JP2003300797A - 炭化珪素単結晶基板と炭化珪素単結晶エピタキシャル基板及びその製造方法 - Google Patents
炭化珪素単結晶基板と炭化珪素単結晶エピタキシャル基板及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 デバイス製造に適した炭化珪素単結晶エピタ
キシャル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板を提供する。 【解決手段】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、＜０００１＞軸を中心に［１−
１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲にある
任意の一方向に、３度以上６０度以下、傾いた面である
炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素単結
晶基板である。当該成長用炭化珪素単結晶基板を用いる
ことによって、積層欠陥が非常に少なく、表面モフォロ
ジーの優れたＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板が得られ
る。
キシャル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板を提供する。 【解決手段】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、＜０００１＞軸を中心に［１−
１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲にある
任意の一方向に、３度以上６０度以下、傾いた面である
炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素単結
晶基板である。当該成長用炭化珪素単結晶基板を用いる
ことによって、積層欠陥が非常に少なく、表面モフォロ
ジーの優れたＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板が得られ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化珪素単結晶上
に成長され、電力デバイスあるいは高周波デバイス用と
して使用される炭化珪素単結晶エピタキシャル基板およ
びその製造方法に関するものである。
に成長され、電力デバイスあるいは高周波デバイス用と
して使用される炭化珪素単結晶エピタキシャル基板およ
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭化珪素（ＳｉＣ）は、耐熱性及び機械
的強度に優れ、放射線に強いなどの物理的、化学的性質
から耐環境性半導体材料として注目されている。また近
年、高周波高耐圧電子デバイス等の基板ウエハとしてＳ
ｉＣ単結晶ウエハの需要が高まっている。
的強度に優れ、放射線に強いなどの物理的、化学的性質
から耐環境性半導体材料として注目されている。また近
年、高周波高耐圧電子デバイス等の基板ウエハとしてＳ
ｉＣ単結晶ウエハの需要が高まっている。
【０００３】ＳｉＣ単結晶ウエハを用いて電力デバイ
ス、高周波デバイスなどを作製する場合には、通常ウエ
ハ上にＳｉＣ薄膜をエピタキシャル成長する必要があ
り、熱ＣＶＤ法（熱化学蒸着法）と呼ばれる方法を用い
てＳｉＣウエハ上に堆積させるのが一般的である。Ｓｉ
Ｃウエハの面方位としては、通常（０００１）Ｓｉある
いは（０００−１）Ｃ（｛０００１｝はこれら２つの面
の総称）が用いられるが、これらの面にはマイクロパイ
プと呼ばれる貫通転位が５０〜２００個／ｃｍ2程度存
在し、エピタキシャル成長においてもそのまま引き継が
れる。マイクロパイプの上に作製されたデバイスは特性
が劣化することが知られており（例えば、T.Kimoto et
al., IEEE Tran. Electron. Devices, vol.46 (1999) p
p.471-477）、マイクロパイプの低減が急務となってい
る。一方、Ｔａｋａｈａｓｈｉらは、［１−１００］あ
るいは［１１−２０］方向に成長したＳｉＣ単結晶には
マイクロパイプが存在しないことを示しており（J.Taka
hashi et al., J. Cryst. Growth, vol.135 (1994) pp.
61-70）、さらにＹａｎｏらは、（１１−２０）面を有
するウエハに成長したエピタキシャル薄膜を用いてＭＯ
Ｓ（金属−酸化膜−半導体）デバイスを試作し、４Ｈ−
ＳｉＣの場合、従来の（０００１）面を用いた場合に比
べ、電子移動度が約２０倍になることを示す（H. Yano
et al., Materials Science Forum, vol.338-342 (200
0) pp.1105-1108）など、（１１−２０）面を有するウ
エハ上に成長したエピタキシャル薄膜に対する注目が高
まっている。
ス、高周波デバイスなどを作製する場合には、通常ウエ
ハ上にＳｉＣ薄膜をエピタキシャル成長する必要があ
り、熱ＣＶＤ法（熱化学蒸着法）と呼ばれる方法を用い
てＳｉＣウエハ上に堆積させるのが一般的である。Ｓｉ
Ｃウエハの面方位としては、通常（０００１）Ｓｉある
いは（０００−１）Ｃ（｛０００１｝はこれら２つの面
の総称）が用いられるが、これらの面にはマイクロパイ
プと呼ばれる貫通転位が５０〜２００個／ｃｍ2程度存
在し、エピタキシャル成長においてもそのまま引き継が
れる。マイクロパイプの上に作製されたデバイスは特性
が劣化することが知られており（例えば、T.Kimoto et
al., IEEE Tran. Electron. Devices, vol.46 (1999) p
p.471-477）、マイクロパイプの低減が急務となってい
る。一方、Ｔａｋａｈａｓｈｉらは、［１−１００］あ
るいは［１１−２０］方向に成長したＳｉＣ単結晶には
マイクロパイプが存在しないことを示しており（J.Taka
hashi et al., J. Cryst. Growth, vol.135 (1994) pp.
61-70）、さらにＹａｎｏらは、（１１−２０）面を有
するウエハに成長したエピタキシャル薄膜を用いてＭＯ
Ｓ（金属−酸化膜−半導体）デバイスを試作し、４Ｈ−
ＳｉＣの場合、従来の（０００１）面を用いた場合に比
べ、電子移動度が約２０倍になることを示す（H. Yano
et al., Materials Science Forum, vol.338-342 (200
0) pp.1105-1108）など、（１１−２０）面を有するウ
エハ上に成長したエピタキシャル薄膜に対する注目が高
まっている。
【０００４】しかしながら、（１１−２０）面に結晶成
長を行う場合、J.Takahashi et al., J. Cryst. Growt
h, vol.181 (1997) pp.229-240に記載されているよう
に、成長時に積層欠陥が結晶中に入り易く、そのため、
マイクロパイプは存在せず、良好なＭＯＳ特性も得られ
る（１１−２０）面上のエピタキシャル成長膜ではある
が、導入された積層欠陥がデバイスに悪影響を与えると
いう問題があった。
長を行う場合、J.Takahashi et al., J. Cryst. Growt
h, vol.181 (1997) pp.229-240に記載されているよう
に、成長時に積層欠陥が結晶中に入り易く、そのため、
マイクロパイプは存在せず、良好なＭＯＳ特性も得られ
る（１１−２０）面上のエピタキシャル成長膜ではある
が、導入された積層欠陥がデバイスに悪影響を与えると
いう問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、（１
１−２０）面を有するＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜
を成長させたエピタキシャル基板では、結晶成長中に積
層欠陥が入りやすいという問題があった。
１−２０）面を有するＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜
を成長させたエピタキシャル基板では、結晶成長中に積
層欠陥が入りやすいという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、上記問題点を解決した
ＳｉＣエピタキシャル基板及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
ＳｉＣエピタキシャル基板及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、エピタキシャ
ル成長用の（１１−２０）面基板にオフ角度を付与する
ことにより、上記課題を解決できることを見出し、完成
したものである。
ル成長用の（１１−２０）面基板にオフ角度を付与する
ことにより、上記課題を解決できることを見出し、完成
したものである。
【０００８】即ち、本発明は、（１） エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６０度
以下、傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャル薄
膜成長用炭化珪素単結晶基板、（２） エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６
０度以下、傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（３） エピタキシ
ャル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０
００１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上３
０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャル
薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（４） エピタキシャ
ル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［００
０１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度
以上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上
３０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（５） エピタキシ
ャル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０
００１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上３
０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャル
薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（６） エピタキシャ
ル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［００
０１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度
以上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上
３０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（７） （１）〜
（６）の何れか一つに記載の炭化珪素単結晶エピタキシ
ャル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板を用いて、前記基板
上に炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜を成長させる工
程を包含する炭化珪素単結晶エピタキシャル基板の製造
方法、（８） （７）に記載の製造方法により得られた
炭化珪素単結晶エピタキシャル基板であって、該基板の
口径が２０ｍｍ以上である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル基板、である。
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６０度
以下、傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャル薄
膜成長用炭化珪素単結晶基板、（２） エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６
０度以下、傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（３） エピタキシ
ャル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０
００１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上３
０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャル
薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（４） エピタキシャ
ル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［００
０１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度
以上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上
３０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（５） エピタキシ
ャル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０
００１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上３
０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャル
薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（６） エピタキシャ
ル薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［００
０１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度
以上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上
３０度以下傾いた面である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板、（７） （１）〜
（６）の何れか一つに記載の炭化珪素単結晶エピタキシ
ャル薄膜成長用炭化珪素単結晶基板を用いて、前記基板
上に炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜を成長させる工
程を包含する炭化珪素単結晶エピタキシャル基板の製造
方法、（８） （７）に記載の製造方法により得られた
炭化珪素単結晶エピタキシャル基板であって、該基板の
口径が２０ｍｍ以上である炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル基板、である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明では、ＳｉＣ単結晶エピタ
キシャル薄膜成長用の基板として、エピタキシャル薄膜
成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００１＞
軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度
以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６０度以下
傾いた面であるＳｉＣ単結晶基板を用いることにより、
積層欠陥の発生を防止することができる。なお、本発明
において、該ＳｉＣ単結晶基板は六方晶ＳｉＣ単結晶か
らなる基板であり、面指数はミラー指数表示法に基いて
記載される。参考として、図１に六方晶ＳｉＣ単結晶の
面指数を説明する概略図を示す。
キシャル薄膜成長用の基板として、エピタキシャル薄膜
成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００１＞
軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度
以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６０度以下
傾いた面であるＳｉＣ単結晶基板を用いることにより、
積層欠陥の発生を防止することができる。なお、本発明
において、該ＳｉＣ単結晶基板は六方晶ＳｉＣ単結晶か
らなる基板であり、面指数はミラー指数表示法に基いて
記載される。参考として、図１に六方晶ＳｉＣ単結晶の
面指数を説明する概略図を示す。
【００１０】｛０００１｝面に垂直方向にＳｉＣ単結晶
を成長した場合に積層欠陥が発生するメカニズムについ
ては、J.Takahashi and N.Ohtani,phys. stat. sol.
(b), vol.202 (1997) pp.163-175に記載されている。熱
ＣＶＤ法によるＳｉＣ単結晶薄膜の成長においては、原
料ガスの分解により供給されるＳｉＣ分子が基板表面に
吸着し、これが結晶に規則正しく取り込まれていくこと
によって結晶が成長する。積層欠陥は、この吸着ＳｉＣ
分子が結晶に取り込まれる際に、正規の配位ではなく、
誤った配位で取り込まれることによって誘起される。誤
った配位で取り込まれたＳｉＣ分子は、結晶中に局所的
な歪をもたらし、この歪が原因となって積層欠陥が発生
する。ここで問題とされている積層欠陥は薄膜成長中に
おいてのみ発生する結晶成長誘起欠陥であり、結晶成長
後に薄膜に機械的応力、電気的ストレス等が加えられる
ことにより発生する結晶欠陥とは区別される。
を成長した場合に積層欠陥が発生するメカニズムについ
ては、J.Takahashi and N.Ohtani,phys. stat. sol.
(b), vol.202 (1997) pp.163-175に記載されている。熱
ＣＶＤ法によるＳｉＣ単結晶薄膜の成長においては、原
料ガスの分解により供給されるＳｉＣ分子が基板表面に
吸着し、これが結晶に規則正しく取り込まれていくこと
によって結晶が成長する。積層欠陥は、この吸着ＳｉＣ
分子が結晶に取り込まれる際に、正規の配位ではなく、
誤った配位で取り込まれることによって誘起される。誤
った配位で取り込まれたＳｉＣ分子は、結晶中に局所的
な歪をもたらし、この歪が原因となって積層欠陥が発生
する。ここで問題とされている積層欠陥は薄膜成長中に
おいてのみ発生する結晶成長誘起欠陥であり、結晶成長
後に薄膜に機械的応力、電気的ストレス等が加えられる
ことにより発生する結晶欠陥とは区別される。
【００１１】すなわち本発明は、上記のメカニズムを解
析した上でなされたものであり、エピタキシャル薄膜成
長用の基板として（１１−２０）面から、＜０００１＞
軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度
以下の範囲にある任意の一方向に３度以上６０度以下傾
いたＳｉＣ単結晶面を用いることにより、吸着分子が誤
った配位で結晶中に取り込まれることを防止し、積層欠
陥の発生を抑制したものである。なお、以下の説明にお
いて、（１１−２０）面からの単結晶育成面の傾き角度
を「オフ角度」（図３中、αで示される）、該オフ角度
が導入される方向を「オフ方向」と称する。
析した上でなされたものであり、エピタキシャル薄膜成
長用の基板として（１１−２０）面から、＜０００１＞
軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度
以下の範囲にある任意の一方向に３度以上６０度以下傾
いたＳｉＣ単結晶面を用いることにより、吸着分子が誤
った配位で結晶中に取り込まれることを防止し、積層欠
陥の発生を抑制したものである。なお、以下の説明にお
いて、（１１−２０）面からの単結晶育成面の傾き角度
を「オフ角度」（図３中、αで示される）、該オフ角度
が導入される方向を「オフ方向」と称する。
【００１２】図２を用いて、本発明の効果を説明する。
オフ角度の導入されていない（１１−２０）面基板上に
エピタキシャル薄膜を成長させた場合、結晶成長表面上
でＳｉＣ分子は吸着配位として複数の配位形態を取り得
る（例えば、模式的に図２（ａ）の（１）と（２）で示
される）。複数の配位形態の内、結晶内部と全く同一の
結合配位がエネルギー的には最も安定な配位であるが、
ＳｉＣ単結晶の場合、配位間のエネルギー差が極めて小
さいために、吸着ＳｉＣ分子が正規の配位（最安定配
位）とは異なった配位で結晶中に取り込まれてしまうこ
とがしばしば起こる。このように誤った配位に取り込ま
れたＳｉＣ分子が起点となって積層欠陥がＳｉＣエピタ
キシャル薄膜中に発生する。
オフ角度の導入されていない（１１−２０）面基板上に
エピタキシャル薄膜を成長させた場合、結晶成長表面上
でＳｉＣ分子は吸着配位として複数の配位形態を取り得
る（例えば、模式的に図２（ａ）の（１）と（２）で示
される）。複数の配位形態の内、結晶内部と全く同一の
結合配位がエネルギー的には最も安定な配位であるが、
ＳｉＣ単結晶の場合、配位間のエネルギー差が極めて小
さいために、吸着ＳｉＣ分子が正規の配位（最安定配
位）とは異なった配位で結晶中に取り込まれてしまうこ
とがしばしば起こる。このように誤った配位に取り込ま
れたＳｉＣ分子が起点となって積層欠陥がＳｉＣエピタ
キシャル薄膜中に発生する。
【００１３】一方、オフ角度を有した（１１−２０）面
基板上にエピタキシャル薄膜を成長させる場合には、図
２（ｂ）に示したように成長表面にはステップが形成さ
れている。ステップ間隔（密度）はオフ角度の大きさに
依存し、オフ角度が小さくなるほどステップ間隔は大き
くなり、逆にオフ角度が大きくなるとステップ間隔は小
さくなる。成長表面のステップ間隔が或る値以上小さく
なると、原料ガスの分解によって供給されるＳｉＣ分子
は全てステップで取り込まれるようになる。ステップに
ＳｉＣ分子が吸着し、取り込まれる場合には、その配位
は一義的に決定され、誤った配位で結晶中に取り込まれ
ることはない。結果、積層欠陥発生が抑制される。な
お、オフ角度が小さい場合には、ステップ密度が低下
し、その結果ＳｉＣ分子がステップとステップの間に存
在するテラス（図２（ａ）のオフ角度の導入されていな
い（１１−２０）面に相当）上でも結晶に取り込まれる
ようになるため、本発明の効果が期待できない。
基板上にエピタキシャル薄膜を成長させる場合には、図
２（ｂ）に示したように成長表面にはステップが形成さ
れている。ステップ間隔（密度）はオフ角度の大きさに
依存し、オフ角度が小さくなるほどステップ間隔は大き
くなり、逆にオフ角度が大きくなるとステップ間隔は小
さくなる。成長表面のステップ間隔が或る値以上小さく
なると、原料ガスの分解によって供給されるＳｉＣ分子
は全てステップで取り込まれるようになる。ステップに
ＳｉＣ分子が吸着し、取り込まれる場合には、その配位
は一義的に決定され、誤った配位で結晶中に取り込まれ
ることはない。結果、積層欠陥発生が抑制される。な
お、オフ角度が小さい場合には、ステップ密度が低下
し、その結果ＳｉＣ分子がステップとステップの間に存
在するテラス（図２（ａ）のオフ角度の導入されていな
い（１１−２０）面に相当）上でも結晶に取り込まれる
ようになるため、本発明の効果が期待できない。
【００１４】従来、基板表面にオフ角度を付けること
は、他の材料系でも行われてきた。しかしながら今回、
本発明者等は、数多くの実験および考察の結果として、
数ある条件の中から特に、ＳｉＣ単結晶基板の（１１−
２０）面においてオフ方向を、＜０００１＞軸を中心に
［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲
にある任意の一方向、好ましくは［０００１］Ｓｉ軸を
中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度以下
の範囲にある任意の一方向とすることによって積層欠陥
が効果的に抑制できることを見出した。なおここで、前
記［０００１］Ｓｉ軸とは、＜０００１＞軸には［００
０１］Ｓｉと［０００−１］Ｃとの２方向があり（すな
わち＜０００１＞軸とはこれら２方向の総称）、その内
の［０００１］Ｓｉ方向のことである。（１１−２０）
面におけるオフ方向としては、［１−１００］方向（＜
０００１＞方向の垂直方向）も結晶学的には考えられる
が、この方向にオフ角度を付けた場合には、本発明の効
果は得られない。これは、＜０００１＞方向にオフ角度
を付けた場合と［１−１００］方向にオフ角度を付けた
場合とで、ステップの構造等がそれぞれ異なり、［１−
１００］方向にオフ角度を付けた場合には、ステップで
のＳｉＣ分子の吸着配位に任意性が残ってしまうためで
あると考えられる。
は、他の材料系でも行われてきた。しかしながら今回、
本発明者等は、数多くの実験および考察の結果として、
数ある条件の中から特に、ＳｉＣ単結晶基板の（１１−
２０）面においてオフ方向を、＜０００１＞軸を中心に
［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲
にある任意の一方向、好ましくは［０００１］Ｓｉ軸を
中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度以下
の範囲にある任意の一方向とすることによって積層欠陥
が効果的に抑制できることを見出した。なおここで、前
記［０００１］Ｓｉ軸とは、＜０００１＞軸には［００
０１］Ｓｉと［０００−１］Ｃとの２方向があり（すな
わち＜０００１＞軸とはこれら２方向の総称）、その内
の［０００１］Ｓｉ方向のことである。（１１−２０）
面におけるオフ方向としては、［１−１００］方向（＜
０００１＞方向の垂直方向）も結晶学的には考えられる
が、この方向にオフ角度を付けた場合には、本発明の効
果は得られない。これは、＜０００１＞方向にオフ角度
を付けた場合と［１−１００］方向にオフ角度を付けた
場合とで、ステップの構造等がそれぞれ異なり、［１−
１００］方向にオフ角度を付けた場合には、ステップで
のＳｉＣ分子の吸着配位に任意性が残ってしまうためで
あると考えられる。
【００１５】ＳｉＣ単結晶の（１１−２０）面における
オフ方向とオフ角度の関係を図３に示す。本発明の効果
を得るには、オフ方向が、＜０００１＞軸、より好まし
くは［０００１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向
に−４５度以上４５度以下の範囲にある必要がある。す
なわち、図３に示すβが、−４５°≦β≦４５°である
必要がある。ここでオフ方向が＜０００１＞軸から−４
５度未満、あるいは４５度超の場合には、ステップの構
造が［１−１００］方向にオフ角度を付けた場合と類似
の構造となり、ステップでのＳｉＣ分子の吸着配位に任
意性が残ってしまうため、本発明の効果が期待できな
い。
オフ方向とオフ角度の関係を図３に示す。本発明の効果
を得るには、オフ方向が、＜０００１＞軸、より好まし
くは［０００１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向
に−４５度以上４５度以下の範囲にある必要がある。す
なわち、図３に示すβが、−４５°≦β≦４５°である
必要がある。ここでオフ方向が＜０００１＞軸から−４
５度未満、あるいは４５度超の場合には、ステップの構
造が［１−１００］方向にオフ角度を付けた場合と類似
の構造となり、ステップでのＳｉＣ分子の吸着配位に任
意性が残ってしまうため、本発明の効果が期待できな
い。
【００１６】また、オフ角度（図３中、αで示される）
としては３度以上６０度以下（３°≦α≦６０°）、好
ましくは３度以上３０度以下（３°≦α≦３０°）、さ
らに好ましくは６度以上３０度以下（６°≦α≦３０
°）である。オフ角度（α）が３度未満では、種結晶表
面のステップ間隔が大きくなり過ぎ、テラス上でＳｉＣ
分子が取り込まれるようになるため、積層欠陥が発生す
る。また、オフ角度が６０度超になると、エピタキシャ
ル基板表面の面方位が（０００１）Ｓｉあるいは（００
０−１）Ｃに近くなるため、デバイス製造における（１
１−２０）面方位の優位性がなくなり、好ましくない。
としては３度以上６０度以下（３°≦α≦６０°）、好
ましくは３度以上３０度以下（３°≦α≦３０°）、さ
らに好ましくは６度以上３０度以下（６°≦α≦３０
°）である。オフ角度（α）が３度未満では、種結晶表
面のステップ間隔が大きくなり過ぎ、テラス上でＳｉＣ
分子が取り込まれるようになるため、積層欠陥が発生す
る。また、オフ角度が６０度超になると、エピタキシャ
ル基板表面の面方位が（０００１）Ｓｉあるいは（００
０−１）Ｃに近くなるため、デバイス製造における（１
１−２０）面方位の優位性がなくなり、好ましくない。
【００１７】以上説明した、本発明のＳｉＣ単結晶エピ
タキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板の好ましい実施
形態を以下に具体的に例示する。
タキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板の好ましい実施
形態を以下に具体的に例示する。
【００１８】本発明の第１実施形態は、エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６０度
以下、傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜
成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６０度
以下、傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜
成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
【００１９】本発明の第２実施形態は、エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６
０度以下、傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル
薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上６
０度以下、傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル
薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
【００２０】本発明の第３実施形態は、エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上３０度
以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成
長用ＳｉＣ単結晶基板である。
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上３０度
以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成
長用ＳｉＣ単結晶基板である。
【００２１】本発明の第４実施形態は、エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上３
０度以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄
膜成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、３度以上３
０度以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄
膜成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
【００２２】本発明の第５実施形態は、エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上３０度
以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成
長用ＳｉＣ単結晶基板である。
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、＜０００
１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以上４
５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上３０度
以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成
長用ＳｉＣ単結晶基板である。
【００２３】本発明の第６実施形態は、エピタキシャル
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上３
０度以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄
膜成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
薄膜成長させる面が、（１１−２０）面から、［０００
１］Ｓｉ軸を中心に［１−１００］軸方向に−４５度以
上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、６度以上３
０度以下傾いた面であるＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄
膜成長用ＳｉＣ単結晶基板である。
【００２４】これら第１〜第６実施形態に係るＳｉＣ単
結晶エピタキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板はいず
れも、上述したように、吸着分子が誤った配位で結晶中
に取り込まれることを防止し、積層欠陥の発生を抑制し
たものである。
結晶エピタキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板はいず
れも、上述したように、吸着分子が誤った配位で結晶中
に取り込まれることを防止し、積層欠陥の発生を抑制し
たものである。
【００２５】次に、本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板の製造方法について説明
する。
ル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板の製造方法について説明
する。
【００２６】本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜
成長用ＳｉＣ単結晶基板は、まず、［０００−１］Ｃ方
向に成長した４Ｈ型のＳｉＣ単結晶（マイクロパイプ欠
陥を含むが、積層欠陥は存在しない）から、（１１−２
０）面から、＜０００１＞軸を中心に［１−１００］軸
方向に−４５度以上４５度以下の範囲にある任意の一方
向に、オフ角度が３度以上６０度以下になるようにウエ
ハを切り出し、鏡面研磨することによって製造すること
ができる。なお切り出しの際、オフ角度の前記任意の方
向からのずれは±１度以内であることが好ましい。
成長用ＳｉＣ単結晶基板は、まず、［０００−１］Ｃ方
向に成長した４Ｈ型のＳｉＣ単結晶（マイクロパイプ欠
陥を含むが、積層欠陥は存在しない）から、（１１−２
０）面から、＜０００１＞軸を中心に［１−１００］軸
方向に−４５度以上４５度以下の範囲にある任意の一方
向に、オフ角度が３度以上６０度以下になるようにウエ
ハを切り出し、鏡面研磨することによって製造すること
ができる。なお切り出しの際、オフ角度の前記任意の方
向からのずれは±１度以内であることが好ましい。
【００２７】また本発明は、上記で説明したような特徴
を有する本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成長
用ＳｉＣ単結晶基板を用いた、ＳｉＣ単結晶エピタキシ
ャル基板の製造方法である。当該製造方法は、前記Ｓｉ
Ｃ単結晶エピタキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板上
にＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜を成長させる工程を
包含することを特徴とするものであり、当該方法によっ
て、マイクロパイプ欠陥、積層欠陥等の結晶欠陥が少な
い良質のＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板を再現性良く
得ることができる。したがって、当該製造方法によれ
ば、２０ｍｍ以上の口径を有するＳｉＣ単結晶エピタキ
シャル基板を製造することができる。該ＳｉＣ単結晶エ
ピタキシャル基板は、２０ｍｍ以上という大口径を有し
ながら、デバイスに悪影響を及ぼすマイクロパイプ欠陥
が皆無で、且つ積層欠陥が極めて少ないという利点を有
する。
を有する本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成長
用ＳｉＣ単結晶基板を用いた、ＳｉＣ単結晶エピタキシ
ャル基板の製造方法である。当該製造方法は、前記Ｓｉ
Ｃ単結晶エピタキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板上
にＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜を成長させる工程を
包含することを特徴とするものであり、当該方法によっ
て、マイクロパイプ欠陥、積層欠陥等の結晶欠陥が少な
い良質のＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板を再現性良く
得ることができる。したがって、当該製造方法によれ
ば、２０ｍｍ以上の口径を有するＳｉＣ単結晶エピタキ
シャル基板を製造することができる。該ＳｉＣ単結晶エ
ピタキシャル基板は、２０ｍｍ以上という大口径を有し
ながら、デバイスに悪影響を及ぼすマイクロパイプ欠陥
が皆無で、且つ積層欠陥が極めて少ないという利点を有
する。
【００２８】以下、本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャ
ル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板を用いたＳｉＣ単結晶エ
ピタキシャル基板の製造方法について説明する。該エピ
タキシャル基板は、上記で得られたＳｉＣ単結晶エピタ
キシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板を基板として用い
て、ＳｉＣのエピタキシャル薄膜を成長させることによ
って製造される。
ル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板を用いたＳｉＣ単結晶エ
ピタキシャル基板の製造方法について説明する。該エピ
タキシャル基板は、上記で得られたＳｉＣ単結晶エピタ
キシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板を基板として用い
て、ＳｉＣのエピタキシャル薄膜を成長させることによ
って製造される。
【００２９】以下、製造方法の一例を具体的に説明す
る。まず、本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成
長用ＳｉＣ単結晶基板をグラファイトサセプタに乗せ、
熱ＣＶＤ装置の成長炉内に入れ、真空排気する。その
後、排気を止めて水素ガスを導入し、大気圧にした後、
水素ガスを流したまま、誘導加熱によりサセプタを加熱
する。サセプタ温度が所定温度（通常摂氏１５８０度程
度）に達したところで、水素ガスに加えて塩化水素ガス
を流す。水素ガスおよび塩化水素ガスの流量は、それぞ
れ１.０〜１０.０×１０-5ｍ3／ｓｅｃ、０.３〜３.０
×１０-7ｍ3／ｓｅｃであることが好ましい。その後、
塩化水素ガスを止め、水素ガスは流したままで、所定温
度（通常摂氏８００度程度）まで降温し、成長炉内の塩
化水素ガスをパージした後、再び所定温度（通常摂氏１
５００度程度）に昇温して、エピタキシャル成長を開始
する。ＳｉＣエピタキシャル薄膜の成長条件は、特には
限定されず適宜好ましい条件を選択することが好ましい
が、具体的には、成長温度摂氏１５００度、シラン（Ｓ
ｉＨ4）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、水素（Ｈ2）の流量が、
それぞれ０.１〜１０.０×１０-9ｍ3／ｓｅｃ、０.６〜
６.０×１０-9ｍ3／ｓｅｃ、１.０〜１０.０×１０-5ｍ
3／ｓｅｃである条件が挙げられ、本発明において好ま
しく用いることができる。成長圧力は、他の成長条件に
応じて適宜選択されることが好ましく、一般的には大気
圧である。成長時間は所望の成長膜厚が得られる程度行
えばよく特には限定されないが、例えば１〜２０時間
で、１〜２０μｍの膜厚が得られる。このようにして製
造されるエピタキシャルウエハは、ウエハ全面に渡って
非常に平坦で、マイクロパイプ欠陥、積層欠陥に起因す
る表面欠陥の非常に少ない良好な表面モフォロジーを有
する。
る。まず、本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜成
長用ＳｉＣ単結晶基板をグラファイトサセプタに乗せ、
熱ＣＶＤ装置の成長炉内に入れ、真空排気する。その
後、排気を止めて水素ガスを導入し、大気圧にした後、
水素ガスを流したまま、誘導加熱によりサセプタを加熱
する。サセプタ温度が所定温度（通常摂氏１５８０度程
度）に達したところで、水素ガスに加えて塩化水素ガス
を流す。水素ガスおよび塩化水素ガスの流量は、それぞ
れ１.０〜１０.０×１０-5ｍ3／ｓｅｃ、０.３〜３.０
×１０-7ｍ3／ｓｅｃであることが好ましい。その後、
塩化水素ガスを止め、水素ガスは流したままで、所定温
度（通常摂氏８００度程度）まで降温し、成長炉内の塩
化水素ガスをパージした後、再び所定温度（通常摂氏１
５００度程度）に昇温して、エピタキシャル成長を開始
する。ＳｉＣエピタキシャル薄膜の成長条件は、特には
限定されず適宜好ましい条件を選択することが好ましい
が、具体的には、成長温度摂氏１５００度、シラン（Ｓ
ｉＨ4）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、水素（Ｈ2）の流量が、
それぞれ０.１〜１０.０×１０-9ｍ3／ｓｅｃ、０.６〜
６.０×１０-9ｍ3／ｓｅｃ、１.０〜１０.０×１０-5ｍ
3／ｓｅｃである条件が挙げられ、本発明において好ま
しく用いることができる。成長圧力は、他の成長条件に
応じて適宜選択されることが好ましく、一般的には大気
圧である。成長時間は所望の成長膜厚が得られる程度行
えばよく特には限定されないが、例えば１〜２０時間
で、１〜２０μｍの膜厚が得られる。このようにして製
造されるエピタキシャルウエハは、ウエハ全面に渡って
非常に平坦で、マイクロパイプ欠陥、積層欠陥に起因す
る表面欠陥の非常に少ない良好な表面モフォロジーを有
する。
【００３０】
【実施例】以下に、本発明の実施例を述べる。
【００３１】まず、［０００−１］Ｃ方向に成長した４
Ｈ型のＳｉＣ単結晶（マイクロパイプ欠陥を含むが、積
層欠陥は存在しない）から、（１１−２０）面から［０
００１］Ｓｉ方向（［０００１］Ｓｉ方向からのずれは
±１度以内）に１０度オフしたウエハを切り出し、鏡面
研磨した後、エピタキシャル成長用基板とした（口径は
一番小さいところで２０ｍｍ）。次に、この基板をグラ
ファイトサセプタに乗せ、熱ＣＶＤ装置の成長炉内に入
れ、真空排気した。その後、排気を止めて水素ガスを導
入し、大気圧にした後、水素ガスを流したまま、誘導加
熱によりサセプタを加熱した。サセプタ温度が摂氏１５
８０度に達したところで、水素ガスに加えて塩化水素ガ
スを流した。水素ガスおよび塩化水素ガスの流量は、そ
れぞれ５．０×１０-5ｍ3／ｓｅｃ、１．７×１０-7ｍ3
／ｓｅｃであった。その後、塩化水素ガスを止め、水素
ガスは流したままで、摂氏８００度まで降温し、成長炉
内の塩化水素ガスをパージした後、再び摂氏１５００度
に昇温して、エピタキシャル成長を開始した。ＳｉＣエ
ピタキシャル薄膜の成長条件は、成長温度摂氏１５００
度、シラン（ＳｉＨ4）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、水素
（Ｈ2）の流量が、それぞれ５．０×１０-9ｍ3／ｓｅ
ｃ、３．３×１０-9ｍ3／ｓｅｃ、５．０×１０-5ｍ3／
ｓｅｃであった。成長圧力は大気圧とした。成長時間は
４時間で、膜厚としては約５μｍ成長した。
Ｈ型のＳｉＣ単結晶（マイクロパイプ欠陥を含むが、積
層欠陥は存在しない）から、（１１−２０）面から［０
００１］Ｓｉ方向（［０００１］Ｓｉ方向からのずれは
±１度以内）に１０度オフしたウエハを切り出し、鏡面
研磨した後、エピタキシャル成長用基板とした（口径は
一番小さいところで２０ｍｍ）。次に、この基板をグラ
ファイトサセプタに乗せ、熱ＣＶＤ装置の成長炉内に入
れ、真空排気した。その後、排気を止めて水素ガスを導
入し、大気圧にした後、水素ガスを流したまま、誘導加
熱によりサセプタを加熱した。サセプタ温度が摂氏１５
８０度に達したところで、水素ガスに加えて塩化水素ガ
スを流した。水素ガスおよび塩化水素ガスの流量は、そ
れぞれ５．０×１０-5ｍ3／ｓｅｃ、１．７×１０-7ｍ3
／ｓｅｃであった。その後、塩化水素ガスを止め、水素
ガスは流したままで、摂氏８００度まで降温し、成長炉
内の塩化水素ガスをパージした後、再び摂氏１５００度
に昇温して、エピタキシャル成長を開始した。ＳｉＣエ
ピタキシャル薄膜の成長条件は、成長温度摂氏１５００
度、シラン（ＳｉＨ4）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、水素
（Ｈ2）の流量が、それぞれ５．０×１０-9ｍ3／ｓｅ
ｃ、３．３×１０-9ｍ3／ｓｅｃ、５．０×１０-5ｍ3／
ｓｅｃであった。成長圧力は大気圧とした。成長時間は
４時間で、膜厚としては約５μｍ成長した。
【００３２】エピタキシャル薄膜成長後、ノマルスキー
光学顕微鏡により、得られたエピタキシャル薄膜の表面
モフォロジーを観察したところ、ウエハ全面に渡って非
常に平坦で、積層欠陥に起因する表面欠陥の非常に少な
い良好な表面モフォロジーを有するＳｉＣエピタキシャ
ル薄膜が成長されているのが分かった。
光学顕微鏡により、得られたエピタキシャル薄膜の表面
モフォロジーを観察したところ、ウエハ全面に渡って非
常に平坦で、積層欠陥に起因する表面欠陥の非常に少な
い良好な表面モフォロジーを有するＳｉＣエピタキシャ
ル薄膜が成長されているのが分かった。
【００３３】また、このエピタキシャルウエハを（１−
１００）面でへき開し、へき開面を溶融ＫＯＨ（摂氏５
３０度）でエッチングしエピタキシャル薄膜中の積層欠
陥密度を調べたところ、積層欠陥に対応する線状のエッ
チピットは全く観測されなかった。
１００）面でへき開し、へき開面を溶融ＫＯＨ（摂氏５
３０度）でエッチングしエピタキシャル薄膜中の積層欠
陥密度を調べたところ、積層欠陥に対応する線状のエッ
チピットは全く観測されなかった。
【００３４】（比較例）比較例として、オフ角度を有し
ない（１１−２０）面基板上へのＳｉＣ単結晶エピタキ
シャル成長について述べる。基板として、［０００−
１］Ｃ方向に成長した４Ｈ型のＳｉＣ単結晶（マイクロ
パイプ欠陥を含むが、積層欠陥は存在しない）から、
（１１−２０）面ウエハ（（１１−２０）面からのずれ
は±０．５度以内）を切り出し、鏡面研磨した後、エピ
タキシャル成長用の基板とした（口径は、一番小さいと
ころで２０ｍｍであった）。次に、この基板をグラファ
イトサセプタに乗せ、熱ＣＶＤ装置の成長炉内に入れ真
空排気し、その後、上記実施例と全く同じ前処理プロセ
ス、成長プロセスを経て、膜厚が約５μｍのＳｉＣ単結
晶エピタキシャル薄膜を得た。
ない（１１−２０）面基板上へのＳｉＣ単結晶エピタキ
シャル成長について述べる。基板として、［０００−
１］Ｃ方向に成長した４Ｈ型のＳｉＣ単結晶（マイクロ
パイプ欠陥を含むが、積層欠陥は存在しない）から、
（１１−２０）面ウエハ（（１１−２０）面からのずれ
は±０．５度以内）を切り出し、鏡面研磨した後、エピ
タキシャル成長用の基板とした（口径は、一番小さいと
ころで２０ｍｍであった）。次に、この基板をグラファ
イトサセプタに乗せ、熱ＣＶＤ装置の成長炉内に入れ真
空排気し、その後、上記実施例と全く同じ前処理プロセ
ス、成長プロセスを経て、膜厚が約５μｍのＳｉＣ単結
晶エピタキシャル薄膜を得た。
【００３５】エピタキシャル薄膜成長後、ノマルスキー
光学顕微鏡により、得られたエピタキシャル薄膜の表面
モフォロジーを観察したところ、積層欠陥に起因すると
思われる表面欠陥がウエハ表面に観測された。
光学顕微鏡により、得られたエピタキシャル薄膜の表面
モフォロジーを観察したところ、積層欠陥に起因すると
思われる表面欠陥がウエハ表面に観測された。
【００３６】また、このエピタキシャルウエハを（１−
１００）面でへき開し、へき開面を溶融ＫＯＨでエッチ
ングしエピタキシャル薄膜中の積層欠陥密度を調べたと
ころ、エピタキシャル薄膜中に積層欠陥が平均で１０個
／ｃｍの密度で発生しているのが分かった。
１００）面でへき開し、へき開面を溶融ＫＯＨでエッチ
ングしエピタキシャル薄膜中の積層欠陥密度を調べたと
ころ、エピタキシャル薄膜中に積層欠陥が平均で１０個
／ｃｍの密度で発生しているのが分かった。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＳｉＣ単
結晶エピタキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板を用い
ることによって、積層欠陥が非常に少なく、表面モフォ
ロジーの優れたＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板が得ら
れる。このような高品質なＳｉＣ単結晶エピタキシャル
基板を用いれば、電気的特性の優れた電子デバイスを歩
留り良く製作することができる。また、この発明により
作製した４Ｈ型のＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板を用
いれば、従来に比べ格段に低損失な電力デバイスが作製
可能である。
結晶エピタキシャル薄膜成長用ＳｉＣ単結晶基板を用い
ることによって、積層欠陥が非常に少なく、表面モフォ
ロジーの優れたＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板が得ら
れる。このような高品質なＳｉＣ単結晶エピタキシャル
基板を用いれば、電気的特性の優れた電子デバイスを歩
留り良く製作することができる。また、この発明により
作製した４Ｈ型のＳｉＣ単結晶エピタキシャル基板を用
いれば、従来に比べ格段に低損失な電力デバイスが作製
可能である。
【図１】 六方晶ＳｉＣ単結晶の面指数を説明する概略
図である。
図である。
【図２】 本発明の効果を説明する図である。
【図３】 本発明の種結晶のオフ方向とオフ角度の関係
を説明する図である。
を説明する図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年４月２３日（２００２．４．２
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】本発明のＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜
成長用ＳｉＣ単結晶基板は、まず、［０００−１］Ｃ方
向に成長したＳｉＣ単結晶（マイクロパイプ欠陥を含む
が、積層欠陥は存在しない）から、（１１−２０）面か
ら、＜０００１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−
４５度以上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、オ
フ角度が３度以上６０度以下になるようにウエハを切り
出し、鏡面研磨することによって製造することができ
る。なお切り出しの際、オフ角度の前記任意の方向から
のずれは±１度以内であることが好ましい。
成長用ＳｉＣ単結晶基板は、まず、［０００−１］Ｃ方
向に成長したＳｉＣ単結晶（マイクロパイプ欠陥を含む
が、積層欠陥は存在しない）から、（１１−２０）面か
ら、＜０００１＞軸を中心に［１−１００］軸方向に−
４５度以上４５度以下の範囲にある任意の一方向に、オ
フ角度が３度以上６０度以下になるようにウエハを切り
出し、鏡面研磨することによって製造することができ
る。なお切り出しの際、オフ角度の前記任意の方向から
のずれは±１度以内であることが好ましい。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 藤本 辰雄
千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式
会社技術開発本部内
Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BE08 DB04 DB07 EA02
ED05 HA06 TA04 TB02 TK06
5F045 AA03 AB06 AC01 AC13 AD18
AE29 AF02 AF13 BB01 BB12
EK02
Claims (8)
- 【請求項１】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、＜０００１＞軸を中心に［１−
１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲にある
任意の一方向に、３度以上６０度以下、傾いた面である
炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素単結
晶基板。 - 【請求項２】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、［０００１］Ｓｉ軸を中心に
［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲
にある任意の一方向に、３度以上６０度以下、傾いた面
である炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪
素単結晶基板。 - 【請求項３】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、＜０００１＞軸を中心に［１−
１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲にある
任意の一方向に、３度以上３０度以下傾いた面である炭
化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素単結晶
基板。 - 【請求項４】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、［０００１］Ｓｉ軸を中心に
［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲
にある任意の一方向に、３度以上３０度以下傾いた面で
ある炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素
単結晶基板。 - 【請求項５】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、＜０００１＞軸を中心に［１−
１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲にある
任意の一方向に、６度以上３０度以下傾いた面である炭
化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素単結晶
基板。 - 【請求項６】 エピタキシャル薄膜成長させる面が、
（１１−２０）面から、［０００１］Ｓｉ軸を中心に
［１−１００］軸方向に−４５度以上４５度以下の範囲
にある任意の一方向に、６度以上３０度以下傾いた面で
ある炭化珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素
単結晶基板。 - 【請求項７】 請求項１〜６の何れか１項に記載の炭化
珪素単結晶エピタキシャル薄膜成長用炭化珪素単結晶基
板を用いて、前記基板上に炭化珪素単結晶エピタキシャ
ル薄膜を成長させる工程を包含する炭化珪素単結晶エピ
タキシャル基板の製造方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の製造方法により得られ
た炭化珪素単結晶エピタキシャル基板であって、該基板
の口径が２０ｍｍ以上である炭化珪素単結晶エピタキシ
ャル基板。
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