JP2023072238A - Method for manufacturing silicon carbide single crystal, and silicon carbide single crystal - Google Patents
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Description
本開示は、炭化珪素単結晶の製造方法および炭化珪素単結晶に関する。 The present disclosure relates to a method for producing a silicon carbide single crystal and a silicon carbide single crystal.
特表2005-531145号公報(特許文献1)には、半絶縁性炭化珪素単結晶の製造方法が開示されている。半絶縁性炭化珪素単結晶の製造方法は、2000℃以上2400℃以下の温度まで炭化珪素結晶を加熱する工程と、30℃/分以上150℃/分以下の冷却速度で冷却する工程とを備えている。 Japanese National Publication of International Patent Application No. 2005-531145 (Patent Document 1) discloses a method for producing a semi-insulating silicon carbide single crystal. A method for manufacturing a semi-insulating silicon carbide single crystal includes the steps of heating the silicon carbide crystal to a temperature of 2000° C. or more and 2400° C. or less, and cooling the silicon carbide crystal at a cooling rate of 30° C./min or more and 150° C./min or less. ing.
本開示の目的は、電気抵抗率を高めつつ、クラックの発生を抑制可能な炭化珪素単結晶の製造方法および炭化珪素単結晶を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a silicon carbide single crystal and a silicon carbide single crystal capable of suppressing the occurrence of cracks while increasing electrical resistivity.
本開示に係る炭化珪素単結晶の製造方法は、以下の工程を備えている。炭化珪素結晶は、第1温度まで加熱処理される。炭化珪素結晶は、第1温度まで加熱処理された後、第1温度から第2温度まで第1冷却速度で冷却される。炭化珪素結晶は、第2温度から第3温度まで第2冷却速度で冷却される。第1冷却速度は、50℃/分より大きい。第2冷却速度は、20℃/分以下である。第1温度は、2000℃以上である。第2温度は、1300℃以上1500℃以下である。第3温度は、900℃以上1100℃以下である。第3温度から27℃まで冷却された炭化珪素結晶の電気抵抗率は、1×107Ωcm以上である。 A method for manufacturing a silicon carbide single crystal according to the present disclosure includes the following steps. A silicon carbide crystal is heat-treated to a first temperature. The silicon carbide crystal is heat-treated to a first temperature and then cooled from the first temperature to the second temperature at a first cooling rate. The silicon carbide crystal is cooled from the second temperature to the third temperature at the second cooling rate. The first cooling rate is greater than 50°C/min. The second cooling rate is 20° C./min or less. The first temperature is 2000° C. or higher. The second temperature is 1300° C. or higher and 1500° C. or lower. The third temperature is 900° C. or higher and 1100° C. or lower. The electrical resistivity of the silicon carbide crystal cooled from the third temperature to 27° C. is 1×10 7 Ωcm or more.
本開示に係る炭化珪素単結晶の直径は、100mm以上である。炭化珪素単結晶の厚みは、30mm以上である。炭化珪素単結晶の電気抵抗率は、1×107Ωcm以上である。炭化珪素単結晶は、長さが10mm以上であるクラックを含まない。 The diameter of the silicon carbide single crystal according to the present disclosure is 100 mm or more. The thickness of the silicon carbide single crystal is 30 mm or more. The electrical resistivity of the silicon carbide single crystal is 1×10 7 Ωcm or more. The silicon carbide single crystal does not contain cracks having a length of 10 mm or more.
本開示によれば、電気抵抗率を高めつつ、クラックの発生を抑制可能な炭化珪素単結晶の製造方法および炭化珪素単結晶を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a method for manufacturing a silicon carbide single crystal and a silicon carbide single crystal capable of suppressing the occurrence of cracks while increasing electrical resistivity.
[本開示の実施形態の説明]
最初に、本開示の実施形態の概要について説明する。
[Description of Embodiments of the Present Disclosure]
First, an outline of the embodiments of the present disclosure will be described.
(1)本開示に係る炭化珪素単結晶10の製造方法は、以下の工程を備えている。炭化珪素結晶20は、第1温度C1まで加熱処理される。炭化珪素結晶20は、第1温度C1まで加熱処理された後、第1温度C1から第2温度C2まで第1冷却速度で冷却される。炭化珪素結晶20は、第2温度C2から第3温度C3まで第2冷却速度で冷却される。第1冷却速度は、50℃/分より大きい。第2冷却速度は、20℃/分以下である。第1温度C1は、2000℃以上である。第2温度C2は、1300℃以上1500℃以下である。第3温度C3は、900℃以上1100℃以下である。第3温度C3から27℃まで冷却された炭化珪素結晶20の電気抵抗率は、1×107Ωcm以上である。
(1) A method for manufacturing silicon carbide
(2)上記(1)に係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、炭化珪素結晶20の直径は、100mm以上であってもよい。
(2) According to the method for manufacturing silicon carbide
(3)上記(1)または(2)に係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、炭化珪素結晶20の厚みは、30mm以上であってもよい。
(3) According to the method for manufacturing silicon carbide
(4)上記(1)から(3)のいずれかに係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、第1冷却速度は、80℃/分以上であってもよい。
(4) According to the method for manufacturing silicon carbide
(5)上記(1)から(4)のいずれかに係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、第2冷却速度は、10℃/分以下であってもよい。
(5) According to the method for manufacturing silicon carbide
(6)本開示に係る炭化珪素単結晶10の直径は、100mm以上である。炭化珪素単結晶10の厚みは、30mm以上である。炭化珪素単結晶10の電気抵抗率は、1×107Ωcm以上である。炭化珪素単結晶10は、長さが10mm以上であるクラックを含まない。
(6) Silicon carbide
(7)上記(6)に係る炭化珪素単結晶10は、窒素を含んでいてもよい。炭化珪素単結晶10における窒素の濃度は、5×1015atoms/cm3以上1×1016atoms/cm3以下であってもよい。
(7) Silicon carbide
(8)上記(6)または(7)に係る炭化珪素単結晶10は、硼素を含んでいてもよい。炭化珪素単結晶10における硼素の濃度は、1×1015atoms/cm3以上5×1015atoms/cm3以下であってもよい。
(8) Silicon carbide
(9)上記(6)から(8)のいずれかに係る炭化珪素単結晶10は、アルミニウムを含んでいてもよい。炭化珪素単結晶10におけるアルミニウムの濃度は、1×1014atoms/cm3以上5×1014atoms/cm3以下であってもよい。
(9) Silicon carbide
[本開示の実施形態の詳細]
以下、図面に基づいて本開示の実施形態(以降、本実施形態とも称する)の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。本明細書中の結晶学的記載においては、個別方位を[]、集合方位を<>、個別面を()、集合面を{}でそれぞれ示している。また、負の指数については、結晶学上、”-”(バー)を数字の上に付けることになっているが、本明細書中では、数字の前に負の符号を付けている。
[Details of Embodiments of the Present Disclosure]
Hereinafter, details of an embodiment of the present disclosure (hereinafter also referred to as the present embodiment) will be described based on the drawings. In the drawings below, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In the crystallographic descriptions in this specification, individual orientations are indicated by [], aggregated orientations by <>, individual planes by (), and aggregated planes by {}. Also, for negative exponents, a "-" (bar) is added above the number in terms of crystallography, but in this specification, a negative sign is added before the number.
(炭化珪素単結晶の構成)
まず、本実施形態に係る炭化珪素単結晶の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る炭化珪素単結晶の構成を示す側面模式図である。図1に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10は、第1主面1と、第2主面2と、第1外周面8とを主に有している。第2主面2は、第1主面1と反対側にある。第2主面2は、外側に凸となっている。第1主面1は、たとえば平面である。第1外周面8は、第1主面1および第2主面2の各々に連なっている。本実施形態に係る炭化珪素単結晶10は、略円柱形状である。炭化珪素単結晶10は、たとえば、窒化ガリウム高電子移動度トランジスタ(GaN HEMT:Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)等の高周波デバイスの基板として用いられる。
(Structure of silicon carbide single crystal)
First, the structure of the silicon carbide single crystal according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic side view showing the configuration of a silicon carbide single crystal according to this embodiment. As shown in FIG. 1 , silicon carbide
第1主面1に対して垂直な方向において、炭化珪素単結晶10の厚み(以下、第1厚みH1と称する)は、たとえば30mm以上60mm以下である。第1厚みH1の下限は、特に限定されないが、たとえば35mm以上であってもよいし、40mm以上であってもよい。第1厚みH1の上限は、特に限定されないが、たとえば55mm以下であってもよいし、50mm以下であってもよい。
In a direction perpendicular to first
炭化珪素単結晶は、たとえば六方晶炭化珪素により構成されている。六方晶炭化珪素のポリタイプは、たとえば4Hである。第1主面1は、たとえば{0001}面または{0001}面に対してオフ方向に傾斜した面である。具体的には、第1主面1は、たとえば(000-1)面または(000-1)面に対してオフ方向に傾斜した面であってもよい。オフ方向は、たとえば<11-20>方向である。{0001}面に対する傾斜角(オフ角)は、たとえば8°以下である。
A silicon carbide single crystal is made of, for example, hexagonal silicon carbide. A polytype of hexagonal silicon carbide is, for example, 4H. First
図2は、本実施形態に係る炭化珪素単結晶の構成を示す平面模式図である。図2に示されるように、第1主面1に対して垂直な方向に見て、炭化珪素単結晶10は略円形である。炭化珪素単結晶10の直径(以降、第1直径D1と称する)は、たとえば110mmである。第1直径D1は、たとえば100mm以上である。第1直径D1の下限は、特に限定されないが、たとえば125mm以上であってもよいし、150mm以上であってもよい。第1直径D1の上限は、たとえば200mm以下であってもよい。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of the silicon carbide single crystal according to this embodiment. As shown in FIG. 2 , silicon carbide
炭化珪素単結晶10は、長さが10mm以上であるクラックを含まない。クラックが形成されている面に対して垂直な方向から見て、クラックは細長い形状である。クラックの長手方向の長さは、たとえばクラックの短手方向の長さの3倍以上である。クラックの長さの下限は、特に限定されないが、たとえば5mm以上であってもよいし、1mm以上であってもよい。なお、本明細書において、クラックの長さとは、クラックが形成されている面に対して垂直な方向から見た長手方向の長さを意味している。具体的には、クラックが第1主面に形成されている場合、クラックの長さは、第1主面1に垂直な方向から見たクラックの長手方向の長さである。クラックが第1外周面8に形成されている場合、クラックの長さは、第1外周面8の径方向に沿った方向から見た長さをクラックの長手方向の長さである。
Silicon carbide
炭化珪素単結晶10は、深さが10mm以上であるクラックを含まない。クラックの深さの下限は、特に限定されないが、たとえば5mm以上であってもよいし、1mm以上であってもよい。なお、本明細書において、クラックの深さとは、クラックが形成されている面に対して垂直な方向におけるクラックの深さの最大値を意味している。具体的には、クラックが第1主面に形成されている場合、クラックの深さは、第1主面1に垂直な方向におけるクラックの深さの最大値である。クラックが第1外周面8に形成されている場合、クラックの深さは、第1外周面8の径方向におけるクラックの深さの最大値である。
Silicon carbide
(炭化珪素単結晶の不純物原子の濃度)
炭化珪素単結晶10は、不純物原子を含んでいる。炭化珪素単結晶10は、たとえばn型不純物として窒素を含んでいる。炭化珪素単結晶10における窒素の濃度は、たとえば5×1015atoms/cm3以上1×1016atoms/cm3以下である。炭化珪素単結晶10における窒素の濃度の下限は、特に限定されないが、たとえば6×1015atoms/cm3以上であってもよいし、7×1015atoms/cm3以上であってもよい。炭化珪素単結晶10における窒素の濃度の上限は、特に限定されないが、たとえば9×1015atoms/cm3以下であってもよいし、8×1015atoms/cm3以下であってもよい。
(Concentration of impurity atoms in silicon carbide single crystal)
Silicon carbide
炭化珪素単結晶10は、たとえばp型不純物として硼素を含んでいる。炭化珪素単結晶10における硼素の濃度は、たとえば1×1015atoms/cm3以上5×1015atoms/cm3以下である。炭化珪素単結晶10における硼素の濃度の下限は、特に限定されないが、たとえば1.5×1015atoms/cm3以上であってもよいし、2×1015atoms/cm3以上であってもよい。炭化珪素単結晶10における硼素の濃度の上限は、特に限定されないが、たとえば4.5×1015atoms/cm3以下であってもよいし、4×1015atoms/cm3以下であってもよい。
Silicon carbide
炭化珪素単結晶10は、たとえばp型不純物としてアルミニウムを含んでいる。炭化珪素単結晶10におけるアルミニウムの濃度は、たとえば1×1014atoms/cm3以上5×1014atoms/cm3以下である。炭化珪素単結晶10におけるアルミニウムの濃度の下限は、特に限定されないが、たとえば1.5×1014atoms/cm3以上であってもよいし、2×1014atoms/cm3以上であってもよい。炭化珪素単結晶10におけるアルミニウムの濃度の上限は、特に限定されないが、たとえば4.5×1014atoms/cm3以下であってもよいし、4×1014atoms/cm3以下であってもよい。
Silicon carbide
炭化珪素単結晶10における、n型不純物の濃度とp型不純物の濃度の差の絶対値は、たとえば7×1015atoms/cm3以下である。n型不純物の濃度とp型不純物の濃度の差の絶対値の上限は、特に限定されないが、たとえば6×1015atoms/cm3以下であってもよいし、5×1015atoms/cm3以下であってもよい。なお、炭化珪素単結晶10が2種類以上のn型不純物を含んでいる場合、当該2種類以上のn型不純物の各々の濃度の合計を、n型不純物の濃度とする。同様に、炭化珪素単結晶10が2種類以上のp型不純物を含んでいる場合、当該2種類以上のp型不純物の各々の濃度の合計を、p型不純物の濃度とする。n型不純物の濃度とp型不純物の濃度の差の絶対値が小さくなるにつれて、炭化珪素単結晶10におけるキャリアの濃度が小さくなる。
In silicon carbide
次に、不純物原子の濃度の測定方法について説明する。不純物原子の濃度は、たとえば、二次イオン質量分析法(SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)によって測定される。SIMSにおいては、たとえばCameca社製の二次イオン質量分析装置であるIMS7fを使用することができる。SIMSにおける測定条件は、たとえば、一次イオンがO2 +、一次イオンエネルギーが8keVという測定条件を用いることができる。 Next, a method for measuring the concentration of impurity atoms will be described. The impurity atom concentration is measured, for example, by secondary ion mass spectrometry (SIMS). For SIMS, for example, IMS7f, which is a secondary ion mass spectrometer manufactured by Cameca, can be used. As the measurement conditions in SIMS, for example, the measurement conditions that the primary ions are O 2 + and the primary ion energy is 8 keV can be used.
図3は、不純物原子の濃度の測定位置を示す平面模式図である。炭化珪素単結晶10を第1主面1に平行な方向にスライスすることによって、炭化珪素ウェハ11を作製する。炭化珪素ウェハ11は、第3主面3と、第2外周面9とを有している。第2外周面9は、オリエンテーションフラット部6と、円弧状部7とを有している。円弧状部7は、オリエンテーションフラット部6に連なっている。オリエンテーションフラット部6が延在する方向は、たとえば<11-20>方向である。円弧状部7の中心に位置しており、かつ第3主面3上に位置している点は、中心点41とされる。SIMSによって、中心点41における不純物原子の濃度を測定する。以上のようにして測定した不純物原子の濃度を、炭化珪素単結晶10における不純物原子の濃度とする。
FIG. 3 is a schematic plan view showing measurement positions of impurity atom concentrations.
(炭化珪素単結晶の電気抵抗率)
本実施形態に係る炭化珪素単結晶10は半絶縁性である。具体的には、炭化珪素単結晶10の電気抵抗率は、1×107Ωcm以上である。炭化珪素単結晶10の電気抵抗率の下限は、特に限定されないが、たとえば1×108Ωcm以上であってもよいし、1×109Ωcm以上であってもよいし、1×1010Ωcm以上であってもよい。炭化珪素単結晶10の電気抵抗率の上限は、たとえば1×1012Ωcm以下であってもよい。
(Electrical resistivity of silicon carbide single crystal)
Silicon carbide
次に、電気抵抗率の測定方法について説明する。電気抵抗率は、たとえば、Semimap社製の電気抵抗率測定装置であるCOREMA-WTを用いて測定可能である。具体的には、電極を用いて、被測定物に接触することなく電圧を印加する。これによって、被測定物における電荷は、時間の経過とともに大きくなる。被測定物における電圧を印加された部分の電荷を測定する。具体的には、電圧を印加した直後における被測定物の電荷と、電圧を印加してから一定時間経過した時点における被測定物の電荷との各々を測定する。さらに、被測定物における電圧を印加された部分の電荷の緩和時間を測定する。これによって、被測定物の電気抵抗率が測定される。電気抵抗率の測定における測定条件は、たとえば被測定物に印加する電圧が5.0Vという測定条件を用いることができる。 Next, a method for measuring electrical resistivity will be described. The electrical resistivity can be measured using, for example, COREMA-WT, an electrical resistivity measuring device manufactured by Semimap. Specifically, an electrode is used to apply a voltage without contacting the object to be measured. As a result, the charge on the object to be measured increases over time. Measure the charge of the part to which the voltage is applied in the device under test. Specifically, the charge of the object to be measured immediately after the voltage is applied and the charge of the object to be measured after a certain period of time has passed since the voltage is applied are measured. Furthermore, the relaxation time of the electric charge of the part to which the voltage is applied in the object to be measured is measured. Thereby, the electrical resistivity of the object to be measured is measured. As the measurement condition for the measurement of electrical resistivity, for example, the measurement condition that the voltage applied to the object to be measured is 5.0 V can be used.
図4は、電気抵抗率の測定位置を示す平面模式図である。炭化珪素単結晶10を用いて作製された炭化珪素ウェハ11の第3主面3上において、電気抵抗率を計測する。図4に示されるように、複数の測定点42が第3主面3の上に位置している。複数の測定点42は、たとえば6mmの間隔で格子状に位置している。複数の測定点42の数は、たとえば200個である。複数の測定点42の各々における電気抵抗率の値の平均値を、炭化珪素単結晶10の電気抵抗率とする。
FIG. 4 is a schematic plan view showing measurement positions of electrical resistivity. Electrical resistivity is measured on third
(炭化珪素単結晶の製造装置)
次に、本実施形態に係る炭化珪素単結晶の製造装置の構成について説明する。
(Silicon carbide single crystal manufacturing apparatus)
Next, the configuration of the silicon carbide single crystal manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described.
図5は、本実施形態に係る炭化珪素単結晶の製造装置の構成を示す一部断面模式図である。図5に示されるように、炭化珪素単結晶の製造装置100は、坩堝30と、誘導加熱コイル13とを主に有している。坩堝30は、収容部32と、蓋部31とを有している。蓋部31は、収容部32上に位置している。誘導加熱コイル13は、収容部32の外周を取り囲むように位置している。誘導加熱コイル13に電力が供給されることにより、坩堝30が加熱される。坩堝30内の雰囲気ガスの圧力はたとえば90kPa程度に維持される。雰囲気ガスは、たとえばアルゴンガス、ヘリウムガスまたは窒素ガスなどの不活性ガスを含んでいる。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of the silicon carbide single crystal manufacturing apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 5 , silicon carbide single
(炭化珪素単結晶の製造方法)
次に、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法について説明する。
(Method for producing silicon carbide single crystal)
Next, a method for manufacturing silicon carbide
図5に示されるように、炭化珪素結晶20が収容部32に配置される。炭化珪素結晶20は、たとえば昇華法を用いて作製される。炭化珪素結晶20は、ドーパントが積極的に供給されることなく作製されてもよい。別の観点から言えば、炭化珪素結晶20は、不可避の不純物が含まれていてもよい。炭化珪素結晶20が収容部32に配置されるとき、炭化珪素結晶20の温度は室温(たとえば27℃)であってもよい。炭化珪素結晶20が収容部32に配置されるとき、炭化珪素結晶20の電気抵抗率は、たとえば1×104Ωcm以下である。言い換えれば、炭化珪素結晶20が収容部32に配置されるとき、炭化珪素結晶20は半絶縁性ではない。
As shown in FIG. 5 ,
炭化珪素結晶20は、第4主面4と、第5主面5とを有している。第5主面5は、第4主面4の反対側にある。第4主面4は、収容部32に接している。第4主面4は、たとえば{0001}面または{0001}面に対してオフ方向に傾斜した面である。第5主面5は、蓋部31に対向するように配置される。
炭化珪素結晶20の直径(以降、第2直径D2と称する)は、たとえば110mmである。第2直径D2は、たとえば100mm以上である。第2直径D2の下限は、特に限定されないが、たとえば125mm以上であってもよいし、150mm以上であってもよい。第2直径D2の上限は、たとえば200mm以下であってもよい。
炭化珪素結晶20の厚み(以降、第2厚みH2と称する)は、たとえば30mmである。第2厚みH2は、たとえば30mm以上60mm以下である。第2厚みH2の下限は、特に限定されないが、たとえば35mm以上であってもよいし、40mm以上であってもよい。第2厚みH2の上限は、特に限定されないが、たとえば55mm以下であってもよいし、50mm以下であってもよい。
図6は、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法を概略的に示すフロー図である。図6に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法は、加熱処理工程(S10)と、第1冷却工程(S20)と、第2冷却工程(S30)とを主に有している。
FIG. 6 is a flow diagram schematically showing a method for manufacturing silicon carbide
図7は、温度と経過時間の関係を示す模式図である。図7において、縦軸は温度を示し、横軸は経過時間を示している。図7において、第1グラフG1および第2グラフG2の各々は、経過時間に対する炭化珪素結晶20の温度の変化を示している。第1グラフG1は、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法における温度の変化を示している。第2グラフG2は、比較例に係る炭化珪素単結晶10の製造方法における温度の変化を示している。比較例に係る炭化珪素単結晶10の製造方法の詳細は後述する。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the relationship between temperature and elapsed time. In FIG. 7, the vertical axis indicates temperature and the horizontal axis indicates elapsed time. In FIG. 7, each of a first graph G1 and a second graph G2 shows changes in temperature of
図8は、電力と経過時間の関係を示す模式図である。図8において、縦軸は電力を示し、横軸は経過時間を示している。図8において、第3グラフG3および第4グラフG4の各々は、経過時間に対する供給電力の変化を示している。なお、本明細書において供給電力とは、誘導加熱コイル13に供給される電力を意味している。第3グラフG3は、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法における電力の変化を示している。図8において、第4グラフG4は、比較例に係る炭化珪素単結晶10の製造方法における電力の変化を示している。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between power and elapsed time. In FIG. 8, the vertical axis indicates power and the horizontal axis indicates elapsed time. In FIG. 8, each of a third graph G3 and a fourth graph G4 shows changes in supplied power with respect to elapsed time. In this specification, the power supplied means the power supplied to the
図7中の第1グラフG1に示されるように、加熱処理工程(S10)において、第1時点T1から第2時点T2にかけて、坩堝30の内部において、炭化珪素結晶20の温度が第1温度C1まで上昇される。
As shown in the first graph G1 in FIG. 7, in the heat treatment step (S10), from the first time T1 to the second time T2, the temperature of the
第1温度C1は、たとえば2550℃である。第1温度C1は、2000℃以上である。第1温度C1の下限は、特に限定されないが、たとえば2300℃以上であってもよいし、2400℃以上であってもよいし、2500℃以上であってもよい。第1温度C1は、たとえば2600℃以下である。第1温度C1の上限は、特に限定されないが、たとえば2580℃以下であってもよいし、2560℃以下であってもよい。 The first temperature C1 is 2550° C., for example. The first temperature C1 is 2000° C. or higher. The lower limit of the first temperature C1 is not particularly limited, but may be, for example, 2300° C. or higher, 2400° C. or higher, or 2500° C. or higher. The first temperature C1 is, for example, 2600° C. or lower. Although the upper limit of the first temperature C1 is not particularly limited, it may be, for example, 2580° C. or lower or 2560° C. or lower.
図8中の第3グラフG3に示されるように、加熱処理工程(S10)において、第1時点T1から第2時点T2にかけて、誘導加熱コイル13に電力が供給される。第1時点T1以前において、誘導加熱コイル13に電力が供給されていてもよい。言い換えれば、第1時点T1以前において、炭化珪素結晶20が加熱されていても良い。加熱処理工程(S10)において、供給電力は、第1電力E1を中心にして時間経過とともに上下してもよい。言い換えれば、加熱処理工程(S10)において、供給電力は、実質的に第1電力E1である。第1電力E1は、たとえば28kWである。加熱処理工程(S10)において、供給電力は、たとえば20kW以上35kW以下の範囲内で上下する。
As shown in the third graph G3 in FIG. 8, in the heat treatment step (S10), power is supplied to the
第1時点T1から第2時点T2までの時間は、たとえば5分である。言い換えれば、炭化珪素結晶20は、たとえば5分間、加熱処理される。以上のように、加熱処理工程(S10)において、炭化珪素結晶20は、第1温度C1まで加熱される。
The time from the first time point T1 to the second time point T2 is, for example, 5 minutes. In other words,
次に、第1冷却工程(S20)が実施される。図7中の第1グラフG1に示されるように、第1冷却工程(S20)において、第2時点T2から第3時点T3にかけて炭化珪素結晶20が第1温度C1から第2温度C2まで冷却される。
Next, a first cooling step (S20) is performed. As shown in the first graph G1 in FIG. 7, in the first cooling step (S20),
第2温度C2は、たとえば1370℃である。第2温度C2は、1300℃以上1500℃以下である。第2温度C2の下限は、特に限定されないが、たとえば1325℃以上であってもよいし、1350℃以上であってもよい。第2温度C2の上限は、特に限定されないが、たとえば1475℃以下であってもよいし、1450℃以下であってもよい。 The second temperature C2 is 1370° C., for example. The second temperature C2 is 1300° C. or higher and 1500° C. or lower. Although the lower limit of the second temperature C2 is not particularly limited, it may be, for example, 1325° C. or higher, or 1350° C. or higher. Although the upper limit of the second temperature C2 is not particularly limited, it may be, for example, 1475° C. or lower or 1450° C. or lower.
第2温度C2以上第1温度C1以下の温度域における炭化珪素結晶20の冷却速度を第1冷却速度とする。第1冷却速度は、たとえば91℃/分である。第1冷却速度は、50℃/分より大きい。言い換えれば、第1冷却工程(S20)における炭化珪素結晶20の冷却速度は、50℃/分より大きい。第1冷却速度は、第1温度C1から第2温度C2を差し引いた温度を、第2時点T2から第3時点T3までの時間で割った値とする。第1冷却速度の下限は、特に限定されないが、たとえば65℃/分以上であってもよいし、80℃/分以上であってもよい。第1冷却速度は、たとえば135℃/分以下である。第1冷却速度の上限は、特に限定されないが、たとえば120℃/分以下であってもよいし、105℃/分以下であってもよい。
A cooling rate of the
図8中の第3グラフG3に示されるように、第1冷却工程(S20)において、第2時点T2から第3時点T3にかけて、誘導加熱コイル13への電力の供給が停止される。このため、伝熱によって炭化珪素結晶20が冷却される。第1冷却工程(S20)において、供給電力は0kWであってもよい。
As shown in the third graph G3 in FIG. 8, the power supply to the
第2時点T2から第3時点T3までの時間は、たとえば13分である。言い換えれば、第1冷却工程(S20)において、炭化珪素結晶20は、たとえば13分間、第1冷却速度で冷却される。以上のように、第1冷却工程(S20)において、炭化珪素結晶20は、第1温度C1から第2温度C2まで第1冷却速度で冷却される。
The time from the second time T2 to the third time T3 is, for example, 13 minutes. In other words, in the first cooling step (S20),
次に、第2冷却工程(S30)が実施される。図7中の第1グラフG1に示されるように、第2冷却工程(S30)において、第3時点T3から第4時点T4にかけて炭化珪素結晶20が第2温度C2から第3温度C3まで冷却される。第3温度C3は、たとえば1000℃である。第3温度C3は、900℃以上1100℃以下である。第3温度C3の下限は、特に限定されないが、たとえば925℃以上であってもよいし、950℃以上であってもよい。第3温度C3の上限は、特に限定されないが、たとえば1075℃以下であってもよいし、1050℃以下であってもよい。
Next, a second cooling step (S30) is performed. As shown in the first graph G1 in FIG. 7, in the second cooling step (S30),
炭化珪素結晶20の温度が第3温度C3以上第2温度C2未満の温度域における炭化珪素結晶20の冷却速度を第2冷却速度とする。第2冷却速度は、たとえば6℃/分である。第2冷却速度は、20℃/分以下である。言い換えれば、第2冷却工程(S30)における炭化珪素結晶20の冷却速度は、20℃/分以下である。第2冷却速度は、第2温度C2から第3温度C3を差し引いた温度を、第3時点T3から第4時点T4までの時間で割った値とする。第2冷却速度の上限は、特に限定されないが、たとえば15℃/分以下であってもよいし、10℃/分以下であってもよい。
A cooling rate of
図8中の第3グラフG3に示されるように、第2冷却工程(S30)において、第3時点T3から第4時点T4にかけて、誘導加熱コイル13へ電力が供給される。第2冷却工程(S30)において、誘導加熱コイル13は、炭化珪素結晶20を加熱することによって、炭化珪素結晶20の冷却速度を小さくする。
As shown in the third graph G3 in FIG. 8, electric power is supplied to the
供給電力は、炭化珪素結晶20の冷却速度が第2冷却速度となるように制御される。具体的には、製造装置100は、炭化珪素結晶20の温度を測定する。製造装置100は、測定した炭化珪素結晶20の温度を基に、供給電力を制御する。このため、供給電力は、時間経過とともに上下する。炭化珪素結晶20の温度が低くなるにつれて、供給電力は実質的に小さくなる。具体的には、第2冷却工程(S30)において、供給電力は、上下しつつ、実質的に第2電力E2から第3電力E3へ減少する。
Power supply is controlled such that the cooling rate of
第2電力E2はたとえば10kWである。第3電力E3はたとえば5kWである。第2電力E2は、たとえば第1電力E1の半分以下である。言い換えれば、第2冷却工程(S30)における供給電力は、加熱処理工程(S10)における供給電力と比較して、たとえば実質的に半分以下である。第2冷却工程(S30)において、供給電力は、たとえば1分ごとに実質的に0.1kWずつ減少する。第2冷却工程(S30)において、供給電力は、たとえば15kW以下である。 The second power E2 is, for example, 10 kW. The third electric power E3 is, for example, 5 kW. The second power E2 is, for example, less than half the first power E1. In other words, the power supplied in the second cooling step (S30) is, for example, substantially half or less of the power supplied in the heat treatment step (S10). In the second cooling step (S30), the supplied power is reduced substantially by 0.1 kW every minute, for example. In the second cooling step (S30), the supplied power is, for example, 15 kW or less.
第3時点T3から第4時点T4までの時間は、たとえば52分である。言い換えれば、第2冷却工程(S30)において、炭化珪素結晶20は、たとえば52分間、第2冷却速度で冷却される。第3時点T3から第4時点T4までの時間は、第2時点T2から第3時点T3までの時間よりも長い。言い換えれば、炭化珪素結晶20を第2冷却速度で冷却する時間は、炭化珪素結晶20を第1冷却速度で冷却する時間よりも長い。第3時点T3から第4時点T4までの時間は、第2時点T2から第3時点T3までの時間の、たとえば3倍以上である。以上のように、第2冷却工程(S30)において、炭化珪素結晶20は、第2温度C2から第3温度C3まで第2冷却速度で冷却される。
The time from the third time T3 to the fourth time T4 is, for example, 52 minutes. In other words, in the second cooling step (S30),
第2冷却工程(S30)後、炭化珪素結晶20は、第3温度C3から27℃まで冷却される。言い換えれば、第2冷却工程(S30)後、炭化珪素結晶20は、第3温度C3から室温まで冷却される。第3温度C3から27℃まで冷却された炭化珪素結晶20の電気抵抗率は、1×107Ωcm以上である。炭化珪素結晶20の電気抵抗率の下限は、特に限定されないが、たとえば1×108Ωcm以上であってもよいし、1×109Ωcm以上であってもよいし、1×1010Ωcm以上であってもよい。炭化珪素結晶20の電気抵抗率の上限は、たとえば1×1012Ωcm以下であってもよい。言い換えれば、第2冷却工程(S30)後、第3温度C3から27℃まで冷却された炭化珪素結晶20は半絶縁性である。
After the second cooling step (S30),
以上のように、炭化珪素単結晶10が作製される。炭化珪素結晶20の第4主面4は、炭化珪素単結晶10の第1主面1に対応している。炭化珪素結晶20の第5主面5は、炭化珪素単結晶10の第2主面2に対応している。
As described above, silicon carbide
(作用効果)
次に、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10および炭化珪素単結晶10の製造方法の作用効果について説明する。
(Effect)
Next, the effects of silicon carbide
炭化珪素結晶20を2000℃以上の温度まで加熱した後に、炭化珪素結晶20を30℃/分以上150℃/分以下の冷却速度で冷却することにより、作製された炭化珪素単結晶10における電気抵抗率が高まる。しかしながら、炭化珪素結晶20を30℃/分以上150℃/分以下の冷却速度で冷却することによって、作製された炭化珪素単結晶10においてクラックが発生することがあった。具体的には、図7中の第2グラフG2および図8中の第4グラフG4に示されるように、加熱処理工程(S10)後において、誘導加熱コイル13への電力の供給を停止し、第1温度C1から第3温度C3にかけて炭化珪素結晶20を冷却することによって、作製された炭化珪素単結晶10においてクラックが発生することがあった。
Electric resistance in silicon carbide
発明者は、上記現象の原因を詳細に調査した結果、たとえば第2直径D2が100mm以上である場合、または、第2厚みH2が30mm以上である場合に、炭化珪素結晶20を急冷すると、上記現象が発生することを見出した。なお、本明細書において、急冷とは、誘導加熱コイル13への電力の供給を停止して、伝熱によって炭化珪素結晶20を冷却することを意味している。炭化珪素結晶20が冷却される過程において、最初に炭化珪素結晶20の表面の温度が低下する。その後、炭化珪素結晶20の中心部の熱が表面に伝わって、炭化珪素結晶20の中心部の温度が低下する。このため、炭化珪素結晶20が冷却される過程において、炭化珪素結晶20の表面と中心部との間の温度差が生じる。第2直径D2または第2厚みH2が大きいほど、炭化珪素結晶20の中心部の熱が表面に伝わりにくくなる。このため、炭化珪素結晶20の表面と中心部との間における温度差は大きくなる。炭化珪素結晶20の表面と中心部との間における温度差が大きいほど、炭化珪素結晶20に生じる熱応力は大きくなる。このため、第2直径D2が100mm以上である場合、または第2厚みH2が30mm以上である場合に、急冷することによって炭化珪素結晶20に大きな熱応力が生じ、クラックが発生したと考えられる。
As a result of detailed investigation of the cause of the above phenomenon, the inventors found that, for example, when the second diameter D2 is 100 mm or more, or the second thickness H2 is 30 mm or more, if the
発明者は、クラックが発生する原因について鋭意検討を行った結果、以下の知見を得て、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法を見出した。具体的には、第3温度C3以上第2温度C2未満の温度域において、炭化珪素結晶20を急冷することによって、クラックが発生することが判明した。第2温度C2以上の温度域において、炭化珪素結晶20は熱応力によって塑性変形するため、クラックの発生は抑制される。一方で、第2温度C2未満の温度域において、炭化珪素結晶20はほとんど塑性変形しないため、クラックの発生が促進される。また、第3温度C3未満の温度域において、炭化珪素結晶20と外気との間の温度差は比較的小さくなる。これによって、炭化珪素結晶20を急冷する場合であっても、冷却速度は比較的小さくなるため、クラックの発生は抑制される。一方で、第3温度C3以上の温度域において、炭化珪素結晶20を急冷する場合における冷却速度は、比較的大きくなるため、クラックの発生が促進される。このため、第3温度C3以上第2温度C2未満の温度域において、炭化珪素結晶20を急冷することによって、クラックが発生したと考えられる。
As a result of intensive studies on the cause of crack generation, the inventor obtained the following knowledge and found a method for manufacturing silicon carbide
さらに、発明者は、第2温度C2以上第1温度C1以下の温度域において、炭化珪素結晶20を急冷することによって、炭化珪素結晶20の電気抵抗率が十分に上昇することを見出した。言い換えれば、第2温度C2未満の温度域における急冷は、炭化珪素結晶20の電気抵抗率への影響が小さいことを見出した。炭化珪素結晶20の温度が第1温度C1まで上昇すると、炭素空孔等の真性欠陥が形成される。真性欠陥は、炭化珪素結晶20中のキャリアを捕らえる。このため、炭化珪素結晶20の電気抵抗率が上昇する。第2温度C2以上第1温度C1以下の温度域においては、炭化珪素結晶20中の原子が高いエネルギーを有している。このため、第2温度C2以上第1温度C1以下の温度域において、炭化珪素結晶20をゆっくりと冷却する場合、真性欠陥の回復が促進される。真性欠陥が回復すると、炭化珪素結晶20の電気抵抗率は低下する。一方で、炭化珪素結晶20を急冷する場合、炭化珪素結晶20の温度が第2温度C2以上第1温度C1以下の温度域である時間が短くなる。このため、真性欠陥の回復が抑制される。この結果、炭化珪素結晶20を急冷していない場合と比較して、炭化珪素結晶20の電気抵抗率が上昇すると考えられる。一方で、第2温度C2未満の温度域においては、炭化珪素結晶20中の原子が有するエネルギーが低いため、真性欠陥の回復は抑制される。このため、第2温度C2未満の温度域においては、炭化珪素結晶20の電気抵抗率の低下は抑制される。この結果、第2温度C2未満の温度域においては、急冷が電気抵抗率へ与える影響は小さくなったと考えられる。
Furthermore, the inventors found that the electrical resistivity of
上記知見に基づき、発明者は、第2温度C2において炭化珪素結晶20の冷却速度を切り替えることにより、炭化珪素結晶20の電気抵抗率を上昇させつつ、クラックの発生を抑制することに着想した。
Based on the above findings, the inventor has conceived of suppressing the occurrence of cracks while increasing the electrical resistivity of
本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、炭化珪素結晶20は、第1温度C1まで加熱処理された後、第1温度C1から第2温度C2まで第1冷却速度で冷却される。炭化珪素結晶20は、第2温度C2から第3温度C3まで第2冷却速度で冷却される。第1冷却速度は、50℃/分より大きい。第2冷却速度は、20℃/分以下である。第1温度C1は、2000℃以上である。第2温度C2は、1300℃以上1500℃以下である。第3温度C3は、900℃以上1100℃以下である。これにより、炭化珪素単結晶10の電気抵抗率を高めつつ、炭化珪素単結晶10におけるクラックの発生を抑制することができる。
According to the method for manufacturing silicon carbide
さらに本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、第1冷却速度は、80℃/分以上であってもよい。これによって、より効果的に炭化珪素単結晶10の電気抵抗率を高めることができる。
Furthermore, according to the method for manufacturing silicon carbide
さらに本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、第2冷却速度は、10℃/分以下であってもよい。これによって、より効果的に炭化珪素単結晶10におけるクラックの発生を抑制することができる。
Furthermore, according to the method for manufacturing silicon carbide
さらに本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、炭化珪素結晶20の直径は、100mm以上である。また、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の直径は、100mm以上である。このように、大口径である炭化珪素単結晶10においても、クラックの発生を抑制することができる。
Furthermore, according to the method for manufacturing silicon carbide
さらに本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の製造方法によれば、炭化珪素結晶20の厚みは、30mm以上である。また、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10の厚みは、30mm以上である。このように、厚い炭化珪素単結晶10においても、クラックの発生を抑制することができる。
Further, according to the method for manufacturing silicon carbide
さらに本実施形態に係る炭化珪素単結晶10は、長さが10mm以上のクラックを含まない。これにより、本実施形態に係る炭化珪素単結晶10を用いて作成される炭化珪素半導体デバイスの信頼性を向上することができる。
Furthermore, silicon carbide
さらに本実施形態に係る炭化珪素単結晶10によれば、n型不純物の濃度とp型不純物の濃度の差の絶対値は、たとえば7×1015atoms/cm3以下である。このため、炭化珪素単結晶10における自由電子または正孔の濃度は小さくなる。これによって、炭化珪素単結晶10の電気抵抗率をより効果的に高めることができる。
Furthermore, according to silicon carbide
(実施例)
(サンプル準備)
次に、サンプルを用いた試験について説明する。まず、サンプル1からサンプル10に係る炭化珪素単結晶10が準備された。サンプル1、サンプル6、サンプル8およびサンプル10は、比較例である。サンプル2からサンプル5、サンプル7およびサンプル9は、実施例である。サンプル1からサンプル10に係る炭化珪素単結晶10は、上記の本実施形態に係る製造方法を用いて作製された。サンプル1からサンプル10に係る炭化珪素単結晶10の作製において、第1温度C1は2550℃とされた。第3温度C3は1000℃とされた。第2直径D2は110mmとされた。第2厚みH2は30mmとされた。坩堝30内の雰囲気ガスの圧力は90kPaとされた。
(Example)
(Sample preparation)
Next, a test using samples will be described. First, silicon carbide
表1に示されるように、サンプル1からサンプル6に係る炭化珪素単結晶10の作製においては、第2温度C2が1600℃から1200℃の間で変化された。第1冷却工程(S20)において、炭化珪素結晶20の温度が低くなるにつれて、冷却速度は遅くなる。このため、サンプル1からサンプル6において、第2温度C2が変化されたことによって、第1冷却速度も変化された。言い換えれば、サンプル1からサンプル6において、第1冷却工程(S20)における供給電力は0kWとされた。サンプル4、サンプル7およびサンプル8に係る炭化珪素単結晶10の作製においては、第1冷却工程(S20)における供給電力を制御することによって、第1冷却速度が91℃/分から50℃/分の間で変化された。サンプル4、サンプル9およびサンプル10に係る炭化珪素単結晶10の作製においては、第2冷却速度が6℃/分から25℃/分の間で変化された。
As shown in Table 1, in manufacturing silicon carbide
(測定方法)
全てのサンプルにおいて、電気抵抗率が測定され、クラックの有無が確認された。具体的には、全てのサンプルにおいて炭化珪素ウェハ11が作製され、電気抵抗率が測定された。図4に示されるように、炭化珪素ウェハ11の第3主面3上に位置している複数の測定点42において、電気抵抗率が測定された。複数の測定点42の数は200個である。隣り合う測定点42の間隔は6mmとされた。複数の測定点42における電気抵抗率の平均値が炭化珪素ウェハ11の電気抵抗率とされた。クラックの特定は、目視によって行われた。クラックが形成されている面に対して垂直な方向から見た長さが10mm以上である亀裂がクラックとして特定された。
(Measuring method)
All the samples were measured for electrical resistivity and checked for cracks. Specifically,
(測定結果) (Measurement result)
サンプル1からサンプル6において、電気抵抗率を比較すると、第2温度C2が1500℃を超える場合において、電気抵抗率が1×107Ωcmより小さくなることが確かめられた。一方で、サンプル1からサンプル6において、クラックの有無を比較すると、第2温度C2が1300℃より小さい場合において、クラックの発生が確かめられた。
Comparing the electrical resistivities of
サンプル4、サンプル7およびサンプル8において、電気抵抗率を比較すると、第1冷却速度が50℃/分以下の場合において、電気抵抗率が1×107Ωcmより小さくなることが認められた。
Comparing the electrical resistivities of
サンプル4、サンプル9およびサンプル10において、クラックの有無を比較すると、第2冷却速度が20℃/分を超える場合において、クラックの発生が確かめられた。
Comparing the presence or absence of cracks in
電気抵抗率を1×107Ωcm以上に高めつつ、クラックの発生を抑制するためには、第2温度は1300℃以上1500℃以下とし、かつ、第1冷却速度は50℃/分より大きくし、かつ、第2冷却速度は20℃/分以下とすることが望ましいことが確認された。 In order to suppress the occurrence of cracks while increasing the electrical resistivity to 1×10 7 Ωcm or more, the second temperature should be 1300° C. or higher and 1500° C. or lower, and the first cooling rate should be higher than 50° C./min. Moreover, it was confirmed that the second cooling rate is preferably 20° C./min or less.
今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and examples disclosed this time are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above-described embodiments, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
1 第1主面
2 第2主面
3 第3主面
4 第4主面
5 第5主面
6 オリエンテーションフラット部
7 円弧状部
8 第1外周面
9 第2外周面
10 炭化珪素単結晶
11 炭化珪素ウェハ
13 誘導加熱コイル
20 炭化珪素結晶
30 坩堝
31 蓋部
32 収容部
41 中心点
42 測定点
100 製造装置
C1 第1温度
C2 第2温度
C3 第3温度
D1 第1直径
D2 第2直径
E1 第1電力
E2 第2電力
E3 第3電力
G1 第1グラフ
G2 第2グラフ
G3 第3グラフ
G4 第4グラフ
H1 第1厚み
H2 第2厚み
T1 第1時点
T2 第2時点
T3 第3時点
T4 第4時点
1 First
Claims (9)
前記第1温度まで炭化珪素結晶を加熱処理する工程後、前記第1温度から第2温度まで第1冷却速度で前記炭化珪素結晶を冷却する工程と、
前記第2温度から第3温度まで第2冷却速度で前記炭化珪素結晶を冷却する工程とを備え、
前記第1冷却速度は、50℃/分より大きく、
前記第2冷却速度は、20℃/分以下であり、
前記第1温度は、2000℃以上であり、
前記第2温度は、1300℃以上1500℃以下であり、
前記第3温度は、900℃以上1100℃以下であり、
前記第3温度から27℃まで冷却された前記炭化珪素結晶の電気抵抗率は、1×107Ωcm以上である、炭化珪素単結晶の製造方法。 heat-treating the silicon carbide crystal to a first temperature;
cooling the silicon carbide crystal from the first temperature to the second temperature at a first cooling rate after the step of heat-treating the silicon carbide crystal to the first temperature;
cooling the silicon carbide crystal from the second temperature to the third temperature at a second cooling rate;
wherein the first cooling rate is greater than 50°C/min;
The second cooling rate is 20° C./min or less,
The first temperature is 2000° C. or higher,
the second temperature is 1300° C. or higher and 1500° C. or lower;
the third temperature is 900° C. or higher and 1100° C. or lower;
The method for producing a silicon carbide single crystal, wherein the silicon carbide crystal cooled from the third temperature to 27° C. has an electrical resistivity of 1×10 7 Ωcm or more.
厚みは、30mm以上であり、
電気抵抗率は、1×107Ωcm以上であり、
長さが10mm以上であるクラックを含まない、炭化珪素単結晶。 The diameter is 100 mm or more,
The thickness is 30 mm or more,
The electrical resistivity is 1×10 7 Ωcm or more,
A silicon carbide single crystal containing no cracks having a length of 10 mm or more.
窒素の濃度は、5×1015atoms/cm3以上1×1016atoms/cm3以下である、請求項6に記載の炭化珪素単結晶。 containing nitrogen,
The silicon carbide single crystal according to claim 6, wherein the concentration of nitrogen is 5 x 1015 atoms/cm3 or more and 1 x 1016 atoms/ cm3 or less.
硼素の濃度は、1×1015atoms/cm3以上5×1015atoms/cm3以下である、請求項6または請求項7に記載の炭化珪素単結晶。 containing boron,
8. The silicon carbide single crystal according to claim 6, wherein the concentration of boron is 1×10 15 atoms/cm 3 or more and 5×10 15 atoms/cm 3 or less.
アルミニウムの濃度は、1×1014atoms/cm3以上5×1014atoms/cm3以下である、請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の炭化珪素単結晶。 contains aluminium,
The silicon carbide single crystal according to any one of claims 6 to 8, wherein the concentration of aluminum is 1 x 1014 atoms/ cm3 or more and 5 x 1014 atoms/ cm3 or less.
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