JP5641535B2 - 炭化珪素単結晶の製造方法 - Google Patents
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Description
そして、アライメントマークに基づいてc軸方向に貫通する欠陥が生じない部位を確実に特定することができる。
炭化珪素単結晶基板、もしくは、基板上に基板と同一の結晶型のエピタキシャル膜を成長させた炭化珪素単結晶基板を用意する。ウエハ状の炭化珪素単結晶基板を切り出すインゴットの製法や、エピタキシャル膜の成長方法としては、既に各種の方法が開発、実用化され、市販されており、そのいずれの方法を用いて炭化珪素単結晶ウエハを用意してもよい。
図1に示したように、炭化珪素単結晶ウエハ1上に、半導体プロセスで用いられるリソグラフィーによって、80°以下、好ましくは60°以下の傾斜角αの傾斜面2aを保った凸断面状のストライプ2を形成する。即ち、炭化珪素単結晶ウエハ1上にマスクを形成し、マスクをパターニング後、開口部である炭化珪素単結晶ウエハ1の表面をエッチングする。
ストライプ2を形成した後の新たな炭化珪素単結晶層の結晶成長は、炭化珪素単結晶ウエハと同じ結晶型の単結晶成長を行うため、気相成長法もしくは昇華法を用いる。ストライプ2の場合、図3に示したように、ストライプ2を形成した後の新たな炭化珪素単結晶層の結晶成長によって、炭化珪素単結晶ウエハ1内の貫通らせん転位4は、ストライプ2の傾斜面2aを貫通する。傾斜面2aを貫通した貫通らせん転位4は基底面方向の欠陥4aに構造転換され、行き場が失われてc軸方向に貫通する貫通らせん転位4と同方向に伝播し、ストライプ2上にc軸方向に貫通らせん転位4が貫通しない部位x1を特定することができる。貫通らせん転位4が貫通しない部位x1は、アライメントマーク24を目印にして位置が特定される。
2 ストライプ
3 平面
4 貫通らせん転位
21 炭化珪素単結晶ウエハ部材
23 凹縁部
24 アライメントマーク
31、41 第2ストライプ
32 第2平面
36 溝凹部
37、52 溝間隔部
51 溝ストライプ
Claims (11)
- 基底面(0001)より80°以下の傾斜角を保って延びる傾斜面を備えたストライプの凸断面を有し、前記ストライプの上に炭化珪素層を新たに成長させた際に、c軸方向に貫通する転位をストライプの部位でc軸に対して交差する方向の欠陥に変換させることで、ストライプ上の成長面をc軸方向に貫通する欠陥の密度が低い領域とし、
目印となるアライメントマークを基に、c軸方向に貫通する欠陥が生じない部位を特定する
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記ストライプは間隔をあけて複数配され、複数の前記ストライプの間には間隔部が介在している
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項2に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記ストライプの上に炭化珪素層を新たに成長させることで、間隔部の部位の上に基底面(0001)より80°以下の傾斜角を保って延びる傾斜面を備えた第2ストライプの凸断面を形成し、
前記第2ストライプ上の成長面をc軸方向に貫通する欠陥の密度が低い領域とする
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項3に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記第2ストライプの前記傾斜角は、前記ストライプの前記傾斜角よりも小さい角度に設定されている
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項3もしくは請求項4に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記第2ストライプは間隔をあけて複数配され、複数の前記第2ストライプの間には第2間隔部が介在している
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項1に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記ストライプの上に炭化珪素層を新たに成長させることで、基底面(0001)より80°以下の傾斜角を保って延びる一対の凹傾斜面及び溝間隔部を備えた溝凹部を形成し、
凹傾斜面上の成長面をc軸方向に貫通する欠陥の密度が低い領域とする
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 基底面(0001)より80°以下の傾斜角を保って延びる傾斜面を備えた溝ストライプの凹断面を有し、前記溝ストライプは間隔をあけて複数配され、複数の前記溝ストライプの間には溝間隔部が介在し、
前記ストライプの上に炭化珪素層を新たに成長させることで、基底面(0001)より80°以下の傾斜角を保って延びる傾斜面を備えた第2ストライプの凸断面を前記溝間隔部に対応して形成し、前記第2ストライプは間隔をあけて複数配され、複数の前記第2ストライプの間には前記溝ストライプに対応して第2間隔部が介在し、
前記第2ストライプ上の成長面をc軸方向に貫通する欠陥の密度が低い領域とする
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項7に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
目印となるアライメントマークを基に、c軸方向に貫通する欠陥が生じない部位を特定する
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記間隔部の目印となる間隔アライメントマークを基に、前記間隔部の部位を特定する
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項6もしくは請求項7に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
前記溝間隔部の目印となる溝間隔アライメントマークを基に、前記溝間隔部の部位を特定する
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の炭化珪素単結晶の製造方法において、
結晶成長主面が、前記基底面(0001)より10°以下の傾斜角を有している
ことを特徴とする炭化珪素単結晶の製造方法。
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