[发明专利]碳化硅单晶、碳化硅晶片和半导体器件

摘要

发明为具有基底面位错的直线性高并且基底面位错向结晶学上等价的三个<11-20>方向取向的一个或两个以上的取向区域的碳化硅单晶以及由这样的碳化硅单晶制造的碳化硅晶片和半导体器件。这样的碳化硅单晶能够通过使用{0001}面最顶部侧的偏斜角小并且偏斜方向下游侧的偏斜角大的籽晶而使新的晶体在该籽晶上生长来制造。

主权项

一种碳化硅单晶，其具备以下构成：（1）所述碳化硅单晶具有至少一个以上的取向区域，所述取向区域的基底面位错的直线性高，并且所述基底面位错向结晶学上等价的三个<11‑20>方向取向，（2）所述“取向区域”是指按照以下步骤判定的区域：（a）由所述碳化硅单晶切出与{0001}面大致平行的晶片；（b）对所述晶片基于透射配置进行X射线形貌测定，拍摄与结晶学上等价的三个{1‑100}面衍射对应的X射线形貌图像；（c）将三个所述X射线形貌图像分别变换为将图像内的各点的亮度数值化而成的数码图像，并且将三个所述数码图像分别划分成一边的长度L为10±0.1mm的正方形的测定区域；（d）对与晶片上的同一区域对应的三个所述测定区域中的所述数码图像进行二维傅立叶变换处理，得到功率谱即傅立叶系数的振幅A的频谱；（e）将三个所述功率谱分别进行极坐标函数化，求出平均振幅A的角度依赖性即方向依赖性的函数Aave.(θ)，其中，0°≤θ≤180°；（f）将三个所述Aave.(θ)的积算值A'ave.(θ)描绘成曲线，对与三个所述<1‑100>方向相当的三个θi分别算出峰值A'ave.(θi)与背景B.G.(θi)之比即A'ave.(θi)/B.G.(θi)比，其中，当描绘成曲线时，x轴为θ，y轴为A'ave，并且θi=中的i=1～3；和（g）当三个所述A'ave.(θi)/B.G.(θi)比都为1.1以上时，将与三个所述测定区域对应的所述晶片上的区域判定为“取向区域”。