[发明专利]碳化硅衬底和用于生长SiC单晶锭的方法

权利要求书

1.一种碳化硅衬底，包括：

内部区域(102)，所述内部区域(102)构成所述衬底(100)的总表面积的至少30％，

环形外周区域(104)，所述环形外周区域(104)径向围绕所述内部区域(102)，

其中，所述内部区域(102)中的掺杂剂的平均浓度与所述外周区域(104)中的该掺杂剂的平均浓度相差至少1×10¹⁸cm^-3。

2.根据权利要求1所述的碳化硅衬底，其中，所述内部区域(102)构成所述衬底(100)的总表面积的45％±15％。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅衬底，其中，所述掺杂剂包括氮。

4.根据前述权利要求中任一项所述的碳化硅衬底，其中，所述衬底(100)的弯曲度小于25μm和/或所述衬底(100)的翘曲度小于40μm。

5.根据前述权利要求中任一项所述的碳化硅衬底，其中，所述内部区域(102)中的所述掺杂剂的平均浓度与所述外周区域(104)中的该掺杂剂的平均浓度相差至少5×10¹⁸cm^-3。

6.根据前述权利要求中任一项所述的碳化硅衬底，其中，所述衬底(100)具有12mΩcm至26mΩcm的电阻率。

7.一种用于在物理气相传输生长系统中生长至少一个SiC单晶锭(108，109)的方法，所述方法包括以下步骤：

将SiC粉末源材料(114)布置在源材料室(116)中，

在生长室(118，119)内布置至少一个SiC晶种，其中，所述源材料室(116)连接至所述生长室(118，119)，用于向所述生长室(118，119)提供升华的气态组分，

施加升高的温度用于产生所述升华的气态组分，所述气态组分在所述SiC晶种处生成SiC生长相，使得在所述SiC晶种处形成SiC块单晶锭(108，109)，

其中，至少一个所述生长室(118，119)包括掺杂剂源和/或用于在所述单晶锭的生长期间在参照所述单晶锭(108，109)的纵向轴线的径向方向上控制掺杂剂浓度的掺杂剂槽。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述掺杂剂包括氮。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，生长的所述单晶锭(108，109)的中心区域用氮气和/或氨气吹扫。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，所述SiC粉末源材料包括在与所述晶种的中心区域相对的区域中的富集掺杂剂的材料(126)，所述富集掺杂剂的材料(126)中的掺杂元素的浓度为至少1×10²⁰cm^-3，并且其中，在较低掺杂的外部SiC粉末源材料中的所述掺杂元素的浓度低于5×10¹⁷cm^-3。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，所述生长室由圆柱形坩埚壁界定，并且其中，所述坩埚壁的内表面(124)包括钽吸气剂层、钨吸气剂层、铌吸气剂层、钼吸气剂层和/或铪吸气剂层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述吸气剂层由块状金属化层(130)形成，所述块状金属化层(130)具有比晶种直径大2mm的内半径、0.5mm至3mm的厚度、以及大于最终生长的晶体的长度的最小长度。