KR20060052942A - 수소 함유 주위 분위기 중에서의 승화 성장에 의한 실리콘카바이드 결정 내 질소 함량의 감소 방법 - Google Patents

수소 함유 주위 분위기 중에서의 승화 성장에 의한 실리콘카바이드 결정 내 질소 함량의 감소 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실리콘 카바이드 결정 중의 질소 함량을 제어하는 방법, 특히, 실리콘 카바이드의 승화 성장 중에 질소의 배합량을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따르면, 상기 성장 체임버의 주위 분위기 중의 수소 농도를 제어함으로써, 성장중인 실리콘 카바이드 결정 내로 배합되는 질소의 양을 제어할 수 있다. 수소 원자는 상기 성장중인 결정의 표면에서 질소 원자의 배합을 효과적으로 억제, 저하, 즉, 방해한다.
실리콘 카바이드 결정, 질소, 승화, 수소, 성장

Description

수소 함유 주위 분위기 중에서의 승화 성장에 의한 실리콘 카바이드 결정 내 질소 함량의 감소 방법{REDUCING NITROGEN CONTENT IN SILICON CARBIDE CRYSTALS BY SUBLIMATION GROWTH IN A HYDROGEN-CONTAINING AMBIENT}
본 발명은 실리콘 카바이드 결정 내 질소 함량을 제어하는 방법, 특히, 실리콘 카바이드의 승화 성장 중에 질소의 배합도를 감소시키는 방법에 관한 것이다.
실리콘 카바이드(SiC)는 고온, 고전압, 고주파, 및 고전력 전자 소자에 이용하기에 적절한 반도체 재료로서 적절한 전기적 특성과 물리적 특성을 모두 갖고 있다. 즉, 실리콘 카바이드는 밴드갭(6H 결정다형)이 3.0 일렉트론-볼트(eV)이고, 파괴 전기장이 4 메가볼트/센티미터(MV/㎝)이고, 열전도도가 4.9 W/㎝K이며, 전자 유동 속도(electron drift velocity)가 2×107 ㎝/s이다. 특히, 각종 프로세싱 기법을 이용하여 실리콘 카바이드를 도핑 또는 반절연(semi-insulating)시킴으로써, 도전성을 갖도록 할 수 있으므로 유용하다. 전술한 바와 같은 특성 때문에, 실리콘 카바이드는 여러 전자 분야에서 선택되는 재료이다.
그런데, 전자 소자에 이용하기 위한 실리콘 카바이드를 제조하는 데 있어서 문제시되는 것은 결정 내의 원소 불순물을 제어하는 것이다. 특히, 얻어지는 결정 중에 포함된 질소의 함량에 의해 상기 결정의 잠재적인 용도가 제한되기 때문에, 성장중인 실리콘 카바이드 결정 내의 질소 함량이 관건이 된다. 실리콘 카바이드 내로 질소가 배합되면, 실리콘 카바이드 결정의 색상 및 전기 전도도를 비롯하여 결정의 물리적 성질이 변화된다. 이 같은 물리적 변화로 인해 결정의 용도가 제한된다.
예컨대, 실리콘 카바이드 결정 중에 질소가 포함되는 경우, 상기 실리콘 카바이드를 다양한 용도로서 이용하기 위해서는 전기 전도도를 적절히 제어해야 한다. 실리콘 카바이드로 제조되는 각종 소자는 전류 스위칭, 신호 증폭, 전력 변환 등과 같은 정밀한 전기적 반응성을 제공하도록, 서로 다른 수준의 전도도를 가져야 한다. 실제로, 실리콘 카바이드 결정의 바람직한 전기적 반응성이 이용되는 범위는 고전도성 결정에서 높은 비저항을 갖는(반절연성) 결정에까지 이른다.
아울러, 상기 결정 중에 포함되는 질소의 함량은 흡광성 및 투광성에도 영향을 끼치기 때문에, 실리콘 카바이드 결정의 색상 역시 질소의 함량에 따라 좌우된다. 이러한 결정 색상의 변화로 인해, 이러한 결정 색상의 변화로 인해, 발광 다이오드 및 젬스톤(gemstone) 제조와 같은 발광성이 요구되는 특정 용도로서 결정을 이용하는 경우, 상기 결정의 효용성이 저하된다.
이에 따라, 연구자들은 승화 성장 체임버 분위기로부터, 성장중인 실리콘 카바이드 결정으로 전달되는 질소의 함량 제어 문제에 대해 지속적으로 연구해 왔다. 예컨대, Carter 등의 미국특허 제5,718,760호에는 실리콘 카바이드 승화 시스템에서 주위 분위기 중의 질소 함량을 감소시키는 방법에 대해 기재되어 있다. 전술한 Carter 등의 '760 특허에 따르면, 상기 성장 체임버에 아르곤과 같은 불활성 가스를 재충전한 다음, 상기 성장 체임버에 상당히 낮은 압력의 진공을 걸어줌으로써, 질소의 함량를 감소시킨다.
결정 성장 시스템 중에 포함되는 주위 질소 함량을 감소시키는 다른 기법으로서는 장비 자체의 질소 함량을 최소화하는 것이 있다. Kong 등의 미국특허 제5,119,540호에 따르면, 결정 성장 시스템 중의 바람직하지 않은 질소 대부분(전부는 아님)이 상기 장비 자체로부터 배출되는 질소 가스에서 유래된 것이라 기재되어 있다. 예를 들면, 그래파이트 장비에 균열이 생기거나 핀홀이 생기면, 이를 통해 질소가 고온에서 배출되기 때문에, 이러한 장비 중의 질소가 주위 분위기로 누출될 수 있다. 전술한 Kong의 '540 특허에서는 저농도의 질소를 포함하는 재료로 제조된 제조 장비를 이용함으로써, 실리콘 카바이드 결정 내로 질소가 배합되는 것을 억제한다. 그러므로, 전술한 Kong의 '540 특허에 따르면, 고함량의 질소를 포함하지 않는 고순도의 성분으로 제조된 장비를 이용함으로써, 바람직하지 않은 수준의 질소에 의한 오염이 거의 없는 실리콘 카바이드를 얻을 수 있다. 상기 Kong의 '540 특허에 기재된 바에 따르면, 화학적 기상 증착 시스템 중의 질소 함량을 최소화할 수 있는 것이 있지만, 본 명세서에서 논의하는 승화 시스템에도 마찬가지로 적용된다.
전술한 바와 같이 질소 농도를 저하시키는 것 외에도, 실리콘 카바이드 결정 중에 포함되는 불가피한 질소 함유에 의한 영향력을 저하시키는 방법이 있다. 예컨대, Carter의 '760 특허에 따르면, 상기 승화 체임버 중의 기본 질소(background nitrogen)에 의해 바람직하지 않은 결정 색상이 얻어질 수 있다. 그러므로, 상기 760' 특허에 기재된 바에 따르면, 질소에 의한 바람직하지 않은 영향을 최소화 또는 억제하기 위해, 상기 질소 함량을 그에 상응하는 양의 p형 도펀트로 보상한다. 상기 '760 특허에 기재된 바와 같이, 상기 p형 도펀트 및 질소는 상호 보완 관계로서, 바람직한 무색 실리콘 카바이드 결정 중의 바람직하지 않은 컬러 센터(color center)를 억제한다.
아울러, 상기 질소 보상 기법은 의도되지 않은 질소 도핑이 실리콘 카바이드 결정의 전도도에 끼치는 영향을 억제하는 데 이용되어 왔다. 다른 방법으로서, Carter 등의 미국특허 제6,216,680호에는 승화에 의해 성장된 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량을 보상하는 방법이 기재되어 있다. Carter 등은 시스템에 포함된 고유의 질소를 보상하는 데 붕소를 이용할 수 있다는 점에 주목하였다. 또한, Carter 등의 '680 특허에서는 실리콘 카바이드 결정 중에 점 결함(point defect)을 형성하기 위해 전술한 승화 프로세스를 수행하는 중에 온도 구배를 이용한다. 아울러, 상기 Carter 등의 '680 기법에 따르면, 상기 실리콘 카바이드 결정 중의 바람직하지 않은 질소 농도를 그에 상응하는 수준의 억셉터 도펀트(acceptor dopant), 예컨대, 붕소로 보상한다. 그런 다음, 온도 구배에서 유래된 점 결함과 과량의 도펀트를 서로 보완시킴으로써, 바람직한 반절연성 결정을 얻을 수 있다.
한편, 다른 연구에서는 승화에 의해 성장시킨 실리콘 카바이드 결정에서 발생하는 의도하지 않은 질소 배합을 인정한다. 이는, 처음부터 질소의 배합을 억제하는 것 대신, 바람직하지 않은 질소 농도에 의한 영향을 최소화하는 것에 초점을 맞춘 것이다. 전술한 논의는 Barrett 등이 발행한 미국특허 제5,611,955호에 설명되어 있다. Barrett 등의 '955 특허에는 금지대의 에너지 갭 내에 "깊은(deep)" 에너지 상태를 형성하는 반도체 재료에 바나듐과 같은 원소를 도입하는 방법에 대해 기재되어 있다. Barrett 등의 '955 특허에 기재된 방법에 따르면, 질소를 트랩핑(trapping)하여, 상기 질소로부터 전자의 이동을 방해함으로써 실리콘 카바이드 결정 중의 질소 함량을 보상한다. 따라서, Barrett 등의 특허에 따르면, 결정 중에 질소가 존재하는 것을 억제하는 대신, 질소가 끼치는 영향력을 조정함으로써, 반절연성 실리콘 카바이드 기재를 얻을 수 있다.
전술한 Carter의 두 특허와 본 발명은 양수인이 동일하며, 전술한 Carter의 두 특허에 기재된 기법은 실리콘 카바이드 결정 중에 배합된 질소의 영향을 최소화하기에 적합하다. 한편, Barrett 등의 '955 특허에 기재된 기법에 따르면, 추가적인 원소의 도핑이 필요하며, 실리콘 카바이드 결정에서 예측할 수 없는 전기적 반응이 일어날 수 있다. 따라서, 초기 승화점에서 실리콘 카바이드 결정에 배합되는 질소를 시량적으로 제어하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 초기 성장 시의 결정 중의 질소 함량을 제어함으로써, 추가적인 보상 기법 및 관련 프로세스 단계의 수행을 최소화할 수 있다. 또한, 질소의 배합을 제어함으로써, 특정 용도로서 이용하기 위한 다양한 수준의 질소 함량을 갖는 결정을 비롯하여, 보다 다양한 타입의 결정을 개발할 수 있다.
본 발명자들은, 수소를 포함하는 주위 분위기를 승화 성장 체임버에 도입함으로써, 성장중인 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량이 제어되는 승화 프로세스에 의해 실리콘 카바이드 결정을 제조하는 방법으로서, 종래에 비해 향상된 제조 방법을 개발하였다. 전술한 바와 같이, 실리콘 카바이드의 표준적인 승화 성장은 종종 아르곤 분위기에서 일어난다. 본 발명에 따르면, 성장 체임버 내에서 아르곤을 포함하는 주위 분위기 대신, 수소를 포함하는 주위 분위기 하에 실리콘 카바이드를 승화 성장시킨다. 상기 수소를 포함하는 주위 분위기를 이용함으로써, 성장중인 결정의 질소 함량을 제어하고, 선택적으로 조정할 수 있다.
본 발명은 승화에 의해 성장된 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량을 제어하는 방법, 및 상기 방법에 따라 얻어지는 제어된 질소 농도를 갖는 실리콘 카바이드 결정에 관한 것이다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 실리콘 카바이드 결정을 성장시키는 데 이용되는 승화 성장 체임버에 수소 주위 분위기를 도입한다. 먼저, 실리콘 카바이드 결정의 성장 시, 표준 승화 시스템에는 아르곤 주위 분위기가 이용된다. 본 발명은 성장중인 실리콘 카바이드 결정 중의 질소 함량을 제어하기에는 수소 주위 분위기가 그 밖의 주위 가스에 비해 유용하다는 것을 발견하였다.
본 발명의 방법은 실리콘 카바이드 소스 분말 및 실리콘 카바이드 종자 결정(seed crystal)을 승화 성장 체임버 내에 도입하는 단계를 포함한다. 상기 소스 분말은 명칭 자체가 갖는 의미에서처럼, 상기 실리콘 카바이드 종자 결정에 의해 제공되는 성장 표면에 실리콘 카바이드 결정을 성장시키기 위한 성장 체임버에 실리콘 카바이드 종(species)의 소스를 제공하는 것이다. 미국특허 No.Re.34,861에는 바람직한 소스 물질 중 하나로서 분말형의 고체 실리콘 카바이드를 이용하는 것에 대해 기재되어 있다. 전술한 일 구현예에 따른 방법은 상기 실리콘 카바이드 소스 분말을 상기 성장 체임버 중의 수소 주위 분위기 하에서 가열하여 승화시키는 단계를 포함한다. 본 발명에서, 상기 승화 성장 체임버 중의 수소 주위 분위기는 약 0.1 내지 50 Torr의 압력, 및 약 10 내지 1000 sccm(standard cubic centimeters per minute)의 유속 조건에서 수소 가스를 상기 성장 체임버 내로 도입함으로써 형성된다.
승화 프로세스의 수행 시에는 상기 성장 체임버 내 서로 다른 영역의 온도를 제어해야 한다. 상기 실리콘 카바이드 소스 분말을 제1 온도로 가열하는 한편, 상기 실리콘 카바이드 종자 결정을 상기 소스 분말의 온도에 근접한 제2 온도로 가열하여, 상기 온도를 유지시킨다. 이에 따라, 상기 종자 결정의 온도는 상기 소스 분말의 온도보다 낮으며, 실리콘 카바이드가 승화되는 온도보다 낮다. 이처럼, 종가 결정 온도를 저하시킴으로써, 상기 소스 분말로부터 승화된 실리콘 카바이드 종이 상기 종자 결정에 응축될 수 있다. 상기 종자 결정에 의해, 바람직한 치수를 갖는 실리콘 카바이드 결정을 제조하기에 적절한 성장 표면이 얻어진다.
상기 종자 결정은 성장된 결정에서 바람직한 결정다형에 따라, 3C, 4H, 6H, 및 15R 결정다형의 실리콘 카바이드로 이루어진 군에서 선택되는 결정다형을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 종자 결정의 성장 표면과 상기 소스 분말 간의 열 구배가 유지된다. 전술한 미국특허 No.Re.34,861에는 상기 소스 분말과 상기 종자 결정 간의 열 구배를 유지시키기 위한 각종 방법에 대해 기재되어 있다. 예컨대, 열 구배는 상기 종자 결정과 상기 소스 분말 간에 원하는 기하학적 거리차 및 온도차를 설정함으로써 달성될 수 있다. 즉, 상기 온도 구배는 실리콘 카바이드 분말이 승화하여 실리콘 결정으로 성장되는 성장 체임버 내 각각의 영역의 온도를 독립적으로 제어함으로써 설정될 수 있다.
일반적으로, 상기 실리콘 카바이드 소스 분말은 약 2,000℃ 내지 2,500℃의 온도에서 유지된다. 한편, 상기 종자 결정은 약 50℃ 내지, 상기 소스 분말의 온도보다 약 350℃ 낮은 온도 범위의 온도에서 유지된다. 본 발명의 방법은, 상기 종자 결정 상에 원하는 양의 실리콘 카바이드 결정 성장이 일어날 때까지 상기 실리콘 카바이드 소스 분말을 계속 가열하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법에 따르면, 상기 성장 체임버의 주위 분위기 중의 수소 농도를 제어함으로써, 성장중인 실리콘 카바이드 결정 내로 배합되는 질소의 양을 제어할 수 있다. 수소 원자는 상기 성장중인 결정의 표면에서 질소 원자의 배합을 효과적으로 억제, 저하, 즉, 방해한다. 특정 이론에 의해 한정하고자 하는 것은 아니지만, 수소를 이용한 상기 결정 내 질소의 제어는 두 가지 기본 메카니즘에 따른다. 먼저, 제1 메카니즘으로서, 질소 원자가 상기 SiC 결정 격자 중에 존재할 수 있는 경우, 수소가 존재함으로써 탄소 빈 자리(carbon-vacancy site) 수가 적어진다는 것을 들 수 있다. 즉, SiC 승화 소스로부터 유출되는 분자 종의 실리콘:탄소의 비값에 끼치는 수소의 영향으로 인해 상기 결정의 조성이 과량의 탄소를 함유하는 방향으로 전환환됨으로써, 탄소 빈 자리수가 감소한다. [전술한 메카니즘은 SiC-H2 시스템의 열역학에 관해 논한 몇몇 논문에서의 이론적 관점을 토대로 한 것이다 (예컨대, Lilov, et al., J. Crystal Growth 32 (1976) 170 Studies of Growth Processes in Silicon Carbide Epitaxial Layers from the Vapor Phase; 및 Rabeck, et al., J. Electrochem. Soc. 144(1997) 1024 Thermodynamic Considerations of the Role of Hydrogen in Sublimation Growth of Silicon Carbide를 참조)]. 질소는 탄소 빈 자리에서 탄소 부격자(sub-lattice)에 배합되기 때문에, 탄소 빈 자리의 수가 감소하면, 배합된 질소의 양이 감소한다.
다음으로, 가능한 제2 메카니즘으로서는 상기 실리콘 카바이드 성장 표면이 수소 원자에 의해 직접 부동태화(passivation)됨으로써, 상기 질소의 배합을 억제, 즉, 방해할 수 있다는 것을 들 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 적절한 구현예로서, 상기 결정 내로 배합될 수 있는 질소를 제어하기 위해 승화 성장 체임버 내에서 성장중인 실리콘 카바이드 결정을 부동태화하는 방법을 제공한다. 상기 구현예에 따른 방법은, 상기 성장 체임버 내로 수소를 포함하는 주위 가스를 도입하는 단계, 및 실리콘 카바이드 소스 분말을 가열하여, 상기 수소를 포함하는 주위 성장 체임버 중에서 승화시키는 단계를 포함한다. 그리고, 상기 소스 분말을 가열하는 동시에, 상기 수소를 포함하는 주위 성장 체임버 중의 실리콘 카바이드 종자 결정을 상기 소스 분말의 온도보다 낮은 제2 온도로 가열하고, 상기 온도를 유지시킨다. 상기 종자 결정의 온도는 상기 소스 분말로부터 승화된 종이 상기 종자 결정에 응축(condense)하기에 충분히 낮은 온도이다. 상기 종자 결정 상에 원하는 양의 실리콘 카바이드 결정이 성장할 때까지, 전술한 가열, 승화, 및 응축 단계를 계속 수행한다. 또한, 질소의 배합이 억제되도록, 상기 성장 체임버 내 주위 분위기 중의 수소 농도는 상기 성장중인 실리콘 카바이드 결정을 부동태화하기에 충분한 양으로 유지시킨다.
본 발명을 특정 이론에 의해 한정하고자 하는 것은 아니지만, 승화 성장시킨 실리콘 카바이드 결정 분야에 관한 연구에 의하면, 상기 성장 체임버의 주위 분위기 중의 수소 원자에 의해 실리콘 카바이드 결정의 홀전자 개수가 감소하는 것이라 제안된 바 있다. Williams의 미국특허 제5,151,384호(제2 단락, 38-70줄)에는 실리콘 화합물 상에서 수소 부동태화의 전자 짝짓기(electron pairing)에 대해 기재 및 청구되어 있다. 이러한 타입의 홀전자수 감소는 실리콘 카바이드 결정의 성장 시에 상기 결정과 쉽게 결합하는 질소 원자의 개수가 감소되는 것과 관련이 있다. 아울러, 또 다른 문헌들에는 수소를 포함하는 주위 분위기에 의해 질소의 배합이 억제되는 물리적인 메카니즘에 대한 설명이 기재되어 있다. 그 중에서도, 상기 실리콘 카바이드 결정의 수소 부동태화는 근본적으로, 결정 표면에 질소가 배합되는 것을 억제하는 상기 결정 성장 표면 상의 수소 원자층이라는 설명이 있다. 이는 미국특허 제5,709,745호(col.26, lines 18-24); 미국특허 제6,113,451호(col.8, lines 38-44); 및 미국특허 제6,201,342호(col.8, lines 33-39)에 기재된 것을 참조할 수 있다.
공개된 유럽특허출원 0561462 A2(col.10, lines 42-48)(1993년 3월 12일 출원)에는 상기 실리콘 카바이드 결정 그레인계(grain boundary) 사이의 공간을 충전시켜, 그 내부에 질소가 배합되는 것을 억제하는 수소 부동태화에 대해 기재되어 있다. 본 발명자들은 수소 부동태화와 관련된 설명 중 특정 설명에 의거하지 않는다. 본 발명에 따르면, 수소 원자와 성장중인 실리콘 카바이드 결정 간의 물리적 및 화학적 상호 반응의 조합에 의해 질소 함량이 적절히 제어된다.
본 발명에서는 상기 승화 성장 체임버 중의 수소 유속을 약 0.1 내지 50 Torr의 압력, 및 약 80 내지 1000 sccm의 유속 조건에서 제어함으로써, 원하는 결정을 얻기에 충분한 농도의 수소 주위 분위기를 상기 성장 체임버 내에 형성할 수 있다. 본 발명의 방법에 따르면, 세제곱 센티미터 당 약 2×1015개(개/㎝3) 미만의 질소 원자를 갖는 실리콘 카바이드 결정을 제조할 수 있는 것으로 확인되었다. 바람직한 구현예로서, 상기 수소 주위 분위기에 의해 약 1×1015 개/㎝3 미만의 질소 원자를 갖는 실리콘 카바이드 결정이 제조된다.
상기 수소 주위 분위기는 전술한 바와 같이, 상기 성장 체임버 중에 수소를 직접 유입함으로써 형성될 수 있다. 다른 구현예로서, 순수한 수소 대신에 메탄과 같은 탄화수소 종을 상기 성장 체임버 내에 도입할 수 있다. 상기 탄화수소 종은 승화 시의 높은 성장 온도에서 분해(cracking)되는 경향이 있기 때문에, 성장중인 결정 중의 질소 함량을 감소시키는 데 있어서 상기 수소와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 분해된 탄화수소 종은 근본적으로 수소를 생성하므로, 상기 성장 체임버 중의 순수한 수소를 포함하는 주위 분위기에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 탄화수소가 상기 소스 분말, 종자, 성장중인 결정, 성장 프로세스 또는 장비에 별다른 영향을 미치지 않으면서 수소를 공급하는 한, 수소를 이용하는 경우와 동일한 효과를 얻을 목적으로 그러한 탄화수소가 이용될 수 있다.
도 1 및 도 2는 성장중인 실리콘 카바이드 결정 중에 배합되는 질소의 함량을 제어하면서 승화 성장시킨 실리콘 카바이드 결정 영역(field)에서의 현저한 개선을 도시한 것이다. 도 1은 종래 기술에 따른 아르곤을 포함하는 주위 분위기 중에서 성장시킨 4H-실리콘 카바이드 결정에 상응하는 저온 광자발광 스펙트럼을 도시한 도면이다. 그리고, 도 2는 본 발명에 따른 수소를 포함하는 주위 분위기 중에서 성장된 4H-실리콘 카바이드 결정에 상응하는 저온 광자발광 스펙트럼을 도시한 도면이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다. 각각의 도면은 실리콘 카바이드 결정의 광자발광 스펙트럼을 플롯팅(plotting)한 것으로서, 특정 파장에서의 발광 강도 피크를 나타낸다. 발광 피크는 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량에 비례한다. 보다 상세한 설명은 Ivanov et al., Nitrogen Doping Concentration as determined by Photoluminescence in 4H- and 6H-SiC, Journal of Applied Physics, vol.80, no. 6, September 15, 1996, pp.3504-3508을 참조할 수 있다. 결정 중의 질소 함량은 중성 질소 센터에서 전자와 홀의 재결합 시에 상기 전자와 홀의 발광도로서 결정될 수 있다.
전자-홀 재결합 연구에서, 실리콘 카바이드는 간접 밴드갭 반도체(indirect bandgap semiconductor)로서 알려져 있다. 전자 전이에 대해 잘 알고 있는 당업자에게 알려진 바와 같이, 최대 가전자대(valence band maxima)와 최소 전도대(conduction band minima)가 서로 동일한 모멘텀 상태인 경우, 반도체 내에서 직접 전이가 일어난다. 이는, 직접 전이에 의해 생성된 에너지가 대부분, 그리고 효과적으로 광자(photon) 내로 이동할 수 있도록(즉, 열보다는 빛을 생성함), 결정의 모멘텀이 전자와 홀의 재결합 중에 쉽게 보존된다는 것을 의미한다. 한편, 상기 최소 전도대와 최대 가전자대가 서로 동일한 모멘텀 상태가 아닌 경우에는 포논(phonon)(즉, 양자화된 진동 에너지)는 결정 모멘텀을 보존해야 하며, 이 때의 전이를 "간접 전이"이라고 칭한다. 제3 입자인 포논이 필요하기 때문에 간접 방사 전이가 쉽게 일어나지 않으므로, 상기 결정의 발광 효율이 저하된다.
실리콘 카바이드의 간접 밴드갭은 홀과 전자의 직접 재결합을 억제한다. 다른 입자들과는 독립적으로, 직접 비포논에 의한 자유 엑시톤(free exciton)의 재결합이 억제된다. 실리콘 카바이드에서의 전자와 홀의 재결합은 앞서 논의한 포논의 형성일 필요하므로, 재결합된 전자와 홀 간의 모멘텀 차가 초래된다. Ivanov 등의 보고에 따르면, 전자-홀 엑시톤이 포논과 결합하거나, 또는 상기 결정 중의 불순물에 결합됨으로써, 모멘텀이 유지되어야 한다. 이에 대해서는 Ivanov 등의 pp.3504-3508을 참조한다. 상기 재결합 시의 발광 강도는 전자-홀 쌍이 포논에 결합하는지, 또는 질소와 같은 불순물에 결합하는 지의 여부에 따라 좌우된다. 그러므로, Ivanov 등은 결정 내 불순물의 농도를 전자-홀 재결합의 발광 광도와 불순물의 관계, 및 전자-홀 재결합의 발광 강도와 포논의 관계를 비교함으로써 결정하였다.
도 1 및 도 2로부터, 본 발명의 방법에 따라 질소 함량을 성공적으로 제어할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 각각의 도면은 4H 실리콘 카바이드 결정에서의 상대 발광 강도:파장을 플롯팅한 것이다. 상기 피크 발광 강도는 Q0로서 나타내며, 이는 상기 결정 내 불순물로서 질소 원자에 결합된 전자-홀 재결합에 상응하는 것이다. 도면에서 보다 낮은 발광 피크는 포논 결합된 재결합에 상응하며, 가장 큰 피크는 I75라 표시된 재결합이다. I75는 가장 큰 강도로서 포논에 의한 재결합이며, 비대칭형 라인 형태로 확인될 수 있다(Ivanov, 전술한 참조문헌의 3505). 당업계에 알려진 바와 같이, Q0:I75의 비값은 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량을 외삽하는 데 이용될 수 있는 상수이다.
도 1에서, 종래 기술에 따른 아르곤을 포함하는 주위 분위기 중에서 승화에 의해 성장시킨 4H 실리콘 카바이드 결정에 대해 발광 강도를 플롯팅하였다. 즉, 도 1은 승화에 의해 성장된 실리콘 카바이드 영역에서의 종래 기술을 나타낸다. 얻어진 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량을 외삽에 의해 구한 결과, 약 3×1015㎝-3 질소 원자이었다.
도 2는, 본 발명에 따라 수소를 포함하는 주위 분위기 중에서 승화에 의해 성장시킨 실리콘 카바이드 결정에 상응하는 발광 데이터를 나타낸다. 도 2의 스펙트럼으로부터, Q0:I75의 비값은 0.6이며, 상기 결정 중의 질소 함량은 약 3×1014㎝-3 질소 원자이다. 도 2의 데이터로부터, 상기 승화 성장 체임버 중의 수소 주위 분위기의 존재에 의해 상기 결정 중의 질소 함량의 차수가 약 1차 감소하였음을 알 수 있다. 즉, 도 2는 상기 성장 체임버 중의 수소 농도를 이용함으로써, 상기 체임버 중에서 성장시킨 실리콘 카바이드 결정 중의 질소 함량을 제어할 수 있다는 것을 나타낸다.
전술한 구현예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명은 전술한 구현예로 제한되지 않는다.
도 1은 종래 기술에 따른 아르곤을 포함하는 주위 분위기 중에서 성장된 4H-실리콘 카바이드 결정에 상응하는 저온 광자발광 스펙트럼을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 수소를 포함하는 주위 분위기 중에서 성장된 4H-실리콘 카바이드 결정에 상응하는 저온 광자발광 스펙트럼을 도시한 도면.

Claims (13)

  1. 승화에 의해 성장된 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량을 제어하는 방법으로서,
    수소를 포함하는 주위 가스 분위기를 승화 성장 체임버(sublimation growth chamber)에 도입하는 단계;
    상기 성장 체임버 중에 실리콘 카바이드 종자 결정(seed crystal)을 실리콘 카바이드 소스 분말의 온도보다 낮은 제2 온도로 가열한 다음, 상기 제2 온도를 유지하면서, 상기 성장 체임버에서 수소를 포함하는 주위 분위기 하에 상기 실리콘 카바이드 소스 분말이 승화되도록 가열하는 단계; 및
    상기 성장 체임버에 도입된 주위 분위기 중의 수소 농도를 제어함으로써, 성장중인 실리콘 카바이드 중에 배합된 질소의 함량을 저하시키면서, 상기 종자 결정 상에 원하는 양의 실리콘 카바이드 결정이 성장될 때까지 상기 실리콘 카바이드 소스 분말을 계속 가열하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 온도는 상기 소스 분말로부터 승화된 종이 상기 종자 결정 상으로 응축될 수 있는 온도인
    것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배합된 질소의 함량을 감소시키는 단계가
    상기 성장 체임버 내 수소를 포함하는 주위 분위기를, 상기 성장중인 실리콘 카바이드 결정 내로 질소의 배합을 억제함으로써, 상기 결정 내로 배합되는 질소의 함량을 감소시키도록, 상기 성장중인 실리콘 카바이드 결정을 부동태화(passivation)하기에 충분한 농도로 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 승화에 의해 성장된 실리콘 카바이드 결정의 질소 함량을 제어하는 방법으로서,
    상기 실리콘 카바이드 종자 결정을 실리콘 카바이드 소스 분말의 온도보다 낮은 온도로 가열 및 유지시키고, 상기 소스 분말로부터 얻어지는 것으로서 상기 온도에서 승화된 종을 상기 종자 결정 상에 응축시켜, 지속적으로 성장하는 실리콘 카바이드 결정의 성장 표면을 형성하면서, 상기 승화 성장 체임버에서 상기 수소를 포함하는 주위 가스 분위기 하에 상기 실리콘 카바이드 소스 분말이 승화되도록 가열하는 한편,
    상기 주위 가스 분위기로부터, 얻어진 실리콘 카바이드 결정 내로의 질소의 배합이 제어되도록, 상기 실리콘 카바이드 성장 표면을 수소 원자로 부동태화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 성장 체임버 중에 수소를 포함하는 주위 분위기를 형성함으로써, 상기 성장 표면을 부동태화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄화수소 종을 상기 성장 체임버에 도입함으로써, 상기 수소를 포함하는 주위 분위기를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 0.1 내지 50 Torr의 압력에서, 상기 수소를 포함하는 주위 가스 분위기를 상기 성장 체임버 내에 도입하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 10 내지 약 1000 sccm(standard cubic centimeters per minute)의 유속으로, 상기 수소를 포함하는 주위 가스 분위기를 상기 성장 체임버 내에 도입하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 카바이드 소스 분말을 약 2000℃ 내지 2500℃의 온도에서 유지시키고, 상기 종자 결정을 약 50℃ 내지, 상기 소스 분말의 온도보다 약 350℃ 낮은 온도 범위의 온도에서 유지시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    3C, 4H, 6H, 및 15R 결정다형의 실리콘 카바이드로 이루어진 군에서 선택되는 결정다형을 갖는 종자 결정을 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    ㎤ 당 약 2×1015 개 미만의 질소 원자를 포함하는 성장중인 결정을 생성하는 성장 체임버 중의 수소의 주위 농도를 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    ㎤ 당 약 1×1015 개 미만의 질소 원자를 포함하는 성장중인 결정을 생성하는 성장 체임버 중의 수소의 주위 농도를 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항 기재의 방법에 의해 얻어지며, 질소 농도가 ㎤ 당 약 2×1015 개 미만인 반절연성 실리콘 카바이드 결정.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항 기재의 방법에 의해 얻어지며, 질소 농도가 ㎤ 당 약 1×1015 개 미만인 반절연성 실리콘 카바이드 결정.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6814801B2 (en) * 2002-06-24 2004-11-09 Cree, Inc. Method for producing semi-insulating resistivity in high purity silicon carbide crystals
US7316747B2 (en) * 2002-06-24 2008-01-08 Cree, Inc. Seeded single crystal silicon carbide growth and resulting crystals
US7601441B2 (en) * 2002-06-24 2009-10-13 Cree, Inc. One hundred millimeter high purity semi-insulating single crystal silicon carbide wafer
US7147715B2 (en) * 2003-07-28 2006-12-12 Cree, Inc. Growth of ultra-high purity silicon carbide crystals in an ambient containing hydrogen
US20080190355A1 (en) * 2004-07-07 2008-08-14 Ii-Vi Incorporated Low-Doped Semi-Insulating Sic Crystals and Method
US7192482B2 (en) * 2004-08-10 2007-03-20 Cree, Inc. Seed and seedholder combinations for high quality growth of large silicon carbide single crystals
US7294324B2 (en) * 2004-09-21 2007-11-13 Cree, Inc. Low basal plane dislocation bulk grown SiC wafers
US7314520B2 (en) * 2004-10-04 2008-01-01 Cree, Inc. Low 1c screw dislocation 3 inch silicon carbide wafer
US7314521B2 (en) * 2004-10-04 2008-01-01 Cree, Inc. Low micropipe 100 mm silicon carbide wafer
US7422634B2 (en) * 2005-04-07 2008-09-09 Cree, Inc. Three inch silicon carbide wafer with low warp, bow, and TTV
JP5117902B2 (ja) * 2008-03-25 2013-01-16 株式会社ブリヂストン 炭化珪素単結晶の製造方法
DE102008063124B4 (de) 2008-12-24 2013-05-16 Sicrystal Ag Herstellungsverfahren für einen gleichmäßig dotierten SiC-Volumeneinkristall und gleichmäßig dotiertes SiC-Substrat
DE102008063129B4 (de) 2008-12-24 2013-05-16 Sicrystal Ag Herstellungsverfahren für einen codotierten SiC-Volumeneinkristall und hochohmiges SiC-Substrat
JP2012051760A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Bridgestone Corp 炭化ケイ素単結晶の製造方法
JP5219230B1 (ja) * 2012-09-04 2013-06-26 エルシード株式会社 ＳｉＣ蛍光材料及びその製造方法並びに発光素子
CN102965733B (zh) * 2012-11-02 2015-11-18 中国科学院物理研究所 一种无石墨包裹物的导电碳化硅晶体生长工艺
US9919972B2 (en) 2013-05-02 2018-03-20 Melior Innovations, Inc. Pressed and self sintered polymer derived SiC materials, applications and devices
US10322936B2 (en) 2013-05-02 2019-06-18 Pallidus, Inc. High purity polysilocarb materials, applications and processes
US9657409B2 (en) 2013-05-02 2017-05-23 Melior Innovations, Inc. High purity SiOC and SiC, methods compositions and applications
US11091370B2 (en) 2013-05-02 2021-08-17 Pallidus, Inc. Polysilocarb based silicon carbide materials, applications and devices
CN103320851A (zh) * 2013-06-05 2013-09-25 中国科学院上海硅酸盐研究所 大尺寸15r 碳化硅晶体的制备方法
DE112015001072B4 (de) * 2014-04-03 2021-12-02 Hitachi High-Tech Corporation Fluoreszenzspektrometer
CN104947182A (zh) * 2015-07-16 2015-09-30 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种快速生长大尺寸高纯半绝缘碳化硅单晶的方法
CN105463573A (zh) * 2015-12-22 2016-04-06 中国电子科技集团公司第二研究所 降低碳化硅晶体杂质并获得高纯半绝缘碳化硅晶体的方法
CN105821471B (zh) * 2016-05-10 2018-10-30 山东大学 一种低应力高纯半绝缘SiC单晶的制备方法
CN108118394B (zh) * 2017-12-28 2020-07-17 河北同光晶体有限公司 一种降低碳化硅单晶中氮杂质含量的方法
CN117585678A (zh) * 2023-11-30 2024-02-23 宁波合盛新材料有限公司 一种用于pvt炉合成碳化硅粉新热场的吸氮处理方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL87348C (ko) 1954-03-19 1900-01-01
US4866005A (en) 1987-10-26 1989-09-12 North Carolina State University Sublimation of silicon carbide to produce large, device quality single crystals of silicon carbide
GB8816632D0 (en) 1988-07-13 1988-08-17 Raychem Ltd Electrical device
JPH0350118A (ja) * 1989-07-14 1991-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導線材およびその製造方法
US5119540A (en) 1990-07-24 1992-06-09 Cree Research, Inc. Apparatus for eliminating residual nitrogen contamination in epitaxial layers of silicon carbide and resulting product
GB9206086D0 (en) 1992-03-20 1992-05-06 Philips Electronics Uk Ltd Manufacturing electronic devices comprising,e.g.tfts and mims
JPH06128094A (ja) * 1992-10-19 1994-05-10 Nisshin Steel Co Ltd 炭化ケイ素単結晶の製造方法
US5709745A (en) 1993-01-25 1998-01-20 Ohio Aerospace Institute Compound semi-conductors and controlled doping thereof
KR100267617B1 (ko) * 1993-04-23 2000-10-16 히가시 데쓰로 진공처리장치 및 진공처리방법
US5611955A (en) * 1993-10-18 1997-03-18 Northrop Grumman Corp. High resistivity silicon carbide substrates for high power microwave devices
JPH08208380A (ja) * 1995-01-25 1996-08-13 Nippon Steel Corp 単結晶炭化珪素の製造方法
US5718760A (en) 1996-02-05 1998-02-17 Cree Research, Inc. Growth of colorless silicon carbide crystals
US6201342B1 (en) 1997-06-30 2001-03-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Automatically sharp field emission cathodes
EP0933450B1 (en) * 1998-01-19 2002-04-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of making SiC single crystal and apparatus for making SiC single crystal
DE59901313D1 (de) 1998-07-13 2002-05-29 Siemens Ag VERFAHREN ZUR ZÜCHTUNG VON SiC-EINKRISTALLEN
US6218680B1 (en) 1999-05-18 2001-04-17 Cree, Inc. Semi-insulating silicon carbide without vanadium domination
EP1194618B1 (de) * 1999-07-07 2003-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur sublimationszüchtung eines sic-einkristalls mit aufheizen unter züchtungsdruck
US7147715B2 (en) * 2003-07-28 2006-12-12 Cree, Inc. Growth of ultra-high purity silicon carbide crystals in an ambient containing hydrogen

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Publication number Publication date
WO2005012601A2 (en) 2005-02-10
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