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公開番号2025078071
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2024193689
出願日2024-11-05
発明の名称SiCエピタキシャルウェハ
出願人株式会社レゾナック
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/20 20060101AFI20250512BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】大口径で、三角欠陥密度が少なく、キャリア濃度の均一性が高い、SiCエピタキシャルウェハを提供することを目的とする。
【解決手段】本実施形態にかかるSiCエピタキシャルウェハは、SiC基板と、SiCエピタキシャル層を有する。前記SiC基板は、直径が195mm以上である。前記SiCエピタキシャル層は、三角欠陥の密度が0.2個/cm2以下であり、キャリア濃度のばらつきが20%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＳｉＣ基板と、ＳｉＣエピタキシャル層を有し、
前記ＳｉＣ基板は、直径が１９５ｍｍ以上であり、
前記ＳｉＣエピタキシャル層は、三角欠陥の密度が０．２個／ｃｍ
２
以下であり、キャリア濃度のばらつきが２０％以下である、ＳｉＣエピタキシャルウェハ。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記ＳｉＣエピタキシャル層は、積層方向から平面視した際に、５ｍｍ角の複数の領域に区分でき、
前記複数の領域のうち前記三角欠陥を有さない領域の割合が９８％以上である、請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項３】
前記ＳｉＣエピタキシャル層は、積層方向から平面視した際の中心から６０ｍｍ以上９５ｍｍ以下離れた第１領域において、キャリア濃度のばらつきが２０％以下である、請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項４】
前記ＳｉＣエピタキシャル層の膜厚のばらつきが５％以下である、請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。
【請求項５】
前記ＳｉＣエピタキシャル層は、積層方向から平面視した際の中心から６０ｍｍ以上９５ｍｍ以下離れた第１領域において、膜厚のばらつきが５％以下である、請求項４に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発明は、ＳｉＣエピタキシャルウェハに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて絶縁破壊電界が１桁大きく、バンドギャップが３倍大きい。また、炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて熱伝導率が３倍程度高い等の特性を有する。そのため炭化珪素（ＳｉＣ）は、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。このため、近年、上記のような半導体デバイスにＳｉＣエピタキシャルウェハが用いられるようになっている。
【０００３】
ＳｉＣエピタキシャルウェハは、ＳｉＣ基板の表面にＳｉＣエピタキシャル層を積層することで得られる。以下、ＳｉＣエピタキシャル層を積層前の基板をＳｉＣ基板と称し、ＳｉＣエピタキシャル層を積層後の基板をＳｉＣエピタキシャルウェハと称する。ＳｉＣ基板は、ＳｉＣインゴットから切り出すことで作製される。パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等のＳｉＣデバイスは、ＳｉＣエピタキシャルウェハのＳｉＣエピタキシャル層にデバイスを形成後に、ＳｉＣエピタキシャルウェハをチップ化して得られる。
【０００４】
ＳｉＣエピタキシャルウェハを評価する指標の一つとして、キャリア濃度がある。一つのＳｉＣエピタキシャルウェハから取得されるチップの均一性を高めるために、ＳｉＣエピタキシャルウェハの面内におけるキャリア濃度は均一であることが好ましい。例えば、特許文献１及び２には、キャリア濃度の面内均一性の高いＳｉＣエピタキシャルウェハが開示されている。また特許文献３には、キャリア濃度の面内均一性に影響を及ぼす製造時の温度均一性を高くできるＳｉＣエピタキシャル成長装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６９６９６２８号公報
特開２０１７－８４９８９号公報
特開２０１９－９６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一つのＳｉＣエピタキシャルウェハから取得できるＳｉＣデバイスの数を増やすために、ＳｉＣエピタキシャルウェハの大口径化が求められている。しかしながら、ＳｉＣエピタキシャルウェハの大口径化は容易ではない。
【０００７】
ＳｉＣエピタキシャルウェハが大口径になると、製造部品や基板に加わる熱応力が大きくなる。大きな熱応力は、部品を大きく変形させ、発塵の原因となる。ＳｉＣ基板上にパーティクルが堆積すると、ＳｉＣエピタキシャルウェハに欠陥が生じる。ＳｉＣエピタキシャルウェハの欠陥を抑えるために、ＳｉＣエピタキシャル成長装置のサイズを小さくし、部品に加わる熱応力を小さくすることも考えられる。しかしながら、ＳｉＣエピタキシャル成長装置のサイズが小さいと、ＳｉＣエピタキシャルウェハの面内均一性を高めることが難しくなる。すなわち、ＳｉＣエピタキシャルウェハが大口径になるほど、欠陥密度の低さと、面内均一性の高さを両立することが難しい。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、大口径で、三角欠陥密度が少なく、キャリア濃度の均一性が高い、ＳｉＣエピタキシャルウェハを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）第１の態様に係るＳｉＣエピタキシャルウェハは、ＳｉＣ基板と、ＳｉＣエピタキシャル層を有する。前記ＳｉＣ基板は、直径が１９５ｍｍ以上である。前記ＳｉＣエピタキシャル層は、三角欠陥の密度が０．２個／ｃｍ
２
以下であり、キャリア濃度のばらつきが２０％以下である。
【００１０】
（２）上記態様に係るＳｉＣエピタキシャルウェハにおいて、前記ＳｉＣエピタキシャル層は、積層方向から平面視した際に、５ｍｍ角の複数の領域に区分でき、前記複数の領域のうち前記三角欠陥を有さない領域の割合が９８％以上であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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