WO2019043973A1 - 炭化珪素エピタキシャル基板 - Google Patents

炭化珪素エピタキシャル基板 Download PDF

Info

Publication number
WO2019043973A1
WO2019043973A1 PCT/JP2017/047289 JP2017047289W WO2019043973A1 WO 2019043973 A1 WO2019043973 A1 WO 2019043973A1 JP 2017047289 W JP2017047289 W JP 2017047289W WO 2019043973 A1 WO2019043973 A1 WO 2019043973A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
silicon carbide
carbide epitaxial
single crystal
substrate
carbide single
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/047289
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勉 堀
貴也 宮瀬
翼 本家
裕史 山本
恭子 沖田
Original Assignee
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
Priority to JP2018524295A priority Critical patent/JPWO2019043973A1/ja
Priority to CN201880055130.1A priority patent/CN111051581B/zh
Priority to US16/638,877 priority patent/US11459670B2/en
Priority to JP2019539538A priority patent/JPWO2019044841A1/ja
Priority to PCT/JP2018/031786 priority patent/WO2019044841A1/ja
Publication of WO2019043973A1 publication Critical patent/WO2019043973A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • 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
    • 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
    • C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
    • C30B29/68—Crystals with laminate structure, e.g. "superlattices"
    • 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
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02024—Mirror polishing
    • 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
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02658—Pretreatments
    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a silicon carbide epitaxial substrate.
  • a silicon carbide epitaxial substrate for example, there is disclosed a silicon carbide epitaxial substrate with few crystal defects in which a silicon carbide epitaxial layer is crystal-grown on a silicon carbide single crystal substrate placed in a convex state (for example, , Patent Document 1).
  • the silicon carbide epitaxial substrate has a polytype of 4H, and has a main surface inclined at an angle ⁇ from the ⁇ 0001 ⁇ plane to the ⁇ 11-20> direction, And a silicon carbide epitaxial layer of film thickness t formed on the main surface.
  • the diameter of the silicon carbide single crystal substrate is 150 mm or more, and the angle ⁇ is more than 0 ° and 6 ° or less.
  • On the surface of the silicon carbide epitaxial layer there are pairs of pits of screw dislocations and diagonal line defects present at positions t / tan ⁇ apart from the pits, and the density of pairs of pits and diagonal line defects is 0 .2 pieces / cm 2 or less.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically showing a silicon carbide epitaxial substrate according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic top view showing pits of screw dislocations and oblique line defects on the surface of a silicon carbide epitaxial substrate.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing the relationship between pits of screw dislocations and diagonal line defects.
  • FIG. 4 is a view schematically showing a cross section of a silicon carbide epitaxial substrate.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the main part of FIG.
  • FIG. 6 is a schematic enlarged view of a diagonal line defect on the surface of the silicon carbide epitaxial substrate.
  • FIG. 7 is a top view schematically showing a silicon carbide epitaxial substrate according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a schematic process drawing (1) of a manufacturing process of a silicon carbide single crystal substrate.
  • FIG. 9 is a schematic process drawing (2) of a manufacturing process of a silicon carbide single crystal substrate.
  • FIG. 10 is a schematic process drawing (3) of a manufacturing process of a silicon carbide single crystal substrate.
  • FIG. 11 is a schematic process drawing (4) of a manufacturing process of a silicon carbide single crystal substrate.
  • FIG. 12 is a schematic side view showing an example of the configuration of a polishing apparatus.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a film forming apparatus.
  • FIG. 14 is a schematic top view showing the inside of the chamber of the film forming apparatus.
  • FIG. 15 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a silicon carbide epitaxial substrate according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a timing chart showing an example of temperature control and gas flow rate control in the film forming apparatus.
  • dislocations exist in various dislocations.
  • dislocations are oblique line defects generated on the surface of the silicon carbide epitaxial layer.
  • the resistance of that portion becomes high, so heat is easily generated and the reliability is lowered.
  • An object of the present disclosure is to provide a silicon carbide epitaxial substrate in which oblique line defects generated on the surface of such a silicon carbide epitaxial layer are reduced.
  • a silicon carbide epitaxial substrate has a polytype of 4H, and has a main surface inclined at an angle ⁇ from the ⁇ 0001 ⁇ plane to a ⁇ 11-20>direction;
  • On the surface of the silicon carbide epitaxial layer a pair of a pit of screw dislocation and a diagonal line defect present at a position distant from the pit by t / tan ⁇ exists, and the pair of the pit and the diagonal line defect
  • the density is 0.2 pieces / cm 2 or less.
  • the inventors of the present application have found through research that there is a pair of screw dislocation pits and oblique line defects in a silicon carbide epitaxial substrate in which a silicon carbide epitaxial layer is formed on a silicon carbide single crystal substrate. did.
  • the pair of the screw dislocation pit and the oblique line defect starts from an elongated stacking fault in the silicon carbide single crystal substrate, and the pit of the screw dislocation and the diagonal line defect forming the pair are separated from the pit by t / tan ⁇ It was found that diagonal line defects were present at different positions.
  • the pair of a screw dislocation pit and a diagonal line defect has a main surface inclined at an angle ⁇ from the ⁇ 0001 ⁇ plane to the ⁇ 11-20> direction, and has a polytype of 4H and a diameter of 150 mm or more It easily occurs when a silicon carbide epitaxial layer is formed on a single crystal substrate. In such a silicon carbide epitaxial substrate, when a semiconductor element is manufactured in a region where diagonal line defects exist, the reliability of the manufactured semiconductor device may be reduced.
  • a semiconductor manufactured using the silicon carbide epitaxial substrate by setting the density to 0.2 / cm 2 or less It is possible to prevent the deterioration of the reliability of the device.
  • the line width of the oblique line defect is 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the oblique line defect exists in a direction in which the surface of the silicon carbide epitaxial layer and the ⁇ 0001 ⁇ plane in the silicon carbide epitaxial layer are closer to each other than the pit forming a pair with the oblique line defect .
  • dislocations there are various types of dislocations, and when semiconductor devices are manufactured, there are dislocations that hardly affect the characteristics, and there are dislocations that greatly affect the characteristics. From the viewpoint of manufacturing the semiconductor device, in the silicon carbide epitaxial substrate, there is no problem even if there is a dislocation that hardly affects the characteristics of the semiconductor device, but it is preferable that the number of dislocations affecting the characteristics of the semiconductor device be small. .
  • the present embodiment is based on the finding of new dislocations that have an influence on the fabrication of semiconductor devices, and it is possible to manufacture a highly reliable semiconductor device by reducing such dislocations.
  • the present invention provides a silicon carbide epitaxial substrate that can be made.
  • silicon carbide epitaxial substrate 100 in the present embodiment will be described.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the structure of silicon carbide epitaxial substrate 100 in the present embodiment.
  • Silicon carbide epitaxial substrate 100 in the present embodiment is formed on silicon carbide single crystal substrate 10 having main surface 10A inclined from the predetermined crystal plane by an off angle ⁇ , and on main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10 And a silicon carbide epitaxial layer 11.
  • the predetermined crystal plane is preferably a (0001) plane or a (000-1) plane.
  • the polytype of silicon carbide in silicon carbide single crystal substrate 10 is 4H. This is because silicon carbide of 4H polytype is superior to other polytypes in electron mobility, dielectric breakdown field strength, and the like.
  • the diameter of silicon carbide single crystal substrate 10 is 150 mm or more (for example, 6 inches or more). This is because the larger the diameter, the more advantageous for reducing the manufacturing cost of the semiconductor device.
  • the main surface 10A is inclined at an off angle ⁇ of 4 ° in the ⁇ 11-20> direction with respect to the ⁇ 0001 ⁇ plane. In the present embodiment, the off angle ⁇ may be more than 0 ° and 6 ° or less.
  • oblique line defects and screw dislocations generated by forming the silicon carbide epitaxial layer 11 starting from an elongated stacking fault formed in the silicon carbide single crystal substrate 10 There is a pair of pits.
  • the number of pairs of diagonal line defects and screw dislocation pits is 0.2 / cm 2 or less.
  • the reliability of the manufactured semiconductor device may be reduced. Therefore, from the viewpoint of the reliability of a semiconductor device manufactured using a silicon carbide epitaxial substrate, the lower the density of the pair of oblique line defects and screw dislocations, the better, ideally 0 (zero). It is. However, since it is extremely difficult to make the above-mentioned diagonal line defect and screw dislocation pit pair zero, the pair of diagonal line defect and screw dislocation pit should be 0.2 / cm 2 or less. Is preferred.
  • the silicon carbide epitaxial substrate 100 in this embodiment a highly reliable semiconductor device can be manufactured.
  • FIGS. 2 to 5 are a top view of silicon carbide epitaxial substrate 100
  • FIG. 3 is a perspective view
  • FIG. 4 is a cross-sectional view
  • FIG. 5 is an enlarged view of the cross-section shown in FIG.
  • the pair of oblique line defect 111 and pit 112 of screw dislocation described above exists separately on the surface of silicon carbide epitaxial substrate 100, as shown in FIGS. 3 and 4, etc., the silicon carbide single crystal substrate 10 from the end of the elongated stacking fault 101 occurring.
  • the elongated stacking fault 101 is a narrow stacking fault having a width Ws of about 0.5 ⁇ m.
  • silicon carbide epitaxial layer 11 is formed on the surface of main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10 by epitaxially growing silicon carbide.
  • silicon carbide epitaxial fault 101 occurs in silicon carbide single crystal substrate 10
  • this elongated stacking fault 101 is exposed on the surface of main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10.
  • the elongated stacking fault 101 exposed on the main surface 10A of the silicon carbide single crystal substrate 10 is a screw dislocation. It separates into 112a and stacking fault 111a, and each grows.
  • the stacking fault 111 a gradually widens as the silicon carbide epitaxial layer 11 is crystal-grown, and the oblique line defect 111 is formed on the surface 11 A of the silicon carbide epitaxial layer 11. Further, pits 112 are formed on the surface 11A of the silicon carbide epitaxial layer 11 by the screw dislocations 112a.
  • Surface 11 A of silicon carbide epitaxial layer 11 is surface 100 A of silicon carbide epitaxial substrate 100. Therefore, although pits 112 of screw dislocations 112 a and oblique line defects 111 are formed at a distance from each other on surface 100 A of silicon carbide epitaxial substrate 100, they are caused by the same elongated stacking defects 101. The distance to the diagonal line defect 111 is substantially constant. Specifically, oblique line defect 111 is a defect in which stacking fault 111 a is exposed on surface 100 A of silicon carbide epitaxial substrate 100.
  • L t / tan ⁇ .
  • the distance from the pit 112 to the oblique line defect 111 is, as shown in FIG. 2, a straight line extending parallel to the off direction from the pit 112, ie, a straight line extending parallel to the [11-20] orientation.
  • the pits 112 and the oblique line defects 111 of the screw dislocations 112 a existing in such a positional relationship are caused by the same elongated stacking fault 101, in the present application, the pits 112 of the screw dislocations 112 a and the oblique line defects It may be described as 111 pairs.
  • the number of pairs of oblique line defect 111 and pit 112 of screw dislocation 112a is 0.2 / cm 2 or less.
  • the line width W of such an oblique line defect 111 that is, the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the oblique line defect 111 is 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • oblique line defect 111 is one in which stacking fault 111a is exposed on surface 100A of silicon carbide epitaxial substrate 100, the side in the direction in which surface 100A of silicon carbide epitaxial substrate 100 approaches the ⁇ 0001 ⁇ plane than pit 112. Appear on.
  • the direction from left to right along the orientation flat (OF) has a [11-20] orientation, and is perpendicular to the [11-20] orientation.
  • the direction is [1-100] direction.
  • oblique line defects 111 in silicon carbide epitaxial substrate 100 appear to the right of pits 112 of screw dislocation 112 a.
  • oblique line defects 111 generated on surface 100A of silicon carbide epitaxial substrate 100 are caused by elongated stacking defects 101 generated in silicon carbide single crystal substrate 10 before silicon carbide epitaxial layer 11 is formed. It happens.
  • the elongated stacking fault 101 is a stacking fault having a width Ws of about 0.5 ⁇ m as described above, and is considered to be generated due to screw dislocation which occurs when forming the silicon carbide single crystal substrate 10.
  • Silicon carbide single crystal substrate 10 is manufactured by a sublimation method. Specifically, as shown in FIG. 8, a silicon carbide single crystal substrate 210 to be a seed crystal is prepared in advance, and as shown in FIG. 9, the surface of silicon carbide single crystal substrate 210 is formed by sublimation. The silicon carbide single crystal 220 is crystal grown.
  • the silicon carbide single crystal substrate 210 to be a seed crystal is a seed for crystal growth, a substrate with as few dislocations as possible is selected carefully and used. However, since it is extremely difficult to obtain a substrate free of dislocations, screw dislocations 211 and the like are also present in the silicon carbide single crystal substrate 210 as a seed crystal.
  • the silicon carbide single crystal 220 is grown by sublimation using such a silicon carbide single crystal substrate 210, the screw dislocations 211 present in the silicon carbide single crystal substrate 210 as a seed crystal are taken over, and carbonized. Screw dislocations 221 also occur in the silicon single crystal 220.
  • screw dislocations 222 may be newly generated in the silicon carbide single crystal 220 due to foreign substances, irregularities, and the like existing on the surface of the silicon carbide single crystal substrate 210 as a seed crystal.
  • the screw dislocations 221 and 222 in such a silicon carbide single crystal 220 continue to extend to some extent along with the crystal growth of the silicon carbide single crystal 220, but as shown in FIG. There is one that becomes 224. Specifically, the screw dislocations 221 become long and thin stacking faults 223 in the intermediate change portion 221a, and grow laterally bent in the direction in which the screw dislocations 221 extend. In addition, the screw dislocations 222 become elongated stacking faults 224 in the intermediate change portion 222a, and grow laterally bent with respect to the direction in which the screw dislocations 222 extend.
  • Silicon carbide single crystal substrate 10 is manufactured by slicing an ingot of silicon carbide single crystal 220 shown in FIG. 10 with a predetermined thickness using a wire saw. Although the silicon carbide single crystal substrate 10 manufactured in this manner depends on the portion to be sliced, as shown in FIG. 11, a part of the elongated stacking fault 223 or the like formed in the ingot of the silicon carbide single crystal 220 Become the elongated stacking fault 101 in the silicon carbide single crystal substrate 10. The screw dislocation 221 and the like resulting from the formation of the elongated stacking fault 101 may or may not be confirmed depending on the portion of the silicon carbide single crystal 220 where the ingot is sliced.
  • the silicon carbide single crystal substrate 10 may sometimes include the elongated stacking fault 101.
  • the present embodiment is a silicon carbide epitaxial substrate manufactured using such a silicon carbide single crystal substrate 10, and a pair of the pit 112 of the screw dislocation 112a generated in the silicon carbide epitaxial layer 11 and the oblique line defect 111 is zero. .2 pieces / cm 2 or less.
  • the silicon carbide epitaxial substrate in the present embodiment is manufactured by polishing the sliced silicon carbide single crystal substrate 10 and forming a silicon carbide epitaxial layer 11 on the polished silicon carbide single crystal substrate 10. Therefore, first, a polishing apparatus used to polish silicon carbide single crystal substrate 10 and a film forming apparatus used to form silicon carbide epitaxial layer 11 will be described.
  • Polishing of the silicon carbide single crystal substrate 10 is performed using a polishing apparatus 300 as shown in FIG.
  • the polishing apparatus 300 includes a surface plate 310, a holder 320, a polishing liquid supply unit 330, and the like.
  • the platen 310 has a main body 311 having a disk shape, and a rotary shaft 312 for rotating the main body 311 around a center 311 a of the main body 311.
  • One surface of the main body 311 The polishing pad 313 is provided and serves as a polishing surface.
  • the rotation shaft 312 is provided on the other surface of the main body 311, and the surface plate 310 is rotated by rotating the rotation shaft 312 in the direction indicated by the dashed arrow 12A by a rotation mechanism unit (not shown) such as a motor. It can be done.
  • the holder 320 has a main body portion 321 having a disk-like shape, and a rotary shaft 322 for rotating the main body portion 321 around a center 321 a of the main body portion 321. It is a holding surface 323 for holding silicon carbide single crystal substrate 10.
  • the surface of silicon carbide single crystal substrate 10 opposite to the surface on which silicon carbide epitaxial layer 11 is formed is held by holding surface 323 of holder 320. Therefore, the surface to be polished which is the surface on which silicon carbide epitaxial layer 11 of silicon carbide single crystal substrate 10 is formed is opposed to the polishing surface on which polishing pad 313 of surface plate 310 is provided.
  • the rotating shaft 322 provided in the holder 320 is provided on the other surface of the main body 321, and is rotated by a rotating mechanism (not shown) such as a motor in the direction indicated by the broken line arrow 12B.
  • the holder 320 can be rotated.
  • the polishing liquid supply unit 330 is provided above the polishing surface on which the polishing pad 313 of the platen 310 is provided, and supplies the polishing liquid to the polishing pad 313 of the platen 310.
  • the silicon carbide single crystal substrate 10 is polished by rotating the platen 310 and the holder 320 while supplying the polishing liquid from the polishing liquid supply unit 330 to the polishing pad 313 of the platen 310.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a film forming apparatus used in the present embodiment
  • FIG. 14 is a top view of the inside of the chamber of the film forming apparatus as viewed from above.
  • the film formation apparatus 400 shown in FIGS. 13 and 14 is a horizontal hot wall chemical vapor deposition (CVD) apparatus.
  • the film forming apparatus 400 includes an induction heating coil 403, a quartz tube 404, a heat insulating material 405, and a heating element 406.
  • Heating element 406 is made of, for example, carbon.
  • the heat generating body 406 is integrally formed so as to have a rectangular tube shape, and two flat portions are formed to face each other in the rectangular tube shaped heat generating body 406.
  • a space surrounded by two flat portions is a chamber 401.
  • Chamber 401 is also referred to as a "gas flow channel”.
  • a substrate holder 407 on which a plurality of, for example, three silicon carbide single crystal substrates 10 can be mounted is installed.
  • the heat insulating material 405 is disposed to surround the outer peripheral portion of the heating element 406.
  • the chamber 401 is thermally insulated from the outside of the film forming apparatus 400 by a heat insulating material 405.
  • the quartz tube 404 is disposed to surround the outer periphery of the heat insulating material 405.
  • the induction heating coil 403 is wound along the outer circumference of the quartz tube 404.
  • the heating element 406 is inductively heated by supplying an alternating current to the induction heating coil 403, and the temperature in the chamber 401 can be controlled. At this time, the quartz tube 404 is hardly heated because it is thermally insulated by the heat insulating material 405.
  • the inside of the chamber 401 is evacuated from the direction indicated by the dashed arrow A.
  • a gas containing a carbon component to be a source gas a gas containing a silicon component
  • hydrogen (H 2 ) gas as a carrier gas
  • Supply a gas containing nitrogen component according to In the present embodiment propane (C 3 H 8 ) gas or the like is used as a gas containing a carbon component
  • silane (SiH 4 ) gas or the like is used as a gas containing a silicon component.
  • the rotary susceptor 408 When forming the silicon carbide epitaxial layer 11, the rotary susceptor 408 is rotated to rotate in the direction indicated by the dashed arrow C around the rotation axis 407A of the substrate holder 407. Thereby, silicon carbide single crystal substrate 10 placed on substrate holder 407 can be revolved.
  • the substrate holder 407 is rotated by rotating the rotary susceptor 408 about an axis perpendicular to the major surface 10A of the silicon carbide single crystal substrate 10.
  • the rotational speed of the rotary susceptor 408 is, for example, 10 RPM or more and 100 RPM or less.
  • this film forming apparatus 400 it is possible to simultaneously form the silicon carbide epitaxial layer 11 on a plurality of, for example, three silicon carbide single crystal substrates 10.
  • the rotation of the substrate holder 407 is performed by, for example, a gas flow method.
  • a slicing step (S102) is performed. Specifically, as shown in FIG. 10, an ingot of silicon carbide single crystal 220 manufactured by a sublimation method is sliced to form a silicon carbide single crystal substrate.
  • a first polishing step (S104) is performed. Specifically, the first polishing is performed on the surface to be main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10.
  • the surface to be main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10 is polished using a polishing solution containing colloidal silica.
  • the polishing liquid is supplied from the polishing liquid supply unit 330 of the polishing apparatus 300 shown in FIG.
  • the particle size of SiO 2 contained in the polishing liquid is, for example, preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
  • the pH value of the polishing solution is between 3.0 and 6.5, and the colloidal silica concentration is between 5 and 40%.
  • silicon carbide single crystal substrate 10 is immersed in an alkaline chemical solution.
  • alkaline chemical solution examples include TMAH (Tetramethylammonium hydroxide), organic alkali, ammonia peroxide, and the like.
  • the silicon carbide single crystal substrate 10 polished with colloidal silica is immersed in a TMAH aqueous solution as an alkaline chemical solution.
  • the pH value of the TMAH aqueous solution is preferably 11 or more, the concentration of TMAH in the chemical solution is 10% or more, and the temperature of the chemical solution is preferably between 15 and 30 ° C.
  • the zeta potential of the colloidal silica is negatively charged, whereas the surface to be the main surface 10A of the silicon carbide single crystal substrate 10 is acidic. It is positively charged in the area. Therefore, the colloidal silica is attracted to the surface to be the main surface 10A of the silicon carbide single crystal substrate 10.
  • the zeta potential of the surface to be main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10 is changed to minus by immersing silicon carbide single crystal substrate 10 polished with colloidal silica in an alkaline chemical solution.
  • the surface to be main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10 and the colloidal silica repel each other, so that adhesion of colloidal silica to the surface to be main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10 can be suppressed. it can. Thereafter, silicon carbide single crystal substrate 10 is washed with water and dried.
  • a second polishing step (S106) is performed. Specifically, the second polishing is performed on the surface to be main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10.
  • the surface to be main surface 10A of silicon carbide single crystal substrate 10 is polished using a polishing liquid containing a diamond abrasive and an oxidizing agent such as permanganate ion as a polishing agent.
  • the polishing liquid is supplied from the polishing liquid supply unit 330 of the polishing apparatus 300 shown in FIG.
  • a non-woven fabric is used for the polishing cloth, and a mixture of an oxidizing agent and diamond abrasive is used for the polishing liquid.
  • the diamond abrasive powder to be a polishing agent is also called nano-diamond, and one having a primary particle diameter of 4 nm to 6 nm dispersed in pure water at a ratio of 20 wt% is used.
  • the oxidizing agent is, for example, one obtained by dissolving potassium permanganate in pure water, and the mixing ratio is 1 g of potassium permanganate per liter of pure water.
  • the processing is performed at a rotation speed of 60 rpm of the platen 310 and a rotation speed of 80 rpm of the holder 320. After the completion of the second polishing, the silicon carbide single crystal substrate 10 is washed with water and then dried, and then the silicon carbide single crystal substrate 10 is dipped in an alkaline chemical solution, washed with water and dried.
  • a film forming step (S108) is performed. That is, the silicon carbide epitaxial layer 11 is formed on the main surface 10A of the silicon carbide single crystal substrate 10.
  • silicon carbide single crystal substrate 10 is placed at a predetermined position on substrate holder 407 in chamber 401 of film forming apparatus 400 shown in FIGS. 13 and 14, and is not attached to film forming apparatus 400.
  • the illustrated vacuum pump is activated to reduce the pressure in the chamber 401. This pressure reduction is performed until the pressure in the chamber 401 reaches approximately 1 ⁇ 10 ⁇ 6 Pa.
  • FIG. 16 is a timing chart showing control of the temperature and the gas flow rate in the chamber 401 in the process after the pressure in the chamber 401 is reduced.
  • hydrogen (H 2 ) gas is supplied into the chamber 401 at a flow rate of 10 slm, and the inside of the chamber 401 is heated.
  • the heating in the chamber 401 is performed rapidly to reach 1600 ° C. in about 10 minutes. If the heating time is long, the unevenness due to the long and thin stacking defects 101 of the silicon carbide single crystal substrate 10 tends to come out on the main surface 10A of the silicon carbide single crystal substrate 10, so the heating time is preferably as short as possible.
  • the temperature in the chamber 401 reaches 1600 ° C., while supplying hydrogen gas, 60 sccm of propane (C 3 H 8 ) gas and 150 sccm of silane (SiH 4 ) gas are supplied, and the main surface of the silicon carbide single crystal substrate 10
  • the silicon carbide epitaxial layer 11 is formed on 10A.
  • the supply of propane gas and silane gas is stopped, and the heating in the chamber 401 of the film forming apparatus 400 is stopped. After the temperature in the chamber 401 is sufficiently lowered, the pressure in the chamber 401 is returned to atmospheric pressure, and the silicon carbide epitaxial substrate 100 on which the silicon carbide epitaxial layer 11 is formed in the chamber 401 is taken out.
  • the number of pairs of oblique line defects and screw dislocation pits on the surface 100A of the silicon carbide epitaxial substrate 100 is 0.2 pieces / cm 2 or less. It is.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

炭化珪素エピタキシャル基板は、ポリタイプが４Ｈであり、{０００１}面から＜１１－２０＞方位に角度θ傾斜した主面を有する炭化珪素単結晶基板と、主面の上に形成された膜厚ｔの炭化珪素エピタキシャル層と、を備え、炭化珪素単結晶基板の径は１５０ｍｍ以上であり、角度θは０°を超え６°以下であって、炭化珪素エピタキシャル層の表面には、らせん転位のピットと、ピットよりｔ／ｔａｎθ離れた位置に存在する斜め線欠陥とのペアが存在しており、ピットと斜め線欠陥のペアの密度が０．２個／ｃｍ２以下である。

Description

炭化珪素エピタキシャル基板
　本開示は、炭化珪素エピタキシャル基板に関するものである。
　本出願は、２０１７年９月１日出願の特許協力条約に基づく国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１７／０３１６６８に基づく優先権を主張し、前記国際出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　炭化珪素エピタキシャル基板としては、例えば、凸の状態で設置されている炭化珪素単結晶基板の上に、炭化珪素エピタキシャル層を結晶成長させた結晶欠陥の少ない炭化珪素エピタキシャル基板が開示されている（例えば、特許文献１）。
特開２００９－２９２７０５号公報
　本実施形態の一観点によれば、炭化珪素エピタキシャル基板は、ポリタイプが４Ｈであり、{０００１}面から＜１１－２０＞方位に角度θ傾斜した主面を有する炭化珪素単結晶基板と、主面の上に形成された膜厚ｔの炭化珪素エピタキシャル層と、を備える。炭化珪素単結晶基板の径は１５０ｍｍ以上であり、角度θは０°を超え６°以下である。炭化珪素エピタキシャル層の表面には、らせん転位のピットと、ピットよりｔ／ｔａｎθ離れた位置に存在する斜め線欠陥とのペアが存在しており、ピットと前記斜め線欠陥のペアの密度が０．２個／ｃｍ２以下である。
図１は本開示の一態様に係る炭化珪素エピタキシャル基板を模式的に示す部分断面図である。 図２は炭化珪素エピタキシャル基板の表面のらせん転位のピットと斜め線欠陥を示す模式的な上面図である。 図３はらせん転位のピットと斜め線欠陥との関係を示す模式的な斜視図である。 図４は炭化珪素エピタキシャル基板の断面を模式的に示した図である。 図５は図４の要部を拡大した図である。 図６は炭化珪素エピタキシャル基板の表面の斜め線欠陥の模式的な拡大図である。 図７は本開示の一態様に係る炭化珪素エピタキシャル基板を模式的に示す上面図である。 図８は炭化珪素単結晶基板の製造工程の模式的な工程図（１）である。 図９は炭化珪素単結晶基板の製造工程の模式的な工程図（２）である。 図１０は炭化珪素単結晶基板の製造工程の模式的な工程図（３）である。 図１１は炭化珪素単結晶基板の製造工程の模式的な工程図（４）である。 図１２は研磨装置の構成の一例を示す模式的な側面図である。 図１３は成膜装置の構成の一例を示す模式的な断面図である。 図１４は成膜装置のチャンバの内部を示す模式的な上面図である。 図１５は本開示の一態様に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の概略を示すフローチャートである。 図１６は成膜装置内における温度制御とガス流量制御の一例を示すタイミングチャートである。
　ところで、炭化珪素エピタキシャル基板における転位は、様々な転位が存在している。このような転位の中には、炭化珪素エピタキシャル層の表面に生成される斜め線欠陥がある。このような斜め線欠陥が発生している領域に半導体素子を形成した場合、その部分の抵抗は高くなるため、発熱等しやすく、信頼性の低下を招く。
　本開示の目的は、このような炭化珪素エピタキシャル層の表面に生成される斜め線欠陥が低減されている炭化珪素エピタキシャル基板を提供することである。
　実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。また本明細書の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示している。ここで結晶学上の指数が負であることは、通常、数字の上に”－”（バー）を付すことによって表現されるが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって結晶学上の負の指数を表現している。また、本開示のエピタキシャル成長は、ホモエピタキシャル成長である。
　〔１〕　本開示の一態様に係る炭化珪素エピタキシャル基板は、ポリタイプが４Ｈであり、{０００１}面から＜１１－２０＞方位に角度θ傾斜した主面を有する炭化珪素単結晶基板と、前記主面の上に形成された膜厚ｔの炭化珪素エピタキシャル層と、を備え、前記炭化珪素単結晶基板の径は１５０ｍｍ以上であり、角度θは０°を超え６°以下であって、前記炭化珪素エピタキシャル層の表面には、らせん転位のピットと、前記ピットよりｔ／ｔａｎθ離れた位置に存在する斜め線欠陥とのペアが存在しており、前記ピットと前記斜め線欠陥のペアの密度が０．２個／ｃｍ２以下である。
　本願発明者は、研究により、炭化珪素単結晶基板の上に、炭化珪素エピタキシャル層が形成された炭化珪素エピタキシャル基板において、らせん転位のピットと斜め線欠陥とのペアが存在していることを発見した。このらせん転位のピットと斜め線欠陥とのペアは、炭化珪素単結晶基板における細長い積層欠陥に端を発するものであり、ペアとなるらせん転位のピットと斜め線欠陥は、ピットからｔ／ｔａｎθ離れた位置に斜め線欠陥が存在しているものであることを見出した。
　このらせん転位のピットと斜め線欠陥とのペアは、{０００１}面から＜１１－２０＞方位に角度θ傾斜した主面を有し、ポリタイプが４Ｈであり、１５０ｍｍ以上の径の炭化珪素単結晶基板に、炭化珪素エピタキシャル層を形成した場合に発生しやすい。このような炭化珪素エピタキシャル基板において、斜め線欠陥が存在している領域に半導体素子を作製した場合、製造される半導体装置の信頼性が低下するおそれがある。従って、らせん転位のピットと斜め線欠陥とのペアが存在している炭化珪素エピタキシャル基板において、密度が０．２個／ｃｍ２以下にすることにより、炭化珪素エピタキシャル基板を用いて製造された半導体素子の信頼性の低下を防ぐことができる。
　〔２〕　前記斜め線欠陥の線幅が、１μｍ以上、５μｍ以下である。
　〔３〕　前記斜め線欠陥は、前記斜め線欠陥とペアとなる前記ピットよりも、前記炭化珪素エピタキシャル層の表面と、前記炭化珪素エピタキシャル層における{０００１}面とが近づく方向に存在している。
　［本開示の実施形態の詳細］
　以下、本開示の一実施形態（以下「本実施形態」と記す）について詳細に説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
　ところで、転位と呼ばれる格子欠陥が多く存在している炭化珪素エピタキシャル基板を用いて半導体装置を製造した場合、半導体装置における信頼性の低下等を招くことが知られている。従って、転位のない炭化珪素エピタキシャル基板が求められているが、転位のない炭化珪素エピタキシャル基板を作製することは極めて困難である。
　また、転位には様々な種類が存在しており、半導体素子を作製した場合、特性に殆ど影響のない転位もあれば、特性に大きな影響を及ぼす転位もある。半導体素子の製造の観点からは、炭化珪素エピタキシャル基板において、半導体素子の特性に殆ど影響のない転位は存在していても問題はないが、半導体素子の特性に影響を与える転位は少ない方が好ましい。
　従って、炭化珪素エピタキシャル基板に存在している数多くの種類の転位のうち、半導体素子を作製した場合に、特性に影響を及ぼす転位を特定し、このような転位を極限まで少なくすることが、炭化珪素エピタキシャル基板を開発する上での重要な課題となる。本実施形態は、半導体素子を作製した際に影響を及ぼす新たな転位が見出されたことに基づくものであり、このような転位を減らすことにより、信頼性の高い半導体装置を製造することのできる炭化珪素エピタキシャル基板を提供するものである。
　〔炭化珪素エピタキシャル基板〕
　以下、本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板１００について説明する。
　図１は、本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板１００の構造の一例を示す断面図である。本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板１００は、所定の結晶面からオフ角θだけ傾斜した主面１０Ａを有する炭化珪素単結晶基板１０と、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａ上に形成された炭化珪素エピタキシャル層１１と、を備える。所定の結晶面は、（０００１）面または（０００－１）面が好ましい。
　尚、炭化珪素単結晶基板１０における炭化珪素のポリタイプは４Ｈである。４Ｈのポリタイプの炭化珪素は、電子移動度、絶縁破壊電界強度等において他のポリタイプよりも優れているからである。炭化珪素単結晶基板１０の径は、１５０ｍｍ以上（たとえば６インチ以上）である。径が大きい程、半導体装置の製造コスト削減に有利であるからである。炭化珪素単結晶基板１０は、主面１０Ａが｛０００１｝面に対し、＜１１－２０＞方位に４°のオフ角θで傾斜している。尚、本実施形態においては、オフ角θは、０°を越え、６°以下であってもよい。
　本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板１００には、炭化珪素単結晶基板１０に形成されている細長い積層欠陥に端を発し、炭化珪素エピタキシャル層１１を形成することにより生成される斜め線欠陥とらせん転位のピットとのペアが存在している。この斜め線欠陥とらせん転位のピットとのペアの数が、０．２個／ｃｍ２以下である。
　このような炭化珪素エピタキシャル基板の斜め線欠陥が存在している領域に半導体素子を作製した場合、製造される半導体装置の信頼性が低下するおそれがある。従って、炭化珪素エピタキシャル基板を用いて製造される半導体装置の信頼性の観点からは、上記の斜め線欠陥とらせん転位のピットとのペアの密度は低いほどよく、理想的には０（ゼロ）である。しかしながら、上記の斜め線欠陥とらせん転位のピットとのペアを０にすることは極めて困難であることから、斜め線欠陥とらせん転位のピットとのペアは、０．２個／ｃｍ２以下であることが好ましい。このような本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板１００を用いることにより、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
　〔斜め線欠陥〕
　上述した斜め線欠陥とらせん転位のピットとのペアについて、図２から図５に基づき説明する。図２は、炭化珪素エピタキシャル基板１００の上面図であり、図３は斜視図であり、図４は断面図であり、図５は図４に示す断面の拡大図である。上述した斜め線欠陥１１１とらせん転位のピット１１２とのペアは、炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面において離れて存在しているが、図３及び図４等に示されるように、炭化珪素単結晶基板１０に発生している細長い積層欠陥１０１の端より生じている。細長い積層欠陥１０１は、幅Ｗｓが約０．５μｍである幅の狭い積層欠陥である。
　具体的には、炭化珪素エピタキシャル基板１００は、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａの表面に、炭化珪素をエピタキシャル成長させることにより炭化珪素エピタキシャル層１１が形成されている。炭化珪素単結晶基板１０において細長い積層欠陥１０１が発生している場合、この細長い積層欠陥１０１は、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａの表面に露出している。
　このような、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａの上に、炭化珪素エピタキシャル層１１を形成すると、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａに露出している細長い積層欠陥１０１は、らせん転位１１２ａと積層欠陥１１１ａとに分離し各々が成長する。この積層欠陥１１１ａは、炭化珪素エピタキシャル層１１が結晶成長されるに伴い幅が徐々に広くなり、炭化珪素エピタキシャル層１１の表面１１Ａに斜め線欠陥１１１が形成される。また、らせん転位１１２ａにより、炭化珪素エピタキシャル層１１の表面１１Ａにピット１１２が形成される。
　炭化珪素エピタキシャル層１１の表面１１Ａは炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面１００Ａである。従って、炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面１００Ａには、らせん転位１１２ａのピット１１２と斜め線欠陥１１１とが離れた位置に形成されるが、同じ細長い積層欠陥１０１に起因しているため、ピット１１２と斜め線欠陥１１１との距離は略一定である。具体的には、斜め線欠陥１１１は、積層欠陥１１１ａが炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面１００Ａに露出したものである。従って、炭化珪素エピタキシャル層１１の厚さをｔとした場合、ピット１１２からＬ＝ｔ／ｔａｎθの位置に斜め線欠陥１１１が存在している。例えば、ｔを１０μｍ、θを４°とした場合、ピット１１２からＬ＝１４２μｍに位置している斜め線欠陥１１１は、そのピット１１２と同じ細長い積層欠陥１０１に起因して生じている。尚、ピット１１２から斜め線欠陥１１１までの距離とは、図２に示されるように、ピット１１２からオフ方向に平行に延長した直線、即ち、［１１－２０］方位に平行に延長した直線と、斜め線欠陥１１１のオフ方向の最下流の位置からオフ方向と垂直方向に延長した直線、即ち、［１－１００］方位に平行に延長した直線との交点と、ピット１１２との距離Ｌａを意味するものとする。
　このような位置関係に存在しているらせん転位１１２ａのピット１１２と斜め線欠陥１１１は、同じ細長い積層欠陥１０１に起因するものであるため、本願においては、らせん転位１１２ａのピット１１２と斜め線欠陥１１１のペアと記載する場合がある。本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板１００では、斜め線欠陥１１１とらせん転位１１２ａのピット１１２とのペアが０．２個／ｃｍ２以下である。
　図６に示されるように、このような斜め線欠陥１１１の線幅Ｗ、即ち、斜め線欠陥１１１の長手方向に対し垂直方向における幅は、１μｍ以上、５μｍ以下である。また、斜め線欠陥１１１は、積層欠陥１１１ａが炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面１００Ａに露出したものであるため、ピット１１２よりも炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面１００Ａと｛０００１｝面が近づく方向の側に出現する。
　例えば、図７に示すように、炭化珪素エピタキシャル基板１００は、オリエンテーションフラット（ＯＦ）に沿って左から右に向かう方向が［１１－２０］方位であり、この［１１－２０］方位に垂直な方位が［１－１００］方位である。この場合、この炭化珪素エピタキシャル基板１００における斜め線欠陥１１１は、らせん転位１１２ａのピット１１２よりも右側に出現する。
　〔斜め線欠陥の原因〕
　次に、斜め線欠陥１１１が発生する原因について説明する。上記のように、炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面１００Ａに生じる斜め線欠陥１１１は、炭化珪素エピタキシャル層１１が形成される前の炭化珪素単結晶基板１０に発生している細長い積層欠陥１０１に起因して生じる。この細長い積層欠陥１０１は、上記のように幅Ｗｓが約０．５μｍの積層欠陥であり、炭化珪素単結晶基板１０を形成する際に生じるらせん転位に起因して発生するものと考えられる。
　このため、最初に、図８から図１１に基づき、炭化珪素単結晶基板１０の作製方法について説明する。炭化珪素単結晶基板１０は、昇華法により作製される。具体的には、図８に示されるように、種結晶となる炭化珪素単結晶基板２１０を予め準備しておき、図９に示されるように、昇華法により、炭化珪素単結晶基板２１０の表面に炭化珪素単結晶２２０を結晶成長させる。
　種結晶となる炭化珪素単結晶基板２１０は、結晶成長の種となるものであるため、できるだけ転位の数の少ない基板が厳選されて用いられる。しかしながら、転位の存在しない基板を得ることは極めて困難であることから、種結晶となる炭化珪素単結晶基板２１０にもらせん転位２１１等が存在している。このような炭化珪素単結晶基板２１０を用いて昇華法により炭化珪素単結晶２２０を結晶成長させた場合、種結晶となる炭化珪素単結晶基板２１０に存在していたらせん転位２１１が引き継がれ、炭化珪素単結晶２２０内にもらせん転位２２１が生じる。また、種結晶となる炭化珪素単結晶基板２１０の表面に存在している異物や凹凸等に起因して、炭化珪素単結晶２２０において新たにらせん転位２２２が生じる場合がある。
　このような炭化珪素単結晶２２０内におけるらせん転位２２１及び２２２は、炭化珪素単結晶２２０の結晶成長に伴いある程度までは伸び続けるが、図１０に示されるように、途中で曲がり細長い積層欠陥２２３及び２２４となるものが存在する。具体的には、らせん転位２２１は、途中の変化部２２１ａにおいて細長い積層欠陥２２３となり、らせん転位２２１の延びる方向に対し、横方向に曲がって成長する。また、らせん転位２２２は、途中の変化部２２２ａにおいて細長い積層欠陥２２４となり、らせん転位２２２の延びる方向に対し、横方向に曲がって成長する。このように、炭化珪素単結晶２２０の結晶成長では、結晶成長に伴いらせん転位２２１、２２２が、細長い積層欠陥２２３、２２４に変わるため、炭化珪素単結晶２２０の結晶成長の終了間際では、らせん転位は減少する。このような昇華法による炭化珪素単結晶２２０の結晶成長により、図１０に示すような、炭化珪素のインゴットが形成される。
　炭化珪素単結晶基板１０は、図１０に示される炭化珪素単結晶２２０のインゴットを所定の厚さでワイヤーソーによりスライスすることにより作製される。このように作製された炭化珪素単結晶基板１０は、スライスされる部分にもよるが、図１１に示すように、炭化珪素単結晶２２０のインゴットに形成されていた細長い積層欠陥２２３等の一部が、炭化珪素単結晶基板１０における細長い積層欠陥１０１となる。尚、細長い積層欠陥１０１の形成に起因するらせん転位２２１等については、炭化珪素単結晶２２０のインゴットをスライスする部分によっては、確認することができる場合とできない場合とがある。
　〔炭化珪素エピタキシャル基板の製造〕
　上記のように、昇華法により炭化珪素単結晶基板１０を作製した場合には、炭化珪素単結晶基板１０には、細長い積層欠陥１０１が含まれる場合がある。本実施形態は、このような炭化珪素単結晶基板１０を用いて製造される炭化珪素エピタキシャル基板であり、炭化珪素エピタキシャル層１１に生じるらせん転位１１２ａのピット１１２と斜め線欠陥１１１とのペアが０．２個／ｃｍ２以下である。
　本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板は、スライスされた炭化珪素単結晶基板１０を研磨し、研磨された炭化珪素単結晶基板１０に炭化珪素エピタキシャル層１１を成膜することにより製造される。従って、最初に、炭化珪素単結晶基板１０の研磨に用いられる研磨装置と、炭化珪素エピタキシャル層１１の成膜に用いられる成膜装置について説明する。
　〔研磨装置〕
　炭化珪素単結晶基板１０の研磨は、図１２に示すような研磨装置３００を用いて行う。この研磨装置３００は、定盤３１０、ホルダ３２０、研磨液供給部３３０等を有している。定盤３１０は、円盤状の形状を有する本体部３１１と、本体部３１１の中心３１１ａを軸に本体部３１１を回転させる回転軸３１２とを有しており、本体部３１１の一方の面には、研磨布３１３が設けられており、研磨面となっている。従って、回転軸３１２は、本体部３１１の他方の面に設けられており、モータ等の不図示の回転機構部により回転軸３１２を破線矢印１２Ａに示す向きに回転させることにより定盤３１０を回転させることができる。
　ホルダ３２０は、円盤状の形状を有する本体部３２１と、本体部３２１の中心３２１ａを軸に本体部３２１を回転させる回転軸３２２とを有しており、本体部３２１の一方の面には、炭化珪素単結晶基板１０を保持するための保持面３２３となっている。炭化珪素単結晶基板１０は、炭化珪素エピタキシャル層１１が形成される面とは反対側の面が、ホルダ３２０の保持面３２３に保持されている。従って、炭化珪素単結晶基板１０の炭化珪素エピタキシャル層１１が形成される面となる研磨される面は、定盤３１０の研磨布３１３が設けられている研磨面と対向している。ホルダ３２０に設けられている回転軸３２２は、本体部３２１の他方の面に設けられており、モータ等の不図示の回転機構部により回転軸３２２を破線矢印１２Ｂに示す向きに回転させることによりホルダ３２０を回転させることができる。
　研磨液供給部３３０は、定盤３１０の研磨布３１３が設けられている研磨面の上方に設けられており、研磨液を定盤３１０の研磨布３１３に供給する。炭化珪素単結晶基板１０の研磨を行う際には、研磨液供給部３３０より研磨液を定盤３１０の研磨布３１３に供給しながら、定盤３１０及びホルダ３２０を回転させることにより行う。
　〔成膜装置〕
　次に、本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板を製造するための成膜装置について図１３及び図１４に基づき説明する。図１３は、本実施形態に用いられる成膜装置の構成の一例を示す模式的な断面図であり、図１４は、この成膜装置のチャンバの内部を上面より見た上面図である。図１３及び図１４に示される成膜装置４００は、横型ホットウォールＣＶＤ（chemical vapor deposition）装置である。図１３に示されるように、成膜装置４００は、誘導加熱コイル４０３と、石英管４０４と、断熱材４０５と、発熱体４０６とを備えている。発熱体４０６は、たとえばカーボン製である。発熱体４０６は、角筒形状となるように一体で形成されており、角筒形状の発熱体４０６の内部には、２つの平坦部が互いに対向するように形成されている。２つの平坦部に取り囲まれた空間が、チャンバ４０１となっている。チャンバ４０１は、「ガスフローチャネル」とも呼ばれる。図１４に示されるように、チャンバ４０１内の回転サセプタ４０８の上には、複数、例えば、３枚の炭化珪素単結晶基板１０を載置することのできる基板ホルダ４０７が設置されている。
　断熱材４０５は、発熱体４０６の外周部を取り囲むように配置されている。チャンバ４０１は、断熱材４０５によって成膜装置４００の外部から断熱されている。石英管４０４は、断熱材４０５の外周部を取り囲むように配置されている。誘導加熱コイル４０３は、石英管４０４の外周部に沿って巻回されている。成膜装置４００では、誘導加熱コイル４０３に交流電流を供給することにより、発熱体４０６が誘導加熱され、チャンバ４０１内の温度が制御できるようになっている。このとき断熱材４０５により断熱されるため、石英管４０４は殆ど加熱されない。
　図１３に示される成膜装置４００では、破線矢印Ａに示す方向より、チャンバ４０１内が排気される。また、炭化珪素エピタキシャル層１１を成膜する際には、破線矢印Ｂに示す方向より、原料ガスとなる炭素成分を含むガス、珪素成分を含むガス、キャリアガスとして水素（Ｈ2）ガス、必要に応じて窒素成分を含むガスを供給する。本実施形態では、炭素成分を含むガスにはプロパン（Ｃ3Ｈ8）ガス等が用いられ、珪素成分を含むガスにはシラン（ＳｉＨ4）ガス等が用いられる。
　炭化珪素エピタキシャル層１１を成膜する際には、回転サセプタ４０８を回転させることにより、基板ホルダ４０７の回転軸４０７Ａを中心に破線矢印Ｃに示す方向に回転させる。これにより、基板ホルダ４０７に載置されている炭化珪素単結晶基板１０を公転させることができる。尚、本実施形態においては、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａに対し垂直方向を軸に回転サセプタ４０８を回転させることにより基板ホルダ４０７を回転させる。この回転サセプタ４０８の回転数は、例えば、１０ＲＰＭ以上１００ＲＰＭ以下である。従って、この成膜装置４００では、複数、例えば、３枚の炭化珪素単結晶基板１０に、同時に炭化珪素エピタキシャル層１１を成膜することが可能である。尚、基板ホルダ４０７の回転は、例えば、ガスフロー方式により行われる。
　〔炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法〕
　本実施形態の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法について、図１５に基づき説明する。
　最初に、スライス工程（Ｓ１０２）を行う。具体的には、図１０に示されるように昇華法により作製された炭化珪素単結晶２２０のインゴットをスライスして炭化珪素単結晶基板にする。
　次に、第１の研磨工程（Ｓ１０４）を行う。具体的には、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面において第１の研磨を行う。第１の研磨では、コロイダルシリカを含む研磨液を用いて、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面の研磨を行う。研磨液は、図１２に示す研磨装置３００の研磨液供給部３３０より供給する。研磨液に含まれるＳｉＯ２の粒径は、例えば、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下が好ましい。研磨液のｐＨ値は３．０から６．５の間、コロイダルシリカ濃度は５から４０％の間とする。コロイダルシリカを用いた研磨を終了した後は、炭化珪素単結晶基板１０をアルカリ性薬液に浸す。このアルカリ性薬液には、ＴＭＡＨ（Tetramethylammonium hydroxide）、有機アルカリ、アンモニア過水等が挙げられる。本実施形態では、コロイダルシリカを用いた研磨のなされた炭化珪素単結晶基板１０をアルカリ性薬液としてＴＭＡＨ水溶液に浸す。ＴＭＡＨ水溶液のｐＨ値は１１以上、薬液中のＴＭＡＨ濃度は１０％以上、薬液温度は１５から３０℃の間が望ましい。
　コロイダルシリカを用いた研磨がなされた直後の炭化珪素単結晶基板１０では、コロイダルシリカのゼータ電位がマイナスに帯電しているのに対し、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面が酸性領域においてプラスに帯電している。このため、コロイダルシリカは、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面に引き寄せられている。本実施形態では、コロイダルシリカを用いた研磨がなされた炭化珪素単結晶基板１０をアルカリ性薬液に浸すことにより、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面のゼータ電位をマイナスに変化させる。これにより、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面とコロイダルシリカとは反発するため、コロイダルシリカが炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面に付着することを抑制することができる。この後、炭化珪素単結晶基板１０を水洗し、乾燥させる。
　次に、第２の研磨工程（Ｓ１０６）を行う。具体的には、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面において第２の研磨を行う。第２の研磨では、研磨剤としてダイヤモンド砥粉と過マンガン酸イオン等の酸化剤とを含む研磨液を用いて、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａとなる面の研磨を行う。研磨液は、図１２に示す研磨装置３００の研磨液供給部３３０より供給する。研磨布には不織布を、研磨液は酸化剤とダイヤモンド砥粒の混合物を用いる。研磨剤となるダイヤモンド砥粉は、ナノダイヤモンドとも呼ばれるものであり、一次粒径が４ｎｍ～６ｎｍのものを２０ｗｔ％の割合で純水中に分散したものを用いる。酸化剤には例として過マンガン酸カリウムを純水中に溶解させたものが挙げられ、混合比は純水１Ｌあたり過マンガン酸カリウム１ｇとする。定盤３１０の回転速度６０ｒｐｍ、ホルダ３２０の回転速度８０ｒｐｍにて加工を行う。第２の研磨が終了した後、炭化珪素単結晶基板１０を水洗した後、乾燥させ、この後、炭化珪素単結晶基板１０をアルカリ性薬液に浸し、水洗し、乾燥させる。
　次に、成膜工程（Ｓ１０８）を行う。即ち、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａに炭化珪素エピタキシャル層１１を成膜する。
　具体的には、図１３及び図１４に示される成膜装置４００のチャンバ４０１内の基板ホルダ４０７の所定の位置に炭化珪素単結晶基板１０を設置し、成膜装置４００に取り付けられている不図示の真空ポンプを起動させてチャンバ４０１内を減圧する。この減圧は、チャンバ４０１内の圧力が、約１×１０－６Ｐａになるまで行う。図１６は、チャンバ４０１内を減圧した後の工程におけるチャンバ４０１内の温度及びガス流量の制御を示すタイミングチャートである。チャンバ４０１内の減圧終了後、水素（Ｈ２）ガスを１０ｓｌｍの流量でチャンバ４０１内に供給し、チャンバ４０１内を加熱する。チャンバ４０１内の加熱は、約１０分で１６００℃になるように急速に加熱を行う。加熱時間が長いと、炭化珪素単結晶基板１０の細長い積層欠陥１０１に起因する凹凸が、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａに出やすくなるため、加熱時間はできるだけ短い方が好ましい。チャンバ４０１内の温度が１６００℃に到達したら、水素ガスを供給したまま、プロパン（Ｃ３Ｈ８）ガスを６０ｓｃｃｍ及びシラン（ＳｉＨ４）ガスを１５０ｓｃｃｍ供給し、炭化珪素単結晶基板１０の主面１０Ａに炭化珪素エピタキシャル層１１を成膜する。炭化珪素エピタキシャル層１１が所定の膜厚となるまで成膜した後は、プロパンガス及びシランガスの供給を停止するとともに、成膜装置４００のチャンバ４０１内の加熱を停止する。チャンバ４０１内の温度が十分に下がった後に、チャンバ４０１内を大気圧まで戻し、チャンバ４０１内における炭化珪素エピタキシャル層１１が成膜された炭化珪素エピタキシャル基板１００を取り出す。
　このようにして製造された本実施形態における炭化珪素エピタキシャル基板１００は、炭化珪素エピタキシャル基板１００の表面１００Ａにおける斜め線欠陥とらせん転位のピットとのペアの数が、０．２個／ｃｍ２以下である。
　以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。即ち、本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１０　　　　炭化珪素単結晶基板
１０Ａ　　　主面
１０Ｂ　　　裏面
１１　　　　炭化珪素エピタキシャル層
１１Ａ　　　表面
１００　　　炭化珪素エピタキシャル基板
１００Ａ　　表面
１０１　　　細長い積層欠陥
１１１　　　斜め線欠陥
１１１ａ　　積層欠陥
１１２　　　ピット
１１２ａ　　らせん転位
２１０　　　種結晶となる炭化珪素単結晶基板
２１１　　　らせん転位
２２０　　　炭化珪素単結晶
２２１、２２２　　　らせん転位
２２１ａ、２２２ａ　　変化部
２２３、２２４　　　細長い積層欠陥
３００　　　研磨装置
３１０　　　定盤
３１１　　　本体部
３１２　　　回転軸
３１３　　　研磨布
３２０　　　ホルダ
３２１　　　本体部
３２２　　　回転軸
３２３　　　保持面
３３０　　　研磨液供給部
４００　　　成膜装置
４０１　　　チャンバ
４０３　　　誘導加熱コイル
４０４　　　石英管
４０５　　　断熱材
４０６　　　発熱体
４０７　　　基板ホルダ
４０８　　　回転サセプタ

Claims (4)

  1. 　ポリタイプが４Ｈであり、{０００１}面から＜１１－２０＞方位に角度θ傾斜した主面を有する炭化珪素単結晶基板と、
    　前記主面の上に形成された膜厚ｔの炭化珪素エピタキシャル層と、
    　を備え、
    　前記炭化珪素単結晶基板の径は１５０ｍｍ以上であり、
    　角度θは０°を超え６°以下であって、
    　前記炭化珪素エピタキシャル層の表面には、らせん転位のピットと、前記ピットよりｔ／ｔａｎθ離れた位置に存在する斜め線欠陥とのペアが存在しており、
    　前記ピットと前記斜め線欠陥のペアの密度が０．２個／ｃｍ２以下である炭化珪素エピタキシャル基板。
  2. 　前記斜め線欠陥の線幅が、１μｍ以上、５μｍ以下である請求項１に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。
  3. 　前記斜め線欠陥は、前記斜め線欠陥とペアとなる前記ピットよりも、前記炭化珪素エピタキシャル層の表面と、前記炭化珪素エピタキシャル層における{０００１}面とが近づく方向に存在している請求項１に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。
  4. 　前記斜め線欠陥は、前記斜め線欠陥とペアとなる前記ピットよりも、前記炭化珪素エピタキシャル層の表面と、前記炭化珪素エピタキシャル層における{０００１}面とが近づく方向に存在している請求項２に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。
PCT/JP2017/047289 2017-09-01 2017-12-28 炭化珪素エピタキシャル基板 WO2019043973A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018524295A JPWO2019043973A1 (ja) 2017-09-01 2017-12-28 炭化珪素エピタキシャル基板
CN201880055130.1A CN111051581B (zh) 2017-09-01 2018-08-28 碳化硅外延晶片
US16/638,877 US11459670B2 (en) 2017-09-01 2018-08-28 Silicon carbide epitaxial wafer
JP2019539538A JPWO2019044841A1 (ja) 2017-09-01 2018-08-28 炭化珪素エピタキシャル基板
PCT/JP2018/031786 WO2019044841A1 (ja) 2017-09-01 2018-08-28 炭化珪素エピタキシャル基板

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPPCT/JP2017/031668 2017-09-01
PCT/JP2017/031668 WO2019043927A1 (ja) 2017-09-01 2017-09-01 炭化珪素エピタキシャル基板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019043973A1 true WO2019043973A1 (ja) 2019-03-07

Family

ID=65525172

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/031668 WO2019043927A1 (ja) 2017-09-01 2017-09-01 炭化珪素エピタキシャル基板
PCT/JP2017/047289 WO2019043973A1 (ja) 2017-09-01 2017-12-28 炭化珪素エピタキシャル基板
PCT/JP2018/031786 WO2019044841A1 (ja) 2017-09-01 2018-08-28 炭化珪素エピタキシャル基板

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/031668 WO2019043927A1 (ja) 2017-09-01 2017-09-01 炭化珪素エピタキシャル基板

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/031786 WO2019044841A1 (ja) 2017-09-01 2018-08-28 炭化珪素エピタキシャル基板

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11459670B2 (ja)
JP (2) JPWO2019043973A1 (ja)
CN (1) CN111051581B (ja)
WO (3) WO2019043927A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022190458A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011074453A1 (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 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
WO2013150587A1 (ja) * 2012-04-02 2013-10-10 株式会社エコトロン 単結晶ＳｉＣエピタキシャル基板の製造方法および単結晶ＳｉＣエピタキシャル基板
WO2015137439A1 (ja) * 2014-03-13 2015-09-17 新日鐵住金株式会社 ＳｉＣ単結晶の製造方法
JP2017145150A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 住友電気工業株式会社 炭化珪素エピタキシャル基板および炭化珪素半導体装置の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4937967B2 (ja) 2008-06-09 2012-05-23 新日本製鐵株式会社 炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法
JP6183010B2 (ja) 2013-07-03 2017-08-23 住友電気工業株式会社 炭化珪素単結晶基板およびその製造方法
US10202706B2 (en) * 2014-09-30 2019-02-12 Showa Denko K.K. Silicon carbide single crystal wafer and method of manufacturing a silicon carbide single crystal ingot
US10727047B2 (en) * 2015-02-18 2020-07-28 Showa Denko K.K. Epitaxial silicon carbide single crystal wafer and process for producing the same
WO2018043171A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 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、並びに、欠陥識別方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011074453A1 (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 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
WO2013150587A1 (ja) * 2012-04-02 2013-10-10 株式会社エコトロン 単結晶ＳｉＣエピタキシャル基板の製造方法および単結晶ＳｉＣエピタキシャル基板
WO2015137439A1 (ja) * 2014-03-13 2015-09-17 新日鐵住金株式会社 ＳｉＣ単結晶の製造方法
JP2017145150A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 住友電気工業株式会社 炭化珪素エピタキシャル基板および炭化珪素半導体装置の製造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BERECHMAN, R. A. ET AL.: "Trapezoid defect in 4H- SiC epilayers", JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, vol. 338, 2012, pages 16 - 19, XP028350917, ISSN: 0022-0248, DOI: doi:10.1016/j.jcrysgro.2011.10.009 *
TSUCHIDA, H . ET AL.: "Formation of basal plane Frank-type faults in 4H-SiC epitaxial growth", JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, vol. 310, 2008, pages 757 - 765, XP022441519, ISSN: 0022-0248 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111051581A (zh) 2020-04-21
US11459670B2 (en) 2022-10-04
US20200362470A1 (en) 2020-11-19
JPWO2019043973A1 (ja) 2019-11-07
CN111051581B (zh) 2021-09-21
WO2019044841A1 (ja) 2019-03-07
JPWO2019044841A1 (ja) 2020-10-01
WO2019043927A1 (ja) 2019-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5304713B2 (ja) 炭化珪素単結晶基板、炭化珪素エピタキシャルウェハ、及び薄膜エピタキシャルウェハ
US9957638B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
TWI725910B (zh) 晶圓、磊晶晶圓以及其製造方法
WO2005093796A1 (ja) バイポーラ型半導体装置およびその製造方法
JP2006321696A (ja) 炭化珪素単結晶の製造方法
CN113322519B (zh) 晶片的制造方法
JP5786759B2 (ja) エピタキシャル炭化珪素ウエハの製造方法
JP2014058411A (ja) エピタキシャル炭化珪素ウエハの製造方法
JP2023029930A (ja) ウエハの洗浄方法及び不純物が低減されたウエハ
JP2018108916A (ja) 炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法
JP5996406B2 (ja) 炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法
WO2018078944A1 (ja) 炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法
WO2019043973A1 (ja) 炭化珪素エピタキシャル基板
JP2008098412A (ja) 炭化珪素単結晶ウェハ及びその製造方法
US20220367643A1 (en) Method of manufacturing a silicon carbide epitaxial substrate
JP2014027028A (ja) ＳｉＣエピタキシャル基板製造装置、ＳｉＣエピタキシャル基板の製造方法、ＳｉＣエピタキシャル基板
JP6573514B2 (ja) ＳｉＣ単結晶基板の前処理方法及びエピタキシャルＳｉＣウェハの製造方法
TWI840829B (zh) 碳化矽晶圓、磊晶晶圓以及半導體元件
TWI776220B (zh) 磊晶晶圓、晶圓及其製造方法
JP2012199573A (ja) 炭化珪素単結晶ウェハ
JP2023108951A (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
JP2023113512A (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018524295

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17923171

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17923171

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1