[发明专利]碳化硅单晶以及碳化硅单晶的制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明基于2013年2月20日提出的日本专利申请2013-31239号，这里引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及碳化硅(以下称为SiC)单晶和SiC单晶的制造方法。

背景技术

以前，作为高品质SiC单晶晶片，有的被专利文献1所公开。在专利文献1所公开的SiC单晶晶片中，将对器件特性产生不良影响的位错密度设定为规定值以下，具体地说，在具有3英寸直径的晶片中，将位错密度设定为2500cm^-2以下，从而使其适合于器件的制作。这里所说的所谓位错，是指上升为线状的结晶缺陷，成为对象的位错是具有与c轴平行的方向的螺旋位错。

然而，本发明人基于实验等进行了潜心的研究，结果可知：即使如专利文献1所示的那样，仅将螺旋位错密度设定为规定值以下，也不会成为对可以抑制漏电流的器件的制作合适的SiC单晶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-515748号公报(对应于美国专利7,314,520号公报)

发明内容

本发明的目的在于：提供对可以抑制漏电流的器件的制作合适的高品质的SiC单晶以及SiC单晶的制造方法。

本发明的第1方式涉及一种SiC单晶，其包含螺旋位错；在所述螺旋位错中，将柏氏矢量b满足b＞＜0001＞+1/3＜11-20＞的位错设定为L位错，所述L位错密度为300个/cm²以下。

在所述SiC单晶中，将即使在螺旋位错中也可能导致漏电流的发生的L位错密度设定为300个/cm²以下。由此，能够制成对可以抑制漏电流的器件的制作合适的高品质的SiC单晶。

本发明的第2方式涉及一种SiC单晶的制造方法，其包括以下工序：准备由所述第1方式的SiC单晶构成、且表面与{0001}面平行或者相对于{0001}面具有规定的偏离角(off angle)的基板；将所述基板作为籽晶，使SiC单晶在所述表面生长。

本发明的第3方式涉及一种SiC单晶的制造方法，其包括以下工序：准备由所述第1方式的SiC单晶构成、且表面相对于{0001}面在＜11-20＞方向具有10度以内的偏离角的基板；将所述基板作为籽晶，使SiC单晶在所述表面生长。

本发明的第4方式涉及一种SiC单晶的制造方法，其包括以下工序：第1工序，准备由所述第1方式的SiC单晶构成、且表面相对于{0001}面在＜11-20＞方向具有10度以内的偏离角的基板，将所述基板作为籽晶，使SiC单晶在所述表面生长；以及第2工序，从所述第1工序中生长而成的SiC单晶上切出表面相对于{0001}面在＜11-20＞方向具有10度以内的偏离角的基板，将所述基板作为籽晶，使SiC单晶在所述表面生长；而且将所述第1工序和第2工序反复进行多次。

这样一来，通过将所述第1方式的SiC单晶用作籽晶，进而使新的SiC单晶生长，从而可以制造继承了成为基底的籽晶的品质的高品质SiC单晶。

附图说明

本发明的上述或其它目的、构成、优点参照下述的附图，并根据以下的详细说明，可以变得更加清楚。在附图中，

图1是本发明的第1实施方式的SiC单晶的示意剖视图。

图2A是表示在图1的区域R1中的L位错以及于L位错的周围发生的螺旋状畸变(spiral distortion)的情况的放大示意图。

图2B是表示图2A所示的螺旋状畸变的方向的示意图。

图2C是表示图2B所示的螺旋状畸变的方向即柏氏矢量的详细情况的图。

图3A是表示在图1的区域R2中的nL位错以及于nL位错的周围发生的螺旋状畸变的情况的放大示意图。

图3B是表示图3A所示的螺旋状畸变的方向的示意图。

图3C是表示图3B所示的螺旋状畸变的方向即柏氏矢量的详细情况的图。

图4是表示SiC单晶的结晶方位(crystal orientation)的示意图。

图5是表示使用SiC单晶调查构成PN二极管时的漏电流的结果的图。

具体实施方式

(第1实施方式)