碳化硅单晶衬底和其制造方法 .pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN105358744A

(43)申请公布日2016.02.24

(21)申请号CN201480037439.X

(22)申请日2014.05.14

(71)申请人住友电气工业株式会社

地址日本大阪府大阪市

(72)发明人堀勉川濑智博佐佐木信

(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司

代理人李兰

(51)Int.CI

C30B29/36

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

碳化硅单晶衬底和其制造方法

(57)摘要

在本发明中，制造碳化硅单晶衬底

(10)的方法包括以下步骤。制备具有主表

面(2a)并且由碳化硅制成的籽晶(2)，以及

碳化硅原材料(3)。通过在维持在碳化硅原

材料(3)中的任意两点之间的温度梯度为

30℃/cm或更小的同时，升华碳化硅原材

料(3)，使碳化硅单晶(1)在主表面(2a)上生

长。籽晶(2)的主表面(2a)为{0001}面或相

对于{0001}面具有10°或更小偏离角的面，

并且主表面(2a)具有20/cm

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种制造碳化硅单晶衬底的方法，包括以下步骤：

制备籽晶和碳化硅原材料，所述籽晶具有主表面并且由碳化硅制

成；和

通过在维持在所述碳化硅原材料中的任意两点之间的温度梯度为

30℃/cm或更小的同时，升华所述碳化硅原材料，来在所述主表面上生

长碳化硅单晶，

所述籽晶的所述主表面是{0001}面或相对于{0001}面具有10°或

更小的偏离角的面，所述主表面具有20/cmsup2/sup或更大的螺旋位错

密度。

2.根据权利要求1所述的制造碳化硅单晶衬底的方法，其中

所述主表面具有100000/cmsup2/sup或更小的螺旋位错密度。

3.根据权利要求1或2所述的制造碳化硅单晶衬底的方法，其中

在生长碳化硅单晶的所述步骤中，在所述碳化硅原材料的表面和

所述碳化硅单晶的面对所述碳化硅原材料的所述表面的生长表面之间

的温度梯度为5℃/cm或更大。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的制造碳化硅单晶衬底的

方法，其中

所述籽晶的所述主表面具有80mm或更大的最大尺寸，并且所述

碳化硅单晶的沿着与所述主表面平行的面切片的切割表面具有100mm

或更大的最大尺寸，并且

所述碳化硅单晶的所述切割表面的最大尺寸比所述籽晶的所述主

表面的最大尺寸大。

5.一种包括主表面的碳化硅单晶衬底，

所述主表面具有100mm或更大的最大尺寸，

在所述主表面中的彼此间隔1cm的任意两点之间的{0001}面取向

差为35秒或更小。

6.根据权利要求5所述的碳化硅单晶衬底，其中

所述主表面具有20/cmsup2/sup或更大且100000/cmsup2/sup或更小的螺

旋位错密度。

说明书

p技术领域

本发明涉及碳化硅单晶衬底和其制造方法，并且更具体地涉及能实现提

高的晶体质量的碳化硅单晶衬底和其制造方法。

背景技术

近年来，碳化硅越来越多地被采用为半导体器件如MOSFET(金属氧化

物半导体场效应晶体管)的材料以获得半导体器件的更高的击