JP2017088444A - 半導体ウエハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
41 溝部
42,42a 凸部
43,43a エピタキシャル層
45 半導体ウエハ
Claims (11)
- SiC基板の表面に凸部を形成するとともに、当該SiC基板をSi蒸気圧下で加熱することで当該SiC基板をエッチングする第1工程と、
前記第1工程を行った前記SiC基板の前記凸部側に炭素供給部材を配置しつつ、その間にSi融液を介在させて加熱することで準安定溶媒エピタキシー法により前記SiC基板の前記凸部をエピタキシャル成長させ、当該エピタキシャル成長を行うことで、螺旋転位を含むエピタキシャル層が螺旋転位を含まないエピタキシャル層よりも垂直(c軸)方向に大きく成長し、当該螺旋転位を含むエピタキシャル層の少なくとも一部を除去する第2工程と、
前記第2工程を行った前記SiC基板に再び前記準安定溶媒エピタキシー法を行うことで、螺旋転位を含まないエピタキシャル層同士が水平(a軸)方向に成長することで互いに分子レベルで接続し、前記SiC基板のSi面(0001面)又はC面(000−1面)の全面に1つの大面積の単結晶4H−SiCの半導体ウエハが生成される第3工程と、
を含むことを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項1に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記SiC基板はオフ角が0°又は0°近傍であり、前記炭素供給部材として多結晶の3C−SiCを用いるとともに、加熱温度を1600℃以上2000℃以下とし、Siの圧力が10-5Torr以上であることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項1又は2に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記第2工程及び前記第3工程において、前記準安定溶媒エピタキシー法により、前記SiC基板のC面(000−1面)にエピタキシャル層を形成することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項1又は2に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記第2工程及び前記第3工程において、前記準安定溶媒エピタキシー法により、前記SiC基板のSi面(0001面)にエピタキシャル層を形成することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記第1工程では、前記SiC基板にレーザを照射して互いに交差する複数の溝を形成することで、当該SiC基板に凸部を形成し、
前記第2工程では、前記螺旋転位を含むエピタキシャル層にレーザを照射して当該エピタキシャル層を除去することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項5に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記凸部は、上面が矩形状であり、
前記凸部の垂直(c軸)方向の長さが20μm〜40μmであり、
前記凸部の上面の水平(a軸)方向の一辺の長さが50μm〜100μmであり、
隣り合う前記凸部が形成される間隔が400μm〜1000μmであることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項5又は6に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記第2工程では、螺旋転位を含むエピタキシャル層の垂直(c軸)方向の長さが、螺旋転位を含まないエピタキシャル層の垂直(c軸)方向の長さの2倍以上であることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項7に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記第2工程では、
螺旋転位を含む前記凸部から成長したエピタキシャル層の垂直(c軸)方向の長さが約250μmであり、水平(a軸)方向の長さが約400μmであり、
螺旋転位を含まない前記凸部から成長したエピタキシャル層の垂直(c軸)方向の長さが約100μmであり、水平(a軸)方向の長さが約400μmであることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項1から8までの何れか一項に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記第3工程では、螺旋転位を含まないエピタキシャル層が水平(a軸)方向に4mm成長できる条件で前記準安定溶媒エピタキシー法を行うことを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項1から9までの何れか一項に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記SiC基板を<1−100>方向及び<11−20>方向に垂直な方向で見たときに、隣接する前記凸部の中央同士を接続する仮想線が正三角形となるように前記凸部が形成されていることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。 - 請求項1から9までの何れか一項に記載の半導体ウエハの製造方法であって、
前記第2工程及び前記第3工程では、エピタキシャル層の六角形状の頂点同士が接触するように前記準安定溶媒エピタキシー法が行われることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
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