Epitaktisches Siliziumkarbidsubstrat und Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung

• Main Authors: Nishiguchi, Taro, Hiratsuka, Kenji
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 21.06.2018
• Subjects: AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUSPOLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMISTRY; CRYSTAL GROWTH; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; METALLURGY; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; SEMICONDUCTOR DEVICES; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; SINGLE-CRYSTAL-GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL ORUNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL

Ein epitaktisches Siliziumkarbidsubstrat weist ein einkristallines Siliziumkarbidsubstrat und eine Siliziumkarbidschicht auf. Die Siliziumkarbidschicht umfasst eine zweite Hauptoberfläche gegenüber einer Oberfläche in Kontakt zu dem einkristallinen Siliziumkarbidsubstrat. Die zweite Hauptoberfläche entspricht einer Ebene, die relativ zu einer {0001}-Ebene in einer Abweichungsrichtung geneigt ist. Die zweite Hauptoberfläche weist einen maximalen Durchmesser von nicht weniger als 10 mm auf. Die zweite Hauptoberfläche weist einen Außenumfangsbereich und einen Mittelbereich auf, wobei der Außenumfangsbereich innerhalb von 3 mm zu einer Außenkante der zweiten Hauptoberfläche liegt, wobei der Mittelbereich von dem Außenumfangsbereich umgeben ist. Der Mittelbereich ist mit einer ersten Versetzungsanordnung aus ersten Halbschleifen entlang einer Geraden senkrecht zu der Abweichungsrichtung breitgestellt. Jede der ersten Schleifen umfasst ein Paar aus Durchdringungskantenversetzungen, die an der zweiten Hauptoberfläche freiliegen. Am Mittelbereich ist eine Flächendichte der ersten Versetzungsanordnung nicht größer als 10/cm. The silicon carbide layer includes a second main surface opposite to a surface in contact with the silicon carbide single crystal substrate. The second main surface corresponds to a plane inclined relative to a {0001} plane in an off direction. The second main surface has a maximum diameter of not less than 100 mm. The second main surface has an outer circumferential region and a central region, the central region being surrounded by the outer circumferential region. The central region is provided with a first dislocation array of first half loops along a straight line perpendicular to the off direction. Each of the first half loops includes a pair of threading edge dislocations exposed at the second main surface. An area density of the first dislocation array at the central region is not more than 10/cm2.