[发明专利]碳化硅外延基板及用于制造碳化硅半导体装置的方法

说明书

一种碳化硅外延基板，其包含碳化硅单晶基板和碳化硅层。所述碳化硅层包含与所述碳化硅单晶基板接触的表面的相反侧的第二主表面。所述第二主表面对应于相对于{0001}面在偏离方向上倾斜的面。所述第二主表面具有100mm以上的最大直径。所述第二主表面具有外周区域和中心区域，所述外周区域距所述第二主表面的外缘在3mm以内，所述中心区域被所述外周区域包围。所述中心区域具有沿与所述偏离方向垂直的直线排列的第一半环的第一位错阵列。所述第一半环各自包含在所述第二主表面露出的一对贯通刃型位错。所述中心区域中所述第一位错阵列的面密度为10/cm²以下。

技术领域

本公开涉及碳化硅外延基板和用于制造碳化硅半导体装置的方法。本申请要求于2015年10月7日提交的日本专利申请第2015-199565号的优先权，并通过引用的方式将其全部内容并入本文中。

背景技术

WO2009/035095(专利文献1)公开了具有在外延生长期间产生的位错阵列的外延基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2009/035095

发明内容

本公开的碳化硅外延基板包含碳化硅单晶基板和碳化硅层。碳化硅单晶基板具有第一主表面。所述碳化硅层在所述第一主表面上。所述碳化硅层包含与所述碳化硅单晶基板接触的表面的相反侧的第二主表面。第二主表面对应于相对于{0001}面在偏离方向上倾斜的面。第二主表面具有100mm以上的最大直径。第二主表面具有外周区域和中心区域，外周区域距第二主表面的外缘在3mm以内，中心区域被外周区域包围。中心区域具有沿与偏离方向垂直的直线排列的第一半环的第一位错阵列。第一半环各自包含在第二主表面露出的一对贯通刃型位错。中心区域中第一位错阵列的面密度为10/cm²以下。

本公开的碳化硅外延基板包含碳化硅单晶基板和碳化硅层。碳化硅单晶基板具有第一主表面。所述碳化硅层在所述第一主表面上。所述碳化硅层包含与所述碳化硅单晶基板接触的表面的相反侧的第二主表面。第二主表面对应于相对于(0001)面在11-20方向上倾斜4°以下的面。第二主表面的最大直径为150mm以上。第二主表面具有外周区域和中心区域，外周区域距第二主表面的外缘在3mm以内，中心区域被外周区域包围。中心区域具有沿与11-20方向垂直的直线排列的半环的位错阵列。半环各自包含在第二主表面露出的一对贯通刃型位错。中心区域中位错阵列的面密度为10/cm²以下。

附图说明

图1为示出本发明实施方式的碳化硅外延基板的构造的示意性平面图。

图2为沿图1的II-II线取的示意性剖视图。

图3为图1的区域III的示意性透视图。

图4为图1的区域III的示意性平面图。

图5为图1的区域III的示意性剖视图。

图6为图1的区域VI的示意性透视图。

图7为图1的区域VI的示意性平面图。

图8为图1的区域VI的示意性剖视图。

图9为示出本发明实施方式的碳化硅外延基板的制造装置的构造的局部示意性剖视图。

图10为示出用于制造本发明实施方式的碳化硅外延基板的方法的第一步骤的示意性平面图。

图11为沿图10的XI-XI线取的示意性剖视图。

图12示出了用于制造本发明实施方式的碳化硅外延基板的方法中的温度与时间之间的关系。

图13为示出在生长步骤中第零时间处的图10的区域XIII上的基面位错的构造的示意性透视图。