SE536926C2 - Enkristallint kiselkarbidsubstrat, enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva och kiselkarbidhalvledaranordning - Google Patents
Enkristallint kiselkarbidsubstrat, enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva och kiselkarbidhalvledaranordning Download PDFInfo
- Publication number
- SE536926C2 SE536926C2 SE1000082A SE1000082A SE536926C2 SE 536926 C2 SE536926 C2 SE 536926C2 SE 1000082 A SE1000082 A SE 1000082A SE 1000082 A SE1000082 A SE 1000082A SE 536926 C2 SE536926 C2 SE 536926C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- silicon carbide
- dislocation
- degrees
- orientation
- axis
- Prior art date
Links
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 182
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 108
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 100
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 title abstract description 76
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 36
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 30
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 38
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 27
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 43
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 125000001874 trioxidanyl group Chemical group [*]OOO[H] 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/1608—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/32—Carbides
- C23C16/325—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
- C30B25/20—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate the substrate being of the same materials as the epitaxial layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/36—Carbides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02378—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/02433—Crystal orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02529—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02609—Crystal orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
- H01L29/045—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes by their particular orientation of crystalline planes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
29 Sammanfattning En dislokationslinjes riktning hos en TD (threading dislocation) (3) är inriktad, och en vin-kel mellan dlslokationslinjens riktning hos TDzn (the threading dislocation) och en [0001]-orienterings c-axel är lika med eller mindre än 22,5 grader. TD:n (the threading disloca-tion) som har dislokationslinjen längs med [0001]-orienteringens c-axel är rätvinklig moten dislokationslinjens riktning hos en basalplansdislokation. Följaktligen åstadkommer intedislokationen någon förlängd dislokation på c-ytan, så att ett staplingsfel inte alstras. Så-ledes när en elektrisk anordning (4) bildas i ett enkristallint kiselkarbidsubstrat (1) som hardislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation), vilken är [0001]-orienteringens c-axel, erhålls en kiselkarbidhalvledaranordning på så sätt att anordning-ens karaktäristika är utmärkta utan försämring, och avkastningsprocenten vid tillverkningförbättras.
Description
l5 20 25 30 35 536 926 strat eller en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva, vilken definierar en riktning hos en dis- lokationslinje i en TD (threading dislocation) så att en försämring av anordningens karak- täristika och en reducering av avkastningsprocenten vid tillverkningen begränsas.
Enligt en första aspekt av föreliggande ansökan innefattar ett enkristallint kiselkar- bidsubstrat följande: en TD (threading dislocation) med en dislokationslinje, vilken går igenom ett (0001)-plans c-yta. En vinkel mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och en [0001]-orienterings c-axel är lika med eller mindre än 22,5 grader.
När det enkristallina kiselkarbidsubstratet som har en riktning hos dislokationslinjen i TD:n (the threading dislocation) som är lika med [0001]-orienteringens c-axel används, och när den elektriska anordningen är bildad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet, är ki- selkarbidhalvledaranordningen bildad på ett sådant sätt att anordningens karaktäristika blir utmärkt och försämringen reduceras och avkastningsprocenten vid tillverkningen för- bättras.
Enligt en andra aspekt av föreliggande ansökan innefattar en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva följande: ett enkristallint kiselkarbidsubstrat, vilket har en förskjutnings- riktning av en [11-20]-orienterings riktning; och en epitaxiell film som är anordnad på det enkristallina kiselkarbidsubstratet. Den epitaxiella filmen innefattar en TD (threading dis- kocation med en dislokationslinje, vilken går igenom ett (O0O1)-plans c-yta. En vinkel mel- lan dislokationslinjens riktning hos TD:n(the threading dislocation) och en [0001]- orienterings c-axel ligger i ett område mellan minus tre grader och plus tjugo grader. En positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normal riktning hos en substratyta, varvid den normala riktningen är anordnad mellan [11-20]-orienteringens riktning och c-axeln. TD:n (the threading dislocation) är anordnad på en (1-100)-yta.
När den elektriska anordningen är bildad i en sådan enkristallin epitaxiell kiselkar- bidskiva, är anordningens karaktåristika utmärkt. På så sätt förhindras försämringen och avkastningsprocenten vid tillverkningen förbättras. Dessutom är TD:n (the threading dislo- cation) på (1-100)-ytan, och dislokationslinjen är inriktad att luta på samma orienterings- yta. Således begränsas försämringarna hos anordningens karaktäristika och reduceringen avkastningsprocenten vid tillverkningen.
Enligt en tredje aspekt av föreliggande ansökan innefattar en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva följande: ett enkristallint kiselkarbidsubstrat, vilket har en förskjutnings- riktning av en [1-100]-orienterings riktning; och en epitaxiell film anordnad på det enkristal- lina kiselkarbidsubstratet. Den epitaxiella filmen innefattar en TD (threading dislocation) med en dislokationslinje, vilken går igenom ett (0001)-plans c-yta. En vinkel mellan dislo- kationslinjens riktning hos TD:n (the threading location) och en [OOOH-orienterings c-axel 10 15 20 25 30 35 536 926 liggeri ett område mellan minus tre grader och plus 22,5 grader. En positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normal riktning hos en substratyta och den normala riktningen är anordnad mellan [l-iOOj-orienteringens riktning och c-axeln.
TD:n (the threading dislocation) är anordnad på en (11-20)-yta.
När den elektriska anordningen är utformad på en sådan enkristallin epitaxiell ki- selkarbidskiva är anordningens karaktäristika utmärkt, störningen är begränsad och av- kastningsprocenten vid tillverkningen förbättras. Dessutom är TD:n (the threading disloca- tion) anordnad på (11-20)-ytan och dislokationslinjen är inriktad att luta på samma orienti- eringsyta. Följaktligen begränsas försämringen och avkastningsprocenten vid tillverkning- en.
Enligt en fjärde aspekt av föreliggande ansökan innefattar en kiselkarbidhalvledare följande: en elektrisk anordning som är anordnad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet eller i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan. Anordningens karaktäristika blir mycket utmärkta.
Enligt en femte aspekt av föreliggande ansökan innefattar en kiselkarbidhalvledar- anordning följande: en fälteffekttransistor som en elektrisk anordning, vilken har en kanal- yta av en (1-100)-yta anordnad i den enkristallina kiselkarbidskivan. Anordningens karak- täristika blir mycket utmärkta.
Enligt en sjätte aspekt av föreliggande ansökan innefattar en kiselkarbidhalvledar- anordning följande: en fälteffekttransistor som en elektrisk anordning, vilken har en kanal- yta av en (11-20)-yta anordnad i den enkristallina kiselkarbidskivan. Anordningens karak- täristika blir mycket utmärkta.
De ovanstående och andra ändamål, egenskaper och fördelar hos föreliggande uppfinning kommer att framgå tydligare från följande detaljerade beskrivning som är gjord med hänvisning till de tillhörande ritningama. l ritningarna är: Fig. 1A en tvärsnittsvy vilket visar en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning och fig. 1B är ett vektordiagram som visar ett samband mellan en vinkel mellan en dislokationslinje hos en TD (threading dislocation) i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan och en c-axel; Fig. 2A en tvärsnittsvy vilken visar en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt en fjärde utföringsfomi av föreliggande uppfinning och fig. 2B är ett vektordiagram som visar ett samband mellan en vinkel mellan en dislokationslinje hos en TD (threading dislo- cation) i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan och en c-axel; Fig. 3A är ett tvärsnittsvy vilken visar en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva en- ligt en femte utföringsform av föreliggande uppfinning och fig. 3B år ett vektordiagram för att förklara en förskjutningsvinkel och en lutningsvinkel hos en TD (threading dislocation). 15 20 25 30 35 536 926 Fig. 4A är en tvärsnittsvy vilken visar en enkristallin epitaxiell kiselkkarbidskiva en- ligt en åttonde utföringsform av föreliggande utföringsform och fig. 4B är ett vektordiagram för att förklara en förskjutningsvinkel och en lutning hos en TD (threading dislocation); Fig. 5 är ett diagram som visar en riktning hos en dislokationslinje hos en TD (thre- ading dislocation) som övertagits in i den epitaxiella filmen i varje koncentration av förore- ningar; och Fig. 6 är ett diagram som visar ett samband mellan avbrottstid hos en elenergian- ordning och en riktning hos en TD (threading dislocation).
För att uppnå ett ändamål hos uppfinningen har föreliggande uppfinnare gjort ex- periment med avseende på sambandet mellan en riktning hos en dislokationslinje i en TD (threading dislocation) och försämring av anordningens karaktäristika eller en avkast- ningsprocent vid tillverkningen. Som ett resultat har föreliggande uppfinnare upptäckt att försämringen av anordningens karaktäristika och reducering av avkastningsprocenten vid tillverkningen begränsas om dislokationslinjens riktning i varje TD (threading dislocation) är inriktad. l synnerhet när vinkeln mellan dislokationslinjens riktning i TD:n (the threading dislocation), med dislokationslinjen gående igenom (0001)-planets yta (dvs. c-ytan), och
[0001]-axeln är inställd så att den är lika med eller mindre än 22,5 grader, förhindras för- sämringen av anordningens karaktäristika och reduceringen av avkastningsprocenten vid tillverkningen. (Här definieras TD:n (the threading dislocation) med dislokationslinjen gå- ende igenom (O001)-planets yta (dvs. c-ytan) helt och hållet som en TD (threading dislo- cation)).
Dessutom har föreliggande uppfinnare preliminärt studerat och gjort olika experi- ment med avseende på en tillväxtriktning hos en enkristallin kiselkarbid och en tillväxtrikt- ning hos en kristalldefekt. Som ett resultat, när kristallen tillväxer från ett förskjutet sub- strat som har en C-yta medelst ett konventionellt sublimeringsförfarande, tillväxer TD:n (the threading dislocation) med olika tillväxtriktningar lutande från tillväxtriktningen hos den enkristallina kiselkarbidkristallen. När kristall växer från ett förskjutet substrat som har en C-yta medelst ett CVD-förfarande som ett epitaxiellt tillväxtförfarande, är tillväxtrikt- ningen hos den trådformiga defekten som övertagits begränsad till att vara på (11-2n)- orienteringens yta eller på (1-10n)-orienteringsyta. När en epitaxiell film växer på ett en- kristallint kiselkarbidsubstrat, relateras stegflödesriktningen till den trådformiga defekten. I synnerhet är dislokationslinjens lutningsriktning inriktad så att den är densamma som stegflödesriktningen. Följaktligen är dislokationslinjens vinkel begränsad till att vara en specifik riktning.
Tillväxtriktningen hos TD:n (the threading dislocation) relaterar intimt till en kon- centration av föroreningar i en epitaxiell tillväxtprocess. Här representerar "n" ett heltal. Till 10 20 25 30 35 536 926 exempel inkluderar (11-1n)-orienteringsytan en (11-21)-orienteringsyta, en (11-22)- orienteringsyta, en (11-23)-orienteringsyta, en (11-22)-orienteringsyta. (1-10n)- orienteringsytan inkluderar en (1-101)-orienteirngsyta, en (1 -1 02)-orienteringsyta och en (1 -1 03)-orienteringsyta.
Fig. 5 är ett diagram som visar ett samband mellan en riktning hos en dislokations- linje hos en TD (threading dislocation) bildad i ett enkristallint kiselkarbidsubstrat och en riktning hos en dislokationslinje hos en TD (threading dislocation) som övertagits in i en epitaxiell film i respektive koncentrationer av föroreningar när den epitaxiella filmen är bil- dad på det enkristallina kiselkarbidsubstratet, vilket är gjort av 4H-kiselkarbidoch vilket har en förskjutningsriktning av [11-20]-orienteringsriktning och en förskjutningsvinkel på fyra grader. Här definieras dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) i det enkristallina kiselkarbidsubstratet och den epitaxiella filmen på så sätt att en sidolutning på samma sida som substratets nonnalriktning i förhållande till [0001]-orienteringens c- axel definieras som plusvinkel. Dvs. [0001]-orienteringens c-axel definierar noll grader, och substratets normalriktning definierar positiva grader. Här visas varje karaktäristika i respektive kvävekoncentration när föroreningen är kväve. Kvävekoncentrationen är en- dast ett exempel och liknande karaktäristika erhålls även när föroreningen är annorlunda.
Såsom visas i fig. 5, när kvävekoncentrationen är exempelvis lika med eller mindre än 1x1015 cmß, ligger dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) i den epitaxiella filmen i ett område mellan plus tre grader och minus tre grader runt noll grader som ett centrum, dvs. riktningen är ungefär samma riktning hos [0001]-orienteringens rikt- ning. Dessutom, när kvävekoncentrationen är exempelvis lika med eller större än 1x101° cma, ligger dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) i den epitaxiel- la filmen i ett område mellan plus tre grader och minus tre grader kring 8,7 grader som ett centrum, dvs. riktningen är nästan samma riktning hos [11-26]-orienteringsriktningen.
Dessutom, när kvävekoncentrationen är exempelvis lika med eller större än 1x101° cm” och lika med eller mindre än 1x10" cm'3, ligger dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) i den epitaxiella filmen i ett område av plus tre grader och minus tre grader kring 17 grader som ett centrum, dvs. riktningen är nästan samma riktning hos [11- Zfšj-orienteringsriktningen. När kvävekoncentrationen är lika med eller större än 1x1018 cm'3, är dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) i den epitaxiella filmen större än 22,5 grader. (Med hänvisning till den japanska ansökningspublikationen nr. 2009-29584).
Således undersöks med användning av det enkristallina kiselkarbidsubstratet, i vil- ket dislokationslinjens rikting är specificerad, ett samband mellan dislokationslinjens rikt- ning hos TD:n (the threading dislocation) som bildats i det enkristallina kiselkarbidsubstra- 10 15 20 25 30 35 536 926 tet och en avbrottstid (tid som förflutit till avbrott) hos en elektronisk anordning som en elektrisk energianordning såsom en diod och en MOS-transistor som bildats i det enkris- tallina klselkarbidsubstratet. Fig. 6 visar ett diagram som visar detta samband. Här mäts dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) genom observation hos ett elektrontransmissionsmikroskop.
Såsom visas i fig. 6 är, även när TD:n (the threading dislocation) är bildad, vinkeln hos TD:n (the threading dislocation) lika med eller mindre än 20 grader (dvs. 17 grader plus 3 grader, dvs. =17° + 3°), avbrottstiden hos den elektriska anordningen är tillräckligt lång. Effekten av längre driftstid i ett fall där kantdislokationen är inriktad är högre än den i det fallet där skruvdislokationen är inriktad.
Såsom beskrivits i patentdokumentet nr 1 eller liknande, sörjer basalplandislokatio- nen för att reducera anordningens karaktäristika och avkastningsprocenten. Detta beror på att basalplandislokationen är anordnad på (0001)-p|anets c-yta och att dislokationen åstadkommer en förlängd dislokation så att dislokationsfunktionerna som en alstrigskälla för ett staplingsfel, och därvid försämrar staplingsfelet anordningens karaktäristika. Å andra sidan är eftersom TD:n (the threading dislocation) som har dlslokationslinjen längs med [0001]-orienteringens c-axelriktning rätvinklig mot dislokationslinjens riktning hos ba- salplandislokationen, varvid dislokationen inte åstadkommer någon förlängd dislokation på c-ytan, och följaktligen alstrar inte dislokationen staplingsfelet. Följaktligen är, när den elektriska anordningen som är bildad i det enkristallina klselkarbidsubstratet och som har en riktning hos dlslokationslinjen hos TD:n (the threading dislocation), vilken är [0001]- orienteringens c-axel, karaktäristikan hos anordningen utmärkta, och försämringen av an- ordningen liten. Dessutom förbättras avkastningsprocenten vid tillverkningen. Wdare re- duceras, eftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) är inrik- tad, variationen hos karaktäristikan i förhållande till en position, så att avkastningsprocen- ten vid tillverkningen förbättras.
När dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) awiker från
[0001]-orienteringens c-axel, definieras en vinkelawikelse som 6. En komponent längs med riktningen på basalplanet stiger, och komponenten är proportionell till sinus 9. Kom- ponenten åstadkommer den förlängda dislokationen och komponenten blir en källa till staplingsfelet, vilket försämrar anordningens karaktäristika. Föreliggande uppfinnare har emellertid styrkt att påverkan från komponenten är liten när vinkeln 6 är liten.
Således, när det enkristallina klselkarbidsubstratet som har en förskjutningsvinkel hos [11-20]-orienteringsriktningen som visas i fig. 5 används, har föreliggande uppfinnare styrkt att försämringen av anordningens karaktäristika och reduceringen av avkastnings- procenten vid tillverkningen är begränsad genom inriktning av dislokationslinjens riktning 10 15 20 25 30 35 536 926 hos TD:n (the threading dislocation) inom 20 grader. Det enkristallina kiselkarbidsubstratet som har en förskjutningsvinkel med förskjutningsriktningen hos [1-100]- orienteringsriktningen används för ett liknande experiment. Föreliggande uppfinnare har styrkt att när dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) är inriktad inom 22,5 grader (dvs. 19,5 grader plus 3 grader, dvs. =19,5° + 3°), dvs. när riktningen är inriktad i ett område mellan plus tre grader och minus tre grader i förhållande till 19,5 gra- der, vilket korresponderar till [2-203]-orienteringsriktningen, erhålls samma effekt som ett fall där det enkristallina kiselkarbidsubstratet vilket har en förskjutningsvinkel med för- skjutningsriktningen hos [11-20]-orienteringsriktningen används.
Följaktligen, såsom beskrivs ovan, reduceras försämringen av anordningens karak- täristika genom inriktning av vinkeln G mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation), dvs. dislokationslinjens riktning och [0001]-axeln är lika med eller mindre än 22,5 grader (dvs. 19,5 grader plus 3 grader, dvs. =19,5° + 3°). I synnerhet när vinkeln 9 är 17 grader (dvs. ifall med [11-23]-orienteringsriktning), eller när vinkeln 6 är 19,5 grader (dvs. i fall med [2-203]-orienteringsriktning), är det lätt att styra vinkeln baserat på koncentrationen av föroreningar när den epitaxiella filmen växer. Det är således lätt att bilda det enkristallina kiselkarbidsubstratet som har riktningen hos TD:n (the threading dis- location) inriktad så att den är över vinkeln 9.
Dessutom är dislokationslinjen företrädesvis lutad i förhållande till [0001- orienteringens c-axel, och dessutom anordnad på ett plan som definieras av [0001]- oríenteringens c-axel och en specifik riktning i rät vinkel mot c-axeln (t.ex. [11-20]- orienteringens riktning eller [1-100]-orienteringsriktningen).
Till exempel lutar, när ett enkristallint kiselkarbidsubstrat som har en förskjutnings- vinkel med en förskjutningsriktning hos [11-20]-orienteringsriktningen används, disloka- tionslinjen i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel för att så anordna dislokationslin- jen på [1-100]-orienteringens yta. Eftersom dislokationslinjen är inriktad att luta endast på samma plan, är det således möjligt att begränsa försämringen av anordnings karaktäristi- ka och reduceringen av avkastningsprocenten vid tillverkningen. Till exempel när en fältef- fekttransistor som har en kanalyta på (1-100)-orienteringens yta är bildad i det enkristalli- na kiselkarbidsubstratet, korsar inte dislokationslinjen kanalytan. Karaktäristikan och tillför- litligheten hos transistorn är således mycket förbättrad.
.I När det enkristallina kiselkarbidsubstratet vilket har förskjutníngsvinkeln med för- skjutningsriktningen hos [1-100j-orienteringsriktningen används, erhålls liknande effekter. l detta fall lutar dislokationslinjen i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel för att så anordna dislokationslinjen på (11-20)-orienteringsytan. Följaktligen korsar till exempel, när fälteffekttransistorn som har kanalytan hos (11-20)-orienteringsytan bildad i det enkristalli- 10 20 25 30 35 536 926 na kiselkarbidsubstratet, dislokationslinjen inte kanalytan. Karaktäristikan och tillförlitlighe- ten hos transistorn är således mycket förbättrad.
Ett substrat, i vilket en elektrisk anordning är bildad, är ett enkristallint kiselkarbid- substrat eller en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva som har en epitaxiell film som växt ett enkristallint kiselkarbidsubstrat. Det enkristallina kiselkarbidsubstratet som har den in- riktade TD:n (the threading dislocation) är bildad på ett sådant sätt att en epitaxiell film som har en inriktad TD (threading dislocation) har växt, en bulkkristall växer på den epi- taxiella filmen, och sedan skärs bulkkristallen i en förutbestämd orienteringsyta. När detta enkristallina kiselkarbidsubstrat används är det, eftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) som är bildad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet självt har direkt inflytande på anordningens karaktäristika, nödvändigt för dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation), vilken är bildad i det enkristallina kiselkarbid- substratet själv, att tillfredsställa det ovanstående sambandet. I fallet med den enkristalli- na epitaxiella kiselkarbidskivan påverkar emellertid dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) ,vilken är bildad i den epitaxiella filmen, anordningens karaktä- ristika.
(Första utföringsform) En första utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Fig. 1A är en tvärsnittsvy av en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt föreliggande utförings- form, och fig. 1B är ett vektordiagram som visar ett samband mellan en vinkel mellan en dislokationslinje hos en TD (threading dislocation) i den enkristallina epitaxiella kiselkar- bidskivan och en c-axel.
Såsom visas ifig. 1A är den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan bildad på så sätt att en epitaxiell film 2 har växt på ett enkristallint kiselkarbidsubstrat 1 tillverkat av 4H- SiC. En TD (threading dislocation) 3 är anordnad i både det enkristallina kiselkarbidsub- stratet 1 och den epitaxiella filmen 2. Åtminstone TD:n (the threading dislocation) 3 som är bildad i den epitaxiella filmen 2 har en vinkel 6 mellan en dislokationslinjes riktning och en
[0001]-orienterings c-axel som är liga med eller mindre än 22,5 grader (dvs. är 19,5 gra- der plus 3 grader, dvs. =19,5° + 3°). Här definieras dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 i det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 och den epitaxiella filmen på så sätt att en lutningsriktning mot en norrnalriktning hos en kiselskivas yta re- presenterar en positiv vinkel. l föreliggande utföringsform är dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 inriktad så att vinkeln G mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 och [0001]-orienteringens c-axel är lika med eller mindre än 22,5 10 15 20 25 30 35 536 926 grader. Eftersom TD:n (the threading dislocation) 3 som har dislokationslinjen längs med
[0001]-orienteringens c-axel år rätvinklig mot dislokationslinjens riktning hos basalplans- dislokationen, åstadkommer inte dislokationen 3 den förlängda dislokationen på c-ytan, så att staplingsfelet alstras inte. Följaktligen bildas, när den elektriska anordningen 4 är bil- dad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet som har dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 som [0001]-orienteringens c-axel, kiselkarbidhalvledaren på så sätt att anordningens karaktäristika blir utmärkta, ingen försämringen uppträder och avkastningsprocenten vid tillverkningen förbättras.
(Andra utföringsform) En andra utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsform sörjer för att inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threa- ding dislocation) 3 så att den blir begränsad och mer specifikt, jämfört med den första ut- föringsformen. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggande utföringsform liknande den hos den första utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utföringsformen att förklaras. l den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som visas i tig. 1A enligt föreliggan- de utföringsforrn är alla TD:er (threading dislocations) 3 som är anordnade i den epitaxiel- la filmen 2 inriktade på så sätt att vinkeln 9 mellan dislokationslinjens riktning och [0001]- orienteringens c-axel ligger i området mellan minus tre grader och plus tre grader i förhål- lande till en specifik vinkel. Till exempel är den specifika vinkeln 19,5 grader (t.ex. [2-203]- orienteringsriktningen) eller 17 grader (dvs. [11-23]-orienteringsriktningen).
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till den specifika riktningen, följaktligen reduceras, utöver den liknande effekten enligt den första utföringsformen, awikelsen hos karaktäristikan i förhållande till positionen så att avkastningsprocenten vid tillverkningen är mycket förbättrad eftersom dislokationslin- jens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är inriktad.
(Tredje utföringsform) En tredje utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsforrn sörjer för att inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threa- ding dislocation) 3 så att den blir begränsad och mer specifikt till c-axelns riktning som ett centrum, jämfört med den första utföringsformen. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggande utföringsform liknande den hos den första utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utfö- ringsformen att förklaras. 10 15 20 25 30 35 536 926 l den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som visas i fig. 1A enligt föreliggan- de utföringsform är alla TD:er (threading dislocations) 3 som är anordnade i den epitaxiel- la filmen 2 inriktade på så sätt att dislokationslinjens riktning liggeri ett område mellan mi- nus tre grader och plus tre grader i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel.
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till [0001]-orienteringens c-axel som ett centrum. Följaktligen blir, utöver den liknande effekten enligt den första utföringsformen, c-ytans komponent liten, och försämringen av anordningens karaktäristik är mycket reducerad.
(Fjärde utföringsform) En fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsform sörjer för att inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threa- ding dislocation) 3 mer specifikt än hos de första till tredje utföringsformerna. Här är struk- turen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggande utföringsform liknande den hos den första utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den före- liggande och den första utföringsformen att förklaras.
Fig. 2A är en tvärsnittsvy av den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt fö- religgande utföringsform. Fig. 2B är ett vektordiagram som visar ett samband mellan vin- keln mellan dislokationslinjen hos TD:n (the threading dislocation) i det enkristallina epi- taxiella kiselkarbidskiktet och c-axeln.
Såsom visas i fig. 2A och 2B, sörjer föreliggande utföringsform för att inrikta dislo- kationslinjens riktning hos alla TD:er (threading dislocations) 3 som är anordnade i den epitaxiella filmen 2 så att den är parallell med [0001]-orienteringens c-axel, jämfört med den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som visas i fig. 1A och 1B.
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till [0001]-on'enteringens c-axel. Följaktligen blir, utöver den liknande effekten enligt den första utföringsformen, c-ytans komponent noll, och försämringen av anordningens karaktäristika är mycket reducerad.
(Femte utföringsform) En femte utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsform sörjer för att specificera förskjutningsriktningen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som används i den första utföringsformen. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggande utföringsform liknan- de den hos den första utföringsforrnen. Således kommer skillnaden mellan den förelig- gande och den första utföringsfonnen att förklaras. 10 10 15 20 25 30 35 536 926 Fig. 3A är en tvärsnittsvy av den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt fö- religgande utföringsform. Fig. 3B år ett vektordiagram för att förklara förskjutningsvinkeln och lutningsvinkeln hos TD:n (the threading dislocation). Här definieras en vinkel or som en vinkel mellan [0001]-orienteringens c-axel och normalriktningen hos en vattenyta. En vinkel 6 definieras som en vinkel mellan [0001]-orienteringens c-axel och dislokationslin- jen. Norrnalriktningen definierar en plusvinkel när den sträcker sig mot samma sida som skivytans normalriktning.
Såsom visas ifig. 3A har i föreliggande utföringsform den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan en förskjutningsvinkel o med en förskjutningsriktning hos [11-20]- orienteringsriktningen. Det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 har en koncentration av föroreningar på exempelvis 5x1O18 cm'°, vilket är en hög koncentration. Den epitaxiella filmen 2 har en låg koncentration lika med eller mindre än 1x10” cmß. Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 som är anordnad i den epitaxiella filmen 2 i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan är lutad och inriktad till samma riktning som förskjutningsriktningen. Vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threa- ding dislocation) 3 och [0001]-orlenteringens c-axel är lika med eller större än minus tre grader (dvs. noll grader minus tre grader, dvs. =0° -3°) och lika med eller mindre än 20 grader (dvs. 17 grader plus tre grader, dvs. = 17° + 3°). Dislokationslinjen lutar i förhållan- de till [0001]-on'enteringens c-axel på [1-100]-ytan, genom vilken [OOOfl-orienteringens c- axel och en specifik riktning (till exempel [11-20]-orienteringsriktningen) i rät vinkel mot
[0001]-orienteringens c-axel passerar.
Här betyder, såsom visas i fig. 3B, när förskjutningsriktningen är [11-20]- oríenteringsriktningen, förskjutningsvinkeln o att vinkeln hos skivytans normalriktning i för- hållande till [0001]-orlenteringens c-axel är a grader. Dessutom definieras vinkeln 6 i dis- lokationslinjen hos TD:n (the threading dislocation) 3 på så sätt att normallinjesidan defi- nieras som plus när dislokationslinjen sträcker sig till samma riktning som skivytans nor- malriktning i förhållande till [0001]-orlenteringens c-axel. l föreliggande utföringsform är dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) som bildats i den epitaxiella filmen 2 inställd så att den är ovanstående vinkel.
TD:n (the threading dislocation) 3 som är bildad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 är emellertid inte specificerad, så att dislokationslinjen 3 kan ha vilken som helst riktning. l föreliggande utföringsform är således dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 inriktad så att vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 och [0001]-orienteringens c-axel är lika med eller större än minus tre grader och lika med eller mindre än 20 grader. När den elektriska anordning- en 4 är bildad i den ovanstående enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan, liknande den 11 10 20 25 30 35 536 926 första utföringsformen, är anordningens karaktäristika utmärkta, och försämringen av an- ordningen är liten. Dessutom förbättras avkastningsprocenten vid tillverkningen. Vidare är i föreliggande utföringsform endast dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dis- location) 3 som är bildad den epitaxiella filmen 2 specificerad. Eftersom den elektriska an- ordningen 4 är bildad i den epitaxiella filmen 2, inte i det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 när den elektriska anordningen 4 bildas i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan, är det tillräckligt att specificera dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading disloca- tion) 3 i den epitaxiella filmen 2.
Den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som har den ovanstående strukturen är tillverkad enligt följande, såsom exempel. Först prepareras den bulkiga enkristallina kristallen. En yta hos den enkristallina kristallen som inkluderar [11-201- orienteringsriktningen skärs, så att det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 som har den ovanstående förskjutningsriktningen prepareras. Sedan får den epitaxiella filmen 2, tillver- kad av enkristallint kiselkarbid, växa på ytan av det enkristallina kiselkarbidsubstratet med ett CVD-förfarande.
Således, såsom visas i fig. 5 sörjer TD:n (the threading dislocation) 3 som är an- ordnad i kiselkarbidsubstratet 1 för dislokationen i den epitaxiella filmen 2 som har vinkeln 9 i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel lika med eller större än minus tre grader och lika med eller mindre än 20 grader. Detta kan avse riktningen hos stegflödet när den epitaxiella filmen 2 växer. Det är styrkt att dislokationslinjens lutningsriktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 och stegflödesriktningen är densamma.
Till exempel är föroreningen i den epitaxiella filmen 2 kväve, och koncentrationen av föroreningar ligger i området mellan 1x101° cm* och 1x10” om? I detta fall är disloka- tionslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 som exempel, parallellt med [11-23]-orienteringsriktningen eller i ett område mellan minus tre grader och plus tre gra- der i förhållande till [11-23]-orienteringsriktningen. Wnkeln 9 ligger således i ett område mellan 17 grader minus tre grader och 17 grader plus tre grader (dvs. 17° :lz 3°). Dessut- om, när föroreningen i den epitaxiella filmen 2 exempelvis är kväve, och koncentrationen av föroreningar exempelvis ligger i området mellan 1x1O15 cm* °°h 1x101° cm'3,är disloka- tionslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) exempelvis parallell med [11-261- orienteringsriktningen eller i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i för- hållande till [11-26]-orienteringsriktningen. Vinkeln 9 ligger således i ett område mellan 8,7 grader minus tre grader och 8,7 grader plus tre grader (dvs. 8,7° i 3°). Vidare är, när för- oreningen iden epitaxiella filmen 2 är exempelvis kväve och koncentrationen av förore- ningar exempelvis är lika med eller mindre än 1x1015 cm'3, dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 exempelvis parallell med [OOO1]-orienteringsriktningen 12 10 15 20 25 30 35 536 926 eller i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i förhållande till [0001]- orienteringsriktningen. Således ligger vinkeln 6 i ett område mellan 0 grader minus tre grader och 0 grader plus tre grader (dvs. 0° i 3°).
Koncentrationen av föroreningar är således inställd så att den är lika med eller mindre än 1x10” cmß, så att dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading disloca- tion) 3 är inriktad till samma riktning. Eftersom den ovanstående koncentrationen av för- oreningar är lämplig för tillverkning av anordningen. Således är anordningens karaktäristi- ka utmärkta utan försämringar, och avkastningsprocenten vid tillverkningen är förbättrad. Å andra sidan blir, när koncentrationen av föroreningar är exempelvis 1x1018 cmß, vinkeln 9 större än 20 grader, och en komponent längs med en riktning pä basalplanet blir stor.
Anordningens karaktäristika påverkas således på motsatt sätt. Vidare, eftersom koncent- rationen av föroreningar är hög, är koncentrationen inte lämplig för tillverkning av anord- ningen. Således är skivan inte lämplig att använda. Här kan, även om föroreningen är kvävet som åstadkommer den N-ledande typen, andra föroreningar användas. Alternativt kan aluminium eller bor som åstadkommer den P-ledande typen användas.
Dessutom lutar, i den föreliggande utföringsformen dislokationslinjen i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel endast på (1-100)-ytan, genom vilken [0001]- orienteringens c-axel och den specifika riktningen (exempelvis, [11-20]- orienteringsriktningen) i rät vinkel mot [0001]-orienteringens c-axel passerar.
Eftersom dislokationslinjen är inriktad att luta på samma yta, är det således möjligt att begränsa försämringen av anordningens karaktäristika och reduceringen av avkast- ningsprocenten vid tillverkningen. Till exempel, när fälteffekttransistorn som har kanalytan hos (1-100)-ytan är bildad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet, korsar inte dislokations- linjen kanalytan. Följaktligen är det möjligt att förbättra karaktäristikan och tillförlitligheten hos transistom.
Här är förskjutningsriktningen [11-20]-orienteringsriktningen och förskjutningsvin- keln är a grader. Så länge som de oi gradema är större än noll och förskjutningsvinkeln åstadkommer stegflödestillväxten hos den epitaxiella filmen 2, kan kiselskivan ha vilken som helst förskjutningsvlnkel. T.ex. kan förskjutningsvinkeln vara fyra grader.
(Sjätte utföringsform) En sjätte utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsform sörjer för att specificera och inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 så att den blir begränsad, jämfört med den femte utfö- ringsformen. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt fö- 13 10 15 20 25 30 35 536 926 religgande utföringsform liknande den hos den femte utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utföringsformen att förklaras. l föreliggande utföringsform, i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som har förskjutningsvinkeln o med förskjutningsriktningen som visas i fig. 3A hos [11-20j- orienteringsriktningen, ligger vinkeln med förskjutningsriktningen som visas ifig. 3A hos [11-20]-orienteringsriktningen, ligger vinkeln 9 mellan dislokationslinjens riktning och
[0001]-orienteringens c-axel med avseende på alla TD:er (threading dislocations) anord- nade i den epitaxiella filmen 2 i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i förhållande till 17 grader (dvs. [11-23]-orienteringsriktningen).
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till den specifika riktningen. Följaktligen reduceras, utöver samma effekt enligt den femte utföringsformenaeftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislo- cation) 3 är inriktad, avvikelsen av karaktäristika i förhållande till positionen, och avkast- ningsprocenten vid tillverkningen förbättras.
Den ovanstående strukturen kan realiseras på så sätt att den eptiaxiella filmen 2 växer på det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 som har koncentrationen av föroreningar i ett område mellan 1x1O16 om” och 1x10” om”.
(Sjunde utföringsform) En sjunde utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsform sörjer för att specificera och inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 så att den är begränsad och definitiv, jämfört med den femte utföringsformen. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggande utföringsform liknande den hos den femte utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utföringsformen att förklaras. l föreliggande utföringsform, i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som har förskjutningsvinkeln a med förskjutningsriktningen som visas i fig. 3A hos [11-201- orienteringsriktnlngen, ligger vinkeln med förskjutningsriktningen som visas i fig. 3A hos [11-20]-orienteringsriktningen, ligger vinkeln 9 mellan dislokationslinjens riktning och
[0001]-orienteringens c-axel med avseende på alla TD:er (threading dislocations) anord- nade i den epitaxiella filmen 2 i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i förhållande till 8,7 grader (dvs. [11-26]-orienteringsriktningen).
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till den specifika riktningen. Följaktligen reduceras, utöver samma effekt enligt den femte utföringsformen, eftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislo- 14 10 15 20 25 30 35 536 926 cation) 3 är inriktad, avvikelsen av karaktäristika i förhållande till positionen, och avkast- ningsprocenten vid tillverkningen förbättras.
Den ovanstående strukturen kan realiseras på så sätt att den eptiaxiella filmen 2 växer på det enkristallína kiselkarbidsubstratet 1 som har koncentrationen av föroreningar i ett område mellan “lx1015 cm* och 1x1O16 om”. (Åttonde utföringsform) En åttonde utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföríngsform sörjer för att specificera förskjutningsriktningen hos det enkristallína kiselkarbidsubstratet enligt den första utföringsformen till en annan riktning från den femte utföringsformen. Här är strukturen hos den enkristallína epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggande utföringsfonn liknande den hos den femte utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utföringsformen att förklaras.
Fig. 4A är en tvärsnittsvy av den enkristallína epitaxiella kiselkarbidskivan enligt fö- religgande utföringsform. Fig. 4B är ett vektordiagram som förklarar förskjutningsvinkeln och Iutningsvinkeln hos TD:n (the threading dislocation).
Såsom visas ifig. 4A, används iföreliggande utföringsform den enkristallína epitax- iella kiselkarbidskivan som har förskjutningsvinkeln o med förskjutningsriktningen hos [1- 100]-orienteringsriktningen. Det enkristallína kiselkarbidsubstratet 1 har en koncentration av föroreningar på 5x10” cmß, vilket är högt. Den epitaxiella filmen 2 har en låg koncent- ration av föroreningar som är lika med eller mindre än 1x10” cmß. Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 som är anordnad i den epitaxiella filmen 2 hos den enkristallína epitaxiella kiselkarbidskivan är lutad och inriktad till samma riktning som förskjutningsriktningen. Vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 och [0001]-orienteringens c-axel är således lika med eller större än minus tre grader (dvs. noll minus tre grader, dvs. =0°-3°) och lika med eller mindre än 22,5 grader (dvs. 19,5 grader plus tre grader, dvs. =19,5°+3°). Vidare lutar dislokationslin- jen i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel endast i [10-20]-ytan, genom vilken
[0001]-orienteringens c-axel och en specifik riktning (t.ex. [OOO1]-orienteringsriktningen) i rät vinkel mot [0001]-orienteringens c-axel passerar.
Här betyder, såsom visas i fig. 4B, när förskjutningsriktningen är [11-20]- orienteringsriktningen, förskjutningsvinkeln a att vinkeln hos skivytans normalriktnlng har en vinkel o i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel. Dessutom definieras vinkeln 6 i dislokationslinjen hos TD:n (the threading dislocation) 3 på så sätt att normallinjesidan de- finieras som plus när dislokationslinjen sträcker sig till samma riktning som som skivytans normalriktnlng i förhållande till [0001]-orienteringens c-axel. 15 10 20 25 30 35 536 926 l föreliggande utföringsform är dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) som bildats i den epitaxiella filmen 2 specificerad till den ovanstående vinkeln.
TD:n (the threading dislocation) 3 som är bildad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 är emellertid inte specificerad, så att dislokationslinjen 3 kan ha vilken som helst vinkel.
I föreliggande utföringsform är således dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 inriktad, och vinkeln B mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 och [0001]-orienteringens c-axel är lika med eller större än minus tre grader och lika med eller mindre än 22,5 grader. När den elektriska anordningen 4 år bildad i den ovanstående enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan, erhålls liknande effekt som i den femte utföringsformen.
Den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som har den ovanstående strukturen är tillverkad enligt följande, såsom exempel. Först prepareras den bulkiga enkristallina kristallen. En yta hos den enkristallina kristallen som inkluderar [1-100]- orienteringsriktningen skärs, så att det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 som har den ovanstående förskjutningsriktningen prepareras. Sedan får den epitaxiella filmen 2 tillver- kad av enkristallint kíselkarbid växa på ytan av det enkristallina kiselkarbidsubstratet med ett CVD-förfarande.
Således, sörjer TD:n (the threading dislocation) 3 som är anordnad i kiselkarbid- substratet 1 för dislokationen i den epitaxiella filmen 2 som har vinkeln 9 i förhållande till
[0001]-orienteringens c-axel, vilken är lika med eller större än minus tre grader och lika med eller mindre än 22,5 grader. Detta kan avse riktningen hos stegflödet när den epitax- iella filmen 2 växer. Det är styrkt att dislokationslinjens lutningsriktning hos TD:n (the thre- ading dislocation) 3 och stegflödesriktningen är densamma.
Till exempel styrs koncentrationen av föroreningar (t.ex. kvävekoncentrationen) i den epitaxiella filmen 2 så att den är lika med eller mindre än 1x10” cm'3, dislokationslin- jens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är exempelvis, parallellt med [2-2031- orienteringsriktningen eller i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i för- hållande till [11-23]-orienteringsriktningen. Vinkeln 6 ligger således i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader. Således ligger vinkeln 9 i ett omrâde mellan 19,5 grader minus tre grader och 19,5 grader plus tre grader (dvs. 19,5° i 3°). Alternativt ä dis- lokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 parallell med [1-102]- orienteringsriktningen eller i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i för- hållande till [1-102]-orienteringsriktningen. Wnkeln 6 ligger således i ett område mellan 15 grader minus tre grader och 15 grader plus tre grader (dvs. 1 5° i 3°). Altemativt är disloka- tionslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 parallell med [1-104]- orienteringsriktningen eller i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i för- 16 15 20 536 926 hållande till [1-104]-orienteringsriktningen. Vinkeln 6 ligger således i ett område mellan 7,6 grader minus tre grader och 7,6 grader plus tre grader (dvs. 7,6° i 3°).
Koncentrationen av föroreningar är således inställd så att den är lika med eller mindre än 1x10” cmß, så att dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dlsloca- tion) 3 är inriktad så att den har samma riktning. Den ovanstående koncentrationen av föroreningar är lämplig för tillverkning av anordningen. Således år anordningens karaktä- ristika utmärkta utan försämringar, och avkastningsprocenten vid tillverkningen är förbätt- rad. Å andra sidan blir, när koncentrationen av föroreningar är exempelvis 1x1 018 cmß, vinkeln 6 större än 22,5 grader, och en komponent längs med en riktning på basalplanet blir stor. Anordningens karaktäristika påverkas således på motsatt sätt. Vidare, eftersom koncentrationen av föroreningar är hög, är koncentrationen inte lämplig för tillverkning av anordningen. Således är skivan inte lämplig att använda. Här kan, även om föroreningen år kvävet som åstadkommer den N-ledande typen, andra föroreningar användas. Altema- tivt kan aluminium eller bor som åstadkommer den P-ledande typen användas.
Dessutom lutar, i den föreliggande utföringsformen dislokationslinjen iförhållande till [0001]-orienteringens c-axel endast på (11-20)-ytan, genom vilken [0001]- orienteringens c-axel och den specifika riktningen (exempelvis, [1-100]- orienteringsriktningen) i rät vinkel mot [0001]-orienteringens c-axel passerar.
Eftersom dislokationslinjen är inriktad att luta på samma yta, är det således möjligt att begränsa försämringen av anordningens karaktäristika och reduceringen av avkast- ningsprocenten vid tillverkningen. Till exempel, när fälteffekttransistorn som har kanalytan hos (11-20)-ytan är bildad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet, korsar inte dislokations- linjen kanalytan. Följaktligen är karaktäristikan och tillförlitligheten hos transistorn mycket förbättrad.
Här används skivan som har förskjutningsvinkeln oi med förskjutningsriktningen hos [1-100]-orienteringsriktningen. Så länge som de o graderna är större än noll och för- skjutningsvinkeln åstadkommer stegflödestillväxten hos den epitaxiella filmen 2, kan kisel- skivan ha vilken som helst förskjutningsvinkel. T.ex. kan förskjutningsvinkeln vara fyra grader.
(Nionde exempel) En nionde utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsform sörjer för att inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threa- ding dlslocation) 3 så att den blir mer begränsad, jämfört med den åttonde utföringsfor- men. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggan- 17 10 15 20 25 30 35 536 926 de utföringsform liknande den hos den femte utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utföringsformen att förklaras. l föreliggande utföringsforrn ligger vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning och [OOOH-orienteringens c-axel med avseende på alla TD:er (threading dislocations) 3 som är anordnade i den epitaxiella filmen 2 hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som har förskjutningsvinkeln o med förskjutningsriktningen som visas i fig. 4A hos [0001]- orienteringsriktningen i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i förhållan- de till 19,5 grader (dvs. [2-203]-orienteringsriktningen).
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till en specifik riktning. Följaktligen reduceras, utöver den liknande effekten enligt den åttonde utföringsformen, awikelsen hos karaktäristikan i förhållande till positionen så att avkastningsprocenten vid tillverkningen är mycket förbättrad eftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är inriktad.
(Tionde utföringsform) En tionde utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Förelig- gande utföringsform sörjer för att inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threa- ding dislocation) 3 så att den blir mer begränsad och definitiv, jämfört med den åttonde ut- föringsformen. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt föreliggande utföringsform liknande den hos den femte utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utföringsformen att förklaras.
I föreliggande utföringsform ligger vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning och
[0001]-orienteringens c-axel med avseende på alla TD:er (threading dislocations) 3 som är anordnade i den epitaxiella filmen 2 hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som har förskjutningsvinkeln o med förskjutningsriktningen som visas i fig. 4A hos [1-100]- orienteringsriktningen i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i förhållan- de till 15 grader (dvs. [1-102j-orienteringsriktningen).
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till en specifik riktning. Följaktligen reduceras, utöver den liknande effekten enligt den åttonde utföringsformen, avvikelsen hos karaktäristikan i förhållande till positionen så att avkastningsprocenten vid tillverkningen är mycket förbättrad eftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är inriktad.
(Elfte utföringsform) En elfte utföringsfonn av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. Föreliggan- de utföringsforrn sörjer för att inrikta dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading 18 10 15 20 25 30 35 536 926 dislocation) 3 så att den blir mer begränsad och definitiv, jämfört med den åttonde utfö- ringsformen. Här är strukturen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt fö- religgande utföringsform liknande den hos den femte utföringsformen. Således kommer skillnaden mellan den föreliggande och den första utföringsformen att förklaras.
I föreliggande utföringsform ligger vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning och
[0001]-orienteringens c-axel med avseende på alla TD:er (threading dislocations) 3 som är anordnade i den epitaxiella filmen 2 hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan som har förskjutningsvinkeln d med förskjutningsriktningen som visas i fig. 4A hos [0001]- orienteringsriktningen i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader i förhållan- de till 7,6 grader (dvs. [1-104]-orienteringsriktningen.
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är således inrik- tad till en specifik riktning. Följaktligen reduceras, utöver den liknande effekten enligt den åttonde utföringsformen, avvikelsen hos karaktäristikan i förhållande till positionen så att avkastningsprocenten vid tillverkningen är mycket förbättrad eftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 är inriktad.
(Tolfte utföringsform) En tolfte utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att förklaras. l de första till elfte utföringsformerna, förklaras dislokationen endast som TD:n (the threading disloca- tion) 3. Det är föredraget att TD:n (the threading dislocation) kan inkludera en kantdisloka- tion. När TD:n (the threading dislocation) 3 som inkluderar kantdlslokationen bildas, er- hålls liknande effekt som hos de första till elfte utföringsfonnerna. Sådom visas i fig. 6, i fallet med kantdislokationen, blir avbrottstiden hos den elektriska anordningen 4 som en energianordning såsom en diod och en MOS-transistor bildad i den enkristallina epitaxiel- la kiselkarbidskivan längre än ett fall med skruvdislokation. Således är det möjligt att åstadkomma utmärkta karaktäristika hos anordningen.
(Andra utföringsformer) I de ovanstående utföringsfonnerna, när den epitaxiella filmen 2 är bildad på det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 med, exempelvis ett CVD-förfarande, utnyttjas att dis- lokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 vrids i riktning mot en speci- fik riktning enligt sambandet med koncentrationen av föroreningar. Detta är emellertid en- dast ett exempelvis på ett förfarande för en lätt inriktning av dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3. Med tanke på anordningens karaktäristika och av- kastningsprocenten vid tillverkningen, när dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threa- ding dislocation) 3 som är bildad i den epitaxiella filmen 2 hos det enkristallina kiselkarbid- 19 10 15 20 25 30 35 536 926 substratet 1 eller den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan är anordnad i ett vinkelom- råde som beskrivs i de ovanstående utföringsforrnerna, erhålls de ovanstående effekter- na. Således är det inte begränsat till tillverkningsmetoderna som beskrivs i de ovanståen- de utföringsforrnerna.
I de ovanstående utföringsformerna används det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1 som är tillverkat av hexagonalt system 4H-SiC, vilket är lämpligt för elektrisk energian- ordning 4. Alternativt kan en annan kristallstruktur appliceras på föreliggande uppfinning.
Här kan indexet som visar dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) 3 ändras i fallet med andra kristallstrukturer såsom 6H-SiC. l de ovanstående utföringsformerna är substratet, på vilket den elektriska anord- ningen 4 är bildad, den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan, vilken är preparerad gen tillväxt av den epitaxiella filmen på det enkristallina kiselkarbidsubstratet 1. Altemativt till- växer den enkristallina kiselkarbidkristallen bulkigt på den epitaxiella filmen 2, och sedan skärs kristallen av så att det enkristallina kiselkarbidsubstratet som har den inriktade rikt- ningen hos TD:n (the threading dislocation) 3 är bildad. Anordningen kan bildas i det en- kristallina kristallsubstratet, följaktligen är föreliggande uppfinningen inte begränsad till den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan, utan appliceras på den enkristallina kisel- karbidkristallen.
Om ett index representerar en orientering av kristall, bör ett streck sättas dit över en siffra under normala omständigheter. Eftersom det finns påtvingade uttryck som är be- stämda för datortillämpningar, sätts strecket framför siffran i föreliggande beskrivning.
Ovanstående ansökan har följande aspekter.
Enligt en första aspekt av föreliggande ansökan, innefattar ett enkristallint kiselkar- bídsubstrat följande: en TD (threading dislocation) med en dislokationslinje, vilken går igenom ett (0001)-p|ans c-yta. En vinkel mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och en [0001]-orienterings c-axel är lika med eller mindre än 22,5 grader.
TD:n (the threading dislocation) som har dislokationslinjens i [0001]-orienteringens c-axels riktning är rätvinklig mot dislokationslinjens riktning hos basalplanets dislokation.
Således åstadkommer inte TD:n (the threading dislocation) den utsträckta dislokationen på c-ytan, och därför alstras inte staplingsfelet. Följaktligen är, när det enkristallina kisel- karbidsubstratet som har en riktning hos dislokationslinjen hos TD:n (the threading dislo- cation) 3 som är lika med [0001j-orienteringens c-axel används, och när den elektriska anordningen är bildad i det enkristallina substratet, kiselkarbidhalvledaranordningen bildad på så sätt att anordningens karaktäristika blir utmärkta, och försämringen reduceras och avkastningsprocenten vid tillverkningen förbättras. 20 15 20 25 30 536 926 Alternativt kan vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och [0001]-orienteringens c-axel ligga i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum i en specifik riktning, vilken är lika med eller mindre än 19,5 grader. Eftersom dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) är inriktad till den specifika riktningen. Följaktligen reduceras awikelserna hos karaktäris- tikan i förhållande till positioner, och därvid förbättras avkastningsprocenten vid tillverk- ningen mycket.
Alternativt kan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) ligga i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum hos en riktning parallellt med [0001]-orienteringens c-axel således blir en sammansättning på c-ytan liten, och försämringen av anordningens karaktäristika reduceras mycket.
Alternativt kan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) vara parallell med [0001]-orienteringens c-axel. Således blir sammansättningen på c-ytan noll, och försämringen av anordningens karaktäristika reduceras mycket.
Enligt en andra aspekt av föreliggande ansökan innefattar en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva följande: ett enkristallint kiselkarbidsubstrat, vilket har en förskjutníngs- riktning av en [11-20]-orienterings riktning; och en epitaxiell film som är anordnad på det enkristallina kiselkarbidsubstratet. Den epitaxiella filmen innefattar en TD (threading dis- kocation med en dislokationslinje, vilken går igenom ett (OO01)-plans c-yta. En vinkel mel- lan dislokationslinjens riktning hos TD:n(the threading dislocation) och en [0001]- orienterings c-axel liggeri ett område mellan minus tre grader och plus tjugo grader, vin- keln definieras av en normalriktning hos en substratyta längs med [11-201- orienteringsriktningen. TD:n (the threading dislocation) är anordnad på en (1-100)-yta.
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) är således inriktad, och vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och [00O1]-orienteringens c-axel är inställd så att den är anordnad mellan minus tre grader och plus tjugo grader. När den elektriska anordningen är bildad i en sådan enkristallin epi- taxiell kiselkarbidskiva, är anordningens karaktäristika utmärkt. På så sätt förhindras för- sämringen och avkastningsprocenten vid tillverkningen förbättras. Dessutom är TD:n (the threading dislocation) på (1-100)-ytan, och dislokationslinjen är inriktad att luta på samma orienteringsyta. Således begränsas försämringama hos anordningens karaktäristika och reduceringen avkastnlngsprocenten vid tillverkningen. Till exempel, när fälteffekttransis- torn som har kanalytan hos (1-100)-ytan är bildad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet, korsar dislokationslinjen inte kanalytan. Följaktligen är karaktäristikan och tillförlitligheten hos transistom mycket förbättrad. 21 10 15 20 25 30 35 536 926 Alternativt kan vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och [000tj-orienteringens c-axel ligga i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum på 17 grader, varvid vinkeln definieras av normalrikt- ningen hos substratytan längs med [11-20]-orienteringsriktningen.
Alternativt kan vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och [0001]-orlenteringens c-axel ligga i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum på 7,6 grader, varvid vinkeln definieras av normalrikt- ningen hos substratytan längs med [11-20]-orienteringsriktningen.
Enligt en tredje aspekt av föreliggande ansökan innefattar en enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva följande: ett enkristallint kiselkarbidsubstrat, vilket har en förskjutnings- riktning av en [1-100]-orienterings riktning; och en epitaxiell film anordnad på det enkristal- lina kiselkarbidsubstratet. Den epitaxiella filmen innefattar en TD (threading dislocation) med en dislokationslinje, vilken går igenom ett (0001)-plans c-yta. En vinkel mellan dislo- kationslinjens riktning hos TD:n (the threading location) och en [0001]-orienterings c-axel ligger i ett område mellan minus tre grader och plus 22,5 grader, varvid vinkeln definieras av en normalriktning hos en substratyta längs med [1-100]-orienteringsriktningen. TD:n (the threading dislocation) är anordnad på en (11-20)-yta.
Dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) är således inriktad, och vinkeln 6 mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och
[0001]-orienteringens ligger i ett område mellan minus tre grader och 22,5 grader. När den elektriska anordningen är bildad på en sådan enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva är an- ordningens karaktäristika utmärkt, stömingen är begränsad och avkastningsprocenten vid tillverkningen förbättras. Dessutom är TD:n (the threading dislocation) anordnad på (11- 20)-ytan och dislokationslinjen är inriktad att luta på samma orientieringsyta. Följaktligen begränsas försämringen och avkastningsprocenten vid tillverkningen. Till exempel när fälteffekttransistorn som har kanalytan hos (11-20)-ytan är bildad i det enkristallina kisel- karbidsubstratet, korsar dislokationslinjen inte kanalytan. Följaktligen är karaktäristikan och tillförlitligheten hos transistorn mycket förbättrad.
Alternativt kan vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och [00O1]-orienteringens c-axel ligga i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum på 19,5 grader, varvid vinkeln definieras av normal- riktningen hos substratytan längs med [1-100]-orienteringsriktningen.
Altemativt kan vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) och [0001]-orlenteringens c-axel ligga i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum på 15 grader, varvid vinkeln definieras av normalrikt- ningen hos substratytan längs med [1-100]-orienteringsriktningen. 22 10 20 25 30 35 536 926 Alternativt kan vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocatlon) och [0001]-orienteringens c-axel ligga i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum på 7,6 grader, varvid vinkeln definieras av normalrikt- ningen hos substratytan längs med [1-100]-orienteringsriktningen.
Alternativt kan den epitaxiella filmen ha en koncentration av föroreningar, vilken är lägre än en koncentration av föroreningar hos det enkristallina kiselkarbidsubstratet och koncentrationen av föroreningar hos den epitaxiella filmen är lika med eller mindre än 1x10” cm"'°'. Riktningen hos TD:n (the threading dislocatlon) i den epitaxiella filmen hos den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan bestäms av exempelvis en koncentration av föroreningar. l detta fall är, eftersom koncentrationen av föroreningar hos den epitaxiella filmen är mindre än koncentrationen av föroreningar hos det enkristallina kiselkarbidsub- stratet, koncentrationen hos den epitaxiella filmen passande för anordningsprocessen.
Alternativt kan TD:n (the threading dislocatlon) innefatta en kantdislokation. Efter- som dislokationen innefattar kantdislokationen, kan således en avbrottstid förlängas, jäm- fört med ett fall där dislokationen innefattar en skruvdislokation, om en elektrisk anordning som effektanordning såsom en diod och en MOS-transistor är bildad i en enkristallln epi- taxiell kiselkarbidskiva eller ett enkristallint kiselkarbidsubstrat. Således blir anordningens karaktäristika mycket utmärkta.
Enligt en fjärde aspekt av föreliggande ansökan innefattar en kiselkarbidhalvledare följande: en elektrisk anordning som är anordnad i det enkristallina kiselkarbidsubstratet eller i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan. Anordningens karaktäristika blir mycket utmärkta.
Enligt en femte aspekt av föreliggande ansökan innefattar en kiselkarbidhalvledar- anordning följande: en fälteffekttransistor som en elektrisk anordning, vilken har en kanal- yta av en (1-100)-yta anordnad i den enkristallina kiselkarbidskivan. Anordningens karak- täristika blir mycket utmärkta.
Enligt en sjätte aspekt av föreliggande ansökan innefattar en kiselkarbidhalvledar- anordning följande: en fälteffekttransistor som en elektrisk anordning, vilken har en kanal- yta av en (11-20)-yta anordnad i den enkristallina kiselkarbidskivan. Anordningens karak- täristika blir mycket utmärkta. Även om uppfinningen har beskrivits med hänvisning till föredragna utföringsforrner därav, är det underförstått att uppfinningen inte är begränsad till de föredragna utförings- formerna och konstruktionerna. Uppfinningen är avsedd att täcka olika modifikationer och ekvivalenta arrangemang. Dessutom ligger, även om de olika kombinationema och konfi- gurationema, vilka är föredragna, andra kombinationer och konfigurationen inklusive flera, 23 536 926 färre eller endast ett enda element, också inom uppfínningens andemening och ramar.---- 24
Claims (20)
1. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva, vilken innefattar: ett enkristallint kiselkarbidsubstrat (1), vilket har en förskjutningsriktning i en [11-20]-orienteringsriktning; och en epitaxiell film (2) som är anordnad på det enkristallina kiselkarbidsubstratet (1), varvid den epitaxiella filmen (2) innefattar en TD (threading dislocation) (3) med en dislokationslinje, vilken går igenom ett [0001]-plans c-yta, varvid en vinkel mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading dislocation) (3) och en [0001]-orienterings c-axel ligger i ett område mellan minus tre grader och plus tjugo grader, varvid en positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normalriktning för en substratyta, varvid normalriktningen är anordnad mellan [11-20]- orienteringens riktning och c-axeln, och varvid TD:n (3) är anordnad på en [1-100]-yta.
2. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt krav 1, varvid vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (3) och [0001]- orienteringens c-axel ligger i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum av 17 grader, varvid en positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normalriktning hos en substratyta, varvid normalriktningen är anordnad mellan [11-20]- orienteringens riktning och c-axeln.
3. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt krav 1, varvid vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (3) och [0001]- orienteringens c-axel ligger i ett område mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum av 8,7 grader, varvid en positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normalriktning hos en substratyta, varvid normalriktningen är anordnad mellan [11-20]- orienteringens riktning och c-axeln.
4. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt något av kraven 1-3, varvid den epitaxiella filmen (2) har en koncentration av föroreningar, vilken är 25 10 15 20 25 30 10. 536 926 lägre än koncentrationen av föroreningar hos det enkristallina kiselkarbidsubstratet (1), och varvid koncentrationen av föroreningar hos den epitaxiella filmen (2) är lika med eller mindre än 1x1017 cm'3. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt något av kraven 1-3, varvid TD:n (3) innefattar en kantdislokation. Kiselkarbidhalvledaranordning, vilken innefattar en elektrisk anordning (4) som är anordnad i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt något av kraven 1-
5. Kiselkarbidhalvledaranordning, vilken innefattar en fälteffekttransistor som en elektrisk anordning (4), vilken har en kanalyta av en [1-100]-yta anordnad i den enkristallina kiselkarbidskivan enligt något av kraven 1-3. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva, vilken innefattar: ett enkristallint kiselkarbidsubstrat (1), vilket har en förskjutningsriktning av en [1-100]-orienterings riktning; och en epitaxiell film (2) anordnad på det enkristallina kiselkarbidsubstratet (1), varvid den epitaxiella filmen (2) innefattar en TD (threading dislocation) (3) med en dislokationslinje, vilken går igenom ett [0001]-plans c-yta, varvid en vinkel mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (3) och en [O001]- orienterings c-axel ligger i ett område mellan minus tre grader och plus 22,5 grader, varvid en positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normalriktning hos en substratyta, varvid normalriktningen är anordnad mellan [1-100]- orienteringens riktning och c-axeln, och varvid TD:n (3) är anordnad på en [11-20]-yta. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt krav 8, varvid vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading disloca- tion) (3) och [O001]-orienteringens c-axel ligger i området mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum av 19,5 grader, varvid en positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normalriktning hos en substratyta, varvid normalriktningen är anordnad mellan [1-100]- orienteringens riktning och c-axeln. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt krav 8, varvid vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (3) och [O001]- 26 10 15 20 11. 12. 13. 14. 536 926 orienteringens c-axel ligger i området mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum av 15 grader, och varvid en positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normalriktning hos en substratyta, varvid normalriktningen är anordnad mellan [1-100]- orienteringens riktning och c-axeln. Enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva enligt krav 8, varvid vinkeln mellan dislokationslinjens riktning hos TD:n (the threading disloca- tion) (3) och [0001]-orienteringens c-axel ligger i området mellan minus tre grader och plus tre grader med ett centrum av 7,6 grader, varvid en positiv riktning hos vinkeln definieras av en riktning från c-axeln till en normalriktning hos en substratyta, varvid normalriktningen är anordnad mellan [1-100]- orienteringens riktning och c-axeln. Enkristallin epitaxiell kiselskiva enligt något av kraven 8-11, varvid den epitaxiella filmen (2) har en koncentration av föroreningar, vilken är lägre än koncentrationen av föroreningar hos det enkristallina kiselkarbidsubstratet (1), och varvid koncentrationen av föroreningar hos den epitaxiella filmen (2) är lika med eller mindre än 1x1O17 cm'3. Enkristallin epitaxiell kiselskiva enligt något av kraven 8-12, varvid TD:n (3) innefattar en kantdislokation. Kiselkarbidhalvledaranordning, vilken innefattar en fälteffekttransistor som en elektrisk anordning (4), vilken har en kanalyta av en [11-20]-yta anordnad i den enkristallina epitaxiella kiselkarbidskivan enligt något av kraven 8-11. 27
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009029825A JP2010184833A (ja) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | 炭化珪素単結晶基板および炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1000082A1 SE1000082A1 (sv) | 2010-08-13 |
| SE536926C2 true SE536926C2 (sv) | 2014-11-04 |
Family
ID=42338902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1000082A SE536926C2 (sv) | 2009-02-12 | 2010-01-28 | Enkristallint kiselkarbidsubstrat, enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva och kiselkarbidhalvledaranordning |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8470091B2 (sv) |
| JP (1) | JP2010184833A (sv) |
| DE (1) | DE102010001720B4 (sv) |
| SE (1) | SE536926C2 (sv) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102422388A (zh) * | 2009-05-11 | 2012-04-18 | 住友电气工业株式会社 | 碳化硅衬底和半导体器件 |
| JP5817204B2 (ja) | 2011-04-28 | 2015-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | 炭化珪素半導体装置 |
| JP5853648B2 (ja) | 2011-11-30 | 2016-02-09 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| JP5750363B2 (ja) * | 2011-12-02 | 2015-07-22 | 株式会社豊田中央研究所 | ＳｉＣ単結晶、ＳｉＣウェハ及び半導体デバイス |
| JP2014146748A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法並びに半導体基板 |
| JP5857986B2 (ja) * | 2013-02-20 | 2016-02-10 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶および炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP6192948B2 (ja) * | 2013-02-20 | 2017-09-06 | 株式会社豊田中央研究所 | ＳｉＣ単結晶、ＳｉＣウェハ、ＳｉＣ基板、及び、ＳｉＣデバイス |
| JP6124287B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2017-05-10 | 一般財団法人電力中央研究所 | 炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法及び炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の製造方法 |
| JP6112712B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2017-04-12 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 炭化珪素エピタキシャルウエハの製造方法 |
| US9425262B2 (en) * | 2014-05-29 | 2016-08-23 | Fairchild Semiconductor Corporation | Configuration of portions of a power device within a silicon carbide crystal |
| JP2016166112A (ja) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | 半導体基板及び半導体装置 |
| JP6597065B2 (ja) * | 2015-08-31 | 2019-10-30 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶、炭化珪素単結晶ウェハ、炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ、電子デバイス |
| CN108138360B (zh) * | 2015-10-07 | 2020-12-08 | 住友电气工业株式会社 | 碳化硅外延基板及用于制造碳化硅半导体装置的方法 |
| DE112017003660B4 (de) | 2016-07-21 | 2024-08-01 | Mitsubishi Electric Corp. | Siliciumcarbid-halbleitereinheit und verfahren zur herstellung einer siliciumcarbid-halbleitereinheit |
| CN109791879B (zh) * | 2016-10-04 | 2023-07-25 | 住友电气工业株式会社 | 碳化硅外延衬底和制造碳化硅半导体器件的方法 |
| JP6768491B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2020-10-14 | 昭和電工株式会社 | ＳｉＣウェハ及びＳｉＣウェハの製造方法 |
| JP6762484B2 (ja) * | 2017-01-10 | 2020-09-30 | 昭和電工株式会社 | ＳｉＣエピタキシャルウェハ及びその製造方法 |
| JP7393900B2 (ja) * | 2019-09-24 | 2023-12-07 | 一般財団法人電力中央研究所 | 炭化珪素単結晶ウェハ及び炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 |
| CN112397571B (zh) * | 2021-01-18 | 2021-04-23 | 苏州纳维科技有限公司 | 一种氮化镓衬底及半导体复合衬底 |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5011549A (en) * | 1987-10-26 | 1991-04-30 | North Carolina State University | Homoepitaxial growth of Alpha-SiC thin films and semiconductor devices fabricated thereon |
| US4912064A (en) * | 1987-10-26 | 1990-03-27 | North Carolina State University | Homoepitaxial growth of alpha-SiC thin films and semiconductor devices fabricated thereon |
| US5230768A (en) * | 1990-03-26 | 1993-07-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for the production of SiC single crystals by using a specific substrate crystal orientation |
| EP0874405A3 (en) * | 1997-03-25 | 2004-09-15 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | GaN group crystal base member having low dislocation density, use thereof and manufacturing methods thereof |
| US5915194A (en) * | 1997-07-03 | 1999-06-22 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration | Method for growth of crystal surfaces and growth of heteroepitaxial single crystal films thereon |
| US6329088B1 (en) * | 1999-06-24 | 2001-12-11 | Advanced Technology Materials, Inc. | Silicon carbide epitaxial layers grown on substrates offcut towards <1{overscore (1)}00> |
| DE60033829T2 (de) * | 1999-09-07 | 2007-10-11 | Sixon Inc. | SiC-HALBLEITERSCHEIBE, SiC-HALBLEITERBAUELEMENT SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR EINE SiC-HALBLEITERSCHEIBE |
| JP3761418B2 (ja) * | 2001-05-10 | 2006-03-29 | Ｈｏｙａ株式会社 | 化合物結晶およびその製造法 |
| US6488771B1 (en) * | 2001-09-25 | 2002-12-03 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method for growing low-defect single crystal heteroepitaxial films |
| JP3750622B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2006-03-01 | 株式会社デンソー | エピタキシャル膜付きＳｉＣウエハ及びその製造方法並びにＳｉＣ電子デバイス |
| DE10247017B4 (de) | 2001-10-12 | 2009-06-10 | Denso Corp., Kariya-shi | SiC-Einkristall, Verfahren zur Herstellung eines SiC-Einkristalls, SiC-Wafer mit einem Epitaxiefilm und Verfahren zur Herstellung eines SiC-Wafers, der einen Epitaxiefilm aufweist |
| TWI285918B (en) * | 2002-01-11 | 2007-08-21 | Sumitomo Chemical Co | Method of producing 3-5 group compound semiconductor and semiconductor element |
| DE60335252D1 (de) * | 2002-04-04 | 2011-01-20 | Nippon Steel Corp | Impfkristall aus siliciumcarbid-einkristall und verfahren zur herstellung eines stabs damit |
| US6869480B1 (en) * | 2002-07-17 | 2005-03-22 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Method for the production of nanometer scale step height reference specimens |
| JP4856350B2 (ja) * | 2002-12-16 | 2012-01-18 | Ｈｏｙａ株式会社 | ダイオード |
| JP4360085B2 (ja) * | 2002-12-25 | 2009-11-11 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置 |
| JP2004262709A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Shikusuon:Kk | ＳｉＣ単結晶の成長方法 |
| JP4238357B2 (ja) | 2003-08-19 | 2009-03-18 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 炭化珪素エピタキシャルウエハ、同ウエハの製造方法及び同ウエハ上に作製された半導体装置 |
| US7407837B2 (en) * | 2004-01-27 | 2008-08-05 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device |
| US7230274B2 (en) * | 2004-03-01 | 2007-06-12 | Cree, Inc | Reduction of carrot defects in silicon carbide epitaxy |
| WO2005093796A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | The Kansai Electric Power Co., Inc. | バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 |
| DE102005017814B4 (de) * | 2004-04-19 | 2016-08-11 | Denso Corporation | Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP4459723B2 (ja) * | 2004-06-08 | 2010-04-28 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶、炭化珪素基板およびその製造方法 |
| EP1619276B1 (en) * | 2004-07-19 | 2017-01-11 | Norstel AB | Homoepitaxial growth of SiC on low off-axis SiC wafers |
| 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 |
| US7391058B2 (en) * | 2005-06-27 | 2008-06-24 | General Electric Company | Semiconductor devices and methods of making same |
| JP4818754B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2011-11-16 | 新日本製鐵株式会社 | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 |
| JP4844330B2 (ja) * | 2006-10-03 | 2011-12-28 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法および炭化珪素半導体装置 |
| JP4842094B2 (ja) | 2006-11-02 | 2011-12-21 | 新日本製鐵株式会社 | エピタキシャル炭化珪素単結晶基板の製造方法 |
| WO2008089181A2 (en) | 2007-01-16 | 2008-07-24 | Ii-Vi Incorporated | Guided diameter sic sublimation growth with multi-layer growth guide |
| US7981709B2 (en) | 2007-04-05 | 2011-07-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor device and method for fabricating the same |
| JP4964672B2 (ja) | 2007-05-23 | 2012-07-04 | 新日本製鐵株式会社 | 低抵抗率炭化珪素単結晶基板 |
| JP2008311541A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 炭化珪素半導体基板の製造方法 |
| JP5194610B2 (ja) | 2007-07-27 | 2013-05-08 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 部品供給装置 |
| TWI408262B (zh) * | 2007-09-12 | 2013-09-11 | Showa Denko Kk | 磊晶ＳｉＣ單晶基板及磊晶ＳｉＣ單晶基板之製造方法 |
| US8823014B2 (en) * | 2008-06-13 | 2014-09-02 | Kansas State University Research Foundation | Off-axis silicon carbide substrates |
| JP4730422B2 (ja) * | 2008-10-24 | 2011-07-20 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体電子デバイス、ｉｉｉ族窒化物半導体電子デバイスを作製する方法、及びｉｉｉ族窒化物半導体エピタキシャルウエハ |
| JP4978637B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2012-07-18 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP4375497B1 (ja) * | 2009-03-11 | 2009-12-02 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体素子、エピタキシャル基板、及びｉｉｉ族窒化物半導体素子を作製する方法 |
-
2009
- 2009-02-12 JP JP2009029825A patent/JP2010184833A/ja active Pending
-
2010
- 2010-01-21 US US12/656,210 patent/US8470091B2/en active Active
- 2010-01-28 SE SE1000082A patent/SE536926C2/sv unknown
- 2010-02-09 DE DE102010001720.5A patent/DE102010001720B4/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102010001720B4 (de) | 2019-08-14 |
| US20100200866A1 (en) | 2010-08-12 |
| DE102010001720A1 (de) | 2010-08-19 |
| US8470091B2 (en) | 2013-06-25 |
| SE1000082A1 (sv) | 2010-08-13 |
| JP2010184833A (ja) | 2010-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE536926C2 (sv) | Enkristallint kiselkarbidsubstrat, enkristallin epitaxiell kiselkarbidskiva och kiselkarbidhalvledaranordning | |
| US8324631B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| US8591651B2 (en) | Epitaxial growth on low degree off-axis silicon carbide substrates and semiconductor devices made thereby | |
| CN101313407B (zh) | 肖特基势垒二极管及其使用方法 | |
| WO2014119747A1 (ja) | 六方晶単結晶の製造方法、六方晶単結晶ウエハの製造方法、六方晶単結晶ウエハ、六方晶単結晶素子 | |
| JP2007013154A (ja) | 半導体デバイス及びその製作方法 | |
| KR20060136337A (ko) | 복합 구조체 및 복합 구조체 제조 방법 | |
| SE527922C2 (sv) | Halvledaranordning av kiselkarbid | |
| JPH07221023A (ja) | 化合物半導体ウェーハの接着方法 | |
| US8338833B2 (en) | Method of producing silicon carbide semiconductor substrate, silicon carbide semiconductor substrate obtained thereby and silicon carbide semiconductor using the same | |
| JP6012841B2 (ja) | ＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法 | |
| WO2010095538A1 (ja) | 炭化珪素基板および炭化珪素基板の製造方法 | |
| JP3776374B2 (ja) | ＳｉＣ単結晶の製造方法，並びにエピタキシャル膜付きＳｉＣウエハの製造方法 | |
| US12112985B2 (en) | Semiconductor substrate | |
| JP2010076967A (ja) | 炭化ケイ素基板の製造方法および炭化ケイ素基板 | |
| EP3584821A1 (en) | Compound semiconductor laminate substrate, method for manufacturing same, and semiconductor element | |
| CN107241917B (zh) | Sic单晶、sic晶片、sic基板，和sic器件 | |
| WO2021230076A1 (ja) | ＳｉＣ積層体およびその製造方法ならびに半導体装置 | |
| JP5859423B2 (ja) | 半導体エピタキシャル基板及び半導体センサ用基板の製造方法 | |
| JP4696070B2 (ja) | エピタキシャル結晶の成長方法 | |
| US20240047207A1 (en) | Technique for Forming Cubic Silicon Carbide and Heterojunction Silicon Carbide Device | |
| JP5884804B2 (ja) | 炭化珪素単結晶基板および炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ | |
| JP2011236124A (ja) | 炭化珪素単結晶基板および炭化珪素単結晶エピタキシャルウェハ | |
| Maksimov et al. | Structural properties of SrO thin films grown by molecular beam epitaxy on LaAlO3 substrates | |
| Kojima et al. | Reducing the wafer off angle for 4H-SiC homoepitaxy |