JP2008515748A5

JP2008515748A5 -

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Publication number: JP2008515748A5
Application number: JP2007534681A
Authority: JP
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2008-09-25

Claims

ＳｉＣの高品質単結晶のウェハを形成する方法であって、
７６．２ｍｍ（約３インチ）よりわずかに大きい直径を有するＳｉＣブールを形成するステップと、
表面上に約２５００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転位密度を有するウェハに前記ブールをスライスするステップと、
その後、前記ウェハを研磨するステップと、
溶融ＫＯＨ中で前記研磨したウェハをエッチングするステップと、
前記エッチングしたウェハの表面上の１ｃらせん転位を計数するステップとを含む方法。
ＳｉＣブールを形成する前記ステップが、約２０００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転位密度を有するブールを形成するステップを含む請求項１に記載の方法。
ＳｉＣブールを形成する前記ステップが、約１５００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転位密度を有するブールを形成するステップを含む請求項１に記載の方法。
ＳｉＣブールを形成する前記ステップが、約１２００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転位密度を有するブールを形成するステップを含む請求項１に記載の方法。
溶融ＫＯＨ中で前記研磨したウェハをエッチングする前記ステップが、約１０μｍより大きい深さまで前記ウェハをエッチングするステップを含む請求項１に記載の方法。
種結晶を用いた昇華システムにおいて炭化珪素の高品質バルク単結晶を製造する方法であって、
少なくとも７６．２ｍｍ（約３インチ）の直径を有し、表面上に約２０００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転位密度を有するＳｉＣブールを成長させるステップと、
前記ＳｉＣブールをウェハにスライスするステップとを含み、
各ウェハが、表面上に約２０００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転位密度を有する方法。
ＳｉＣウェハを研磨するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。
前記研磨したＳｉＣウェハを種結晶ホルダに取り付けるステップと、
前記種結晶ホルダをるつぼに配置するステップと、
前記るつぼにＳｉＣソースパウダーを配置するステップと、
周囲空気および他の不純物を除去するために前記るつぼを排気するステップと、
不活性ガス圧力下に前記るつぼを配置するステップと、
前記システムをＳｉＣ成長温度まで加熱するステップと、
ＳｉＣ成長を引き起こすように前記圧力を低減させるステップとをさらに含む請求項７に記載の方法。
前記ＳｉＣブールをウェハにスライスする前記ステップが、結晶成長軸に沿った機械スライスを含む請求項６に記載の方法。
ＳｉＣブールを成長させる前記ステップが、ＳｉＣの種結晶を用いた昇華成長を含む請求項６に記載の方法。
ＳｉＣブールを成長させる前記ステップが、３Ｃ、４Ｈ、６Ｈ、および１５Ｒポリタイプからなる群から選択される単一のポリタイプを有するブールを成長させるステップを含む請求項６に記載の方法。
前記ＳｉＣ種結晶を種結晶ホルダに取り付ける前記ステップが、前記種結晶をグラファイト種結晶ホルダに配置するステップを含み、るつぼの種結晶ホルダ上にＳｉＣ種結晶を配置する前記ステップが、グラファイトるつぼに前記種結晶を配置するステップを含む請求項８に記載の方法。
前記るつぼの不活性ガス圧力を５．３３×１０⁴Ｐａ（約４００トル）より高くまで増大させ、その温度を約１９００℃より低い温度まで低下させることによって、成長を停止するステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
不活性ガス圧力下に前記るつぼを配置する前記ステップが、希ガス、Ｎ₂およびそれらの混合物からなる群から選択される不活性ガスを導入するステップを含む請求項８に記載の方法。
前記システムをＳｉＣ成長温度へ加熱するステップが、約１９００〜２５００℃の温度まで加熱するステップを含む請求項８に記載の方法。
ドーパントを前記ＳｉＣ単結晶内に取り込むために、前記種結晶を用いた昇華システムにドーパントガスを導入するステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
前記結晶成長プロセスの完了後、結晶をアニールするステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
ＳｉＣウェハを種結晶ホルダに取り付ける前記ステップが、約１２００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん密度を有するＳｉＣ種結晶を取り付けるステップを含む請求項８に記載の方法。
前記ウェハを研磨する前記ステップが、化学機械研磨を含む請求項１または請求項７に記載の方法。
さらに、溶融ＫＯＨ中で前記研磨したＳｉＣウェハをエッチングするステップを含む請求項７に記載の方法。
前記ＳｉＣブールをウェハにスライスするステップが、前記ブールを約０．５ｍｍの厚みを有するウェハにスライスするステップを含む請求項６に記載の方法。
ＳｉＣの高品質単結晶基板を形成する方法であって、少なくとも３インチの直径を有するＳｉＣブールを形成するステップと、前記ＳｉＣブールから２５００ｃｍ―²未満の１ｃらせん転移密度を有するウェハをスライスするステップとを含む方法。
さらに前記ウェハを研磨するステップを含む請求項２２に記載の方法。
前記ウェハを研磨するステップが、化学機械研磨を含む請求項２３に記載の方法。
ＳｉＣブールを形成するステップが、２０００ｃｍ―²未満の１ｃらせん転移密度を有するブールを形成するステップを含む請求項２２に記載の方法。
ＳｉＣブールを形成するステップが、１５００ｃｍ―²未満の１ｃらせん転移密度を有するブールを形成するステップを含む請求項２２に記載の方法。
ＳｉＣブールを形成するステップが、１２００ｃｍ―²未満の１ｃらせん転移密度を有するブールを形成するステップを含む請求項２２に記載の方法。
種結晶を用いた昇華システムにおいて、炭化珪素の高品質のバルク単結晶を製造する方法であって、
少なくとも３インチの直径を有するＳｉＣブールを成長させるステップと、
前記ＳｉＣブールからＳｉＣウェハをスライスするステップと、
前記ＳｉＣウェハを研磨するステップと、
前記研磨したＳｉＣウェハをるつぼに導入するステップと、
炭化珪素ソース材料を前記るつぼに供給するステップと、
前記炭化珪素ソース材料を昇華させ、前記ソース材料と前記ＳｉＣウェハとの間に熱勾配を生じさせるように前記るつぼを加熱して、前記ソース材料の研磨したＳｉＣウェハへの気相移動と、前記ソース材料の前記ＳｉＣウェハへの凝縮とを促進させることで、少なくとも３インチの直径と、２５００ｃｍ―²未満の１ｃらせん転移密度とを有する炭化珪素の単結晶を製造するステップとを含む方法。
前記加熱するステップにおいて炭化珪素の単結晶を形成するステップが、２０００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転移密度を有する炭化珪素の単結晶を形成するステップを含む請求項２８に記載の方法。
前記加熱するステップにおいて炭化珪素の単結晶を形成するステップが、１５００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転移密度を有する炭化珪素の単結晶を形成するステップを含む請求項２８に記載の方法。
前記加熱するステップにおいて炭化珪素の単結晶を形成するステップが、１２００ｃｍ^-2未満の１ｃらせん転移密度を有する炭化珪素の単結晶を形成するステップを含む請求項２８に記載の方法。
前記ウェハを研磨するステップが、化学機械研磨を含む請求項２８に記載の方法。