SE1351437A1 - Enkristall av SiC, SiC skiva, och halvledaranordning - Google Patents

Abstract

En enkristall av SiC som har åtminstone ett orienteringsområde där en basplansdislokation har en hög linjäritet och är orienterad till tre kristallografiskt ekvivalenta. <11 -20>-riktningar, och en SiC-skiva och en halvledaranordning som är framställda från enkristallen av SiC. Enkristallen av SiC kan framställas genom att använda som en ympkristall i vilken förskjutningsvinkel på en översta del av en {0001}-plan-sida är liten och förskjutningsvinkeln på en nedströms sida i förskjutningsriktning är stor och tillväxa en annan kristall på ympkristallen.

Description

35 en c-plantillväxt kristall existerar många basplansdislokationer i c-planet och de är komplext sammanflätade med skruvdislokationerna i c-axelns riktning (lcke-patentlitteratur 1).

[0005] I synnerhet, en basplansdislokation böjer sig mycket i ett {0001}-p|an genom sammanflätning mellan dislokationer. I fallet då en basplansdislokation böjer sig på detta sätt händer det ibland, då ett substrat (vanligtvis skuret så det bildar en förskjutningsvinkel av 4° till 8° till ett {0001}-p|an för att forma en epitaxiell film) för framställning av en anordning tas från en enkristall, att en basplansdislokation kan exponeras vid ett flertal punkter på ytan av substratet (referera till Fig. 15). Som ett resultat fortsätter dislokationen från det flertalet punkter när den epitaxiella filmen bildas (lcke-Patentlitteratur 2 och 3).

Vidare, i fallet där en basplandislokation böjer sig, är basplandislokationen orienterad till flera riktningar kristallografiskt. När en anordning tillverkas med en sådan enkristall och anordningen används bildas ett staplingsfel av sönderdelningen av basplandislokationen till partiella dislokationer orienterade till en kristallografiskt stabil riktning (<11-20>-riktning) under användningen (referera till Fig. 16) och degraderingen av anordningens egenskaper (ett framåt degraderingsfenomen i en bipolär anordning) kan ibland orsakas (lcke- Patentlitteratur 4).

[0006] En linje kan inte vara en rak linje så att linjen skär ett plan vid flera punkter. Det skulle vara bättre för en linje att vara rätlinjig för att reducera antalet skärningspunkter.

Följaktligen är det geometriskt uppenbart att det är bättre att reducera antalsdensiteten och den totala längden av en basplansdislokation och göra den rätlinjig för att förhindra basplansdislokationen från att exponeras vid ett flertal punkter på en substratyta (referera till Fig. 17). Vidare, ifallet där en basplansdislokation är orienterad till en kristallografiskt stabil riktning, sönderfaller basplansdislokationen svårligen till partiella dislokationer och således är det önskvärt att orientera basplansdislokationen till en sådan kristallografiskt stabil riktning (referera till Fig. 18). Det bedöms att påverkan på egenskaperna hos en anordning kan reduceras genom att göra så.

[0007] På samma gång, så som beskrivs i Patentlitteratur 1, är det möjligt att reducera dislokationsdensiteten i en kristall genom att använda en metod (RAF-metod) i vilken en c- planstillväxt utförs after en upprepad a-planstillväxt. Vidare, i Icke-Patentlitteratur 5, beskrivs det att en basplansdislokation tenderar att vara orienterad genom RAF-metoden. I litteraturen är dock inte en åtgärd för att bedöma förekomsten av orientering och linjäritet uppenbar. Vidare, en dislokationsdensitet är fortfarande hög, sammanflätning med en skjuvande defekt förekommerfrekvent. Även om tendensen av orientering känns igen delvis i 10 15 20 25 30 35 varje dislokation är linjäriteten inte kraftig och många böjda delarförekommer. Dessutom, ett sådant område är begränsat till ett område i storleksordningen av delar av millimeter.

Citeringslista] Patentlitteratur] 0008] Patentlitteratur 1] lcke-patentlitteratur] 0009] lcke-patentlitteratur 1] Japansk patent ansökan utläggningsskrift nr. 2003-119097 l l i l l l [ S. Wang et al., Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 339 (1994) 735 [lcke-patentlitteratur 2] I. Kamata et al., Materials Science Forum vols. 645-648 (210) sid. 303-306 [lcke-patentlitteratur 3] [lcke-patentlitteratur 4] (2010) sid. 271-276 [lcke-patentlitteratur 5] B. Kallinger et al., lCSCRl\/l2009 Technical Digest Tu-2A-2 R. E. Stahlbush et al., Materials Science Forum vols. 645-648 D. Nakamura et al., Journal of Crystal Growth 304 (2007) 57-63 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN

[0010] Ett problem att lösa genom föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en enkristall av SiC som har en höglinjär basplansdislokation som är kraftigt orienterad till en stabil <11- 20>-riktning, och ett SiC skiva och en halvledaranordning framställd från en sådan enkristall av SiC.

[0011] För att lösa ovanstående problem har en enkristall av SiC enligt föreliggande uppfinning följande konfiguration: (1) enkristallen av SiC har åtminstone ett orienteringsområde där en basplansdislokation har en hög linjäritet och är orienterad till tre kristallografiskt ekvivalenta <11-20>-riktningar; och (2) ”orienteringsområdet” avser ett område bedömt genom följande förfaranden, (a) en skiva med ytan nästan parallell till ett {0001}-plan skärs ut från enkristallen av SiC, (b) röntgentopografimätning genom transmissionsarrangemang tillämpas på skivan och röntgentopografibilder motsvarande tre kristallografiskt ekvivalenta {1-100}- plandiffraktioner fotograferas, (c) varje av de tre röntgentopografibilderna omvandlas till en digital bild erhållen genom kvantifiering av ljusstyrkan av varje punkt i bilden och varje av de tre digitala bilderna uppdelas till ett kvadratiskt mätområde där längden av varje sida är 10 i 0,1 mm, 10 15 20 25 30 35 (d) tvådimensionell Fouriertransformbehandling tillämpas på varje av de digitala bilderna i de tre mätområdena motsvarande ett identiskt område på skivan och ett effektspektrum (spektrum av amplituden A av en Fourierkoefficent) erhålls, (e) varje av de tre effektspektra omvandlas till en polär koordinatfunktion och en funktion Am, (G) av vinkelberoende (riktningberoende) av en medelamplitud A erhålls (0° s G s 180°), (f) ett integrerat värde A'ave_ (G) av de tre Aavi, (G) visas i en graf (x-axel: G, y-axel: Aäve.) Och förhållandet av ett toppvärde Åäve. (Gi) till en bakgrund B.G. (Gi) (= Ååve. (Gi)/ B.G.

(Gi)-förhållande) räknas ut för varje av tre Gi (i = 1 till 3) motsvarande de tre <1-100>- riktningarna, och (g) när samtliga av de tre A',,Ve_ (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållandena är 1,1 eller mera bedöms området hos skivan motsvarande de tre mätområdena vara ett ”orienteringsområde”.

[0012] En SiC-skiva enligt föreliggande uppfinning innefattar en skiva utskuren nästan parallellt med ett {0001}-plan från enkristallen av SiC enligt föreliggande uppfinning.

Vidare, en halvledaranordning enligt föreliggande uppfinning innefattar en anordning framställd genom att använda SiC-skivan enligt föreliggande uppfinning.

[0013] I fallet där en enkristall av SiC tillväxes på ett c-plan, genom att använda en ympkristall i vilken förskjutningsvinkeln av en yta uppfyller specifika villkor, är det möjligt att erhålla enkristallen av SiC som har en höglinjär basplansdislokation som är kraftigt orienterad till en stabil <11-20>-riktning.

När en skiva skärs ut nästan parallellt med ett {0001}-plan från en sådan enkristall av SiC, reduceras antalet basplansdislokationer exponerade på skivans yta relativt. Som ett resultat, även när en enkristall av SiC tillväxes genom att använda en sådan skiva som en ympkristall eller en epitaxiell film bildas på skivans yta, reduceras också antalet dislokationer som följer efter en tillväxt kristall eller en epitaxiell film.

Vidare, när en halvledaranordning framställs genom användning av en sådan enkristall av SiC är det möjligt att undertrycka genereringen av ett staplingsfel orsakat av sönderfallet av en böjd basplansdislokation under användning och degraderingen av anordningens egenskaper orsakade genom genereringen av staplingsfelet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA

[0014] Fig. 1 är en schematisk illustration av ett Lang-förfarande (transmissionsarrangemangstopografi); 10 15 20 25 30 35 Fig. 2A är en schematisk illustration som visar kristallplan av ett hexagonalt system; Fig. 2B är en schematisk illustration som visar kristallorienteringen hos ett hexagonalt system; Fig. 3A är ett exempel på en digitaliserad röntgentopografibild (basplansdislokationsbild) (övre figur) och en schematisk illustration of kristallorienteringen (undre figur); Fig. 3B är ett effektspektrum (spektrum av amplituden A av en Fourierkoefficient) erhållen genom att tillämpa tvådimensionell Fouriertransform till den digitala bilden i Fig. 3A; Fig. 3C är en graf som visar vinkelberoendet av en medelamplitud; Fig. 4A till 4K är schematiska illustrationer för att förklara tvådimensionell Fouriertransform av en bild; Fig. 4A är en digital bild och Fig. 4B till 4K är sinusformade vågformer som utgör den digitala bilden i Fig. 4A; Fig. 5A är ett effektspektrum erhållet genom Fouriertransform; Fig. 5B är ett exempel på sinusformade vågformer vid olika punkter; Fig. 6A är en snittvy av en ympkristall av SiC; Fig. 6B är en snittvy av en enkristall av SiC tillväxt genom att använda ympkristallen av SiC som visas i Fig. 6A;

[0015] Fig. 7A är en bild ((-1010)-plandiffraktion) i ett mätområde av 10mm-kvadrat extraherad från centrum av en röntgentopografibild av en enkristall erhållen i Exempel 1; Fig. 7B är ett effektspektrum (spektrum av amplituden A av en Fourierkoefficient) erhållen genom att tillämpa Fouriertransform till röntgentopografibilden i Fig. 7A; Fig. 7C är en graf som visar G-vinkelberoendet av en medelamplitud Aaw, erhållen från effektspektrumet i Fig. 7B; Fig. 8A är en bild ((1-100)-plandiffraktion)) i ett mätområde av 10mm-kvadrat extraherad från centrum av en röntgentopografibild av en enkristall erhållen i Exempel 1; Fig. 8B är ett effektspektrum erhållet genom att tillämpa Fouriertransform till röntgentopografibilden i Fig. 8A; Fig. 8C är en graf som visar G-vinkelberoendet av en medelamplitud Am erhållen från effektspektrumet i Fig.8B; Fig. 9A är en bild ((01-10-plandiffraktion) i ett mätområde av 10mm-kvadrat extraherad från centrum av en röntgentopografibild av en enkristall erhållen i Exempel 1; Fig. 9B är ett effektspektrum erhållet genom att tillämpa Fouriertransform till röntgentopografibilden i Fig. 9A; Fig. 9C är en graf som visar G-vinkelberoendet av en medelamplitud Am erhållen från effektspektrumet i Fig. 9B; 10 15 20 25 30 35 Fig. 10A till 10C är grafer som visar G-vinkelberoendet av medelamplituder Am visade i respektive Fig. 7C, 8C, och 9C; Fig. 10D är det integrerade värdet A'ave_ av Fig. 10A till 10C; Fig. 11 är en graf som visar ett exempel på en metod för att beräkna ett Agve (GQ/B.G.(6i)-förhållande från ett integrerat värde A'ave_ (0); Fig. 12A är en röntgentopografibild och en orienteringsintensitet vid ett område bortsett från en fasett; Fig. 12B är en röntgentopografibild och en orienteringsintensitet vid ett område i närheten av en fasett;

[0016] Fig. 13A är en bild ((-1010)-plandiffraktion) i ett mätområde av 10mm-kvadrat extraherad från en röntgentopografibild av en enkristall erhållen i Jämförande Exempel 1; Fig. 13B är ett effektspektrum erhållet genom att tillämpa Fouriertransform till röntgentopografibilden i Fig. 13A; Fig. 13C är en graf som visar G-vinkelberoendet av en medelamplitud Aave. erhållen från effektspektrumet i Fig.13B; Fig. 14 är en graf som visar mätområdesstorlekens beroende av orienteringsintensiteterna B av enkristaller erhållna i Exempel 1 och Jämförande Exempel 1; Fig. 15 är en schematisk illustration som visar tillståndet för generering av ett flertal kantdislokationer from en böjd basplansdislokation; Fig. 16 är en schematisk illustration som visartillståndet för generering av en felstapling till följd av sönderfallet av en basplansdislokation till partiella dislokationer; Fig. 17 är en schematisk illustration som visar tillståndet för generering av en kantdislokation från en rätlinjig basplansdislokation; och Fig. 18 är en schematisk illustration av en basplansdislokation stabiliserad i <11-20>- riktningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORIVIERNA

[0017] En utföringsform enligt uppfinningen förklaras härunder i detalj. [1. Enkristall av SiC] En enkristall av SiC enligt föreliggande uppfinning harföljande konfiguration: (1) enkristallen av SiC har åtminstone ett orienteringsområde där en basplansdislokation har en hög linjäritet och är orienterad till tre kristallografiskt ekvivalenta <11-20>-riktningar; och (2) ”orienteringsområdet” avser ett område bedömt genom följande förfaranden, (a) en skiva med ytan nästan parallell till ett {0001}-plan skärs ut från enkristallen av SiC, 10 15 20 25 30 35 (b) röntgentopografimätning genom transmissionsarrangemang tillämpas på skivan och röntgentopografibilder motsvarande tre kristallografiskt ekvivalenta {1-100}- plandiffraktioner fotograferas, (c) varje av de tre röntgentopografibilderna omvandlas till en digital bild erhållen genom kvantifiering av ljusstyrkan av varje punkt i bilden och varje av de tre digitala bilderna uppdelas till ett kvadratiskt mätområde där längden av varje sida är 10 i 0,1 mm, (d) tvådimensionell Fouriertransformbehandling tillämpas på varje av de digitala bilderna i de tre mätområdena motsvarande ett identiskt område på skivan och ett effektspektrum (spektrum av amplituden A av en Fourierkoefficent) erhålls, (e) varje av de tre effektspektra omvandlas till en polär koordinatfunktion och en funktion Am (6) av vinkelberoende (riktningberoende) av en medelamplitud A erhålls (0° s 6 s 180°), (f) ett integrerat värde A'ave_ (6) av de tre Aave (6) visas i en graf (x-axel: 6, y-axel: Aëve.) och förhållandet av ett toppvärde Aïave. (Gi) till en bakgrund B.G. (Gi) (= Aåve. (G,)/ B.G.

(GQ-förhållande) räknas ut för varje av tre 6, (i = 1 till 3) motsvarande de tre <1-100>- riktningarna, och (g) när samtliga av de tre A'ave_ (6,)/ B.G. (GQ-förhållandena är 1,1 eller mera bedöms området hos skivan motsvarande de tre mätområdena vara ett "orienteringsområde".

[0018] [1.1. Orienteringsområde] Ett ”orienteringsområde” avser ett område där en basplansdislokation har en hög linjäritet och är orienterad till tre kristallografiskt ekvivalenta <11-20>-riktningar. Huruvida linjäriteten är hög eller inte och en basplansdislokation är kraftigt orienterad kan bedömas genom att räkna ut ett A'a\,e_ (6i)/ B.G. (GJ-förhållande från en röntgentopografibild. Detaljerna hos bedömningsmetoden beskrivs senare. En enkristall av SiC behöver endast ha åtminstone ett sådant orienteringsområde i dess inre.

[0019] I fallet då en enkristall av SiC tillväxes på ett c-plan används generellt ett förskjutet substrat (eng: offset substrate) som ympkristall. En c-plansfasett som tillväxttopp finns vid änden av ett förskjutet substrat på uppströmssidan i förskjutningsriktningen. För att undertrycka uppkomsten av heterogena polytyper behöver en skruvdislokation som fungerar att ta över polytypen av en ympkristall i en tillväxtriktning finnas i en c-plansfasett. Som en metod för att introducera en skruvdislokation i en c-plasfasett finns till exempel en metod att introducera ett skruvdislokationsgenererande område vid en ände av en ympkristall på uppströmssidan i en förskjutningsriktning.

När en c-planstillväxt utförs genom att använda en sådan ympkristall kvarstår ett djupt färgat spår av en c-plansfasett (fasettmärke) orsakad av en relativ stor kvantitet av 10 15 20 25 30 35 instängt kväve kvarstår på uppströmssidan i en förskjutningsriktning av en tillväxt kristall.

Vidare övertas en felstapling och en basplansdislokation inkluderad i ett skruvdislokationsgenererande område i en ympkristall genom en tillväxt kristall i enlighet med tillväxt och flöde ut mot nedströmssidan i en förskjutningsriktning och således ökar densiteterna av skruvdislokationen och basplansdislokationen. Som ett resultat, genom en existerande c-planstillväxtmetod tenderar basplansdislokationen att böja sig även i ett område skiljt från fasettmärket och orienteringen därav försämras.

[0020] Däremot, genom att använda en metod som beskrivs senare, är det möjligt att erhålla en enkristall av SiC som har åtminstone ett orienteringsområde som finns i ett område där ett fasettmärke är exkluderat. Ett område där ett fasettmärke finns motsvarar ett skruvdislokationsgenererande område och är således i sig självt olämpligt förframställning av en anordning. Av denna anledning är det önskvärt att ett orienteringsområde finns i ett område där ett fasettmärke inte finns.

Vidare, vid tillverkning av en enkristall av SiC genom en metod som beskrivs senare, när ett förskjutet substrat som har en c-plasfasett vid en ände används som ympkristall är det möjligt att erhålla en enkristall av SiC som har åtminstone ett orienteringsområde som finns nästan i centrum av enkristallen av SiC. Här avser ”nästan i centrum av en enkristall av SiC” i närheten av centrum av ytan av en skiva utskuren nästan parallellt med ett {0001}-plan från enkristallen av SiC. Eftersom en anordning generellt är formad i ett område som exkluderar en ände av en skiva är det önskvärt att ett orienteringsområde finns nästan i centrum av en enkristall.

[0021] Vidare, genom att använda metoden som beskrivs senare är det möjligt att erhålla en enkristall av SiC som har en högre orienteringsintensitet B när ett avstånd från ett fasettmärke ökar.

”Som har en högre orienteringsintensitet B när ett avstånd från ett fasettmärke ökar” avser specifikt att: (1) en enkristall av SiC har ett första orienteringsområde vilket har avståndet L1 till ett fasettmärke och ett andra område som har avståndet Lz (>L1) till fasettmärket; och (2) en orienteringsintensitet B (= medel av de tre A'ave_ (6i)/ B.G. (GQ-förhållandena) motsvarande det andra orienteringsområdet är större än orienteringsintensiteten B motsvarande det första orienteringsområdet.

Ett ”avstånd (L1 eller Lz) mellan ett fasettmärke och ett orienteringsområde” avser ett avstånd mellan centrum av ett fasettmärke som förekommer på ytan av en skiva och centrum av ett orienteringsområde när skivan är utskuren nästan parallellt till ett {0001}-plan från en enkristall av SiC. Ett område där ett fasettmärke finns motsvarar ett 10 15 20 25 30 35 skruvdislokationsgenererande område och är således i sig självt olämpligt för tillverkning av en anordning. Av den anledningen är det önskvärt att ett orienteringsområde finns i ett område skiljt från ett fasettmärke. Vidare är det möjligt att förbättra orienteringen och linjäritetet av en basplansdislokation i en av <11-20>-riktningarna genom att bringa <11-20>- riktningen nära den förskjutna riktningen.

[0022] [1.2. Areaförhållande av orienteringsområde] ”Area-förhållandet av ett orienteringsområde (%)” avser proportionen av summan (S) av areorna av orienteringsområden till summan (S0) av areorna av mätområden (= Sx100/S0) innefattade i en skiva utskuren nästan parallellt med ett {0001}-plan från en enkristall av SiC.

För att skära ut en skiva nästan parallellt med ett {0001}-plan från en enkristall av SiC och tillverka en högpresterande halvledaranordning med ett högt utbyte genom att använda den utskurna skivan är det bättre för areaförhållandet av ett orienteringsområde att ökas i största möjliga utsträckning. Areaförhållandet av ett orienteringsområde är företrädesvis 50 % eller mer, hellre 70 % eller mer, och ännu hellre 90 % eller mer.

Genom att använda en metod som beskrivs senare är det möjligt att erhålla en enkristall av SiC innefattande en relativt stor mängd av orienteringsområde. Vidare, genom att optimera tillverkningsförhållandena är det möjligt att erhålla en enkristall av SiC som tillåter att areaförhållandet av ett orienteringsområde av åtminstone en skiva att vara 50 % eller mer när en eller flera skivor skärs ut från enkristallen av SiC.

[0023] [1.3. Orienteringsintensitet B] En ”Orienteringsintensitet B” avser medelvärdet av tre A'a,,e_ (0i)/ B.G. (Gi)- förhållandena (i = 1 till 3) motsvarande tre kristallografiskt ekvivalenta <1-100>-riktningar. Det visar sig att, när en orienteringsintensitet B ökar har en basplansdislokation en högre linjäritet och en kraftigare orientering i <11-20>-riktningen.

Då en metod som beskrivs senare används, genom att optimera tiIlverkningsförhållandena, är det möjligt att erhålla en enkristall av SiC innefattande åtminstone ett orienteringsområde som har en orienteringsintensitet B av 1,2 eller mer.

För att skära ut en skiva nästan parallellt med ett {0001}-plan från en enkristall av SiC och tillverka en högpresterande halvledaranordning med ett högt utbyte är det bättre för orienteringsintensitet B hos ett orienteringsområde att ökas i största möjliga utsträckning. En Orienteringsintensitet ärföreträdesvis 1,3 eller mer, hellre 1,4 eller mer, och ännu hellre 1,5 eller mer.

På samma sätt är det bättre för areaförhållandet av ett orienteringsområde som har en sådan hög orienteringsintensitet B att ökas i största möjliga utsträckning.

[0024] 10 15 20 25 30 35 10 [1.4. Felstapling] ”Inte innefattande en felstapling” avser att ett plant projicerat plandefektområde inte är inkluderat i en röntgentopografibild motsvarade {1-100}-plandiffraktion.

När en enkristall av SiC enligt föreliggande uppfinning framställs genom att använda en metod som beskrivs senare flyter ett staplingsfel innefattat i ett skruvdislokationsgenererande område svårligen ut mot nedströmssidan i förskjutningsriktningen och således är en felstaplingsdensitet direkt efter tillverkning låg.

Vidare, på samma gång flyter en basplansdislokation också svårligen ut, omvandlingen av en kant av en felstapling till en skruvdislokation sker inte och således sker svårligen interaktion mellan dislokationer. Som ett resultat är en basplansdislokation kraftigt orienterad, med andra ord a böjd basplansdislokation reducerar, och en felstapling orsakad av sönderfallet av en böjd basplansdislokation förhindras från att genereras.

[0025] [2. Bedömningsmetod av orienteringsområde] Ett ”orienteringsområde” bedöms genom de följande förfarandena. [2.1. Beredning av prov: förfarande (a)] En skiva med ytan nästan parallell till ett {O0O1}-plan skärs först utfrån en enkristall av SiC.

I föreliggande uppfinning är förfarandet baserat på förutsättningen att generell beredning av ett prov för avbildning av en basplansdislokation ({0001} i-plan dislokation) genom röntgentopografi tillämpas. Specifikt, beredning tillämpas under de följande förhållandena.

Det vill säga, en skiva som har en förskjutningsvinkel av 10° eller mindre skärs ut genom att skiva en enkristall av SiC nästan parallellt med ett {0001}-plan. En skiva som har en tjocklek lämplig för röntgentopografimätning produceras genom slipning och polering och således tillplattning av skivans yta och vidare ta bort ett skadat skikt på ytan. CMP behandling används företrädesvis för att ta bort ett skadat skikt.

Om en skiva är för tunn är ett mätområde lokaliserat i tjockleksriktningen, och därigenom kan inte en medeldislokationsstruktur inte utvärderas, och det uppmäta värdet av en orienteringsintensitet tenderar att variera. Om en skiva istället ärför tjock transmitterar röntgenstrålar svårligen.

Följaktligen är tjockleken av en skiva företrädesvis 100 till 1000 um, hellre 500 i 200 pm, och ännu hellre 500 :100 pm.

[0026] [2.2. Röntgentopografi: förfarande (b)] 10 15 20 25 30 35 11 Därefter tillämpas röntgentopografimätning genom transmissionsarrangemang på skivan och röntgentopografibilder som motsvarar tre kristallografiskt ekvivalenta {1-100}- plandiffraktioner fotograferas.

I föreliggande uppfinning är förfarandet baserat på förutsättningen att mätningen utförs under ordinarie röntgentopografimätningsförhållanden för att detektera en basplansdislokationsbild_ Specifikt, mätningen tillämpas under de följande förhållandena: Arrangemang: Transmissionsarrangemang (Lang-metod, referera till Fig. 1), och Diffraktionsförhällandena och mätplan: {1-100}-plandiffraktion används. Detta är diffraktion som huvudsakligen syftar till att detektera en dislokation och en defekt som har en Burgers vektor i en {0001} i-plan riktning och en {0001} i-plan felstapling kan också detekteras. Ett identiskt område av en kristall mäts genom kombinationen av tre kristallografiskt ekvivalenta plan som har olika vinklar. De tre planen är ett (1 -1 00)-plan, ett (- 1010)-plan och ett (O1-10)-plan. Referera till Fig. 2A.

[0027] En Lang-metod (transmissionsarrangemangtopografi) är ett medel för att möjliggöra att: fotografera en defektdistribution hos en hel skiva; och att användas för kvalitetsinspektion av en skiva. I Lang-metoden finns en metod av att använda en stor-skalig synkrotronstrålningsanläggning och en metod av att använda en småskalig röntgengenerator av laboratorienivå. Mätningen beskriven i föreliggande uppfinning kan utföras med vilken som helst av metoderna. En generell teknink tillämpad på den senare metoden beskrivs här.

Så21 som visas i Fig. 1, röntgenstrålar utsända från en röntgenkälla 22 riktas och smalnas av med en första slits 24 och infaller på ett prov 26. De infallande röntgenstrålarna bestrålar ett band-format område av provet 26. När en orientering i ett provplan och en infallande vinkel justeras så att den uppfyller diffraktionsförhållanden till ett gitterplan av en kristall sker diffraktion i den hela bestrålade arean.

Ett röntgenrör som har Mo som anoden används som röntgenkällan 22 och diffraktionsförhållandena skräddarsys till våglängden KM in Ku-strålarna av karaktäristiska röntgenstrålar. En andra slits 28 har funktionen att blockera primära röntgenstrålar som kommer genom provet 26, lämpligen avsmalnande bredden på så sätt att låta endast diffrakterade rötgenstrålar genom, och reducera bakgrunder orsakade av spridda röntgenstrålar. En film (eller nukleär emulsionsplatta) 30 är anordnad på baksidan av den andra slitsen 28 och en röntgendetektor 32 är anordnad vidare på baksidan därav.

Med arrangemanget, genom att skanna provet 26 parallellt med provplanet tillsammans med filmen 30 kan en diffraktionsbild som sträcker sig över hela provet 26 erhållas.

En så erhållen topografi kallas en transversell topografi. Topografin kan ibland kallas en projektionstopografi eftersom en tredimensionell defektbild projiceras två-dimensionellt. 10 15 20 25 30 35 12

[0028] Som en metod för att detektera en dislokation som har en Burgers vektori en {0001} i-plan riktning används också generellt {1 1-20}-plandiffraktion. Genom {11-20}- plandiffraktionen kan dock inte en felstapling i ett {0001}-plan detekteras.

På samma gång, medan en dislokation som har Burgers vektorer av de tre huvudaxelriktningarna i ett {0001}-plan kan detekteras även i ett mätplan medelst {1 1-20}- plandiffraktionen, detekteras endast en dislokation som har Burgers vektor av två huvudaxelriktningari de tre huvudaxelriktningarna i ett mätplan medelst {1-100}- plandiffraktion.

I föreliggande uppfinning används därför {1-100}-plandiffraktion som kan detektera även en felstapling och mätningen tillämpas på tre kristallografiskt ekvivalenta kristallplan som har olika vinklar.

[0029] [2.3. Digitalisering och bildförbehandling av topografibild: förfarande (c)] Därefter omvandlas var och en av de tre röntgentopografibilderna till en digital bild erhållen genom att kvantifiera ljusstyrkan av varje punkt i bilden och varje av de tre digitala bilderna uppdelas till ett mätområde som har en storlek av 10 i 0,1 mm.

I föreliggande uppfinning är förfarandet baserat på förutsättningen att generell bildbehandling för att utföra bildanalys tillämpas. Specifikt, digitalisering och bildförbehandling utförs underföljande förhållanden.

[0030] (1) En topografibild erhållen på en film eller en nukleär emulsionsplatta digitaliseras med en skanner eller liknande. Skanningsförhållandena vid digitaliseringen visas nedan: Upplösning: 512 pixlar/cm eller meri den verkliga storleken av en film, och Utförande (eng: mode): gråskala. (2) En digitaliserad topografibild (digital bild) uppdelas till ett kvadratiskt mätområde där längden av varje sida är 10 i 0,1 mm. När storleken av en skiva är relativt stor uppdelas skivans yta till kvadrater och ett flertal mätområden tas ut. Generellt, om ett mätområde är för litet är mätningen begränsad och resultatet som motsvarar en medelstruktur av en dislokation i en kristall erhålls inte. Däremot, om ett mätområde är för stort är en basplansdislokationsbild för tunn och otydlig och en orientering är svår att undersöka. (3) Den gråa nivån av en digital bild justeras för att möjliggöra erhållande av en klar basplansdislokationsbild. Specifikt, delen av en basplansdislokation justeras till mörkast (svart) och en del annan än en dislokation justeras till ljusast (vit). (4) Antalet pixlar på en sida justeras till 512 pixlar. Om antalet pixlar är för litet erhålls inte en klar basplansdislokationsbild. Däremot, om antalet pixlar är för stort blir Fouriertransformbehandling långsam. 10 15 20 25 30 35 13

[0031] [2.4. Bildanalys: förfarande (d)] Därefter tillämpas tvådimensionell Fouriertransformbehandling till varje av de tre digitala bilderna i mätområdet motsvarande ett identiskt område på en skiva och ett effektspektrum (spektrum av amplituden A av en Fourierkoefficient) erhålls.

Principen för bildanalys genom tvådimensionell Fouriertransfom beskrivs i detalj exempelvis i följande litteratur; (1) Toshiharu Enomae, ”Novel techniques for analyzing physical properties of paper using image processing”, Kami Parupu Gijutsu Times (Pulp and Paper Technology Times), 48(11), 1-5(2005) (Referenslitteratur 1), (2) Enomae, T., Han, Y.-H. och lsogai, A., “Fiber orientation distribution of paper surface calculated by image analysis”, Proceedings of International Papermaking and Environment Conference, Tianjin, Kina (12-14 maj), Bok 2, 355-368(2004) (Referensliteratur 2), (3) Enomae, T., Han, Y.-H. och lsogai, A., “Nondestructive determination of fiber orientation distribution of fiber surface by image analysis", Nordic Pulp Research Journal 21 (2): 253-259(2006) (Referensliteratur 3), (4) httpzí/pslfrma.u-tokvo.acip/hpienomae/FlberOrif (så som april, 2011) (Referens URL 1).

[0032] [2.5. Beräkning av A'aVe_(6i)/B.G. (6i)-förhållande: förfaranden (e) till (g)] Därefter omvandlas varje av de tre effektspectra till en polär koordinatfunktion och en funktion Aave_(6) av vinkelberoende (riktningberoende) av en medelamplitud A erhålls (0° s 6 S 180°) (förfarande (e)). I omvandlingen till en polär koordinatfunktion tillämpas följande behandling. I ett effektspektrum, en medelamplitud A vid en vinkel 6 i motursriktningen från 0° av x-axeln beräknas. Det vill säga, 6 ärjämt fördelad i området av 0° till 180° och medelvärdet av amplituderna av Fourierkoefficienter från centrum till änden av ett effektspektrum erhålls vid varje vinkel.

Därefter visas ett integrerat värde A'ave_(6) av de tre Aave_(6) i en graf (x-axel: 6, y-axel: Aïave) och förhållandet av ett toppvärde A'ave_(6i) till en bakgrund B.G.(6i) (= A'ave_ (6i)/ B.G. (6,)-förhållande) beräknas vid varje av tre 6; (i = 1 till 3) motsvarande de tre <1-100>- riktningarna (förfarande (f)). När samtliga av de tre så erhållna A'ave_ (6i)/ B.G. (6,)- förhållandena är 1,1 eller mera bedöms området hos skivan motsvarande de tre mätområdena vara ett ”orienteringsområde” (förfarande (g)).

[0033] Fig. 3A visar ett exempel på en digitaliserad röntgentopografibild (basplansdislokationsbild). Ett effektspektrum erhålls genom att tillämpa två-dimensionell 10 15 20 25 30 35 14 Fouriertransform till den digitala bilden (Fig. 3B). Effektspektrumet omvandlas till en funktion av polära koordinater, ett medel av amplituder erhålls vid en vinkel (riktning av periodicitet), och en funktion AaVe_(G) av vinkelberoende (riktningberoende) av medelamplituden erhålls (Fig. 3c). Omvandlingen tillämpas på varje av basplansdislokationsbilderna erhållna under de tre diffraktionsförhållandena och funktionen Aave_(G) av vinkelberoendet av de tre erhållna medelamplituderna integreras.

[0034] I grafen av ett integrerat värde A'ave_ (G) beräknas förhållandet av ett toppvärde A'i,ive_ (Gi) till en bakgrund B.G. (Gi) (= A'a\,e_ (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållande) för varje av de tre Gi (i = 1 till 3) motsvarande de tre <1-100>-riktningarna.

En ”bakgrund B.G. (Gi)” avser avståndet från x-axeln till en bakgrundslinje vid positionen av Gi. En ”bakgrundslinje” avser en tangentlinje som vidrör bottenänden av grafen av det integrerade värdet A'ave_ (G) i närheten av Gi (referera till Fig. 11).

[0035] När en tydlig topp visas vid varje av de tre Gi (i = 1 till 3) motsvarande <1-100>- riktningarna genom att tillämpa lämplig bildbehandling bedöms området hos skivan som motsvarar mätområdena som ett ”orienteringsområde”. En ”tydlig topp” avser att ett A'aVe_(Gi)/ B.G.(Gi)-förhållande (i = 1 till 3) är 1,1 eller mera.

I Fouriertransform visas en topp i en riktning vinkelrätt till en faktisk orienteringsriktning. I en kristallstruktur av ett hexagonalt system så som SiC är riktningen som är vinkelrät till <11-20>-riktningen <1-100>-riktningen (Fig. 2B). Det betyder att en topp visar sig i <1-100>-riktningen medelst Fouriertransform representerar att en basplansdislokation är orienterad till <11-20>-riktningen. Vidare, att en orienteringsintensitet B (= medel av de tre Agvi, (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållandena) är stor representerar att orienteringen av en basplansdislokation till <11-20>-riktningen är kraftig.

[0036] [2.6. Detaljerad förklaring av två-dimensionell Fouriertransform] En våg, så som en akustisk våg, en elektromagnetisk våg, eller en seismisk våg kan uttryckas genom kombinationen av trigonometriska vågor (sin, cos) som har olika magnituder (amplituder), frekvenser och faser. På samma sätt, så som visas i Fig. 4A till 4K, kan bilden som visas i Fig. 4A också uttryckas genom superposition av de trigonometriska vågorna (Fig. 4B till 4K) med periodicitet i olika riktningar och olika frekvenser.

Fouriertransformen av en akustisk våg eller liknande är att erhålla en Fourierkoefficient innefattande informationen av fasen och amplituden av en trigonometrisk våg som har en viss frekvens. På samma sätt, Fouriertransformen av en bild är, när bilden omvandlas till en funktion av ljusstyrka i två-dimensionella koordinater, för att erhålla (a) periodicitet i en viss riktning i de två-dimensionella koordinaterna, och 10 15 20 25 30 15 (b) en Fourierkoefficient innefattande informationen av fasen och amplituden av en trigonometrisk våg som har en viss frekvens.

[0037] Fouriertransform F(kX, ky) av en bild f(x, y) som har en storlek av NxN pixlar representeras av följande uttryck (1 ). Här är f ljusstyrkan vid en koordinat (x, y) och kan erhållas genom att representera en digital bild medelst en bitkarta (eng: bitmap) och ta ut informationen om ljusstyrkan vid varje punkt från bilddatan. k är en frekvens.

[Numeriskt uttryck 1] få” än t , F (katt-wii 2 å: t* int.. 'vItfl-Ilfrffi m i ~r~ ' grät :att à - ' i :raïzïfië __ _! k? f -flij

[0038] En Fourierkoefficient F(kX, ky) beräknad medelst uttryck (1) är generellt ett komplext tal och är representerad som en punkt av F(kx, ky) = a+ib på ett komplext plan. På ett komplext plan, en vinkel bildad mellan en linje som sammanbinder en startpunkt med a+ib och den verkliga talaxeln avser fasen av den trigonometriska funktionen av frekvensen som har en cykel från centrum av en bild till riktningen av en koordinat (x, y). \/(a2+b2) som är avståndet från startpunkten till a+ib representerar amplituden A av den trigonometriska funktionsvågen.

Ett effektspektrum (Fig. 5A) (spektrum av amplituden A av en Fourierkoefficent) avser ett spektrum erhållet genom att plotta en amplitud A = \/(a2+b2) ta bort informationen av fasen på en karta som representerar magnituden av en frekvens and riktningen av periodicitet. I ett effektspektrum visar en koordinat närmare ett centrum en grövre periodicitet som har en lång våglängd. Vidare, en topp i en omgivande del nära en sida avser förekomsten av en fin periodicitet som har en kort våglängd. Kvoten erhållen genom att dela längden av en sida av en bild med ett avstånd från ett centrum representerar våglängden av periodiciteten. Vidare, riktningen från startpunkten till en koordinat avser riktningen där periodiciteten upprepas.

Ljusstyrkan av varje koordinat representerar amplituden av den trigonometriska funktionsvågen.

[0039] Till exempel, när två-dimensionell Fouriertransform tillämpas på en bild av regelbundet-ordnade partiklar eller liknande och ett effektspektrum erhålls visas en klar punkt och bidraget av en specifik frekvens i en specifik periodicitetsriktning kan anmärkningsvärt detekteras. På samma gång, två-dimensionell Fouriertransform kan tillämpas inte enbart till 10 15 20 25 30 16 en bild som har regelbundenhet men även till undersökningen av orientering av en fiber.

Vidare kan det tillämpas till undersökningen av riktningen och intensiteten i orienteringen av inte enbart en fiber men även alla bilder som tillåter observation av riktningen och flödet (Referenslitteratur 1 till 3). I ett sådant effektspektrum observeras inte en klar punkt på ett avstånd från ett centrum utan en suddig intensitetsdistribution anisotropt och ojämnt distribuerad från centrum av spektrumet. När orienteringen av en fiberi en bild är liten erhålls ett isotropiskt spektrum. Däremot, när den uniaxiella orienteringen är stark visas en ellips eller en topp till stor del planande i en riktning vinkelrätt mot en orienteringsriktning i ett effektspektrum.

[0040] Här, en amplitud A av ett effektspektrum vid varje koordinat representeras av en funktion A(6, r) av polära koordinater (Fig. 3B). Här är 6 en vinkel bildad av en linje som sammanbinder centrum av ett spektrum till koordinaten därav och en linje i den horisontella riktningen. Vidare, r representerar ett avstånd från centrum av spektrumet till koordinaten därav.

Med avseende på en viss vinkel 6 beräknas medelvärdet av A(6, r) för alla av avstånden r, och 6- beroende Aave_(6) av medelamplituden erhålls. Med anledning är 6 i området av O° till 180°. Detta är därför 180° till 360° har karaktär att vara identisk med 0° till 180°. Specifikt, efter den två-dimensionella Fouriertransformen är vinkeln av 0° till 180° jämnt delad, amplituden A (rcos6, rsin6) av en Fourierkoefficient som finns på ett avstånd r erhålls med avseende på varje vinkel 6, och ett medelvärde Aave_(6) erhålls med avseende på r.

Detta uttrycks genom uttrycket (2).

[Numeriskt uttryck 2] Lä-. šrN _ f? _ _ .

.Atffim :Afrczcisfirsirttålš ~--{2} \ r-E Så som beskrivs ovan, när en till stor del planande ellips eller topp visas i ett effektspektrum blir Aave_(6) ett maximalt värde eller visar en brant topp vid en specifik 6. 6 vid vilken ett sådant maximalt värde eller en brant topp visas är 6 i en riktning vinkelrätt till orienteringsriktningen i en bild innan Fouriertransform.

[0041] Som en metod för att erhålla orienteringsintensiteten finns det även en metod av att rita Aave_(6) som en polär koordinatgraf, approximera en kurva medelst en ellips och erhålla ett lång axel/kort axel-förhållande (Referenslitteratur 1 till 3). I Fouriertransformen av en basplansdislokationsbild erhållen i föreliggande uppfinning visar Aave_(6) dock ett relativt brant 10 15 20 25 30 35 17 maximivärde och är inte uniaxiell orientering och således kan ellipsapproximation som är möjlig i fallet av vanlig fiberorientering inte tillämpas.

[0042] I föreliggande uppfinning, med avseende på AaVe_(6) erhållen genom två-dimensionell Fouriertransform, utvärderas därför orienteringen av en basplansdislokation medelst följande specifika procedurer som visas nedan: (1) med avseende på tre kristallografiskt ekvivalenta {1-100}-plan som har olika vinklari ett {0001}-p|an tillämpas röntgentopografi genom {1-100}-plandiffraktion och tre röntgentopografibilder av en basplansdislokation erhålls. Från röntgentopografibilderna erhålls tre AaVe_(6) motsvarande till {1-100}-plandiffraktionen, (2) det integrerade värdet A'aVe_(6) av de tre AaVe_(6) erhållna genom Fouriertransform erhålls, och (3) när det integrerade Å'ave.(6) plottas, i fallet när A'aVe_(9) visar en tydlig topp i varje av de tre 6 motsvarande <1-100>-riktningen bedöms basplansdislokationen vara orienterad till <11-20>-riktningen.

[0043] [2.7. Använd mjukvara förtvå-dimensionell Fouriertransform] I föreliggande uppfinning används, för att tillämpa Fouriertransform till en basplansdislokationsbild, Fiber Orientation Analysis Ver. 8.13 utvecklad av författarna av Referenslitteratur 1 till 3. Mjukvaran för Fouriertransform utför behandlingen att ta ut information avseende ljusstyrkan av varje punkt från bilddata, tillämpa Fouriertransformbehandling, och erhålla ett effektspektrum och AaVe_(6). Detaljerade förfaranden är beskriva i Referenslitteratur 1 till 3 och Referens URL 1. För att tillämpa Fouriertransformbehandling på en bild med mjukvaran omvandlas bilden till en bitkarta (eng: bitmap) i förväg för att ta bort den numeriska informationen av ljusstyrka. För att vidare tillämpa snabb Fouriertransform justeras antalet pixlar på en sida av en bild i förväg så att det är en integral multipel av fyra.

[0044] Fouriertransformbehandling bestäms unikt och således kan vilken som helst mjukvara användas så länge som mjukvaran kan utföra samma behandling. Det specifika särdraget hos den föreliggande mjukvaran utvecklad för att utvärdera orientering är dock att möjliggöra att erhålla AaVe_(6). När AaVe_(6) inte kan erhållas automatiskt med annan mjukvara är det nödvändigt att använda ett effektspektrum erhållet genom att kartlägga ljusstyrkan på (x, y)-koordinater och tillämpa samma beräkning i enlighet med uttryck (2).

[0045] [3. Tillverkningsmetod för enkristall av SiC] 10 15 20 25 30 35 18 En enkristall av SiC enligt föreliggande uppfinning kan tillverkas medelst olika metoder och kan till exempel tillverkas genom att använda en ympkristall av SiC som uppfyller följande förhållanden och tillväxa en ny kristall på ytan av ympkristallen av SiC: (1) ympkristallen av SiC har ett huvudsakligt tillväxtplan innefattande ett flertal av sub- tillväxtplan, (2) en riktning (huvudriktning) som har det flertalet sub-tillväxtplanen förekommeri en godtycklig riktning från en översta del av ett {0001}-p|an som finns på det huvudsakliga tillväxtplanet av ympkristallen av SiC mot den yttre periferin av det huvudsakliga tillväxtplanet, och (3) när sub-tillväxtplanen som förekommer från sidan av {0001}-planets översta del mot den yttre periferin längs huvudriktningen är definierade som ett första sub-tillväxtplan, ett andra sub-tillväxtplan, -----, och ett n:te sub-tillväxtplan (n 2 2) i sekvens förekommer förhållandet Sk < Gm mellan förskjutningsvinkeln Bk av det k:te sub-tillväxtplanet (1 s k s n-1) och förskjutningsvinkeln Gm av det (k+1):te sub-tillväxtplanet.

[0046] Här avser ett ”huvudsakligt tillväxtplan” ett plan som utgör en del av exponerade plan av en ympkristall av SiC och har en komponent av en degelcentrumaxel/råmaterialriktning i dess normal-vektor 'a'. En ”degelcentrumaxel/råmaterialriktning” i en sublimationsutfällningsmetod är en riktning från en ympkristall av SiC mot ett råmaterial och en riktning parallell med centrumaxeln av en degel. Med andra ord representerar en ”degelcentrumaxel/råmaterialriktning” en makrotillväxtriktning av en enkristall av SiC och avser generellt en riktning vinkelrätt till bottenplanet av en ympkristall av SiC eller en yta av en ympkristallpiedestal (eng: seed crystal pedestal) för att fixera ympkristallen av SiC.

Ett ”sub-tillväxtplan” avser ett individuellt plan som utgör ett huvudsakligt tillväxtplan.

Ett sub-tillväxtplan kan antingen ett plant plan eller ett böjt plan.

En ”förskjutningsvinkel 6” avser en vinkel bildad av en normal-vektor “a' av ett sub- tillväxtplan och en normal-vektor 'p' av ett {0001}-p|an hos en ympkristall av SiC.

En ”{0001}-plan lutningsvinkel ß” avser en vinkel bildad av en vektor “q' av en degelcentrumaxel/råmaterialriktning och en normal-vektor 'p' av ett {0001}-p|an av en ympkristall av SiC.

En ”sub-tillväxtplan lutningsvinkel d” avser en vinkel bildad av en vektor 'q' av en degelcentrumaxel/råmaterialriktning och en normal-vektor “a' av ett sub-tillväxtplan.

En ”nedströmssida iförskjutningsriktningen” avser en sida i en riktning motsatt till riktningen av spetsen av en vektor “b' bildad genom projicering av en normal-vektor “p' av ett {0001}-p|an på ett sub-tillväxtplan.

[0047] 10 15 20 25 30 35 19 Fig. 6A visar ett exempel på en snittvy av en ympkristall av SiC som uppfyller ovanstående förhållanden. Fig. 6B visar en snittvy av en enkristall av SiC tillverkad medelst användning av ympkristallen 12b av SiC.

I Fig. 6A har ympkristallen 12b ett rektangulärt tvärsnitt och två lutningsplan X2X3 och X3X4 av olika lutningsvinklar vid det vänstra övre hörnet. Vidare, i ympkristallen 12b av SiC är {0001}-planets lutningsvinkel ß > 0 och ympkristallen 12b av SiC är ett så kallat förskjutet substrat (eng: offset substrate).

Den översta delen av {0001}-planet är punkten X3. Sub-tillväxtplanets lutningsvinkel 0:1 av X3X4-planet är i förhållandet av 0:15 ß. Vidare, sub-tillväxtplanets lutningsvinkel 0:2 av X4X5-pIanet är noll. Punkten X5 är en punkt som har det längsta avståndet från punkten X3 och är även {0001}-planets lägsta del i det huvudsakliga tillväxtplanets yttre periferi.

[0048] Med avseende på X1Xz-planet och XsXß-planet är de respektive normal-vektorerna därav vinkelräta mot vektorn 'q'. Vidare, X1X6-planet är ett plan som vidrör en degel eller en ympkristallpiedestal (ej visad ifiguren). Följaktligen, det huvudsakliga tillväxtplanet innefattar X2X3-planet, X3X4-planet och X4X5-planet. Vidare, riktningen från punkten X3 av den översta delen av {0001}-planet mot punkten X5 vid det huvudsakliga tillväxtplanets yttre periferi är en riktning (huvudriktning) som har ett flertal sub-tillväxplan. I sub-tillväxtplanen som finns längs med huvudriktningen är sub-tillväxtplanet som innefattar den översta delen av {0001}-planet X3X4-planet och planet är det första sub-tillväxtplanet. Det andra sub-tillväxtplanet är X4X5- planet och harförhållandet av 01 < 62.

Ympkristallen 12b av SiC innefattar knappast en skruvdislokation. En enkristall av SiC som inte innefattar en skruvdislokation, som beskrivs i Patentlitteratur 1 till exempel, erhålls genom att tillväxa på en ympkristall som har ett tillväxtplan nästan vinkelrätt mot ett {0001}-plan. Följaktligen, på ytorna av XzXg-planet och X3X4-planet bildas ett skruvdislokationsgenereringsområde (representerad med den tjocka linjen i Fig. 6A).

Skrivdislokationsgenereringsområdet bildas genom de följande metoderna: (1) en metod av att utföra en a-planstillväxt åtminstone en gång under användning av ympkristall av SiC innefattande en skruvdislokation, och därefter exponera ett plan nästan vinkelrätt med en c-axel som ett tillväxtplan så att ett område innefattande skruvdislokationen kan kvarstå på tillväxtplanet (skruvdislokationskvarstående metod), (2) en metod av att skära ut en ympkristall av SiC som exponerar ett plan lutande med en vinkel av 8° från ett c-plan som ett tillväxtplan och bilda ett slipningsplan lutande med en vinkel av 10° till 20” från tillväxtplanet vid änden av tillväxtplanet i förskjutningsriktningen (slipningsmetod), (3) en metod av att anordna en ympkristall av SiC som har en relativt hög skruvdislokationsdensitet (hög-dislokationsdensitetsympkristall) och en ympkristall av SiC 10 15 20 25 30 35 20 som har en relativt låg skruvdislokationsdensitet (låg-dislokationsdensitetsympkristall) så att tillväxtplanen av dessa ympkristaller kan anordnas i ett identiskt plan (bindningsmetod), och (4) en metod av att bilda en tillbakadragande del (ett lutat plan, ett steg, en böjd yta, ett konformat märke, en kilformad skära, etc.) för att bilda en skruvdislokation vid en del av tillväxtplanet av en ympkristall och preliminärt tillväxa en enkristall av SiC vid tillbakadragande delen (preliminär tillväxtmetod) (referera till Japanskt patent nr. 3764462 och JP-A nr. 2010-235390).

[0049] Så som visas i Fig. 6A, genom att delvis ändra förskjutningsvinkeln av ett huvudsakligt tillväxtplan av en ympkristall 12b av SiC och tillväxa en enkristall av SiC genom att använda det är det möjligt att undertrycka läckaget av en skruvdislokation eller en basplanskantdislokation och kontrollera en skruvdislokationsdensitetsfördelning i en tillväxt kristall.

Det vill säga, närförskjutningsvinkeln 01 hos ett första sub-tillväxtplan (X3X4-plan) är relativt reducerad, en skruvdislokation exponerad på det första sub-tillväxtplanet elleri närheten därav i en ympkristall efterföljs närapå av en tillväxt kristall. Som ett resultat är det möjligt att säkert tillhandahålla en skruvdislokation i ett c-plansfasett som finns på det första sub-tillväxtplanet elleri närheten därav och därigenom en heterogen polytyp och en annan orienterad kristall kan hämmas från att genereras i den tillväxta kristallen. Genom att vidare reducera förskjutningsvinkeln 61 är det möjligt att nästan fullständigt hämma en skruvdislokation och en basplanskantdislokation från att läcka till nedströmssidan i förskjutningsriktningen i den tillväxta kristallen.

Däremot, när förskjutningsvinkeln 02 av ett andra sub-tillväxtplan (X4X5-plan) relativt ökar, sannolikheten att en skruvdislokation i en ympkristall exponerad på det andra tillväxt- planet efterföljs av en tillväxt kristall som den är reduceras och skruvdislokationen kommer sannolikt att omvandlas till en basplanskantdislokation. En basplanskantdislokation har en karaktär av att vara sannolik att flyta som den är mot den nedströmssidan (punkt Xfi-sidan) i förskjutningsriktningen. Som ett resultat är det möjligt att reducera skruvdislokationsdensiteten i den tillväxta kristallen på den andra sub-tillväxtplanet. Vidare, en ny skruvdislokation är sannolikt hämmad från att genereras.

[0050] I en ympkristall 12b av SiC är vidare lutande plan X2X3 och X3X4 bildade så att en översta del X3 av ett {0001}-plan kan vara inne i ett huvudsakligt tillväxtplan. När en kristall tillväxes genom att använda det, så som visas i Fig. 6B, även när en tillväxt kristall expanderari en radiell riktning, är därför en c-plansfasett inte sannolik att avvika från ett högdensitets-skruvdislokationsområde. Som ett resultat är det möjligt att undertrycka 10 15 20 25 30 35 21 genereringen av heterogen polytyp orsakad av den temporära reduktionen av en skruvdislokationsdensitet.

[0051] Vidare, när en ympkristall 12b av SiC av sådan form skärs ut från en enkristall tillväxt genom att använda ett plan nästan vinkelrätt med ett c-plan som tillväxtplan och en enkristall av SiC tillväxes genom att använda det, är en basplansdislokation som kvarstår i en tillväxt kristall sannolikt orienterad till <11-20>-riktningen. Vidare är det möjligt att erhålla en enkristall av SiC innefattande ett område som inte väsentligt innefattar en felstapling. Detta antas vara på grund av att en dislokation som blir en utgångspunkt av en basplansdislokation och en skruvdislokation som omvandlas till en felstapling är få i ympkristallen som sådan, en skruvdislokation läcker sällan från ett skruvdislokationsgenereringsområde bildat vid en ympkristallände, och sammanflätningen av en basplansdislokation och en skruvdislokation sker inte.

[0052] [4. SiC-skiva] En SiC-skiva enligt föreliggande uppfinning innefattar en skiva utskuren nästan parallellt med ett {0001}-plan från en enkristall av SiC enligt föreliggande uppfinning.

Ytan av skivan är inte nödvändigtvis fullständigt parallell med ett {0001}-plan och kan luta från {0001}-p|anet i viss utsträckning. Den tillåtna nivån av lutning (förskjutningsvinkel) varierar i enlighet med tillämpningen av en skiva men vanligtvis omkring 0° till 10°.

[0053] En erhållen skiva används för olika applikationer som den är eller i tillståndet av att bilda en tunn film på en yta. När en halvledaranordning tillverkas genom att använda en skiva till exempel bildas en epitaxiell film på en yta av en skiva. Som en epitaxiell film används specifikt SiC, nitrid så som GaN eller liknande.

[0054] [5. Halvledaranordning] En halvledaranordning enligt föreliggande uppfinning innefattar en anordning tillverkad genom att använda en SiC-skiva enligt föreliggande uppfinning. Som en halvledaranordning är det specifikt (a) en LED, eller (b) en diod eller en transistor för en effektenhet.

[0055] [6. Effekt av enkristall av SiC, SiC-skiva, och halvledaranordning] I fallet där en enkristall av SiC tillväxes på ett c-plan, genom att använda en ympkristall i vilken förskjutningsvinkeln av en yta uppfyller specifika förhållanden, är det 10 15 20 25 30 35 22 möjligt att erhålla enkristallen av SiC som har en hög-linjär basplansdislokation som är kraftigt orienterad till en stabil <11-20>-riktning.

När en skiva skärs ut nästan parallellt med ett {0001}-plan från en sådan enkristall av SiC reduceras relativt antalet basplansdislokationer som exponeras på ytan av skivan. Som ett resultat, även när en enkristall av SiC tillväxes genom att använda en sådan skiva som ympkristall eller en epitaxiell film bildas på en ytan av en skiva, reduceras också antalet dislokationer som efterföljs av en tillväxt kristall eller en epitaxiell film.

Vidare, när en halvledaranordning tillverkas genom att använda sådan enkristall av SiC är det möjligt att undertrycka genereringen av en felstapling orsakad av sönderfall av en böjd basplansdislokation under användning och försämringen av anordningsegenskaperna orsakade av genereringen av felstaplingen.

[Exempel]

[0056] (Exempel 1) [1. Beredning av prov] Ett steg av att tillväxa en enkristall av SiC på ett tillväxtplan nästan parallellt till ett c- plan, ett steg av att ta ut en ympkristall som har ett tillväxtplan nästan vinkelrätt till både det senaste tillväxtplanet och c-planet från den erhållna enkristallen av SiC, och ett steg av att tillväxa en enkristall av SiC igen genom att använda ympkristallen upprepades. En c-plans förskjutet substrat (eng: c-plane offset substrate) togs ut från den erhållna enkristallen av SiC och bearbetad till formen som visas i Fig. 6A. Ett skruvdislokationsgenereringsområde bildades på XgXg-planet och X3X4-planet på tillväxtplanet. Genom att använda det tillverkades en enkristall av SiC genom en sublimeringsåterutfällningsmetod. Den erhållna enkristallen skars ut nästan parallellt (förskjutningsvinkel 8°) till ett {0001}-p|an, planingsbehandling och behandling för att ta bort skadat lagertillämpades på ytan, och därigenom erhölls en skiva 500 pm tjock. Det skadade lagret togs bort genom CMP-behandling.

[0057] [2. Testmetod] [2.1. Röntgentopografimätning] Med avseende på de tre planen av ett (-1010)-p|an, ett (1-100)-plan, och ett (01-10)- plan, vilka är kristallografiskt ekvivalenta och har olika planorienteringar bildande vinklar av 60° med varandra, uppmätes {1-100}-plandiffraktionsbilder och röntgentopografibilder erhölls på fotokänsliga filmer. I de erhållna tre röntgentopografibilderna observerades basplansdislokationsbilder rätlinjigt utsträckande i {0O01}-planet.

Mätningsförhållandena hos röntgentopografin är enligt följande: Röntgenrör: Mo-target, Spänning: 60 kV, 10 15 20 25 30 35 23 Ström: 300 mA, {1-100}-plandiffraktion (20: 15,318°), Bredd av andra slits: 2 mm, Skanningshastighet: 2 mm/sekund, Antal skanningar: 300 gånger.

[0058] [2.2. Förbehandling av bild] Röntgentopografibilder lästes med en skanner och digitaliserades därmed.

Skanningsförhållandena var gråskala och upplösningen var omkring 1000 pixlar/cm. Ett kvadratiskt mätområde där längden L av varje sida är 10 till 20 mm togs ut från närheten av centrum av varje av de digitaliserade röntgentopografibilderna. Gråskalan korrigerades så att en basplansdislokationspunkt kan vara mörkast och en icke-dislokationspunkt kan vara ljusast. Upplösningen av en bild minskades så att antalet av pixlarna på en sida av bilden kan vara 512 pixlar och bilden omvandlades till en bildfil av bitkarta-format (eng: bitmap format).

[0059] [2.3. Orienteringsmätning genom Fouriertransform] De förbehandlade tre digitala bilderna processades genom Fiber Orientation Analysis Ver. 8.13 som Fouriertransformmjukvara och ett effektspektrum och en Aave_(6) erhölls för varje av de tre digitala bilderna. Vidare, de Aavejß) erhållna för det tre bilderna integrerades.

Vidare, genom att använda det integrerade värdet A'ave_(6) erhölls Aïm (Gi)/ B.G. (Gi)- förhållanden vid tre Gi (i = 1 till 3) motsvarande <1-100>-riktningen och en orienteringsintensitet B.

[0060] [3. Resultat] Fig. 7A till 9C visar respektive bilderi mätområden av 10 mm kvadrat extraherade från centrum av röntgentopografibilderna av enkristallen erhållen i Exempel 1, effektspektra därav, och A'aVe_(6). Fig. 7A till 7C motsvarar (-1010)-plandiffraktion, Fig. 8A till 8C motsvarar (1-100)-plandiffraktion, respektive Fig. 9A till 9C motsvarar (01-10)-plandiffraktion. Den övre riktningen av figurerna är den förskjutna nedströmsriktningen och är en riktning som lutar från [-1010]-riktningen till [-1-120]-riktningen vid en vinkel av flera grader. Från Fig. 7A till 9C förstås att klara linjer ses i riktningarna motsvarande till <1-100>-riktningen i effektspektan.

[0061] Fig. 10D visar det integrerade värdet A'aVe_(6) av de tre AaVe_(6) (Fig. 10A till 1OC) erhållna i Fig. 7A till 9C. Vidare, Fig. 11 visar ett exempel på en metod för att beräkna A'aV.,_(6i)/ B.G. (GQ-förhållanden från det integrerade värdet A'a,,e_(0). 10 15 20 25 24 Från Fig. 10D förstås det att en enkristall erhållen i Exempel 1 visartydliga toppar vid de tre 9 motsvarande <1-100>-riktningen. Så som visas i Fig. 11 är A'ave_ (9,)/ B.G. (Gi)- förhållandet 1,82 vid 0, motsvarande [-1100]-riktningen. A'.,,Ve_(0,)/ B.G. (GQ-förhållandet är 1,54 vid 0, motsvarande [-1010]-riktningen. Vidare, A'_,.Ve_(6i)/ B.G. (GQ-förhållandet är 1,43 vid 0, motsvarande [0-110]-riktningen. Från resultaten fås det att basplansdislokationen är orienterad till tre <11-20>-riktningar. Vidare, orienteringsintensiteten B som är medelvärdet därav är 1,60. Dessutom, toppen som är orsakad av basplansdislokationen i [-1-120]- riktningen som är <11-20>-riktningen som bildar den minsta vinkeln med den förskjutna nedströmsriktningen är den största.

[0062] Liknande behandling tillämpades på ett 12 mm kvadratiskt område, ett 14 mm kvadratiskt område, ett 16 mm kvadratiskt område, ett 18 mm kvadratiskt område, och ett 20 mm kvadratiskt område och respektive integrerade värden A'aVe,(6) erhölls. Från vart och ett av de erhållna integrerade värdena A'aVe_(0) erhölls A'ave_ (0,)/ B.G. (GQ-förhållanden vid tre Gi (i = 1 till 3) motsvarande <1-100>-riktningen och en orienteringsintensitet B. Resultaten visas i Tabell 1.

I fallet av Exempel 1, oavsett storleken på mätområdet, visas tydliga toppar vid de tre 0, motsvarande <1-100>-riktningen. Vidare, när mätområdet ökar minskar A'a,,e_ (0i)/ B.G. (Gi)- förhållandena. Detta är på grund av att en basplansdislokation blir relativt oklar när ett mätområde ökar.

[0063] [Tabell 1] L (mm) A'ave_ (6,)/ B.G. (GQ-förhållande B 01 [-1100] 62 [-1010] 63 [0-110] 10 1,82 1,54 1,43 1,60 12 1,61 1,50 1,39 1,50 14 1,53 1,39 1,37 1,43 16 1,34 1,34 1,41 1,37 18 1,22 1,27 1,26 1,25 20 1,12 1,29 1,13 1,18 L (mm) : Längd av en sida av mätområde B: Orienteringsintensitet

[0064] En röntgentopografibild delades upp i ett flertal 10 mm kvadratiska områden och orienteringsintensiteterna erhölls på samma sätt. Som ett resultat, höga orienteringsintensiteter av 1,5 eller mer erhölls i areaförhållandena av 90 % eller mer 10 15 20 25 30 35 25 inklusive centrumområdet. Däremot, en orienteringsintensitet i ett skruvdislokationsgenereringsområde visar ett lågt värde.

Fig. 12A visar en röntgentopografibild och en orienteringsintensitet i ett område skilt från en fasett. Vidare, Fig. 12B visar en röntgentopografibild och en orienteringsintensitet i ett område intilliggande en fasett. Från Fig. 12A och 12B förstås det att linjäriteten och orienteringen av en basplansdislokation försämras i närheten av en fasett.

[0065] (Jämförande Exempel 1) [1. Beredning av prov] Ett steg av att tillväxa en enkristall av SiC på ett tillväxtplan nästan vinkelrätt med ett c-plan, ett steg av att ta ut en ympkristall som har ett tillväxtplan nästan parallellt till både det senaste tillväxtplanet och c-planet från den erhållna enkristallen av SiC, och ett steg av att tillväxa en enkristall av SiC igen genom att använda ympkristallen upprepades. Ett c-plan förskjutet substrat togs ut från den erhållna enkristallen av SiC. Här, sådan beredning så som visas i Fig. 6A (beredning för att göra förskjutningsvinkeln hos X3X4-planet mindre än den hos X4Xs-planet) tillämpades inte. Vidare, ett skruvdislokationsgenereringsområde bildades vid XzXg-planet och en viss del från X3 till den förskjutna nedströmssidan (eng: the offset downstream side) (delen som sträcker till X4 i Fig. 6A). En enkristall av SiC tillverkades genom användning substratet som är förskjutet från c-planet. Här, röntgentopografin av en kristall som beskrivs i lcke-Patentlitteratur 5 är en röntgentopografibild som kan erhållas av föreliggande uppfinnare och det uppskattas att orienteringen och linjäriteten av basplansdislokationsbilden är den högsta och kristallen har hög kvalitet. En skiva framställdes från den erhållna enkristallen genom samma förfaranden som Exempel 1. [2. Testförfarande] Genom att utföra samma förfaranden som Exempel 1 erhölls A'ave_ (9i)/ B.G. (Gi)- förhållanden vid tre Gi motsvarande <1-100>-riktningen och en orienteringsintensitet.

[0066] [3. Reslutat] Fig. 13A till 13C visar bilden av ett 10 mm kvadratiskt mätområde vid en del där orienteringsintensiteten av en basplansdislokation är resultatmässigt högst i de mätta röntgentopografibilderna av en enkristall erhållen i Jämförande Exempel 1, effektspektrumet därav, och AaVe_(6). Här motsvarar Fig. 13A till 13C till (0-110)-plan diffraktion. Så som visas i Fig. 13B, i effektspektrumet syns ingen klar linje i riktningarna som motsvarar <1-100>- ritkningen.

[0067] Det integrerade värdet A'ave_(0) visar toppar vid två Gi av [-1100]-riktningen och [0- 110]-riktningen i tre Gi (i = 1 till 3) motsvarande <1-100>-riktningen. De Agve, (0i)/ B.G. (Gi)- 10 15 20 25 26 förhållandena är dock relativt små. Vidare, en tydlig topp visas inte vid Gi motsvarande till [- 1010]-riktningen. Aäiie, (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållande är 1,18 vid Gi motsvarande [-1100]- riktningen. A'ai,e_ (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållande är 1,03 vid Gi motsvarande [-1010]-riktningen.

Vidare, A'_,ive_ (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållande är 1,27 vid Gi motsvarande [O-110]-riktningen. Från resultaten visar det sig att orienteringen av en basplansdislokation i <11-20>-riktningen är låg. Vidare, orienteringsstyrkan B som är medlet därav är 1,16.

[0068] Liknande behandling tillämpades till ett 12 mm kvadratiskt område, ett 14 mm kvadratiskt område, ett 16 mm kvadratiskt området, ett 18 mm kvadratiskt område, och ett 20 mm kvadratiskt område och respektive integrerade värden A'«,iVe,(G) erhölls. Från varje av de erhållna integrerade värdena A'ave_(G) erhölls A'ave_ (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållanden vid tre Gi motsvarande <1-100>-riktningen och en orienteringsintensitet B. Resultaten visas i Tabell 2.

I fallet av Jämförande Exempel 1, oavsett storleken på mätområdet, visas inga tydliga toppar vid åtminstone en Gi i de tre Gi motsvarande <1-100>-riktningen. Vidare, när mätområdet ökar minskar A'ave_ (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållandena. Som en självklarhet är en orienteringsintensitet i ett annat partitionsområde mindre än de när de jämförs genom att standardisera storleken av mätområdena.

[0069] [Tabell 2] L (mm) A'ave_ (Gi)/ B.G. (Gi)-förhållande B Gi [-1100] G2 [-1010] G3 [0-110] 10 1,18 1,03 1,27 1,16 12 1,11 1,06 1,13 1,10 14 1,27 1,06 1,22 1,19 16 1,18 1,04 1,00 1,07 18 1,10 1,00 1,08 1,06 20 1,05 1,03 1,08 1,05 L (mm) : Längd av en sida av mätområde B: Orienteringsintensitet

[0070] Fig. 14 visar beroendet av mätområdets storlek av orienteringsintensiteter B i enkristaller erhållna i Exempel 1 och .Jämförande Exempel 1. Det visas att, genom att representera längden L (mm) av en sida av mätområdet genom x-axel, representera orienteringsintensitet B genom y-axel, och plotta orienteringsintensiteten B vid storleken av varje mätområde, kan förhållandet mellan L och B approximeras genom en rak linje i varje av Exempel 1 och Jämförande Exempel 1. I fallet av Exempel 1 erhålls det linjära approximativa 10 27 uttrycket av y = -0,041x + 2,01. Vidare, i fallet med Jämförande Exempel 1 erhålls det linjära approximativa uttrycket av y = -0,011x + 1,27. Det uppskattas att anledningen till varför en orienteringsintensitet B minskar när mätområdet ökar är att en basplandislokation i en röntgentopografibild blir oklar när mätområdet ökar.

[0071] Även om utföringsformerna enligt föreliggande uppfinning har hittills förklarats i detalj är uppfinningen inte alls begränsad av utföringsformerna och kan modifieras varierande inom ramen som inte avviker från det väsentliga av föreliggande uppfinning.

[0072] En enkristall av SiC enligt föreliggande uppfinning kan användas som ett halvledarmaterial av en effektanordning med ultralåg effektförlust.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 28 PATENTKRAV

1. En enkristall av SiC som harföljande konfiguration: (1) enkristallen av SiC har åtminstone ett orienteringsområde där en basplansdislokation har en hög linjäritet och är orienterad till tre kristallografiskt ekvivalenta <11-20>-riktningar; och (2) ”orienteringsområdet” avser ett område bedömt genom följande förfaranden, (a) en skiva med ytan nästan parallell till ett {0001}-plan skärs ut från enkristallen av SiC, (b) röntgentopografimätning genom transmissionsarrangemang tillämpas på skivan och röntgentopografibilder motsvarande tre kristallografiskt ekvivalenta {1-100}- plandiffraktioner fotograferas, (c) varje av de tre röntgentopografibilderna omvandlas till en digital bild erhållen genom kvantifiering av ljusstyrkan av varje punkt i bilden och varje av de tre digitala bilderna uppdelas till ett kvadratiskt mätområde där längden av varje sida är 10 i 0,1 mm, (d) tvådimensionell Fouriertransformbehandling tillämpas på varje av de digitala bilderna i de tre mätområdena motsvarande ett identiskt område på skivan och ett effektspektrum (spektrum av amplituden A av en Fourierkoefficent) erhålls, (e) varje av de tre effektspektra omvandlas till en polär koordinatfunktion och en funktion AM, (9) av vinkelberoende (riktningberoende) av en medelamplitud A erhålls (0° s 6 s 180°), (f) ett integrerat värde A'ave_ (0) av de tre Aaw, (9) visas i en graf (x-axel: 6, y-axel: Agve) och förhållandet av ett toppvärde A'ave_ (Gi) till en bakgrund B.G. (Gi) (= A'ave_ (G,)/ B.G. (GQ-förhållande) räknas ut för varje av tre Gi (i = 1 till 3) motsvarande de tre <1-100>- riktningarna, och (g) när samtliga av de tre A',,Ve_ (6,)/ B.G. (GQ-förhållandena är 1,1 eller mera bedöms området hos skivan motsvarande de tre mätområdena vara ett "orienteringsområde".

2. Enkristall av SiC enligt krav 1, varvid det åtminstone ett orienteringsområdet är i ett område där ett fasettmärke är exkluderat i enkristallen av SiC.

3. Enkristall av SiC enligt krav 1, varvid det åtminstone ett orienteringsområdet är nästan i centrum av enkristallen av SiC.

4. Enkristall av SiC enligt krav 1, varvid enkristallen av SiC har ett första orienteringsområde vilket har avståndet L1 till ett fasettmärke i enkristallen av SiC och ett andra område som har avståndet Lz (>L1) till fasettmärket; och 10 15 20 25 30 10. 11. 12. 29 en orienteringsintensitet B (= medel av de tre Agv., (6,)/ B.G. (GQ-förhållandena) motsvarande det andra orienteringsområdet är större än orienteringsintensiteten B motsvarande det första orienteringsområdet. Enkristall av SiC enligt krav 1, varvid ett toppvärde A'ave_ (Gi) motsvarande <1-100>- riktningen i ett effektspektrum som reflekterar orienteringen av en basplansdislokation till <11-20>-riktningen som bildar den minsta vinkeln med en förskjuten nedströmsriktning är det största. Enkristall av SiC enligt krav 1, varvid, i den åtminstone en skiva som skurits ut från enkristallen av SiC, är proportionen av summan (S) av arean av orienteringsområdena till summan (S0) av arean av mätområdena (= Sx100/S0) 50 % eller mer. Enkristall av SiC enligt krav 1, varvid, i det åtminstone ett orienteringsområdet, är en orienteringsintensitet B (= medel av de tre A'ave_ (Gi)/ B.G. (GQ-förhållandena) 1,2 eller mel". Enkristall av SiC enligt krav 1, varvid enkristallen av SiC inte innehåller någon felstapling. SiC skiva utskuren nästan parallellt till ett {00O1}-plan från enkristallen av SiC enligt krav 1. SiC skiva enligt krav 9, varvid en epitaxiell film är bildad över en yta. En halvledaranordning framställd genom att använda SiC skivan enligt krav 9. Halvledaranordning enligt krav 11, varvid halvledaranordningen är en diod, en transistor eller en LED.