位错2。

SiC晶片1通常将c面：(0001)面作为主面来使用。在图1所示的SiC晶片1中，第一面1a是晶体的生长方向侧的面，第二面1b是第一面1a的相对侧的面。在此，“晶体的生长方向侧的面”表示在锭的生长过程中后生长了晶体的那一面。即，在图1所示的SiC晶片1的情况下，切取SiC晶片1之前的锭从第二面1b侧向第一面1a侧生长。

此外，SiC晶片1不限于图1的情况。第一面1a既可以是Si面{0001}面，也可以是C面{000-1}面。

穿透位错2在厚度方向上贯通SiC晶片1，在第一面1a以及第二面1b均外露。穿透位错2沿着与SiC晶片1的c面垂直的方向延伸。在将利用台阶流动生长从籽晶制作的SiC锭切断而得到的SiC晶片的情况下，如图1所示，穿透位错2相对于SiC晶片1的第一面1a以及第二面1b稍微倾斜地贯通。另一方面，在将从没有偏离角(offset angle)的正(just)面进行晶体生长出的SiC锭切断而得到的SiC晶片的情况下，穿透位错2沿着与SiC晶片1的第一面1a以及第二面1b垂直的方向贯通。

无论在什么情况下，穿透位错2都在第一面1a以及第二面1b外露。也即是，在第一面1a外露的穿透位错2a和在第二面1b外露的穿透位错2b仅是在不同的面观察同一穿透位错2，具有对应关系。

图2是示意地表示使用本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片构建的半导体器件的一个例子的截面的图。在此，作为一个例子，以在第一面1a上进行C面外延生长而形成了半导体器件的情况为例进行说明。

图2所示的半导体器件10具有在上述SiC晶片1的第一面1a上形成的氧化绝缘层3和在氧化绝缘层3的与SiC晶片相对侧的面形成的电极4。

例如在图2所示的半导体器件10中，在第一面1a外露出的穿透位错2a的一部分是成为半导体器件10的故障原因的致命缺陷的情况下，有时形成于致命缺陷上的氧化绝缘层3的厚度会产生偏差。并且，当向在该氧化绝缘层3上形成的电极4施加电压时，有时会在氧化绝缘层3的膜厚较薄的部分发生电压集中，元件会短路，会产生故障缺陷5。

即，故障缺陷5会形成在与外露于SiC晶片1的第一面1a的穿透位错2a对应的位置。

如上所述，在使用了本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的半导体器件10中，故障缺陷5与在第一面1a外露的穿透位错2a具有对应关系，在第一面1a外露的穿透位错2a与在第二面1b外露的穿透位错2b具有对应关系。换言之，能够将故障缺陷5的原因回溯到在第二面1b外露的穿透位错2b。结果，通过第二面1b的X射线形貌等非破坏的测定来确定在第二面1b外露的穿透位错2b，由此能够追踪成为故障原因的致命缺陷是由什么样的经历形成的。

此外，在图2所示的半导体器件10中，对在第一面1a上构成了氧化绝缘层3以及电极4的情况进行了说明，但在第二面1b上构成了氧化绝缘层3以及电极4的情况下也同样能够追踪致命缺陷。另外，形成半导体器件时的外延生长既可以是C面外延生长，也可以是Si面外延生长。

与此相对，如图3所示的构成半导体器件20的SiC晶片21，穿透位错22也有时没有在第一面21a以及第二面21b这两方外露。在该情况下，无法进行致命缺陷的追踪。如图3所示的穿透位错22是因基底面位错22A转换为穿透位错22B而产生的。

即，对于本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片1，在第一面1a外露的穿透位错的大部分是延伸到第二面1b的穿透位错2，能够以非破坏的方式追踪成为半导体器件10的故障缺陷5的原因的缺陷。

在第一面1a外露的穿透位错的穿透位错密度与在第二面1b外露的穿透位错的穿透位错密度之差为第一面1a和第二面1b中的穿透位错密度高的那一面中的穿透位错密度的10％以下。另外，该差优选为第一面1a和第二面1b中的穿透位错密度高的那一面中的穿透位错密度的5％以下，更优选为1％以下。

可以设想：通过在第一面1a外露的穿透位错的穿透位错密度与在第二面1b外露的穿透位错的穿透位错密度之差处于该范围内，在第一面1a外露的穿透位错与在第二面1b外露的穿透位错彼此具有相关关系。

另一方面，如果只是在第一面1a外露的穿透位错的穿透位错密度与在第二面1b外露的穿透位错的穿透位错密度之差一致，不能说在第一面1a外露的穿透位错与在第二面1b外露的穿透位错相互具有相关关系。这是因为认为存在如下情况：即使没有相关关系，偶尔两面的穿透位错密度也为相近的值。

于是，SiC晶片内的穿透位错中，贯通第一面1a和第二面1b的穿透位错2的存在比率为90％以上，优选为95％以上，更优选为99％以上。在此，SiC晶片内的穿透位错可以当作与在第一面1a和第二面1b中的穿透位错密度高的那一面外露的穿透位错的数量相等来处理。

这样，由于穿透位错2连接第一面1a以及第二面1b，所以能够追踪故障缺陷5的原因。另一方面，若能够得到在第一面1a外露的穿透位错2a中的多半穿透位错的对应关系，则即使残存一部分图3中的穿透位错22，也能够充分追踪故障缺陷5的经历。因此，若SiC晶片内的全部穿透位错中的贯通第一面1a和第二面1b的穿透位错2的存在比率处于上述范围内，则能够追踪SiC晶片内的大部分的穿透位错，能够探索故障缺陷5的原因。

在SiC晶片1中，优选在第一面1a外露的穿透位错2a的数量和在第二面1b外露的穿透位错2b的数量是实质相同数量。在此，“实质相同数量”不要求是完全相同数量，容许0.02个/mm²左右的差异。如上所述，由于穿透位错2连接第一面1a以及第二面1b，所以能够追踪故障缺陷5的原因。即，若第一面1a的穿透位错2a的数量和第二面1b的穿透位错2b的数量是实质相同数量，则能够进行原因追踪。另外，在追踪全部结果这一含义下，更优选是完全相同数量。

对于穿透位错贯通晶片的情况，也能够从晶片的X射线形貌像来确认。图4是实际制造的晶片的透射X射线形貌照相。在图像中，用箭头表示穿透刃型位错TED和穿透螺旋位错TSD的位置。图中的穿透螺旋位错TSD也存在成为穿透螺旋位错与刃型位错的混合位错的可能性，但无论是哪个，都是穿透位错。除此之外的黑点是基底面位错等穿透位错以外的缺陷。图4所示的图像为观测晶片的厚度方向整体，因此，当穿透位错在中途转换或者消失时，被识别为V字型等形状。在该像中，穿透位错可以观察为短的须状的差异物(contrast)，这些穿透位错没有与基底面位错的相互作用、合并消失。即，穿透位错在晶片内贯通。

根据透射X射线形貌照相中的长度来区别观察在SiC晶片1的第一面1a以及第二面1b外露的穿透位错和穿透位错以外的基底面位错等。基底面位错沿晶片内的a轴方向延伸，因此，在照相内被观察为比穿透位错长的绳状。透射形貌像是最简便的位错观察的方法，但有时难以判断是否外露。在这样的情况下，通过截面形貌(section topography，剖面分析)等方法，能够判断观察到的位错是基板内部的、还是外露的。另外，也可以使用利用了面分辨率高、能量小的X射线的反射形貌。具体而言，存在使用利用了放射光的Cu的Kα线来拍摄(11-28)的衍射面的方法等。

另外，在SiC晶片1中，在第一面1a和第二面1b中穿透位错密度高的那一面外露的穿透位错2的密度优选为1.5个/mm²以下，更优选为0.8个/mm²以下，进一步优选为0.15个/mm²以下。

SiC晶片1的第一面1a和第二面1b的穿透位错密度如以下那样算出。即，对于SiC晶片1的第一面1a和第二面1b，选择500μm×500μm的范围的观察点，以使得其以5mm间隔呈直线状通过晶片的中心。进一步，在使所述直线旋转了90°后的方向上也同样地选择观察点，以使得其以5mm间隔呈直线状通过晶片的中心。使用X射线形貌像，与其他底面位错等相区别地数出各个范围中的穿透位错，算出单位面积的穿透位错密度的平均值。

从所获得的第一面1a的穿透位错密度和第二面1b的穿透位错密度，能够算出在第一面1a外露的穿透位错的穿透位错密度与在第二面1b外露的穿透位错的穿透位错密度之差。

贯通基板内而存在的穿透位错由于生长方式的不同和/或偏离角的存在等而并不一定是垂直地延伸，有时也在基板内弯曲地存在。换言之，为了确定从背面观测的穿透位错是否与表面的故障部位一致，需要某种程度地减少穿透位错密度。另外，也必须大致完全没有位错彼此的重叠。从那样的观点出发，能够作为该用途的穿透位错密度为1.5个/mm²。

在SiC晶片1内的第一面1a和第二面1b中穿透位错密度高的那一面外露的穿透位错的密度大的情况意味着在晶体生长中穿透位错彼此合并消失的概率高。当合并消失的穿透位错的绝对量多时，全部穿透位错中、贯通第一面1a和第二面1b的穿透位错2的存在比率会容易变低。另外，穿透位错的总数也多，会难以取得第一面1a和第二面1b的对应。

与此相对，若穿透位错2的密度足够小，则能够不会出错地取得在第一面1a和第二面1b分别外露的穿透位错2a、2b的对应关系。即，能够高精度地追踪产生故障缺陷5的原因。另外，穿透位错彼此合并消失的概率低，能够提高全部穿透位错中的、贯通第一面1a和第二面1b的穿透位错2的存在比率。

另外，在第一面1a外露的穿透位错密度与在第二面1b外露的穿透位错密度之差优选为0.02个/mm²以下，更优选为0.002个/mm²以下。

在第一面1a和第二面1b外露的穿透密度的数量越相等，意味着新产生的穿透位错越少。即，意味着在追踪的缺陷以外也没有发生穿透位错的产生、消失。

另外，在考虑实际的缺陷追踪的过程时考虑：首先测定在第一面1a和第二面1b外露的穿透位错密度，确认穿透位错密度有无差异。这是因为，在所测定的穿透位错密度大幅度不同的情况下，启示了贯通第一面1a和第二面1b的穿透位错2的存在比率低的可能性较高，能够判断为不是适于缺陷的原因追踪的SiC晶片。即，若在第一面1a外露的穿透位错密度与在第二面1b外露的穿透位错密度之差小，则能够简便地对是适于缺陷的原因追踪的SiC晶片这一情况进行判断，能够提高缺陷的原因追踪的效率。

如上所述，通过使用本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片，能够在器件构建后以非破坏的方式确定成为半导体器件的故障原因的缺陷。

(SiC晶片的制造方法)

本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的制造方法包括：准备工序，制作穿透位错的面密度为1.5个/mm²以下的籽晶；晶体生长工序，在坩埚内以使得不从所述籽晶进行口径扩大、且晶体生长面和所述坩埚内的等温面平行的方式进行晶体生长；以及分割工序，对通过所述晶体生长工序得到的SiC锭进行切片。

＜准备工序＞

首先，作为准备工序，准备籽晶。籽晶通过RAF(Repeateda-face)法获得。RAF法是指在至少进行了一次以上的a面生长之后进行c面生长这一方法。当使用RAF法时，能够制作几乎没有螺旋位错以及堆垛层错的SiC单晶。这是因为，进行了a面生长之后的SiC单晶所具有的缺陷在c面生长中成为基底面方向的缺陷，没有被继承。关于RAF法的详细，例如在日本特开2003-321298号公报等中有记载。

另外，也可以将通过RAF法生长的晶体作为籽晶，进一步进行c面((0001)面)生长，制作使穿透位错减少了的晶体，将其作为籽晶使用。当晶体生长进展时，发生穿透位错彼此合并，穿透位错密度会减少下来。即，通过在晶体生长工序中充分进行晶体生长，能够进一步减少穿透位错密度。结果，能够进一步减少晶体生长过程中的穿透位错数的增减，能够更容易且切实地获得所希望的SiC晶片。

通过这样的工序制作出的籽晶成为穿透位错极少或者没有穿透位错的籽晶。

作为籽晶中的穿透位错的面密度，优选为1.5个/mm²以下，更优选为0.8个/mm²以下，进一步优选为0.15个/mm²以下。若籽晶中的穿透位错数量少，则能够容易地使SiC晶片的第一面以及第二面中的穿透位错数的数量为恒定。

籽晶中的穿透位错的面密度至少在使SiC锭生长的面满足上述范围即可。另外，对于籽晶中的穿透位错的面密度，通过用与SiC晶片1的第一面1a和第二面1b的穿透位错密度同样的方法来测定。

籽晶中的穿透位错有时在从籽晶得到SiC锭的晶体生长的过程中彼此合并，其数量会减少。当籽晶中的穿透位错密度高时，在晶体生长过程中，穿透位错彼此合并的概率提高。当在晶体生长过程中穿透位错的数量增减时，在将SiC锭切片而得到的SiC晶片的第一面和第二面，会容易发生穿透位错数量不同。

与此相对，若初始的籽晶的穿透位错密度足够小，则能够使穿透位错彼此合并的概率下降。即，能够容易地使SiC晶片的第一面以及第二面中的穿透位错数的数量为恒定。当使用穿透位错为0.15个/mm²以下的籽晶时，实质上合并消失不会发生。因此，关于起因于籽晶的穿透位错，能够使在SiC晶片的第一面以及第二面外露的穿透位错的数量为实质相同数量。

＜晶体生长工序＞

接着，以所得到的籽晶为基础进行晶体生长，制作SiC锭。晶体生长工序中的穿透位错的数量增减原因不限于穿透位错彼此的合并，从穿透位错向基底面位错的转换等也是原因之一。

因此，在晶体生长工序中，以使得抑制穿透位错彼此的合并、并且抑制从穿透位错向基底面位错的转换和/或新的穿透位错的产生的方式进行晶体生长。为了抑制在晶体生长工序中穿透位错数的增减，注意以下点来进行晶体生长。

首先，作为第一点，可举出在晶体生长时不进行口径扩大。近年来，为了从一块基板得到许多半导体器件，要求SiC晶片的大口径化，通常进行了使用锥型导向件的口径扩大。锥型导向件是指在通过升华法使SiC进行晶体生长时从籽晶向SiC原料进行扩径的锥状的构件。当使用锥型导向件时，SiC沿着锥面进行晶体生长，因此能够将生长面形状控制为凸面，并且扩大口径。

然而，在进行口径扩大时，特别是在SiC锭的端部容易发生从穿透位错向基底面位错的转换。即，当进行口径扩大时，穿透位错数量在晶体生长中途容易增减，难以容易地使SiC晶片的第一面以及第二面中的穿透位错数的数量为恒定。

因此，在本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的制造方法中，不进行口径扩大。作为不进行口径扩大的方法，存在代替锥状的锥型导向件而使用直径为恒定的圆筒状的导向件等方法。

另外，作为第二点，可举出以使得晶体生长面和坩埚内的等温面平行的方式进行晶体生长。在生长过程中，当晶体生长面弯曲了时，与进行口径扩大的情况同样地，容易在端部发生从穿透位错向基底面位错的转换。即，晶体生长中的晶体生长面优选为尽可能平坦。

晶体生长显著受到晶体生长时的温度的影响。因此，通过设定为等温面相对于晶体生长面平行，能够维持平坦的晶体生长面。等温面不需要相对于晶体生长面完全平行，大致平行即可。更具体而言，优选以使得等温面相对于晶体生长面的倾斜角无论在哪个方向上其绝对值都小于2°的方式使晶体生长。

作为使晶体生长时的温度分布成为使等温面与晶体生长面平行的方法，可以使用日本特开2008-290885号公报所公开的方法。具体而言，可以使用如下构成的升华法晶体生长装置，该装置具有与配置有籽晶的部位的侧面对置的加热器、和与配置有原料的部位的侧面对置的加热器这上下两个加热器，在该上下的加热器间设置有由绝热构件形成的隔壁部。隔壁部能够防止来自下侧的加热器的热向坩埚的上方传递，能够使等温面与籽晶的表面平行。

在通过升华法进行晶体生长时，当一边使氮(N)掺杂量周期性地变化、一边使之生长时，由于氮(N)浓度的不同，生长面会成为条纹图案。能够将其在纵截面方向进行切片，从颜色变化了的界面求出各个时刻的生长面的形状。在生长面在生长期间变化了的情况下，能够通过如下的方法进行调整，维持生长面的形状。

对于维持晶体生长时的等温面，能够通过还结合其他技术来实现。具体而言，结合如下技术：在生长期间移动坩埚以使得修正通过上述方法事先求出的生长面形状的变化，使生长面高度与该等温面一致。

首先，在高温区域与低温区域之间设置由绝热材料形成的隔壁部，在生长开始时使得成为等温面与籽晶的表面平行的温度分布。然后，通过根据事先确认了各时间下的生长面高度的相同条件的生长结果进行类推，在进行调节的同时进行生长以使得生长面高度相对于由绝热材料形成的隔壁部成为相对地相同的高度。于是，能够维持为等温面的角度与籽晶的表面平行。

进一步，也可以对于使等温面与籽晶的表面平行的方法组合使用圆筒状的导向件的方法。该方法的效果显著。圆筒状的导向件在上下方向上与坩埚壁平行，因此与为了扩大口径而具有倾斜的导向件相比，容易使等温面与籽晶的表面平行。

另外，有时若生长中的晶体内的应力(stress)大，则SiC的位错会增殖。当生长期间的晶体附近的温度梯度大时，则晶体内的应力变大。作为晶体附近的温度梯度，包括生长方向(生长轴方向)的温度梯度和径向的温度梯度。对于径向的温度梯度，如上所述，能够通过使用具有隔壁部和上下加热器的装置使等温面与籽晶的表面平行来使其减小。对于生长轴方向的温度梯度，能够通过减少籽晶与原料的温度差来使其减小。当温度梯度过小时，生长会变得不稳定，因此，生长轴方向的温度梯度优选为50Kcm^-1左右。通过在能够稳定生长的范围内将生长轴方向的温度梯度和径向的温度梯度这两方控制为较小的值，能够抑制因应力导致的位错的增殖。

另外，存在如下情况：在生长期间，生长气氛成为浓C气氛，由此会产生碳夹杂物(carbon inclusion)，会产生由此引起的位错。通过根据缺陷状况判断是否为浓C气氛，并调整条件，能够抑制起因于碳夹杂物的位错的产生。作为防止成为浓C气氛的方法，可以采用在原料中除了SiC之外还添加Si来进行补偿的方法、用TaC构件等覆盖坩埚壁的方法等。

如上所述，通过以不进行口径扩大的方式维持等温面，在抑制新的穿透位错的产生的同时进行晶体生长，能够减少晶体生长工序中的穿透位错的增减。其结果，能够容易地使SiC晶片的第一面以及第二面中的穿透位错数的数量为恒定。

＜分割工序＞

最后，分割所得到的SiC锭。SiC锭的分割可以使用公知的方法。例如可以使用线锯(wire saw)。

如上所述，根据本发明的一个技术方案涉及的SiC晶片的制造方法，能够获得能在器件构建后以非破坏的方式确定成为半导体器件的故障原因的缺陷的SiC晶片。

以上，对本发明的优选实施方式进行了详细描述，但本发明并不限定于特定的实施方式，能够在权利要求书所记载的本发明的宗旨的范围内进行各种变形、变更。

标号说明

1、21…SiC晶片；1a、21a…第一面；1b、21b…第二面；2、2a、2b、22、22B…穿透位错；3…氧化绝缘层；4…电极；5…故障缺陷；10、20…半导体器件；22A…基底面位错。

Claims (3)

1.一种SiC晶片，

在第一面外露的穿透位错的穿透位错密度与在第二面外露的穿透位错的穿透位错密度之差为所述第一面和所述第二面中的穿透位错密度高的那一面上的穿透位错密度的10％以下，

在所述第一面和所述第二面中的穿透位错密度高的那一面外露的穿透位错中的90％以上延伸到穿透位错密度低的那一面，

在所述第一面和所述第二面中的穿透位错密度高的那一面外露的穿透刃型位错和穿透螺旋位错的合计密度为1.5个/mm²以下。

2.根据权利要求1所述的SiC晶片，

在第一面外露的穿透位错密度和在第二面外露的穿透位错密度之差为0.02个/mm²以下。

3.一种SiC晶片的制造方法，包括：

准备工序，制作穿透位错的面密度为1.5个/mm²以下的籽晶；

晶体生长工序，在坩埚内以使得不从所述籽晶进行口径扩大、且晶体生长面和所述坩埚内的等温面平行的方式进行晶体生长；以及

分割工序，对通过所述晶体生长工序得到的SiC锭进行切片。

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