[發明專利]碳化硅外延基板及制造碳化硅半導體裝置的方法

有效

• 申請號: 201680052727.1
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN108028185B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 和田圭司;伊東洋典;寺尾岳見;神原健司;西口太郎
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;C23C16/42;C30B25/20;C30B29/36;H01L21/20
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

1.一種碳化硅外延基板，所述碳化硅外延基板包含：

具有第一主表面的碳化硅單晶基板；和

在所述第一主表面上的碳化硅層，

所述碳化硅層包含在其與所述碳化硅單晶基板接觸的表面的相反側的第二主表面，

所述第二主表面具有100mm以上的最大直徑，

所述第二主表面包括從所述第二主表面的外緣起算3mm以內的外周區域和由所述外周區域包圍的中心區域，

所述中心區域具有20ppm以上且75ppm以下的霧度。

2.根據權利要求1所述的碳化硅外延基板，其中，

所述第二主表面為(0001)面或從所述(0001)面傾斜8°以下的面。

3.根據權利要求2所述的碳化硅外延基板，其中，

在與所述第二主表面平行的方向上，在所述碳化硅層中載流子濃度的標準偏差對所述載流子濃度的平均值的比率為4％以下，且

所述平均值為2×10¹⁶cm^-3以下。

4.根據權利要求2或3所述的碳化硅外延基板，其中，

在所述第二主表面中存在溝槽部，

所述溝槽部沿所述第二主表面在一個方向上延伸、在所述一個方向上的寬度為其在與所述一個方向垂直的方向上的寬度的兩倍以上、并且從所述第二主表面起算的最大深度為10nm以下。

5.根據權利要求4所述的碳化硅外延基板，其中，

所述溝槽部包括第一溝槽部和與所述第一溝槽部連接的第二溝槽部，

所述第一溝槽部位于所述一個方向上所述溝槽部的一個端部，

所述第二溝槽部從所述第一溝槽部起沿所述一個方向延伸而到達與所述一個端部相反側的另一個端部、并且從所述第二主表面起算的深度比所述第一溝槽部的最大深度小。

6.根據權利要求2、3和5中任一項所述的碳化硅外延基板，其中，

在所述第二主表面中存在源于貫通螺旋位錯的凹坑，

所述凹坑具有1000個cm^-2以下的面密度，且

在所述凹坑內，所述凹坑的從所述第二主表面起算的最大深度為8nm以上。

7.根據權利要求6所述的碳化硅外延基板，其中，

所述凹坑具有100個cm^-2以下的面密度。

8.根據權利要求6所述的碳化硅外延基板，其中，

所述凹坑具有10個cm^-2以下的面密度。

9.根據權利要求6所述的碳化硅外延基板，其中，

所述凹坑具有1個cm^-2以下的面密度。

10.根據權利要求6所述的碳化硅外延基板，其中，

在所述凹坑內，所述凹坑的從所述第二主表面起算的最大深度為20nm以上。

11.根據權利要求6所述的碳化硅外延基板，其中，

所述凹坑具有平面形狀，所述平面形狀包括在第一方向上延伸的第一寬度和在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸的第二寬度，且

所述第一寬度為所述第二寬度的兩倍以上。

12.根據權利要求1所述的碳化硅外延基板，其中，

所述第二主表面為(000-1)面或者為從所述(000-1)面傾斜8°以下的面。

13.根據權利要求12所述的碳化硅外延基板，其中，

在與所述第二主表面平行的方向上，在所述碳化硅層中載流子濃度的標準偏差對所述載流子濃度的平均值的比率為5％以下，且

所述平均值為2×10¹⁶cm^-3以下。