JP2019014627A - 単結晶基板および炭化ケイ素基板 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の単結晶基板は、第1結晶面と前記第1結晶面と対向する第2結晶面とを内面に含み延在方向が<110>方向である複数の第1溝と、延在方向が前記第1溝と交差し前記第1溝が深さ方向に変位して形成されている複数の第2溝と、を備える下地基板を有し、
前記第2溝の横断面形状は、直線同士が180°未満の開口角で開いた形状であることを特徴とする。
前記第1溝と、前記第2溝と、を備える第1領域と、
第3結晶面と前記第3結晶面と対向する第4結晶面とを内面に含み延在方向が前記第1溝と異なる複数の第3溝と、延在方向が前記第3溝と交差し前記第3溝が深さ方向に変位して形成されている複数の第4溝と、を備える第2領域と、
を有することが好ましい。
これにより、結晶欠陥をより効率よく消滅または低減させることができる。
これにより、例えば第1溝に隣接してシード層を安定的に設けることができる。
これにより、より高品質な炭化ケイ素成長層を形成することができる。
前記単結晶基板上に成膜されている炭化ケイ素成長層と、
を有することを特徴とする。
まず、本発明の炭化ケイ素基板の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る炭化ケイ素基板を示す透過斜視図である。
(単結晶基板の第1実施形態)
図2は、図1に示す炭化ケイ素基板10に含まれる第1実施形態に係る単結晶基板1を示す斜視図である。また、図3は、図2に示す単結晶基板1の上面を示す平面図である。また、図4は、図2に示す単結晶基板のSi(110)面を示す平面図である。また、図5は、図2に示す単結晶基板のSi(1−10)面を示す平面図である。
次に、第2実施形態に係る単結晶基板1について説明する。
以上のような第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
次に、第3実施形態に係る単結晶基板1について説明する。
図10は、第3実施形態に係る単結晶基板の上面を示す平面図である。
次に、図7、8に示す単結晶基板1を製造する方法の一例について説明する。
その後、レジスト膜130を除去する。
以上のようにして、第1マスク110の下方に第2溝24が形成される。
第1マスク110の除去には、例えばエッチング処理が用いられる。
第2マスク30の除去には、例えばエッチング処理、機械研磨処理等が用いられる。
以上のようにして、第2溝24および第2平坦面23が形成される(図16参照)。
次に、図1に示す炭化ケイ素基板10を製造する方法の一例について説明する。
1.炭化ケイ素基板の製造
(実施例1)
<1>まず、単結晶母材としてSi(001)面を主面とする6インチ(直径150mm、厚さ0.625mm)のシリコンウエハーを用意した。そして、表面をフッ酸等で洗浄した。
<5>次に、研磨処理により第2マスクを除去した。
<6>次に、工程<1>〜<4>と同様にして第1溝と第1平坦面とを形成した。
単結晶基板の製造条件を表1または表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして炭化ケイ素基板を得た。
単結晶基板の製造条件を表2に示すように変更した。具体的には、前記第3実施形態のように、第1領域と、第1領域に形成した第1溝および第2溝をそれぞれ90°回転させてなる第3溝および第4溝を備えた第2領域と、を備えるように製造条件を変更した。
単結晶基板の製造条件を表1に示すように変更するとともに、第2溝の横断面形状をU字状にした以外は、実施例1と同様にして炭化ケイ素基板を得た。
第2溝を省略した以外は、比較例1と同様にして炭化ケイ素基板を得た。
2.1 結晶欠陥の密度
各実施例および各比較例で得られた炭化ケイ素基板について、結晶欠陥の密度を測定した。なお、結晶欠陥の密度は、炭化ケイ素基板の中心部の表面を原子間力顕微鏡(AFM : Atomic Force Microscope)で観察することにより測定した。
◎:結晶欠陥の密度の相対値が0.5未満である
○:結晶欠陥の密度の相対値が0.5以上0.75未満である
△:結晶欠陥の密度の相対値が0.75以上1未満である
×:結晶欠陥の密度の相対値が1以上である
評価結果を表1、2に示す。
各実施例および各比較例で得られた炭化ケイ素基板について、結晶欠陥の分布を評価した。なお、結晶欠陥の分布は、炭化ケイ素基板の中心部と周辺部の表面をそれぞれ原子間力顕微鏡で観察することにより評価した。
◎:結晶欠陥の差の相対値が0.5未満である
○:結晶欠陥の差の相対値が0.5以上0.75未満である
△:結晶欠陥の差の相対値が0.75以上1未満である
×:結晶欠陥の差の相対値が1以上である
評価結果を表1、2に示す。
Claims (10)
- 第1結晶面と前記第1結晶面と対向する第2結晶面とを内面に含み延在方向が<110>方向である複数の第1溝と、延在方向が前記第1溝と交差し前記第1溝が深さ方向に変位して形成されている複数の第2溝と、を備える下地基板を有し、
前記第2溝の横断面形状は、直線同士が180°未満の開口角で開いた形状であることを特徴とする単結晶基板。 - 前記下地基板は、
前記第1溝と、前記第2溝と、を備える第1領域と、
第3結晶面と前記第3結晶面と対向する第4結晶面とを内面に含み延在方向が前記第1溝と異なる複数の第3溝と、延在方向が前記第3溝と交差し前記第3溝が深さ方向に変位して形成されている複数の第4溝と、を備える第2領域と、
を有する請求項1に記載の単結晶基板。 - 互いに隣り合い、かつ、交互に配置されるように、前記第1領域および前記第2領域を有する請求項2に記載の単結晶基板。
- 前記第1領域および前記第2領域は、それぞれ正方形である請求項2または3に記載の単結晶基板。
- 前記第1結晶面と前記第2結晶面とがなす角度が70.6°超である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の単結晶基板。
- 前記第1結晶面と前記第2結晶面とがなす角度が100°以上176°以下である請求項5に記載の単結晶基板。
- 前記下地基板は、さらに、前記第1溝同士の間に設けられている第1平坦面としてSi{100}面を備える請求項1ないし6のいずれか1項に記載の単結晶基板。
- さらに、前記第1平坦面上に設けられている炭化ケイ素下地膜を有する請求項7に記載の単結晶基板。
- 前記下地基板は、シリコン、多結晶炭化ケイ素またはダイヤモンドを含む請求項1ないし6のいずれか1項に記載の単結晶基板。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の単結晶基板と、
前記単結晶基板上に成膜されている炭化ケイ素成長層と、
を有することを特徴とする炭化ケイ素基板。
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