JP2008515749A5

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Publication number: JP2008515749A5
Application number: JP2007534682A
Authority: JP
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2008-11-13

Claims

ＳｉＣの高品質単結晶のウェハを形成する方法であって、
１００ｍｍ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、
前記ブールを複数のウェハにスライスし、各ウェハの表面上のマイクロパイプ密度が約３０ｃｍ^-2未満とするステップと、
その後、前記ウェハを研磨するステップと、
前記研磨したウェハを溶融ＫＯＨで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マイクロパイプを計数するステップと
を備える方法。
前記ＳｉＣブールを形成するステップが、約２５ｃｍ^-2未満のマイクロパイプ密度を有するブールを形成するステップを備える請求項１に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを形成するステップが、約２０ｃｍ^-2未満のマイクロパイプ密度を有するブールを形成するステップを備える請求項１に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを形成するステップが、約１０ｃｍ^-2未満のマイクロパイプ密度を有するブールを形成するステップを備える請求項１に記載の方法。
前記研磨したウェハを溶融ＫＯＨでエッチングするステップが、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備える請求項１に記載の方法。
前記マイクロパイプを計数するステップが、前記エッチングしたウェハの表面上のマイクロパイプの総数を計数するステップを備える請求項１に記載の方法。
前記ウェハの表面上のマイクロパイプ数を計数するステップが、前記エッチングしたウェハの表面上のマイクロパイプ密度を求めるために、前記マイクロパイプ数を前記ウェハ表面積で割るステップをさらに備える請求項６に記載の方法。
種結晶添加昇華システムで炭化ケイ素の高品質バルク単結晶を製造する方法において、
少なくとも約１００ｍｍの直径を有し、且つ表面上に約２０ｃｍ^-2未満のマイクロパイプ密度を有するＳｉＣブールを成長させるステップと、
前記ＳｉＣブールを複数のウェハにスライスするステップと
を含み、前記ウェハが、各表面において約２０ｃｍ^-2未満のマイクロパイプ密度を有することを特徴とする方法。
前記ＳｉＣウェハを研磨するステップをさらに備える請求項８に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを複数のウェハにスライスするステップが、結晶成長軸に沿って機械的にスライスすることを備える請求項８に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを成長させるステップが、ＳｉＣの種結晶を用いて昇華成長させることを含み、このＳｉＣの種結晶を用いた昇華成長が、単一ポリタイプの種結晶を用いた昇華成長を含む請求項８に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを成長させるステップが、３Ｃ、４Ｈ、６Ｈ、２Ｈおよび１５Ｒポリタイプからなる群から選択されるポリタイプを有するブールを成長させるステップを備える請求項８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、
ＳｉＣソースパウダーを前記るつぼに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の排気をするステップと、
前記るつぼを不活性ガス圧力下に置くステップと、
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下げるステップと
をさらに含む請求項９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備え、前記るつぼの種結晶ホルダ上にＳｉＣ種結晶を配置するステップが、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備える請求項１３に記載の方法。
前記るつぼの不活性ガス圧力を約４００ｔｏｒｒより高く上げるとともに、温度を約１９００℃より低く下げることによって、成長を停止するステップをさらに備える請求項１３に記載の方法。
前記不活性ガス圧力下にるつぼを配置するステップが、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１３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１３に記載の方法。
前記ＳｉＣ単結晶内にドーパントを取り込むために、前記種結晶添加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備える請求項１３に記載の方法。
前記結晶成長プロセスの完了後、前記結晶をアニールするステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
前記ＳｉＣウェハを種結晶ホルダに取り付けるステップが、約１０ｃｍ^-2未満のマイクロパイプ密度を有するＳｉＣ種結晶ウェハを取り付けるステップを備える請求項１３に記載の方法。
前記ウェハを研磨するステップが、化学機械研磨を備える請求項１または請求項９に記載の方法。
前記研磨したＳｉＣウェハを溶融ＫＯＨでエッチングするステップをさらに備える請求項９に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを複数のウェハにスライスするステップが、前記ブールを少なくとも約１ｍｍの厚みを有するウェハにスライスするステップを備える請求項８に記載の方法。
ＳｉＣの高品質単結晶のウェハを形成する方法であって、
約１００ｍｍ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、
前記ブールを、約３０ｃｍ ^-2 未満のマイクロパイプ密度を有するウェハにスライスするステップと
を含む方法。
前記ウェハを研磨するステップをさらに含む請求項２４に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを形成するステップが、約２０ｃｍ ^-2 未満のマイクロパイプ密度を有するブールを形成することを含む請求項２４に記載の方法。
前記ＳｉＣブールを形成するステップが、約１０ｃｍ ^-2 未満のマイクロパイプ密度を有するブールを形成することを含む請求項２４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２５に記載の方法。
種結晶添加昇華システムで炭化ケイ素の高品質バルク単結晶を製造する方法において、この方法が、
少なくとも約１００ｍｍ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ブールをウェハに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、
この研磨したＳｉＣウェハを、るつぼ内に入れるステップと、
前記るつぼ内に炭化ケイ素ソース材料を投入するステップと、
前記るつぼを加熱して、前記炭化ケイ素ソース材料を昇華するとともに、前記ソース材料と前記ＳｉＣウェハとの間に熱勾配を生成し、これによって、前記ＳｉＣウェハに前記ソース材料の気相を移動させるとともに、前記ＳｉＣウェハ上に前記ソース材料を凝縮させて、少なくとも約１００ｍｍの直径と約２５ｃｍ ^-2 未満のマイクロパイプ密度とを有する炭化ケイ素の単結晶を生成するステップと
を含む方法。
前記るつぼを加熱して炭化ケイ素の単結晶を生成するステップが、約２０ｃｍ ^-2 未満のマイクロパイプ密度を有する炭化ケイ素の単結晶を生成することを含む請求項２９に記載の方法。
前記るつぼを加熱して炭化ケイ素の単結晶を生成するステップが、約１０ｃｍ ^-2 未満のマイクロパイプ密度を有する炭化ケイ素の単結晶を生成することを含む請求項２９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２９に記載の方法。