SE523917C2 - Enkristall av SiC, förfarande för att tillverka en enkristall av SiC, SiC-skiva med epitaxiellt skikt, förfarande för att tillverka SiC-skiva med epitaxiellt skikt och elektronisk anordning baserad på SiC - Google Patents

Description

25 30 35 523 917 2 planet med en densitet så hög som 102 - 104 cm'2 i riktningar väsentligen parallella med riktningen för kristall- tillväxten. Dessutom innefattar lnistallen 90 kantdislokationer 92 med hög densitet, vilka har sina Burger-vek- torer parallella med eller vinkelräta mot en <000 l >-riktning och är väsentligen parallella med riktningen för laistalltillväxten. Om en enkristallskiva av SiC framställs ur den på a-planet odlade kristallen 90 och ett epi- taxiellt skikt odlas på substratet, kommer det epitaxiella skiktet att innefatta dislokationer och staplingsfel, vil- ka förorsakas av kantdislokationerna 92 och staplingsfelen 91, som föreligger med hög densiteti den på a-pla- net odlade kristallen 90. En elektronisk effektkrets baserad på SiC, som är tillverkad av en SiC-skiva med ett sådant epitaxiellt skikt, har en relativt hög resistens i PÅ-läge och en relativt stor läckström i motsatt Således kan prestanda hos en sådan anordning påverkas på icke önskvärt REDoGöRELsE FÖR UPPHNNINGEN Föreliggande uppfinning har åstadkommits med utgångspunkt från de ovan beskrivna aspekterna Det första ändamålet med föreliggande uppfinning är att anvisa en enkristall av SiC med hög kvalitet, som inne- fattar ett relativt litet antal dislokationer och defekter. Ett andra med föreliggande uppfinning är att anvisa ett förfarande för att fiamställa en enkristall av SiC med hög kvalitet. Ett tredje med förelig- gande uppfinning är att anvisa en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal disloka- tioner och defekter i enkristallskivan av SiC och i det epitaxiella skiktet. Ett fjärde med föreliggande uppfinning är att anvisa ett förfarande för att frarnställa en SiC-skiva med epitaxiellt skikt. Ett femte med föreliggande uppfinning är att anvisa en elektronisk krets/anordning baserad på SiC, som har relativt li- ten läckström och relativt hög genombrottsspänning.

En första aspekt av föreliggande uppfinning är ett förfarande för att framställa en enkristall av SiC. För- farandet innefattar N odlingssteg, där N är ett heltal större än eller lika med 3. Om varje odlingssteg betecknas med ett ordningsnummer n, som går från l till N, bildas i ett första odlingssteg, dvs vid n = 1, en första grodd- kristall, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 -1 00}-plan eller en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {l l-20}-plan blottläggs som en första odlingsyta, och en första odlad kristall bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan.

I ett mellanliggande odlingssteg, dvs vid n = 2, ..., (N -1 ), bildas en groddkristall av steg n ur en kristall odlad i steg (n-1), så att en odlingsyta av steg n har en lutning av 45 -90° i förhållande till en odlingsyta av steg (n- l) och en lutning av 60-90° i förhållande till ett {000l }-plan, och en kristall odlad i steg n bildas genom att odla en enkristall av SiC på odlingsytan av steg n hos groddkistallen av steg n. l ett slutsteg, dvs vid n = N, bildas en slutlig groddkristall ur en kristall odlad i steg (N -1), så att ett plan med en lutning av 20° eller mind- re i förhållande till ett {000l }-plan hos kristallen odlad i steg (N -1) blottläggs som en slutlig odlingsyta, och en slutlig enkristall av SiC odlas på den slutliga odlingsytan hos den slutliga groddkristallen.

En andra aspekt av föreliggande uppfinning är en enkristall av SiC med hög kvalitet, som har bildats med hjälp av förfarandet enligt föreliggande uppfinnings första aspekt. Enkristallen av SiC innefattar ett rela- tivt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel.

En tredje aspekt av föreliggande uppfinning är ett förfarande för att fiamställa en groddkristall av SiC för att odla ett enkristallärrme av SiC. F örfarandet innefattar (N - 1) odlingssteg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 3, och ett steg för att bilda en groddkristall av SiC, vilket utförs efter de (N -l) odlingsstegen.

Om varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går från 1 till (N - 1 ), bildas i ett första odlingssteg, 20 25 30 35 523 917 3 dvs vid n = 1, en första groddkristall, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { l-l O0} -plan eller en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 l-20} -plan, blottläggs som en första odlingsyta, och en första odlad kristall bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan.

I ett mellanliggande odlingssteg, dvs vid n = 2, ..., (N- l ), bildas en groddkristall av steg n ur en kristall odlad i steg (n-l), så att en odlingsyta av steg n har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en odlingsyta av steg (n-l) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {00Ol }-plan hos den odlade kristallen av steg (n- 1 ), och en odlad kristall av steg n bildas genom att odla en enkristall av SiC på odlingsytan av steg n på grodd- kristallen av steg n. I steget för att bilda groddkristallen av SiC efter de (N - 1) odlingsstegen blottläggs ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen av steg (N-1) som en slutlig odlingsyta En fjärde aspekt av föreliggande uppfinning är en groddkristall av SiC med hög kvalitet, som har fiam- ställts med hjälp av förfarandet enligt föreliggande uppfinnings tredje aspekt. Groddkristallen av SiC är sam- ma kristall som den slutliga groddkristallen enligt den första aspekten. Sålunda innefattar groddkristallen av SiC ett relativt litet antal niikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel. Det är där- igenom möjligt att tillhandahålla en enkristall av SiC med hög kvalitet genom att använda en sådan grodd- kristall av SiC.

En femte aspekt av föreliggande uppfinning är ett förfarande för att fiamställa en SiC-skiva med epitax- iellt skikt. F örfarandet innefattar N odlingssteg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2 och ett steg för att anbringa ett skikt, vid vilket det epitaxiella skiktet anbringas. Om varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går från 1 till N, bildas i ett första steg, dvs vid n = 1, en första groddkristall, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 - l 00 } -plan eller med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {1 l-20}-plan, blottläggs som en första odlingsyta, och en första odlad kristall bildas ge- nom att odla en erikristall av SiC på den första odlingsytan.

I de följande odlingsstegen, dvs vid n = 2, ..., N, bildas en groddkristall av steg n ur en odlad kristall av steg (n- 1 ), så att en nzte odlingsyta eller odlingsyta av steg n har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en od- lingsyta av steg (n- 1) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {00Ol }-plan hos den odlade kristallen av steg (n-l), och en odlad kristall av steg n bildas genom att odla en enkristall av SiC på odlingsytan av steg n hos groddkristallen av steg n. I steget med att anbringa skiktet bildas en enkristallskiva av SiC med en blott- lagd yta för anbringande av skikt ur en odlad kristall av steg N, dvs n = N, och ett epitaxiellt skikt anbringas på ytan för anbringande av skikt hos enkristallskivan av SiC. Härigenom är det möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva, som innefattar en enkristallskiva av SiC och ett epitaxiellt skikt, vilka båda innefattar ett relativt li- tet antal defekter och dislokationer.

En sjätte aspekt av föreliggande uppfinning är ett ytterligare förfarande för att fiamställa en SiC-skiva med epitaxiellt skikt. Förfarandet innefattar (N+on) odlingssteg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2 och ot är ett naturligt tal, och ett steg med att anbringa ett skikt, vid vilket det epitaxiella skiktet an- bringas. Om varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går fiån 1 till (N +oc), bildas i ett första od- lingssteg, dvs vid n = 1, en första groddkristall, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1- 1 O0} -plan eller en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 l-20} -plan blottläggs som en första odlingsyta, och en första odlad kristall eller kristall av steg n = 1 bildas genom att odla en enkristall av 15 20 25 30 35 523 917 4 SiC på den första odlingsytan.

I en första följd av följande odlingssteg, dvs vid n = 2, ..., N, bildas en groddkristall av steg n ur en od- lad kristall av steg (n- 1 ), så att en odlingsyta av steg n har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en odlingsyta av steg (n-l) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen av steg (n-l), och en odlad kristall av steg n bildas genom att odla en errkristall av SiC på odlingsytan av steg n hos groddkristallen av steg n. I en andra följd av följande odlingssteg, dvs vid n = N+l , ..., N+ot, bildas en grodd- kristall av steg n ur en odlad kristall av steg (n-l), så att en odlingsyta av steg n har en lutning av 0-45 ° i för- hållande till en odlingsyta av steg (n-l) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {OO0l }-plan hos den odlade kristallen av steg (n-1 ), och en odlad kristall av steg n bildas genom att odla en enkristall av SiC på od- lingsytan av steg n hos groddkristallen av steg n l ett steg med att anbringa ett skikt bildas en enkristallskiva av SiC med blottlagd yta för anbringande av skikt ur en groddkristall av steg (N +01), dvs vid n = N+ot, och ett epitaxiellt skikt anbringas på ytan för an- bringande av skikt på SiC-skivan. Härigenom är det möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva, som innefattar en enkristallskiva av SiC och ett epitaxiellt skikt, vilka båda innefattar ett relativt litet antal defekter och disloka- tioner liksom vid förfarandet enligt den femte aspekten.

En sjunde aspekt av föreliggande uppfinning är en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som bildas med hjälp av förfarandena enligt de femte och sjätte aspektema. SiC-skivan med epitaxiellt skikt innefattar ett rela- tivt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel.

En åttonde aspekt av föreliggande uppfinning är en elektronisk krets/anordning baserad på SiC, som bildas ur SiC-skiktskivan med epitaxiellt skikt enligt den sjunde aspekten. SiC-skivan med epitaxiellt skikt in- nefattar ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer och kantdislokationer, så att den elektro- niska kretsen/anordningen baserad på SiC, i vilken SiC-skivan används, också har utmärkta egenskaper, så- som en relativt låg resistens i PÅ-läge och en relativt liten läckström i motsatt riktning.

En nionde aspekt av föreliggande uppfinning är ett förfarande för att fiamställa e enkristall av SiC. För- farandet innefattar N odlingssteg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2. Om varje odlingssteg be- tecknas med ett ordningstal n, som går från 1 till N, bildas i ett första odlingssteg, dvs vid n = 1, en första groddkristall, så att ett plan med en lutning av 1 - 90° i förhållande till ett {OO0l }-plan blottläggs som en förs- ta odlingsyta, och en första odlad kristall bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytarr I de följande odlingsstegen, dvs vid n = 2, ..., N, och om en n:te lutningsriktning definieras som rikt- ningen för en vektor, vilken erhålls genom att proj icera normalvektom hos en n:te odlingsyta på ett {OO0l }- plan hos en odlad kristall av steg (n-l), bildas en n:te groddkristall ur en odlad kristall av steg (n-l), så att en n:te odlingsyta har en lutningsriktning, som pekar i en riktning, vilken är definierad genom att rotera lutnings- riktningen av steg (n- 1) med 30 - 150° kring en <0001>-riktning såsom rotationsaxel och har en lutning av 1 - 90° i förhållande till ett {OO0l }-plan hos den odlade lcristallen av steg (n-l). En odlad kristall av steg n bildas genom att odla en enkristall av SiC på den n:te odlingsytan hos groddkristallen av steg n.

En tionde aspekt av föreliggande uppfinning är en enkristall av SiC med hög kvalitet, som har bildats med hjälp av förfarandet enligt föreliggande uppfinnings nionde aspekt Enkristallen av SiC innefattar ett rela- tivt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel.

En elfte aspekt av föreliggande uppfinning är ett förfarande för att tillverka en SiC-skiva med epitaxiellt 10 20 25 30 35 523 917 5 skikt. I förfarandet bildas en enkristallskiva av SiC ur en errkristall av SiC enligt den tionde aspekten, så att en yta för anbringande av skikt blottläggs och ett epitaxiellt skikt anbringas på ytan för anbringande av skikt.

En tolfte aspekt av föreliggande uppfinning är en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som har bildats med hjälp av förfarandet enligt den elfte aspekten. Den enligt den tionde aspekten beskrivna enkristallen av SiC in- nefattar ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel, så att SiC-skivan med epitaxiellt skikt också innefattar ett relativt litet antal rnikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel.

En trettonde aspekt av föreliggande uppfinning är en elektronisk krets/anordning baserad på SiC, som har fianlställts med hjälp av SiC-skivan med epitaxiellt skikt enligt den tolfte aspekten. SiC-skivan med epi- taxiellt skikt innefattar ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer och kantdislokationer. På grund därav har den elektroniska krets/anordning baserad på SiC, i vilken SiC-skivan används, utmärkta kretsegenskaper, såsom relativt låg PÅ-resistans och relativt liten läckström i bakåtriktrring.

KORT FIGURBESKRIVNING De ovan angivna och andra ändamål, särdrag och fördelar hos föreliggande uppfinning fiamgår tydliga- re av följande detaljerade beskrivning utförd med hänvisning till de bifogade ritriirrgarria, i vilka: - Fig. 1 är en schematisk perspektivvy, som visar ett första odlingssteg i första till fjärde utföringsformer av föreliggande uppfinning, - Fig. 2 är en schematisk perspektivvy, som visar ett mellanliggande odlingssteg i första till tredje utförings- former, - Fig. 3 är en schematisk perspektivvy, som visar ett slutligt odlingssteg i första till tredje utföringsformer, - Fig. 4 är en perspektivvy, som visar plan och planriktningar hos en enkristall av SiC, - Fig. 5 är en tvärsektion, som visar ett förfarande för att bilda en errkristall av SiC på en groddkristall av SiC med användning av en sublirnerings-/utfállnirrgsmetod som används i första till fjärde utföringsformer och fjortonde till adertonde utföringsformer, - Fig. 6 är en schematisk perspektivvy, som visar relationen mellan a-plansodling och både kantdislokafioner och staplingsfel vid ett föreslaget förfarande, - F ig. 7 är en schematisk perspektivvy, som visar ett följande odlingssteg i en fjärde utföringsform, - F ig. 8 är en schematisk perspektivvy, som visar ett odlingssteg med anbringande av ett skikt i fjärde, femte och adertonde utföringsfonner, - Fig. 9 är en schematisk perspektivvy, som visar ett första odlingssteg i en femte utföringsform, - Fig. 10 är en schematisk perspektivvy, som visar ett odlingssteg i en andra följd i en femte utföringsform, - Fig. 1 l är en schematisk perspektivvy, som visar ett odlingssteg i en andra följd i en femte utföringsfonn, - Fig. 12 är ett diagram, som visar ström-spänningskaralderistika i bakåtriktrririg hos en elektronisk krets/an- ordning utförd på en SiC-skiva med epitaxiellt skikt enligt en trettonde utföringsform, - F ig. 13 är ett diagram, som visar ström-spänningskarakteristilca i frarnrilctrring hos en elektronisk krets/an- ordning utförd på en SiC-skiva med epitaxiellt skikt enligt en trettonde utföringsform, - Fig. 14 är en schematisk perspektivvy, som visar planrikmingen hos en första odlingsyta i fjortonde till ader- tonde utföringsfonner, - F ig. 1 5 är en schematisk perspektivvy, som visar odlingsriktnirig och orientering hos dislokationeri en första 10 20 25 30 35 523 917 6 odlad kristall i fjortonde till adertonde utföringsforrner, - F ig. 16 är en schematisk perspektivvy, som visar en första lutningsriktrring och en andra lutningsriktning i fjortonde till adertonde utföringsforrner, - Fig. 17 är en schematisk perspektivvy, som visar planriktningen hos en andra odlingsyta i fjortonde till ader- tonde utföringsforrner, och - Fig. 18 är en schematisk perspektivvy, som visar odlingsriktrringen i en andra odlad kristall i fjortonde till adertonde utföringsfonner.

DETALJERAD BESKRIVNING AV F ÖREDRAGNA UTFÖRlNGSFORlVIER Föreliggande uppfinning skall nu beskrivas i detalj i samband med olika utföringsforrner.

Första utföringsforrn Såsom visas i fig. 1 - 3, bildas en renad enkristall av SiC och en groddkristall av SiC för av den renade enkristallen av SiC i en första utföringsform. F örfarandet för att bilda den renade enkristallen av SiC och groddkristallen innefattar N odlingssteg, där varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går från 1 till N.

Ett exempel på förfarandet, vid vilket N = 3, ges i det följ ande. Såsom visas i fig. 1, används i ett första odlingssteg, dvs vid n = 1, en första groddkristall 1, i vilken ett plan med en lutning av 20° eller mindre äri förhållande till ett { 1- 1 O0} -plan eller en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 1-20}-plan är blott- lagt som första odlingsyta 15, och en första odlad kristall 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan 15. Den första odlingsytan 15 är företrädesvis ett {1-100}-plan eller ett { 1 1-20}-plan. I det- ta fall bildas den odlade laistallen av det första steget i en <1-100>-riktrring eller en <1 1-20>-rilctnirrg, vilket är a-planstillvärrt. genom är det möjligt att ytterligare effektivt minska genomträngrringsdefekter, som an- nars skulle finnas i den odlade lcristallen 10 av det första steget och vara orienterade i en <0O01>-riktrring.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 2, i ett mellanliggande odlirrgssteg, som är ett andra ordlingssteg, dvs vid n = 2, en groddkristall 2 av det andra steget, så att en andra odlingsyta 25 har en lutning av 45 - 90° i för- hållande till den första odlirrgsytan 15 och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {O001 }-plan hos den od- lade kristallen 10 av det första steget. Sedan bildas en odlad kristall 20 av det andra steget genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 25 hos groddkristallen 2 av det andra steget. På föredraget sätt har den andra odlingsytan 25 en lutrring av 80 - 90° i förhållande till den första odlingsytan 15 och en lutning av 80 - 90° i förhållande till {O001 }-planet. Härigenom är det möjligt att ytterligare effektivt minska förekomsten av kantdislokationer, som har en Burger-vektor parallell med eller vinkelrät med en <000 1 >-riktnirrg hos den odlade kristallen 20 av det andra steget.

Därefter bildas, såsom visas i fig. 3, i ett slutligt odlingssteg, dvs vid n = 3, en slutlig groddkristall 3, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget blottläggs som en slutlig odlingsyta 35, och en slutlig enkristall 30 av SiC odlas på den slutliga odlingsytan 35 hos den slutliga groddkristallen 3. Den slutliga odlingsytan 35 är företrädesvis ett { 0001 }-plan. Härigenom är det möjligt att förhindra, att staplingsfel alstras i den slutliga enkristallen 30 av SiC, på grund av att en enkristall SiC odlas i en -riktnirrg på den slutliga odlingsytan 35.

Exemplet på förfarandet skall nu beskrivas i detalj. Först bildas en rå enkristall SiC med hjälp av en sublirnerings-/utfállningsmetod Såsom visas i fig. 4, har en enkristall SiC ett {O001 }-plan, ett { 1 -100}-plan 10 15 20 25 30 35 523 917 7 och ett { 1 1 -20} -plan som huvudplan. Både { 1- 1 OO} -planet och { 1 1-20} -planet är vinkelräta mot {O001 }-pla- net. En <0001>-riktnin , en <1 -1 00>-riktning och en <1 l-20>-rikming är riktningar, som är vinkelräta mot { 0001 }-planet, { 1- 1 OO} -planet respektive { 1 1-20}-planet. Såsom visas i fig. 1, sågas den råa enkristallen av SiC, så att { 1-l00}-planet hos den råa enkristallen av SiC blottläggs som den första odlingsytan. Den första odlingsytan 1 5 bearbetas och poleras. Härnäst rengörs den första odlingsytan 1 5 på kemisk väg för att avlägs- na främmande föremål och vid behandlingen på grund av sågningen och poleringen skadade skikt avlägsnas med hjälp av reaktiv jonetsning (RIE) och oxidering. Sedan etsas termiskt den första odlingsytan 15 och groddkristallen 1 av det första steget har bildats, så att den har en tjocklek av 3 mm.

Därefter placeras, såsom visas i fig. 5, groddkristallen 1 av det första steget och pulver 82 av rått SiC- material i en degel 8, så att de ligger mittemot varandra Härvid är groddkristallen 1 av det första steget fäst vid den inre ytan hos locket 85 i degeln 8 med hjälp av något vidhäftande medel e dyl. Sedan uppvärms de- geln 8 till 2100 - 2400°C i en inert atmosfär av lågt tryck. Härvid inställs temperaturen hos pulvret 80 av rått SiC-material, så att den med 20 - 200°C är högre än temperaturen hos groddkristallen 1 av det första steget, varigenom pulvret av rått SiC-material i degeln 8 sublirneras på grund av uppvärmningen och avsätts på groddkristallen 1 av det första steget, som är kallare än pulvret 82 av rått SiC-material, för att framställa den odlade kristallen 10 av det första steget.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 1 och 2, groddkristallen 2 av det andra steget på samma sätt som grodd- kristallen 1 i det första steget, så att den andra odlingsytan 25 är ett { 1 1-20}-plan, som har en lutning av 90° i förhållande till den första odlingsytan 25 och ett {O001 }-plan. Sedan odlas groddkristallen 2 av det andra ste- get på samma sätt som groddkristallen 1 av det första steget för att fiamställa den odlade kristallen 20 av det andra steget. bildas, såsom visas i fig. 2 och 3, den slutliga groddkristallen 3 (groddkristallen av det tredje steget), i vilken ett {O001 }-plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget är den slutliga odlingsytan 35 (den tredje odlingsytan), på samma sätt som groddkristallen 1 av det första steget och groddkristallen 2 av det andra steget. Sedan bildas den slutliga enkristallen 30 av SiC genom att odla en enkristall av SiC på den slutli- ga odlingsytan 35 hos den slutliga groddkristallen 3.

I det första odlingssteget i exemplet på förfarandet används ett { 1-100}-plan som den första odlingsytan 1 5. Härigenom bildas den odlade kristallen 10 av det forsta steget i en riktning, som är vinkelrät mot den förs- ta odlingsytan 15, och detta utgör s k a-plansodling. Härigenom alstras väsentligen varken rnikrorörsdefekter eller skruvdislokationer på nytt i den odlade kristallen 10 av det första steget Emellerfid föreligger rnilrrorörs- defekter, sknrvdislokationer, kantdislokationer och komplexa dislokationer mellan dessa i groddkristallen 1 av det första steget. genom ärvs kantdislokationer med Burger-vektor parallell med eller vinkelrätt mot en <000 1 >-rikming från den första odlingsytan 1 5 och finns i den odlade kristallen 10 av det första steget De be- fintliga kantdislokationema sträcker sig i en riklning parallell med odlingsriktningen hos den odlade kristallen 10 av det första steget.

I det mellanliggande odlingssteget bildas groddkristallen 2 av det andra steget, så att den andra odlings- ytan 25 är ett {1 1-20}-plan, som har en lutning av 90° i förhållande till den första odlingsytan 15 och ett {O001 }-plan hos den odlade kristallen 10 av det första steget. Härigenom blottläggs kantdislokationer, som finns i den odlade kristallen 10 av det första steget, endast med svårighet på den andra odlingsytan 25 hos 10 15 20 25 30 35 523 917 8 groddkristallen 2 av det andra steget, så att nästan alla kantdislokationer, vilka annars skulle ha ärvts från groddkristallen 2 av det andra steget, utesluts från den odlade kristallen 20 av det andra steget, när en enkris- tall av SiC odlas på den andra odlingsytan 25 . Dessutom odlas groddkristallen 2 av det andra steget väsentli- gen i riktningen för a-plarrsodling i det mellanliggande odlingssteget. Härigenom alstras väsentligen varken rnikrorörsdefekter eller skruvdislokationer på nytt i den odlade kristallen 20 av det andra steget. Emellertid odlas i det mellanliggande odlingssteget groddkristallen 2 av det andra steget väsentligen i a-planets riktning, så att det är oundvikligt, att staplingsfel alstras, som är unika för kristalltillväxt på a-planet.

I det slutliga odlingssteget bildas den slutliga groddkristallen 3, i vilken ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget blottläggs som den slutliga odlingsytan 35. Härigenom är ett relativt litet antal kantdislokationer med Burger-vektor parallell med eller vinkelrät mot en <0001 >-riktning blottlagda på den slutliga odlingsytan 35. På grund härav bildas kantdislokationer med Burger-vektor vinkelrätt mot en <00O 1 >-riktning i den slutliga enkristallen 30 av SiC. Dessutom bildas väsentligen varken mikrorörsdefekter, som är defekter med Burger-vektor parallell med <000 l>-riktnirrgen, eller skruvdislokationer, som är disloka- tioner med Burger-vektor parallell med <0O0l>-riklningerr, i den slutliga enkristallen 30 av SiC. Dessutom odlas i det slutliga odlingssteget en enkristall av SiC på den slutliga odlingsytan 35 i <0001>-riktrringen. Häri- genom bildas ett relativt litet antal staplingsfel, som finns med hög täthet i den slutliga groddkristallen 3, i den slutliga enkristallen 30 av SiC. Skälet är, att väsentligen inte några staplingsfel ärvs vid tillväxt i en <0001>- riktning.

Dessutom avlägsnas i exemplet på förfarandet fiämmande föremål och vid behandlingen skadade skikt, innan varje enkristall av SiC bildas på den första odlingsytan 15, den andra odlingsytan 25 och den slutliga odlingsytan 35. Härigenom är det möjligt att förhindra, att dislokationer uppstår i varje odlad kristall 10, 20 och den slutliga enkristallen 30 av SiC på grund av fiärnmande föremål och vid behandlingen skadade skikt.

Exempelvis kan polering, kemisk etsning, RIE och offeroxidering användas som förfaranden för att avlägsna fastsittande frärnmande föremål och de vid behandlingen skadade skikten.

I det första odlingssteget och i det mellanliggande odlingssteget föredras, att varje yta hos groddkristal- lema 1, 2 etsas terrniskt. På det sättet är det möjligt att ytterligare förhindra, att dislokationer skall uppstå i var- je odlad kristall 10, 20 på grund av frärnmande föremål och de vid behandlingen skadade skikt, som är beläg- na i varje odlingsyta 15, 25. F öreträdesvis utförs den termiska etsningen vid odlingstemperatrnen eller vid en temperatur inom ett område av i 400°C omkring odlingstemperaturen. Alternativt etsas varje yta hos grodd- kristallema 1, 2 genom att införa en etsningsgas i en behållare avsedd för odling. Etsningsgasen kan exempel- vis vara H2 eller HCl.

Företrädesvis används sublirnerirrgs-/utfällrringsmetoder för odling av alla erikristaller 10, 20, 30 av SiC på groddkristallerrra 1, 2, 3 i den föredragna utföringsformen. Härigenom uppnås en tillräckligt odlad höjd, så att en enkristall av SiC och en groddkristall av SiC med stor diameter kan fiarnställas.

I exemplet på förfarandet har både den första groddkristallen 1, den mellanliggande groddkristallen 2 av det mellanliggande steget och den slutliga groddkristallen 3 en tjocklek av 1 mm eller mer. Det är därför möjligt att förhindra, att dislokationer alstras i den odlade kristallen 10, 20, 30 beroende på spänningar, som orsakas av skillnaden i värmeutvidgning mellan groddkristallerna 1, 2, 3 och det lock 85, vilket är i kontakt med groddkristallen. Det vill säga, det är möjligt att förhindra, att spänningarna skall förvränga de kristall- 15 20 25 30 35 523 917 9 strukturer, som utgör groddkristallerna l, 2, 3, och alstra dislokationer i en odlad kristall genom att göra groddkristallema 1, 2, 3 tillräckligt tjocka. Särskilt när odlingsytoma 15, 25, 35 hos groddkristallema l, 2, 3 har en yta större än 500 mmz, behöver groddkristallerrra 1 , 2, 3 vara mycket tjockare än 1 mm. Den erforderli- ga minimala tj ockleken tsæd ges av ekvationen tsæd = Am - 2/1t. I denna ekvation är symbolen 1: cirkelkonstan- ten.

Såsom ovan beskrivits, innefattar den slutliga groddkristallen 3 varken mikrorörsdefekter eller skruv- dislokationer. Dessutom finns ett relativt litet antal dislokationer med Burger-vektor parallell eller vinkelrätt med en <000l>-riktning blottlagda på odlingsytan 35 hos groddkristallen 3 av SiC. Groddkristallen 3 av SiC har bildats, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {0001 }-plan är blottlagt på den slutliga odlingsytan 35 för odling av en enkristall av SiC på den slutliga odlingsytan 35 väsentligen i en <00O 1 >-riktning. Härigenom innefattar den slutliga enkristallen 30 av SiC, som har fiamställts genom att odla en enkristall av SiC på den slutliga odlingsytan 35 hos groddkristallen 3 av SiC, ett relativt litet antal stap- lingsfel. Det är sålunda enligt förfarandet i den första utföringsfonnen också möjligt att tillhandahålla en groddkristall av SiC med hög kvalitet, som innefattar ett relativt litet antal rnikrorörsdefekter, skruvdislokatio- ner, kantdislokationer och staplingsfel, för att bilda en enkristall av SiC med hög kvalitet. Dessutom kan så fort groddkristallen har fiamställts, liknande groddkristaller fiarnställas på upprepat vis, så att det är möjligt att enkelt och med massproduktion tillverka felfria enkristaller SiC med hög kvalitet.

Dessutom kan ytterligare en groddkristall (kopierad groddkristall), i vilken ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 0001 }-plan hos enkristallen 30 av SiC, som har bildats i det slutliga od- lingssteget, är blottlagd som ytterligare en odlingsyta (kopierad odlingsyta), bildas genom att såga enkristallen 30 och ytterligare en enkristall av SiC (kopierad enkristall) kan bildas genom att använda den ytterligare groddkristallen. Härigenom är det möjligt att kopiera en enkristall av SiC med lika hög kvalitet som den slut- liga enkristallen 30 av SiC genom att använda den ytterligare groddkristallen. Dessutom kan en errkristall av SiC, som har lika hög kvalitet som den slutliga enkristallen av SiC, åter och åter kopieras genom att upprepa fiarnställningen av groddkristall genom att såga en enkristall av SiC och odla groddkristallen på samma sätt som ovan beskrivits.

Det är sålunda enligt förfarandet i den första utföringsforrnen möjligt att tillhandahålla en enkristall av SiC med hög kvalitet innefattande ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokatio- ner och staplingsfel och ett förfarande för att fiamställa enkristallen av SiC, och det är också möjligt att till- handahålla en groddkristall av SiC med hög kvalitet, som innefattar ett relativt litet antal rnikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel, och ett förfarande för att framställa groddkristallen av SiC. Enkristallen av SiC är i hög grad gynnsam som material för eífektkretsar av nästa generation.

I exemplet på förfarandet utförs det mellanliggande odlingssteget endast en gång, dvs N = 3. Emellertid kan det utföras upprepade gånger på följ ande sätt. Den odlade kristallen 20 av det andra steget bildas genom att använda ett { 1 l-20}-plan som den andra odlingsytan 25 i det mellanliggande odlingssteget. Sedan bildas ett {l-100}-plan, som är ett plan med en lutrring av 90° i förhållande till den andra odlingsytan 25 och ett {0001 }-plan, som en tredje odlingsyta i ett tredje odlingssteg ur den i det andra odlingssteget odlade loistallen 20. bildas en odlad kristall av det tredje steget genom att odla en enkristall av SiC på den tredje od- lingsytan. På samma sätt kan det mellanliggande odlingssteget utföras upprepade gånger utgående fiån den i 10 20 25 30 35 523 917 10 det tredje steget odlade kristallen i en följd innefattande ett fjärde odlingssteg, ett femte odlingssteg, ..., fiam till ett (I\l-l):te steg. Alltefiersom antalet mellanliggande odlingssteg ökas, minskar den så kallade disloka- tionsdensiteten hos en fiamställd odlad kristall exponentiellt.

Andra utföringsforrn En andra utföringsfonn är ett förfarande för att bilda en renad enkristall av SiC och en groddkristall av SiC, som används för att fiamställa den renade enkristallen av SiC. Förfarandet innefattar ett mellanliggande odlingssteg, vid vilket en odling på { 0001 }-plan utförs, utöver det första odlingssteget, det mellanliggande odlingssteget och det slutliga odlingssteget, vilka har beskrivits i den första utföringsforrnen. Närmare bestämt bildas i det mellanliggande odlingssteget innefattande odling på ett {000l }-plan, en groddkristall av steg n, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 0001 }-plan hos en kristall av steg (n-l) blottläggs som en n:te odlingsyta, och en enkristall av SiC odlas på den nzte odlingsytan.

Ett exempel på förfarandet ges i det följ ande. Ett första odlingssteg utförs på samma sätt som beskrivits i den första utföringsfonnen. Sedan bildas en andra groddkristall i ett andra odlingssteg, så att den andra od- lingsyta 25 är ett { l l-20}-plan, som har lutningen 90° i förhållande till en första odlingsyta 15 och ett {000l }- plan hos den första odlade kristallen 10. Sedan bildas en andra odlad lcristall 20 genom att odla en enkristall SiC på den andra odlingsytan 25. bildas en tredje groddkristall, i vilken ett {000l }-plan hos den and- ra odlade kristallen 24 är en tredje odlingsyta, i ett tredje odlingssteg, vid vilket en odling på ett {000l }-plan utförs. Sedan bildas en tredje odlad kristall genom att odla en enkristall av SiC på den tredje odlingsytan. Se- dan bildas en fjärde groddkristall i ett fjärde odlingssteg, så att en fjärde odlingsyta är ett {1-l00}-plan, som har en lutning av 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den tredje odlade kristallen. Sedan bildas en fjärde odlad kristall genom att odla en enkristall av SiC på den fjärde odlingsytan.

Ett annat exempel ges i det följ ande. Efter det att ett första steg har utförts på samma sätt, som har be- skrivits i den första utföringsfonnen, bildas en groddkristall av ett andra steg, så att ett {000l }-plan hos den första odlade kristallen 10 blottläggs som en andra odlingsyta i ett andra odlingssteg, vid vilket en odling på ett {000l }-plan utförs. Sedan bildas en odlad kristall av det andra steget genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan. Sedan bildas en groddkristall av ett tredje steg i ett tredje odlingssteg, så att ett { l l-20}-plan, som har en lutning av 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen av steg 2, blottläggs som en tredje odlingsyta. Därefter bildas en odlad kristall av ett tredje steg genom att odla en en- kristall av SiC på den tredje odlingsytan.

Enligt förfarandet i den andra utföringsforrnen är det också möjligt att tillhandahålla en enkristall av SiC med hög kvalitet innefattande ett relativt litet antal rnikrorörsdefeltter, skruvdislokationer, kantdislokatio- ner och staplingsfel och ett förfarande för att framställa enkristallen av SiC. Det är också möjligt att tillhanda- hålla en groddkristall av SiC med hög kvalitet, som innefattar ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, skruv- dislokationer, kantdislokationer och staplingsfel och ett förfarande för att tillverka groddkristallen av SiC.

Tredje utföringsfonn En tredje utföringsform är densamma som den första utföringsforrnen med undantag av att varje en- kristall 10, 20, 30 av SiC odlas på varje odlingsyta 15, 25, 35 med hjälp av kemisk ångdeponering (CVD). I den första utföringsforrnen används ett sublirnerings-/utfállriingsmetod för att odla en enkristall av SiC på alla groddkristaller. Det förfarande, som kan användas för att odla enkristallen av SiC enligt föreliggande uppfin- 20 25 30 35 523 917 11 ning, är dock inte begränsat till sublirnerings-/utfállningsmetoden Varje metod kan användas, som möjliggör att ett enkristallärrrne med tillräcklig odlingshöjd kan odlas. I den tredje utrföringsforrnen odlas varje enkristall 10, 20, 30 av SiC på varje odlingsyta 15, 25 med hjälp av CVD, vid vilken en blandning av silangas (SiHr) och propangas (CgHg) används som en råmaterialgas, vilken innehåller kísel (Si) och kol (C).

Vid odling med hjälp av CVD är det möjligt att tillhandahålla en enkristall av SiC med hög kvalitet, som innefattar ett relativt litet antal rnikrorörsdefekter, dislokationer, etc. Dessutom kan råmaterialgasen tillfö- ras kontinuerligt, varigenom det blir möjligt att undvika, att materialgasen tar slut under en odlirrg. Härigenom uppnås en tillräcklig odlingshöjd, varför odling med användning av CVD har en fördel på grund av minskade frarnställningskosmader. Exempelvis kan en enkristall av SiC med en längd större än 50 mm i odlingsrikt- ningen odlas i ett odlingssteg med hjälp av CVD och en SiC-skiva med stor diameter kan också bildas genom att såga enkristallen av SiC. Vad gäller CVD ges en detaljerad beskrivning i Mater. Sci. Eng. B, vol. 61 - 62 (1999), sid. 1 13 - 120 och liknande.

Fjärde utföringsform Såsom visas i fig. 1, 7 och 8, bildas en SiC-skiva med epitaxiellt skikt i en fjärde utföringsform. Vid fiamställningsförfarandet i den första utföringsformen bildas ett ämne av en enkristall av SiC genom att upp- repa ett steg med att odla en enkristall SiC på en groddkristall av SiC. Sedan bildas en enkristallskiva av SiC ur ämnet. Slutligen bildas SiC-skivan med epitaxiellt skikt genom att deponera ett epitaxiellt skikt på enkris- tallskivan av SiC. Närmare bestämt innefattar förfarandet N tillväxtsteg, där N är ett naturligt tal stöne än eller lika med 2. Efier odlingsstegen deponeras ett epitaxiellt skikt i ett skiktdeponeringssteg. I den fjärde utförings- formen betecknas varje odlingssteg som ett n:te odlirrgssteg, där n är ett ordningstal motsvarande ett naturligt tal, som går fiån 1 till N.

Ett exempel på förfarandet, vid vilket N = 2, ges i det följande. Såsom visas i fig. 1, bildas i ett första odlingssteg, dvs vid n = 1, en första groddkristall 1 ur en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1- 1 00} -plan eller ett { 1 1-20}-plan hos den råa enkristallen av SiC blott- läggs som en första odlingsyta 15 och en första odlad kristall 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan 15. Den första odlingsytan 1 5 är företrädesvis ett { 1- 1 00} -plan eller ett { 1 1 -20} -plan. I detta fall bildas den första odlade kristallen 10 i en <1 -l00>-riktrring eller en <1 1-20>-riktning, som är a-plan- odling. Härigenom är det möjligt att ytterligare effektivt minska genomträngriingsdefekter, som finns i den första odlade kristallen 10 och är orienterad i en <000l>-riktning.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 1 och 7, i ett följande odlingssteg, som är ett andra odlingssteg, dvs vid n = 2, en groddkristall 2 av det andra steget ur den första odlade kristallen 10, så att en andra odlingsyta 25 har en lutning av 45 - 90° i förhållande till den första odlingsytan 15 och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {000l }-plan hos den första odlade kristallen 10. Sedan bildas en odlad kristall av det andra steget genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 25 hos groddkristallen 2 av det andra steget. F öreträdes- vis har den andra odlingsytan 25 en lutning av 80 - 90° i förhållande till den första odlingsytan 15 och en lut- ning av 80 - 90° i förhållande till { 0001 }-planet. Härigenom är det möjligt att ytterligare effektivt minska kantdislokationer, som har en Burger-vektor parallell med eller virrkelrät mot en <00O 1 >-riktning i den odlade kristallen 20 av det andra steget.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 7 och 8, i ett skiktdeponeringssteg en enkristallskiva 73 av SiC med en 10 15 20 25 30 35 523 917 12 blottlagd yta 735 för skiktdeponering ur den odlade kristallen 20 av det andra steget och ett epitaxiellt skikt 730 deponeras på ytan 735 för skiktdeponering hos enkristallskivan 73 av SiC för att bilda en SiC-skiva med epitaxiellt skikt. Företrädesvis har ytan 735 för deponering av skikt en lutning av 0,2 - 20° i förhållande till ett {000l }-plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget, har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 -1 00}-plan hos den odlade kristallen av 20° av det andra steget ellerhar en lutning av 20° eller mind- re i förhållande till ett { 1 1 -20} -plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget. Härigenom är det möjligt att undertrycka alstring av mikrorörsdefekter, skruvdislokationer och kantdislokationer i det epitaxiella skiktet 730. När ytan 735 för deponering av skikt har en lutning mindre än 0,2° i förhållande till {000l }-planet, kan det vara svårt att utföra deponeringen av det epitaxiella skiktet 730.

Ett exempel på detta förfarande skall nu beskrivas i detalj. En första groddkristall 1, som har en första odlíngsyta 15, en odlad kristall 10 av det första steget, en groddkristall 2 av det andra steget, som har en andra odlingsyta 25, och en odlad kristall 20 av det andra steget bildas på det sätt, som har beskrivits i den första ut- föringsforrnen. Sedan bildas, såsom visas i fig. 7 och 8, en enkristallskiva 73 av SiC genom att såga den odla- de kristallen 20 av det andra steget, så att ett plan med en lutning av x grader i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget blottläggs som en yta 735 för deponering av skikt. Ytan 735 för deponering av skikt behandlas med ytbehandlingar såsom polering, kemisk rengöring, RIE och ofileroxi- dering på sarnrna sätt som för den första groddkristallen 1 i den första utföringsforrnen. Därefter bildas en SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt genom att deponera ett epitaxiellt skikt 730 på ytan 735 för deponering av skikt hos enkristallskivan 73 av SiC med användning av CVD.

Närmare bestämt utförs deponeringen, under det att SiH4-gas och CgHg-gas, som utgör råmaterialgaser, och Hg-gas som bärargas, införs i ett reaktionsrör med 5 ml/min, 5 ml/min och respektive 10 l/min och under det att temperaturen hos en hållare, som fasthåller enkristallskivan 73 av SiC, hålls vid l550°C. Lutningsvin- keln x och atrnosfärstrycket under deponeringen är 5° respektive 30 kPa Densiteten av defekter, som finns i det epitaxiella skiktet 730 hos SiC-skivan 40, rnättes på följande sätt. Det epitaxiella skiktet 730 etsades med smält KOH och antalet etsningshål räknades, som hade alstrats av etsningen. Det visade sig, att antalet etsningshål, vilka motsvarade dislokationer, är så litet som 102 - 1 03/cm2.

I det första odlingssteget i exemplet på förfarandet används en { 1 - 1 00} -yta som den första odlingsytan 15. På grund härav bildas den första odlingsytan i den riktning, som är vinkelrät mot den första odlingsytan 15, och detta är så kallad a-planodling. Därigenom alstras väsentligen varken mikrorörsdefekter eller skruv- dislokationer på nytt i den första odlade kristallen 1 0. Emellertid finns rnilqorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och komplexa dislokationer mellan dessa i den första groddkristallen 1. Härigenom ärvs kantdislokationer med Burger-vektor parallell med eller vínkelrät mot en <0001>-riktning fiån den första od- lingsytan 15 och föreligger i den odlade kristallen 10 av det första steget. Kantdislokationema sträcker sig i en riktning parallell med odlingsriktrringen för den odlade kristallen 10 av det första steget.

I det följ ande odlingssteget bildas groddkristallen 2 av det andra steget, så att den andraodlingsytan 25 är ett { l 1-20}-plan hos den första odlade kristallen l 0, som har en lutning av 90° i förhållande till den första odlingsytan 15 och ett { 0001 }-plan hos den odlade ytan 10 av det första steget. På grund härav blottläggs kantdislokationer, som finns i den odlade kristallen av det första steget, endast med svårighet på den andra od- 10 15 20 25 30 35 523 917 13 lade odlingsytan 25, så att nästan alla kantdislokationer, vilka annars skulle ha ärvts från den andra groddkris- tallen 2, är uteslutna fiån den odlade kristallen 20 av det andra steget, när en enkristall av SiC odlas på den andra odlingsytan 25. Dessutom odlas groddkristallen 22 i det andra steget väsentligen i riktningen för a-plan- odling i det mellanliggande odlingssteget. Härigenom alstras väsentligen varken mikrorörsdefekter eller skruvdislokationer i den odlade kristallen 20 av det andra steget. Staplingsfel kan alstras i de första och andra odlingsstegen, eftersom varje steg är a-planodling. Emellertid kan antalet staplingsfel minskas genom att göra groddkristallerna l , 2 av de forsta och andra stegen tillräckligt tjocka, eftersom spänningar minskas ikristal- lema 1, 2 under a-planodling.

I steget med skiktdeponering bildas enkristallskivan 73 av SiC, så att ett plan med en lutning av 5° i förhållande till ett {000l }-plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget blottläggs som ytan 735 för skiktdeponering. genom blottläggs ett relativt litet antal kantdislokationer, vilka alla har en Burger-vektor parallell med eller vinkelrät mot en <0001>-rikming hos den odlade loistallen 20 av steg 2, på ytan 735 för skiktdeponering. Sålunda alstras väsentligen inte några kantdislokationer, vilka har Burger-vektor vinkelrät mot en <000l>-riktning hos det epitaxiella skiktet 730, i det epitaxiella skiktet 730. Dessutom alstras väsent- ligen varken rnikrorörsdefekter eller skruvdislokationer, vilka har en Burger-vektor parallell med <0001>- riktningen hos det epitaxiella skiktet 730, i det epitaxiella skiktet 730.

I exemplet på förfarandet avlägsnas frärnmande föremål och vid behandlingen skadade skikt, innan en enkristall av SiC bildas på den forsta odlingsytan 1 5, den andra odlingsytan 25 och ytan 735 för skiktdepone- ring. Härigenom är det möjligt att förhindra, att dislokationer uppstår i varje odlad kristall 10, 20 och det epi- taxiella skiktet 730 på grund av fiärnmande föremål och de vid behandlingen skadade skikten.

Företrädesvis innehåller det epitaxiella skiktet 730 orenheteri en koncentration av l - 1013 till l -l 020/01113.

Därvid firngerar orenheten som donator eller acceptor och SiC-skivan 4 med epitaxiellt skikt 730 kan använ- das för en halvledarkrets o dyl. När koncentrationen av orenheter är mindre än l - 10 13/cm3 kan orenheten inte tillhandahålla tillräckligt antal bärare, så att kretsegenskapema hos SiC-skivan 4 med epitaxiell skiva 730 kan bli ej godtagbara När å andra sidan koncentrationen av orenheter är större än 1 - 1 ON/cms, kondenserar orenhe- ten och till följd därav kan dislokationer och staplingsfel alstras i det epitaxiella skiktet 730. Företrädesvis be- står orenheten av ett eller flera element valda bland kväve, bor och aluminium. Därvid detta fall är det möjligt att låta det epitaxiella skiktet 730 bli en halvledare av p-typ eller n-typ, så att SiC-skivan 4 med det epitaxiella skiktet 730 kan användas för en halvledarlcrets/-anordning såsom en diod.

Enligt förfarandet i den fjärde utföringsfonnen är det möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epi- taxiellt skikt med hög kvalitet, som innefattar ett relativt litet antal rnikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel, och ett förfarande för att fiamställa SiC-skivan. SiC-skivan med epitaxiellt skikt är i hög grad gynnsam som material för exempelvis effektkretsar/-anordningar av nästa generation.

I exemplet på förfarandet utförs det följ ande odlingssteget endast en gång, dvs N = 2. Emellertid kan det utföras upprepade gånger på följande sätt. En odlad kristall 20 av det andra steget bildas genom att an- vända ett { l 1-20} -plan hos en odlad kristall 10 av det första steget som en andra odlingsyta 25 i ett första föl- jande odlingssteg. Sedan blottläggs ett {1-l00}-plan, som har en lutning av 90° i förhållande till den andra odlingsytan 25 och ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen 20 av det andra steget, som en tredje i ett tredje odlingssteg. Härnäst bildas en odlad kristall av det tredje steget genom att odla en enkristall SiC på 15 20 25 30 35 523 917 14 den tredje odlingsytan. På liknande sätt kan det följande odlingssteget utföras upprepade gånger utgående från den odlade kristallen i det tredje steget med i följd ett fjärde odlingssteg, ett femte odlingssteg, ..., fiam till ett (N-1):te steg. När antalet föfiande odlingssteg ökas, minskar den så kallade dislokationsdensiteten hos en framställd odlad kristall exponentiellt.

Femte utföringsforrn Såsom visas i fig. 8, 9 - 1 1, bildas en SiC-skiva med epitaxiellt skikt i en femte utföringsforrn. Vid framstälhringsförfarandet i den femte utföringsfonnen bildas liksom i den fjärde utförirrgsforrnen ett ämne av en enkristall av SiC genom att upprepa ett odlingssteg av en enkristall av SiC på en groddkristall av SiC. Se- dan bildas en enkristallskiva av SiC ur ämnet. Slutligen bildas en SiC-skiva med epitaxiellt skikt genom att deponera att epitaxiellt skikt på enkristallskivan av SiC. Närmare bestämt innefattar förfarandet (N +ot) od- lingssteg, därN är ett naturligt tal större än eller lika med 2 och ot är ett naturligt tal. Efter odlingsstegen depo- neras ett epitaxiellt skikt i ett skiktdeponeringssteg. Varje odlingssteg betecknas som ett nzte odlingssteg, där n är ett ordningstal, som går från 1 till (N+ot).

Ett exempel på förfarandet, vid vilket N = 2 och ot = 1, ges i det följande. Såsom visas i fig. 9, bildas i ett första odlingssteg, dvs vid n = 1, en första groddkristall 1 från en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1-1 00}-plan hos den råa enkristallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta 1 5 och en första odlad kristall 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan 1 5 på samma sätt som i den första utföringsformen. Sedan bildas, såsom visas i fig. 9 och 10, i ett första följ ande odlingssteg, som är ett andra odlingssteg, dvs vid n = 2, en andra groddkristall 5 ur den första odlade kristallen 10, så att en andra odlingsyta 55 har en lutning av 45 - 90° i förhållande till den första od- lingsytan 15 och en lutning av 60-90° i förhållande till ett {OOO1 }-plan hos den första odlade kristallen 10. Se- dan bildas en andra odlad kristall 50 genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 55 hos den andra groddkristallen 5 på samrna sätt som i den första utföringsforrnen.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 10 och 1 1, i ett andra följande odlingssteg, som är ett tredje odlingssteg, dvs vid n = 3, en tredje groddkristall 6 ur den andra odlade kristallen 50, så att en tredje odlingsyta 65 får en lutning av 0 - 45° i förhållande till den andra odlingsytan 55 och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {OOO1 }-plan hos den andra odlade krisallen 50. Här-näst bildas en tredje odlad kristall 60 genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 55 hos den andra groddkristallen 5. Sedan bildas, såsom visas i fig. 8 och l 1, i ett skiktdeponeringssteg, en enkristallskiva 73 av SiC med blottlagd yta 735 för skiktdeponering ur den tredje odlade kristallen 60 och ett epitaxiellt skikt 730 deponeras påytan 735 för anbringande av skikt hos enkristallskivan 73 av SiC.

Exemplet på förfarandet skall nu beskrivas i detalj. Först bildas en enkristall av SiC med hjälp av en sublirnerings-/utfällnirrgsmetod Enkristallen av SiC sågas, så att ett {1-100}-plan hos enkristallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta 15, och en första groddkristall 1, som har en tjocklek av 3 mm, bildas på samma sätt som i den första utföringsforrnen. En första odlad laistall 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första groddkristallen 1 med användning av pulver av rått SiC-material på samma sätt som i den första utföringsforrnen.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 9 och 10, en andra groddkristall 5 på samma sätt som i den första utfö- ringsformen, så att en andra odlingsyta 55 är ett { 1 l-20} -plan, som har en lutning av 90° iförhållande till den 10 20 25 30 35 523 917 15 första odlingsytan 50 och ett {000l }-plan hos den första odlade kristallen 10. Sedan odlas en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 55 på samma sätt som den första odlade kristallen 10 för att bilda en andra odlad kristall 50. Den andra odlade kristallen 50 bildas, så att den får ungefär halva längden hos den första odlade kristallen 10.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 10 och 1 1, en tredje groddkristall ur den andra odlade lflistallen 50 på sarnma sätt som de första och andra groddkristallema 1, 5, så att en tredje odlingsyta 65 får en lutning av y grader i förhållande till den andra odlingsytan 55 och en lutning av 90° i förhållande till ett {000l }-plan hos den andra odlade kristallen 50. Sedan odlas en enkristall av SiC på den tredje odlingsytan 65 på sarmna sätt som de första och de andra odlade kristallerna 10, 50 för att bilda en tredje odlad kristall 60. Lutningsvinkeln y kan godtyckligt bestämmas i ett ornråde mellan 0 och 45°, och vinkeln y är 0° i den femte utföringsfonnen.

Därefter bildas, såsom visas i fig. 8 och l 1, en enkristallskiva 73 av SiC genom att såga den tredje odlade kristallen 60, så att ett plan med en lutning av z grader i förhållande till ett {000l }-plan hos den tredje odlade kristallen 60 blottläggs som en yta 735 för skiktdeponering. Sedan deponeras ett epitaxiellt skikt 730 påytan 735 för skiktdeponering hos enkristallskivan 73 av SiC på samma sätt som i den fjärde utföringsformen för att bilda en SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt. Förskjutningsvinkeln z är 5° i den femte utföringsfonnen.

Densiteten hos defekter, som finns i det epitaxiella skiktet 730 hos SiC-skivan 4, mättes på samma sätt som i den första utföringsfonnen. Det visade sig, att det epitaxiella skiktet 730, som har fiamställts iden fem- te utföringsformen, har ett litet antal etsningshål, vilka motsvarar dislokationer, liksom i den SiC-skiva, som har fiamställts i den forsta utföringsfonnen. Enligt framställningsförfarandet i den femte utföringsforrnen är det också möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal dis- lokatíoner och defekter.

I det andra följande odlingssteget har den tredje odlingsytan 65 en lutning av 0° i förhållande till den andra odlingsytan 55, dvs är parallell med den andra odlingsytan 5 5 , och har en lutning av 90° i förhållande till {000l }-planet hos den andra odlade kristallen 5 0. Därför finns det inget behov av att göra den andra odla- de kristallen 50 relativt lång, varför det är möjligt att fiamställa den tredje groddkristallen 6 på relativt kort tid och till låga kostnader. Till följd härav är det möjligt att minska tiden och kostnaden för att fiamställa SiC-ski- van 4 med epitaxiellt skikt.

Vid exempel på förfarandet utförs de första och andra följande odlingsstegen endast en gång, dvs N = 2 och or = 1 . Dessa steg kan dock utföras upprepade gånger. Om det första följande odlingssteget utförs uppre- pade gånger, minskar den så kallade dislokationsdensiteten i en fiamställd odlad kristall exponentiellt liksom i det följande odlingssteget i den fjärde utföringsfonnen. Om dislokationsdensiteten har minskat tillräckligt i det första följande odlingssteget, erhålls en groddkristall med ytterst låg dislokationstätliet med användning av en sådan liten vinkel som y i det andra följande odlingssteget.

Sjätte utföringsfonn I en sjätte utföringsforrn fiarrrställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt med användning av ett { 1-100}- plan som yta för skiktdeponering. En andra odlad kristall 20 bildas på sarnma sätt som i den första utförings- fonnen. En enkristallskiva 73 av SiC, i vilken ett { 1 -1 00} -plan är blottlagt som yta 735 för skiktdeponering, bildas genom att såga den andra odlade kristallen 20 på samma sätt som i den fjärde utföringsfonnen. Ytan 735 för skiktdeponering hos errkristallskivan 73 av SiC behandlas med sammaytbehandlingar som i den fjär- 15 20 25 30 35 523 917 16 de utföringsfonnen. En SiC-skiva med epitaxiellt skikt bildas genom att deponera ett epitaxiellt skikt 730 på ytan 735 för en skiktdeponering hos enkristallskivan 73 av SiC med användning av CVD-förfarandet. I den sjätte utföringsforrnen är det möjligt att tillhandahålla SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett rela- tivt litet antal dislokationer och defekter.

Sjunde utföringsfonn I en sj unde utföringsfonn fiamställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt med användning av ett { 1 1-20}- plan som yta för skiktdeponering. En andra odlad kristall 20 framställs på samma sätt som i den första utfö- ringsfonnen. En enkristallskiva 73 av SiC, i vilken ett { l 1 -20} -plan är blottlagt som yta 735 för skiktdepone- ring, bildas från den andra odlade kristallen 20 genom sågning på samma sätt som i den fjärde utföringsfor- men. Ytan 735 för skiktdeponering hos enkristallskivan 73 av SiC behandlas med sarnrnaytbehandlingar som i den fjärde utföringsfonnen. En SiC-skiva med epitaxiellt skikt bildas genom att deponera ett epitaxiellt skikt 730 på ytan 735 för skiktdeponering hos enkristallskivan 73 av SiC med användning av CVD-förfarandet. I denna utföringsforrn är det också möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal dislokationer och defekter. Åttonde utföringsfonn I en åttonde utföringsforrn frarnställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt med hjälp av fysikalisk ångepi- taxi (PVE). En enkristallskiva 73 av SiC bildas av en andra odlad kristall 20, så att ett plan med en lutning av 5° i förhållande till ett {000l }-plan hos den andra odlade kristallen 20 blottläggs som yta 735 för skiktdepo- nering på sarrnna sätt som i den fjärde utföringsformen. Ytan 73 5 för skiktdeponering behandlas med samma ytbehandlingar som i den fjärde utföringsfonnen. En SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt bildas genom att depo- nera ett epitaxiellt skikt 730 på ytan 735 för skiktdeponering hos enkristallskivan 73 av SiC med användning av PVE-förfarandet.

Närmare bestämt placeras enkristallskivan 73 av SiC och en platta gjord av höggxadigt rent polykristal- lin SiC i en grafitdegel belagd med TaC, så att de ligger mittemot varandra, och degeln upphettas till omkring l800°C i inert atmosfär av lågt tryck med användning av Ar-gas med ett tryck av 100 Pa. Samtidigt används en temperaturgradient av 5 - 10°C/cm, så att temperaturen i enkristallskivan av SiC är lägre än temperaturen hos plattan gjord av höggradigt rent polykristallin SiC. I den åttonde utföringsforrnen är det också möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som irmefattar ett relativt litet antal dislokationer och defek- ter.

Nionde utföringsfonn I en nionde utföringsforrn framställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt med användning av flytande- fasepitaxi (LPE). En enkristallskiva 73 av SiC bildas ur en andra odlad kristall 20, så att ett plan med en lut- ning av 5° i förhållande till ett {000l }-plan hos den andra odlade ldistallen 20 blottläggs som yta 735 för skiktdeponering på samma sätt som i den fjärde utföringsformen. Ytan 735 för skiktdeponering behandlas med samma ytbehandlingar som i den fjärde utföiingsfonnen. En SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt bildas ge- nom att deponera ett epitaxiellt skikt 730 på ytan 735 för skiktdeponering hos enkristallskivan 73 med an- vändning av LPE-förfarandet. Nännare bestämt fastgörs enkristallskivan 73 av SiC vid bottnen av en degel av höggradigt ren grafit, som innefattar orenheter mindre än 1 ppm. Sedan packas höggradigt rent Si-pulver, som innefattar orenheter mindre än 10 ppb, i degeln, och degeln upphettas till l800°C i inert atmosfär av högt 10 15 20 25 30 35 523 917 17 tryck med användning av Ar-gas med ett tryck av 1,0 MPa. I den nionde utföringsformen är det också möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal dislokationer och de- fekter.

Tionde utföringsform I en tionde utföringsform en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som i det epitaxiella skiktet in- nefattar kväve som orenhet. En enkristallskiva 73 av SiC bildas ur en andra odlad kristall 20, så att ett {0001}-plan hos den andra odlade kristallen 20 blottläggs som yta 735 för skiktdeponering på samma sätt som i den fjärde utföringsformen. Ytan 735 för skiktdeponering behandlas med samma ytbehandlingar som i den fjärde utföringsformen. Sedan införs i ett skiktdeponeringssteg Nz-gas med en flödeshastighet av 0,5 rr1l/min (0,5 sccm), under det att ett epitaxiellt skikt 730 deponeras med hjälp av CVD-fórfarandet på samma sätt som i den fjärde utföringsformen. På detta sätt fiamställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt 73 0, som in- nehåller kväve som orenhet. Koncentrationen av den orenhet, som är innehållen i det epitaxiella skiktet 73 0, är 1,5- 10l6/cm3 - 1 -10l8/cm3 . I den tionde utföringsforrnen är det också möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal dislokationer och defekter.

Elfte utföringsform I en elfte utföringsform fiarnställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innehåller aluminium som orenhet i det epitaxiella skiktet. En enkristallskiva 73 av SiC bildas ur en andra odlad kristall 20, så att ett {0001 }-plan hos den andra odlade kristallen 20 blottläggs som yta 735 för skiktdeponering på samma sätt som i den fjärde utföringsformen. Ytan 735 för skiktdeponering behandlas med samma ytbehandlingar som i den fjärde utföringsformen. Sedan införs i ett skiktdeponeringssteg (CH3)3Al-gas med en flödeshastighet av 0,01 ml/min (0,01 sccm), under det att ett epitaxiellt skikt 730 deponeras med hjälp av CVD-förfarandet på sarnma sätt som i den fjärde utföringsformen. Koncentrationen av den orenhet som är innehållen i det epitaxi- ella skiktet 730, är l-l018/cm3 - 2- 1 0l8/cm3. På detta sätt fiamställs en SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt 730, som innehåller aluminium som orenhet. I den elfte utföringsformen är det också möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal dislokationer och defekter.

Tolfte utföringsform I en tolfte utfóringsfonn fiamställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innehåller bor som orenhet i det epitaxiella skiktet. En enkristallskiva 73 SiC bildas ur en andra odlad kristall 20, så att ett {0001 }-plan hos den andra odlade kristallen 20 blottläggs som skiktdeponeringsyta 735 på samma sätt som i den fjärde utfö- ringsfonnen. Ytan 735 för skiktdeponering behandlas med samma ytbehandling som i den fjärde utförings- formen. Sedan införs i skiktdeponeringssteget B2I-I4-gas med en flödeshastighet av 0,001 ml/min (0,001 sccm), under det att ett epitaxiellt skikt deponeras med hjälp av CVD-förfarandet på samma sätt som i den fjärde utföringsformen. Koncentrationen av den orenhet, som är innehållen i det epitaxiella skiktet 73 0, är 2-1018/01113 - 3- 1018M11? På dens san fismstäils en Sic-skiva med epitaxiellt skikt 730, som imehållef bor som orenhet. I denna utföringsfonn är det också möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med epitaxiellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal dislokationer och defekter.

Trettonde utföringsfonn I en trettonde utföringsform tillverkas en diod med Schottlq-barriär med användning av en SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt 730 enligt den fjärde utföringsformen. En SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt 730 fiam- 10 15 20 25 30 35 523 917 rs ställs på samma sätt som i den fjärde utföringsfonnen. Sedan fiamställs en diod med Schottky-barriär med an- vändning av SiC-skivan 4. Närmare bestämt deponeras Ni genom förångning och värmebehandling vid 900°C i vakuurnatrnosfår för att bilda en elektrod med ohmsk kontakt. Sedan bildas ytterligare en elektrod ge- nom förångning för att bilda en Schottky-övergång. Ström-spånningskarakteristikani bakåt- och fiamåtrikt- ning hos dioder med Schottky-barriär uppmåttes. Resultaten visas i fig. 12 och 13. Fig. 12 och 13 visar ström- spänningskarakteristikan i bakåt- respektive framåtrikmirrganra. Såsom visas i fig. 12, är strömmen IR i bakåt- riktningen, som är läckströmmen i bakåtriktrringen hos dioder med Schottky-barriär, så liten som 10% A/cm'2 eller mindre vid en backspänning VR mindre än 1 00 V. Å andra sidan stiger, såsom visas i fig. 13, fiamström- men Ip brant, dvs PÅ-resistansen är ytterst låg. Således möjliggör SiC-skivan 4 med epitaxiellt skikt 730 att en elektronisk krets/anordning med hög kvalitet tillhandahålls.

Fjortonde utföríngsform Såsom visas i fig. 14 - 1 8, bildas en renad enkristall av SiC i en fjortonde utföringsforrn. Förfarandet för att bilda den renade kristallen av SiC innefattar N odlingssteg och varje odlingssteg betecknas med ett ord- ningstal, som går från 1 till N. Iden fjortonde utföringsformen definieras en lutningsriktning hos en odlingsyta som riktningen hos en vektor, som erhålls genom att projicera nonnalvektorn för odlingsytan på ett { 0001 }- plan hos en odlad kristall, hos vilken odlingsytan är blottlagd.

Ett exempel på förfarandet, i vilket N = 2, ges i det följande. Såsom visas i fig. 14, bildas i ett första od- lingssteg, dvs vid n = 1, en första groddkristall 1 ur en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en lutning av ot grader i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den råa errkristallen av SiC och en första lutningsriktrrirrg 153 pa- rallell med en <1 1-20>-riktning hos den råa enkristallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta, och en första odlad kristall 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan 15, såsom visas i fig. 1 5.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 16 och 17, i ett följande odlingssteg, dvs vid n = 2, en andra groddkris- tall 2 ur den första odlade kristallen 10, så att en andra odlingsyta 25 har en andra lutningsriktrring 253, som är parallell med en <1 -1 00>-riktnin , som är den riktning, som erhålls genom att med ß grader rotera den första lutningsriktrringen 1 53 parallell med en <1 l-20>-riktning kring en <0001>-riktning som rotationsaxel i den första odlade kristallen 1 0, och har en lutning av y grader i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den första odla- de kristallen 10. Sedan bildas, såsom visas i fig. 18, den andra odlade kristallen 20 genom att odla en enkris- tall av SiC på den andra odlingsytan 25 hos den andra groddkristallen 2.

Exemplet på förfarandet skall nu beskrivas i detalj. Först bildas en rå enkristall av SiC med lrjälp av ett sublirnerings-/utfallriingsförfarande Såsom visas i fig. 14, sågas den råa enkristallen av SiC, så att ett plan med en lutning av 60°, dvs ot = 60, i förhållande till ett {000l }-plan hos den råa enkristallen SiC och en första lutningsrilcming 153 parallell med en <1 l-20>-riktning hos den råa enkristallen av SiC blottlåggs som en första odlingsyta 15. Den första odlingsytan 15 behandlas och poleras. rengörs den första odlingsytan 15 på kernisk väg för att avlägsna främmande föremål och vid behandlingen skadade skikt orsakade av såg- ningen och poleringen avlägsnas med hjälp av RIE och offeroxidering för att fiamställa en första groddkristall 1, som har en tjocklek av 2 mm.

Därefter bildas en första odlad kristall 10 med hjälp av en subljrnerings-/utfällningsmetod på samma sätt som i den första utföringsforrnen. Såsom visas i fig. 15, finns det många dislokationer 105, vilka har en 15 20 25 30 35 523 917 19 Burger-vektor parallell med eller vinkelrät mot en <0001>-riktning hos den första odlade kristallen 10, i den första odlade kristallen 10. Dislokationema 105 alstras av defekter, som är blottlagda på den första odlings- ytan 15 hos den första groddkristallen 1. Nästan alla dislokationer 105 är parallella med den första lutnings- riktningen 153.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 16 och 17, den andra groddkristallen 2 på samma sätt som den första groddkristallen 1, så att en andra odlingsyta 25 har en andra lutningsriktrring 253, som är parallell med en <1 -100>-riktning, vilken är den riktning, som definierats genom att vrida den första lutningsriktrringen 143 parallell med en <11-20>-riktning med 90°, dvs ß = 90, kring <000l>-riktrringen som rotationsaxel i den första odlade kristallen 10, och har en lutning av 60°, dvs y = 60, i förhållande till ett {000l }-plan hos den första odlade kristallen 10. Den andra groddkristallen 2 behandlas, så att den får en tjocklek av 2 mm.

Därefter bildas en andra odlad kristall 20 med hjälp av en sublirnerings-/utfállningsmetod på samma sätt som i den första utföringsforrnen. Den andra odlade kristallen 20 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 25, på vilken ett relativt litet antal defekter ligger blottade. Härigenom innefattar den andra odlade kristallen 20 också ett relativt litet antal dislokationer och defekter. Densíteten uppmättes av de defekter, som är innehållna i en enkristall av SiC, vilken har bildats enligt exemplet på förfarandet. Ett c- planssubstrat framställt ur enkristallen av SiC etsades med smält KOH och antalet etsningshål räknades, som har alstrats genom etsningen. Det visade sig, att antalet hål, vilka motsvarade dislokationer, var så litet som 5-102 - 1-1o3/cm2.

I det första odlingssteget i exemplet på förfarandet bildas den första groddkristallen 1, så att ett plan med en lutning av 60° i förhållande till ett {000l }-plan blottläggs som den första odlingsytan 15 och den förs- ta odlade kristallen 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan 15 hos den första groddkristallen 1 . På grund härav finns många dislokationer 105, som har ärvts från den första odlingsytan 15, i den första odlade lcristallen 10. Det är dock möjligt att orientera de flesta dislokationerna 105, så att de är pa- rallella med den första lutningsriktrringen 153, vilken är riktningen för den vektor, som defirrieras genom att projicera normalvektom 151 för den första odlingsytan 15 på { 0001 }-planet.

I det andra odlingssteget bildas den andra groddkristallen 2 på samma sätt som den första groddkristal- len 1, så att den andra odlingsytan 25 har den andra lutningsriktrrirrgen 253 och har en lutning av 60° i förhål- lande till { 0001 }-planet hos den första odlade kristallen 10. Därför blottläggs, när den andra odlingsytan 25 blottläggs i den första odlade kristallen 10, ett relativt litet antal dislokationer 105 på den andra odlingsytan 25 . Såsom ovan beskrivits är skälet härtill, att de flesta dislokationer 1 05 i den första odlade kristallerna är pa- rallella med den första lutningsriktriingen 15 3, så att sannolikheten för att dislokationerna 105 blottläggs på den andra odlingsytan 25 minskas.

Den andra odlade kristallen 20 bildas som en slutlig errkristall av SiC genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 25 hos den andra groddkristallen 2, såsom visas i fig. 18. Såsom ovan beskri- vits, blottläggs ett relativt litet antal dislokationer och defekter på den andra odlingsytan 25, så att den andra odlade kristallen 20 har ett relativt litet antal dislokationer och defekter.

I exemplet på förfarandet avlägsnas främmande föremål och vid behandlingen skadade skikt, innan varje enkristall av SiC bildas på den första odlingsytan 15 och den andra odlingsytan 25. Det är härigenom möjligt att förhindra, att dislokationer, som annars skulle förorsakas av de främmande föremålen och de vid 10 15 20 25 30 35 523 917 20 behandlingen skadade skikten, alstras i de båda odlade kristallerna 10, 20. Båda groddkristallerria l, 2 har en tjocklek av 1 mm eller mer. När därför de odlade kristallema 1 0, 20 bildas med hjälp av sublimeririgs-/utfåll- ningsmetoden, är det möjligt att förhindra dislokationer och defekter, som alstras i de odlade kristallerna 10, 20 beroende på spänningar, vilka förorsakas av skillnaden vad gäller värmeutvidgning mellan de båda grodd- kristallerna l, 2 och ett lock, som är i kontakt med groddkristallema 1, 2, såsom visas i fig. 5.

Enligt den fjortonde utföringsfonnen är det möjligt att tillhandahålla en enkristall av SiC med hög kva- litet, som innefattar ett relativt litet antal defekter och dislokationer, och ett förfarande för att framställa enkris- tallen av SiC.

F emtonde utföringsfonn En femtonde utföringsforrn är densamma som exemplet på förfarandet i den fjortonde utföringsfonnen med undantag av att en enkristall av SiC fiamställs med lumingsvinkeln y ändrad från 60° till 90° i det andra odlingssteget i den fjortonde utföringsfonnen. Först fiamställs en rå enkristall av SiC på samma sätt som i den fjortonde utföringsfonnen. En första groddkristall 1, som har en tjocklek av 2 mm, bildas ur den råa enkristal- len SiC på samma sätt som i den fjortonde utföringsfonnen. En första odlad kristall 10 bildas på samma sätt som i den fjortonde utföringsfonnen.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 16 och 17, en andra groddkristall 2 på samma sätt som den första groddkristallen 1, så att en andra odlingsyta 25 har en andra lutningsriktning 253, som är parallell med en <1 -1 00>-riktriing, vilken är den riktning, som definieras genom att med 90° vrida en första lutningsriktriing 153 parallell med en <1 1-20>-riktning kring en <0001>-rik1nirig som rotationsaxel i den första odlade laistal- len 10, och har en lutning av 90° i förhållande till ett {000l }-plan hos den första odlade kristallen 10. Sedan bildas en andra odlad kristall 20 genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 25 hos den and- ra groddkristallen 2, såsom visas i fig. 18.

I den femtonde utföringsfonnen tillhandahålls också en enkristall av SiC med hög kvalitet med ett rela- tivt litet antal defekter och dislokationer, Sextonde utföringsforrn En sextonde utföringsforrn är densamma som exemplet på förfarandet i den fjortonde utföringsfonnen med undantag av att en renad enkristall av SiC framställs med lutningsvinldarna ot och y ändrade fiån 60° till 90° i de första och andra odlingsstegen i den fjortonde utföringsfonnen. Först framställs en rå enkristall av SiC på samma sätt som i den fjortonde utföringsfonnen. Sedan sågas den råa enkristallen av SiC, så att ett plan med en lutning av 90° i förhållande till ett {0OO1 }-plan hos den råa enkristallen av SiC och en första lut- ningsriktning 153 parallell med en <1 l-20>-riktriing hos den råa enkristallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta 15. Den första odlingsytan 15 behandlas och poleras. rengörs på samma sätt som i den fjortonde utföringsfonnen den första odlingsytan 1 5 på kemisk väg för att avlägsna främmande föremål och de vid behandlingen skadade skikten beroende på sågningen och poleringen avlägsnas med hjälp av RIE och offeroxidering för att fiarnställa den första groddkristallen 1, som har en tjocklek av 2 mm. Sedan bildas en första odlad kristall 10 på samma sätt som i den fjortonde utföringsfonnen.

Sedan bildas, såsom visas i fig. 16 och 17, en andra groddkristall 2 på samma sätt som den första groddkristallen 1, så att en andra odlingsyta 25 har en andra lutningsrikmirig 253, som är parallell med en <1 -100>-riktnin , vilken är den riktning, som definieras genom att med 90° vrida en första lutningsriktriing 10 15 20 25 30 35 523 917 21 1 53 parallell med en <1 l-20>-riktning kring en <0001>-riktning som rotationsaxel i den första odlade lcristal- len 10, och har en lutning av 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den första odlade kristallen 10. Sedan bildas en andra odlad kristall 20 genom att odla en enkristall av SiC på den andra odlingsytan 25 hos den and- ra groddkristallen 2, såsom visas i fig. 18. I den sextonde utförirrgsforrnen tillhandahålls också en enkristall av SiC med hög kvalitet med ett relativt litet antal defekter och dislokationer.

Sj uttonde utföringsforrn En sj uttonde utföringsforrn är densamma som exemplet på förfarandet i den fjortonde utföringsfonnen med undantag av att en slutlig enkristall av SiC framställs genom att upprepa odlingssteget fyra gånger, dvs N = 4. Först fiamställs en rå errkristall av SiC på samma sätt som i den fjortonde utföringsforrnen. Sedan bil- das en första groddkristall 1 ur den råa enkristallen av SiC på samrna sätt som i den fjärde utföringsforrnen, så att ett plan med en lutning av 90° i förhållande till ett {0O01 }-plan hos den råa enkristallen av SiC och en förs- ta lutningsriktning 153 parallell med en <1 1-20>-riktning hos den råa enkristallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta 15. En första odlad kristall 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första od- lingsytan 15 hos den första groddkristallen 1.

Sedan bildas i ett andra odlingssteg, dvs vid n = 2, en andra groddkristall 2 ur den första odlade kristal- len 10 på samma sätt som i den fjortonde utföringsfonnen, så att en andra odlingsyta 25 fåren andra lutnings- riktning 253, som är parallell med en <1 -100>-riktning, vilken är den riktning, som definieras genom att rote- ra den första lutningsriktriingen 153 parallell med en <1 l-20>-riktning med 90° kring en <000l>-riktning som rotationsaxel i den första odlade kristallen 10, och har en lutning av 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den första odlade laistallen 10. Sedan bildas en andra odlad lcristall 20 genom att odla en errkristall av SiC på den andra odlingsytan 25 hos den andra groddkristallen 2.

Sedan bildas i ett tredje odlingssteg, dvs vid n = 3, en tredje groddkristall, som har entjocklek av 2 mm, på samma sätt som den andra groddkristallen 2, så att en tredje odlingsyta har en tredje lutningsriktrring, som är parallell med en <1 1-20>-riktning, vilken är den riktning, som definieras genom att rotera den andra lut- ningsriktrringen 253 parallell med en <1 -1 00>-riktning med 90° kring en <000l >-riktning som rotationsaxel i den andra odlade kristallen 20, och har en lutning av 3° i förhållande till ett {0O01 }-plan hos den andra odlade kristallen 20. Sedan bildas en tredje odlad kristall genom att odla en enkristall av SiC på den tredje odlings- ytan hos den tredje groddkristallen på samma sätt som den första och andra odlade kristallen. Den tredje odla- de kristallen innefattar ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, dislokationer, etc.

Sedan bildas, i ett fjärde odlingssteg, dvs vid n = 4, en fjärde groddkristall, som har en tjocklek av 2 mm, på sarnma sätt som den tredje groddkristallerr, så att en fjärde odlingsyta haren fjärde lutrringsriktriirrg, som är parallell med en <1 - 1 00>-riktning, vilken är den riktning, som definieras genom att rotera den tredje lutningsriktrring parallell med en <1 l-20>-rikming med 90° kring en -riktnirrg som rotationsaxel i den tredje odlade kristallen, och har en lutning av 3° i förhållande till ett {00Ol }-plan hos den tredje odlade kris- tallen. Sedan bildas en fjärde odlad kristall genom att odla en enkristall av SiC på den fjärde odlingsytan hos den fjärde groddkristallen på samma sätt som den första, andra och tredje groddkristallen. Den fjärde grodd- kristallen innefattar ett relativt litet antal rnikrorörsdefekter, dislokationer, etc.

Adertonde utföringsform I en adertonde utföringsforrn frarnställs en SiC-skiva med epitaxiellt skikt med användning av en en- 10 20 25 30 35 523 917 22 kristall av SiC enligt den sextonde utföringsfonnen.

Först fiamställs en enkristall 20 av SiC med hög kvalitet, som tillhandahålls enligt den sextonde utfö- ringsforrnen. Tre typer av enkristallskivor av SiC bildas ur enkristallen 20 av SiC. De respektive skivorna har en yta med en lutning av 5° i förhållande till ett {0001 }-plan i en <1 1-20>-riktning, en yta parallell med ett { 1-100}-plan och en yta parallell med ett { l 1-20} -plan som blottlagd yta 735 för skiktdeponering. De blott- lagda ytorna 73 5 för skiktdeponering hos errkristallsldvorrra av SiC behandlas med ytbehandlingar såsom be- arbetning, polering, kemisk rengöring, RIE och offeroxidering på samma sätt som den första groddkristallen i den fjortonde utföringsforrnen.

Såsom visas i fig. 8, bildas SiC-skivan 4 med epitaxiellt skikt genom att deponera ett epitaxiellt skikt 730 på ytan 735 för skiktdeponering med användning av CVD-förfarandet. Närmare bestämt utförs depone- ringen, under det att SiH4-gas och CgHg-gas, som är råmaterialgaser, och Hg-gas, som är en bärargas, införs i ett reaktionsrör med 5 ml/min, 5 ml/min respektive 10 1/min och under det att temperaturen hos den hållare, som fasthåller SiC-skivoma, och atmosfärstrycket hålls vid l550°C respektive 10 kPa. Densiteten för defekter såsom rnilaorörsdefekter, dislokationer och inneslutningar är relativt liten i det epitaxiella skiktet 730, varige- nom en SiC-skiva 4 med hög kvalitet med epitaxiellt skikt kan tillhandahållas.

Vid förfarandet i den fiortonde utföringsforrnen i det första odlingssteget, dvs vid n = 1, bildas den förs- ta groddkrisallen 1, så att ett plan med en lutning av 1 - 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan blottläggs som den första odlingsytan I 5, och den första kristallen 10 bildas genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan 15. Därigenom kan många dislokationer finnas i den första odlade kristallen 10. Ursprunget till dislokationerna är huvudsakligen defekter, som ligger blottade på den första odlingsytan 15. I det första od- lingssteget är det dock möjligt att orientera riktningarna för de flesta dislokationer, så att dessa är parallella med den första lutningsriktnirrgen 151.

Sedan bildas i det följande odlingssteget, dvs vid n = 2, ..., N, en n:te groddkristall ur en (n-1):te odlad kristall, så att en n:te odlingsyta har en n:te lutningsriktrririg, som pekar i den riktning, vilken erhålls genom att rotera en (n-1):te lutningsriktning med 30 - 150° kring en <000l>-riktning som rotationsaxel och så att den n:te odlingsytan har en lutning av 1-90° i förhållande till ett {0001 }-plan. Sedan bildas en n:te odlad kristall genom att odla en kristall av SiC på den n:te odlingsytan hos den n:te groddkristallen. Därigenom är disloka- tioner, som finns i den (n-1):te odlade kristallen, knappast blottlagda på den n:te odlingsytan. Skälet är, att de flesta dislokationer i den (n-1):te odlade kristallen är parallella med den (n- 1 ):te l en, så att san- nolikheten att dislokationema blottläggs på den n:te odlingsytan minskas. Härigenom ärver den n:te odlade kristallen ett relativt litet antal dislokationer fiån den n:te odlingsytan, dvs endast ett relativt litet antal defekter finns i den n:te odlade kristallen. Det följ ande odlingssteget kan utföras endast en gång, dvs N = 2 eller uppre- pade gånger. Liksom i den sj uttonde utföringsfonnen minskar, allteftersom antalet följ ande odlingssteg ökar, den så kallade dislokationstätheten hos en fiamställd odlad kristall exponentiellt.

Enligt förfarandet i den fjortonde utföringsforrnen är det möjligt att tillhandahålla en enkristall av SiC med hög kvalitet, som innefattar ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel, och att tillhandahålla ett förfarande för att tillverka en sådan enkristall av SiC. Dessutom är det enligt den adertonde utföringsformen möjligt att tillhandahålla en SiC-skiva med hög kvalitet med epitax- iellt skikt, som innefattar ett relativt litet antal rnikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och 10 20 25 30 35 523 917 23 staplingsfel, och att tillhandahålla ett förfarande för att fiamställa en sådan SiC-skiva.

Såsom ovan beskrivits innefattar en enkristall av SiC som framställts med användning av förfarandeti den fjortonde utföringsfonnen, ett relativt litet antal mikrorörsdefekter, skruvdislokationer, kantdislokationer och staplingsfel. Härigenom blottläggs ett relativt litet antal defekter och dislokationer på ytan för skiktdepo- nering hos en enkristallskiva av SiC, som bildas ur enkristallen av SiC, så att det epitaxiella skikt, som bildas på enkristallskivan av SiC, också innefattar ett relativt litet antal defekter och dislokationer. Därför är en elekt- ronisk krets/anordning baserad på SiC, i vilken en SiC-skiva innefattande enkristallskivan av SiC och det epi- taxiella skiktet används, utmärkt vad beträffar att PÅ-resistansen är relativt låg och att läckströmmen är rela- tivt liten.

Vid förfarandet i den fjortonde utföringsforrnen har den första odlingsytan 15 en lutning av 1 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan i det första odlingssteget. Om lutningen är mindre än l°, är lutningen så liten, att den första odlade kristallen väsentligen blir en så kallad c-plansodlad kristall och mikrorörsdefekter, skruv- dislokationer, kantdislokationer, staplingsfel, etc. alstras med hög täthet. Dessutom pekar den n:te lutnings- riktningen i den riktning, som definieras genom att rotera den (n- l):te lutningsrilctrlingen med 30 - 150° kring en <0001 >-riktning som rotationsaxel i det följande odlingssteget. Om rotationsvinkeln är mindre än 30°, blir sannolikheten, att dislokationer ingående i den n:te odlade kristallen skall blottläggas på den n:te odlingsytan, så stor, att di slokationer ingående i den n:te odlade kristallen knappast minskas, även om det följande odlings- steget utförs upprepade gånger. Därför är rotationsvinkeln företrädesvis 60° eller större. Detsamma gäller, när rotationsvinkeln är större än 135°, varför rotationsvinkeln företrädesvis är 120° eller mindre.

Vid förfarandet i den fjortonde utföringsforrnen föredras vidare, att den n:te lutningsrilctriirrgen pekari den riktning, som definieras genom att rotera den (n- 1 ):te lutningsriktrringen med 90° kring en <000l>-rikt- ning som rotationsaxel i ett eller flera följande odlingssteg. Därigenom blir sannolikheten, att dislokationer in- gående i den (n-1 ):te odlade lnistallen blottläggs på den n:te odlingsytan så liten, att antalet dislokationer och defekter, vilka alstras i den n:te odlade kristallen minskas, och när antalet följ ande odlingssteg ökas, minskar dislokationsdensiteten i de odlade kristallerna.

Liksom i de fjortonde till adertonde utföringsforrnema föredras, att främmande föremål, vilka häfiar vid alla odlingsytor 1 5, 25 och ytan 735 för skiktdeponering och vid behandlingen skadade skikt, vilka är belägna i ytorna 15, 25, 735, avlägsnas, innan alla enkristaller av SiC bildas på ytoma 15, 25, 735. På detta sätt är det möjligt att förhindra, att dislokationer alstras i alla odlade kristaller 10, 20 och det epitaxiella skiktet 730 på grund av de fiärnrnande föremålen och de vid behandlingen skadade skikten.

Vid förfarandet i den fjortonde utföringsforrnen föredras, att den n:te odlingsytan vid n = 1 , ..., N har en lutning mindre än 70° i förhållande till ett {0001 }-plan. Därigenom finns inget behov av att odla en lång kris- tall, varför kostnaderna kan minskas. Dessutom föredras, att den n:te odlingsytan vid n = 1, ..., N har en lut- ning av 10° eller större i förhållande till {0001 }-planet. Därigenom är det möjligt att effektivare minska före- komsten av genomträngningsdefekter såsom rnikrorörsdefekter, skruvdislokationer och kantdislokationer.

Om lutningen är mindre än 1 0°, kan genomträngningsdefekter alstras med hög täthet. Dessutom föredras i än högre grad, att den N:te odlingsytan vid n = N har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till {0001 }-pla- net. Därigenom odlas den slutliga enkristallen av SiC väsentligen i riktningen för odling på ett c-plan och blir en så kallad c-plansodlad kristall, som för närvarande används i hög utsträckning för att fiamställa elektronis- 10 15 20 25 30 35 523 917 24 ka kretsar/anordningar baserade på SiC. Det är sålunda möjligt att framställa en enkristall av SiC, som är gynnsam för att tillverka elektroniska kretsar/anordningar baserade på SiC.

Vid förfarandet i den fjortonde utföringsfonnen föredras, att en n:te odlingsyta har en lutning mellan 60 och 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan i åtminstone ett odlingssteg utom i det Nzte odlingssteget, vid vilket n = N. Därigenom är det möjligt att mer effektivt minska förekomsten av dislokationer i laistallen. När all- mänt en kristall odlas på en odlingsyta, som har en lutning av 1 - 90° i förhållande till ett {00Ol }-plan, tende- rar riktningama för de dislokationer, som alstras i en odlad kristall, att bli väsentligen parallella med lutnings- riktningen. När lutningen för en odlingsyta är större än 60° i förhållande till ett {00Ol }-plan, är nästan alla dis- lokationer orienterade väsentligen i lutningsriktningen. Genom att sätta lutningen för en odlingsyta till mellan 60 och 90° i förhållande till ett {00Ol }-plan är det därför möjligt att orientera nästan alla dislokationer väsent- ligen i lutningsrildrrirrgen och det blir enklare att förhindra, att dislokationerna blottläggs på odlingsytan hos en groddkristall, som bildas i nästa steg. När lutningen hos en odlingsyta är mindre än 60° i förhållande till ett {00Ol }-plan, blottläggs i motsats härtill dislokationer, som inte är parallella med lutningsriktrringen på od- lirrgsytan hos en groddkristall, vilken bildas i nästa steg, och dislokationer och defekter kan alstras i en odlad kristall.

Det odlingssteg, vid vilket en odlingsyta har en lutning mellan 60 och 90° i förhållande till ett {00Ol }- plan, kan utföras upprepade gånger. Så fort förekomsten av dislokationer i en kristall har minskat tillräckligt, behövs emellertid inte någon stor lutning i ett senare odlingssteg, och det är möjligt att fiarnställa en loistall med tilhäckli gt hög kvalitet med utmärkt reproducerbarhet genom att använda en lutning så liten som till ex- empel l - 20°. Om dessutom lutningen hos en odlingsyta är liten, finns det inte något behov av att odla en lång kristall i det följande odlingssteget och fianrställningskostrraderrra kan minskas.

Vid förfarandet i den fjortonde utföringsfonnen föredras, att en sublirnerirrgs-/utfällningsmetod an- vänds för att odla en enkristall av SiC på alla groddkristaller. På detta sätt kan tillräcklig odlingshöjd uppnås, så att en enkristall av SiC med stor diameter kan frarnställas och en enkristall av SiC med hög kvalitet kan fiamställas med utmärkt reproducerbarhet och verkningsgrad. Det förfarande, som kan användas för att odla enkristallen av SiC enligt föreliggande uppfinning, är inte begränsad till sublirnerings-/utfällrringsmetoden Varje förfarande kan användas, med vilkets hjälp ett errkristallänrne kan odlas med tillräcklig odlingshöjd.

Exempelvis kan kemisk ångdeponering i ett temperaturområde högre än 2000°C användas, såsom visas i Mater. Sci. Eng. B, vol. 61 - 62 (1999), sid. 113-120.

Vid förfarandet i den fjortonde utföringsformen föredras, att tjockleken hos varje groddkristall är l mm eller mer. Därigenom är det möjligt att förhindra dislokationer och defekter från att alstras i en odlad laistall på grund av spänningar beroende på skillnaden i värmeutvidgning mellan groddkristallen och det verktyg, som fasthåller groddkristallen. Det vill säga det är möjligt att förhindra spänningarna från att förvrida de kris- tallgitter, som bildar groddkristallen, och alstra dislokationer och defekter i en odlad kristall, genom att göra groddkristallen tillräckligt tjock. Särskilt när odlingsytan hos en groddkristall har en ytaA stöne än 500 mmz, behöver dessutom groddkristallen vara mycket tjockare än 1 mm. Den minimala tjockleken tsæd, som erford- ras i det ovan nämnda fallet, ges av ekvationen tmd = Am - 2/1c. I ekvationen är symbolen rr cirkelkonstanten.

I den adertonde utföringsforrnen föredras, att ytan 735 för skiktdeponering är en av en yta, som har en lutning av 0,2 - 20° i förhållande till ett { 0001 }-plan, en yta, som har en lutning av 20° eller mindre i förhål- 10 15 20 25 523 917 25 lande till ett {l-l00}-plan och en yta, som har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {l 1-20}- plan. Därigenom är det möjligt att undertlycka alstrandet av mikrorörsdefekter, skruvdislokationer och kant- dislokationer i det epitaxiella skiktet 730. När ytan 735 för skiktdeponering är en yta, som har en lutning mindre än 0,2° i förhållande till ett {000l }-plan, kan deponeringen av det epitaxiella skiktet 730 bli svår av utföra När en SiC-skiva 4 med epitaxiellt skikt 730 framställs med användning antingen av en yta, som har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {1-100}-plan eller en yta, som har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 1-20} -plan, som yta 735 för skiktdeponering, har en fälteffelcttrarlsistor av typen metall-oxid-halvledare (MOSFET), som framställs med hjälp av SiC-skivan 4 med epitaxiellt skikt 730, ett ytterst minskat antal gränsskiktsnivåer vid gränsytan mellan oxiden och enkristallen av SiC hos SiC-skivan 4, varför SiC-skivan 4 är gynnsam vid framställning av MOSFET-anordningar.

I den adertonde utföringsfonnen används ett förfarande bland CVD, PVD och LPE för att deponera det epitaxiella skiktet 730. Det är därför möjligt att på enkelt sätt styra tjockleken och koncentrationen av orenhe- ter i det epitaxiella skiktet 730. Tjockleken och koncentrationen av orenheter är betydelsefulla design-para- metrar vid fiamställning av anordningar baserade på SiC-skivan 4.

Det är dessutom möjligt att tillåta, att det epitaxiella skiktet 730 innehåller orenheteri en koncentration av 1 -1013 till 1 - l OZO/cm3 . Härvid fungerar orenhetema som donatorer eller acceptorer och SiC-skivan 4 med epitaxiellt skikt 730 kan användas för en halvledarklets/-anordning o dyl. När koncentrationen av orenheter är inindie an 1 - 1 oß/einï kan eiennetenia inte tillhandahålla iilliaekligi med banne, aa an egenskaperna lina an- ordningama baserade på SiC-skivan 4 kan bli ej godtagbara. När koncentrationen av orenhetema är större än 1 -lom/enf, kan a andra sidan aienlieierna kandenaera, den till fisljd naiav kan dialekarienei den ataplingafel alstras i det epitaxiella skiktet 730.

I den adertonde utföringsfonnen innefattar orenhetema ett eller flera element valda bland kväve, bor och aluminium. Det är då möjligt att låta det epitaxiella skiktet 730 bli en halvledare av p-typ eller n-typ, såatt SiC-skivan 4 med epitaxiellt skikt 730 kan användas för en halvledarkrets/-anordning såsom en diod eller en transistor.

Claims (38)

10 20 25 30 35 523 917 26 PATENTKRAV

1. . F örfarande för fiamställnirig av en renad enkristall (30) av SiC innefattande N odlingssteg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 3 och varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går fiån 1 till N, varvid förfarandet innefattar stegen: - att i ett första odlingssteg med n = 1 bilda en första groddkristall (1) ur en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 - l 00} -plan eller ett { l 1-20} -plan hos den råa enkris- tallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta (15), och därefter bilda en första odlad kristall (10) genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan (15), - att i vart och ett av mellanliggande odlingssteg med n = 2, ..., (N -l) bilda en groddkristall (2) av steg n ur en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), så att en n:te odlingsyta (25) har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en (n-l):te odlingsyta (15) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {00Ol }-plan hos den odlade lcristallen (10) av det direkt föregående steget (n- 1 ), och därefter bilda en odlad kristall (20) av steg n genom att odla en enkristall av SiC på den n:te odlingsytan (25), och - att i ett slutligt odlingssteg med n = N bilda en slutlig groddkristall (3) ur en odlad kristall (20) av det direkt föregående steget med n = (N -l), så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 0001 }-plan i den odlade kristallen (20) av det direkt föregåendet steget (N -l) blottläggs som en slutlig od- lingsyta (3 5), och till sist bilda en slutlig enkristall (30) av SiC genom att odla en enkristall av SiC på den slut- liga odlingsytan (35).

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att bilda en kopierad groddkristall genom att såga den slutliga enkristallen av SíC, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {OO0l }-plan hos den slutliga enkristallen SiC blottläggs som en kopierande odlingsyta, och därefter bil- da en kopierad enkristall av SiC genom att odla en enkristall av SiC på den kopierande odlingsytan.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av det ytterligare steget att i ett av de mellanliggande odlingsstegen med n = 2, ..., (N -2) bilda en groddkristall (2) av steg n ur en odlad laistall (10) av det direkt fö- regående steget med (n-l), så att en n:te odlingsyta (25 ) har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {00Ol }-plan hos den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget (n-l).

4. Förfarande enligt något av krav 1 - 3, kännetecknat av det ytterligare steget att med hjälp av termisk etsning eller en etsningsgas etsa på alla ytor (15, 25) hos groddkristallenia (l , 2), innan varje enkristall av SiC i det första odlingssteget och de mellanliggande odlingsstegen odlas, varvid - den termiska etsningen utförs vid respektive odlingstemperatur för de odlade kristallerna (10, 20) eller vid en temperatur inom ett område av i400° omkring respektive odlingstemperatur, och - etsningen med hjälp av etsningsgas utförs genom att införa en etsningsgas i en respektive behållare, som an- vänds för att odla de odlade kristallerna (1 O, 20).

5. F örfarande enligt något av krav 1 - 4, kännetecknat av att en sublirnerings-/utfallningsmetod an- vänds för att odla en av enkristallema av SiC på motsvarande odlingsyta (15, 25, 35).

6. Förfarande enligt något av krav 1 - 4, kännetecknat av att kemisk ångdeponering med användning av en råmaterialgas innehållande kisel och kol används för att odla en av enkristallerna av SiC på motsvaran- de odlingsyta (15, 25, 35).

7. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat av att den slutliga erikristallen (3 0) av SiC fiarriställs, så att 10 20 25 30 35 523 917 27 den har en längd större än 50 mm i en odlingsrilctrting hos enkristallen av SiC, som har odlats på den slutliga odlingsytan (35).

8. Förfarande enligt något av krav 1 - 7, kännetecknat av att en av groddkristallema (1, 2, 3) fram- ställs, så att den får en tjocklek av 1 mm eller mer.

9. Renad enkristall (3 0) av SiC odlad på en slutlig odlingsyta (35) hos en odlad kristall (20) av ett steg med (N - 1 ), där N är ett naturligt tal större än eller lika med 3, vilken slutliga odlingsyta (3 5) är ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 0001 }-plan hos den odlade kristallen (20) av steget med (N -1), - varvid en odlad kristall (20) av vart och av steg med n = 2, ..., (N-1) är odlad på en n:te odlingsyta (25) hos en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n- 1 ), vilken n:te odlingsyta (25) har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en (n-1):te odlingsyta (15) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {O001}-plan hos den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l), och - varvid en odlad kristall (10) av ett första steg med n=1 är odlad på en första odlingsyta (15) hos en rå errkristall (1) av SiC, vilken första odlingsyta (15) är ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {1-100}-plan eller ett {1 1-20}-plan hos den råa enkristallen av SiC.

10. Förfarande för att fiamställa en renad groddkristall (3) av SiC innefattande (N -1) odlingssteg, därN är ett naturligt tal större än eller lika med 3 och varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går från 1 till (N-1), varvid förfarandet innefattar stegen: - att i ett första odlingssteg med n = 1 bilda en första groddkristall (1) ur en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1-100}-plan eller ett { 1 1-20}-plan hos den råaenlflis- tallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta (15) och därefter bilda en första odlad kristall (10) genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan (15), - att i vart och av mellanliggande odlingssteg med n = 2, ..., (N -1) bilda en n:te groddkristall (2) ur en odlad loistall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), så att en n:te odlingsyta (25) har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en (n- 1 ):te odlingsyta (15) och en lutning 60 - 90° i förhållande till ett {000l }-plan hos den od- lade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n- 1 ), och därefter bilda en odlad kristall (20) av steg n genom att odla en errkristall av SiC på den n:te odlingsytan (25), och - att bilda en slutlig groddkristall (3), så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {000l }-plan i en odlad kristall (20) av steget med n = (N -1) blottläggs som slutlig odlingsyta (35).

11. F örfarande enligt krav 10, kännetecknat av det ytterligare steget att etsa alla ytor (15, 25) hos groddkristallema (1, 2) med hjälp av termisk etsning eller en etsningsgas, innan alla enkristaller av SiC har odlats i det första odlingssteget och vart och ett av de mellanliggande odlingsstegen, - varvid den terrniska etsningen utförs vid respektive odlingstemperatur hos de odlade kristallerna(10, 20) el- ler vid en temperatur i ett område av i400°C omkring respektive odlingstemperatur, och - varvid etsning med hjälp av etsningsgas utförs genom att införa en etsningsgas i en respektive behållare, som används för att odla de odlade kristallerna (10, 20).

12. F örfarande enligt krav 1 0 eller 1 1 , kännetecknat av att en sublimeriiigs-/utfállrringsrnetod används för att odla en av enkristallema av SiC på motsvarande odlingsyta.

13. Förfarande enligt något av krav 10 - 12, kännetecknat av att en av gnoddkristallema (1, 2, 3) fram- 10 15 20 25 30 35 523 917 28 ställs, så att den har en tjocklek av 1 mm eller mer.

14. l4. Renad groddkristall (3) av SiC med ett blottlagt odlingsplan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {0001 }-plan och odlad på en slutlig odlingsyta (25) hos en odlad loistall av ett steg med n = (N-1), där N är ett naturligt tal större än eller lika med 3, - varvid en odlad kristall (20) av vart och ett av steg n med n = 2, ..., (N-1) är odlad på en nzte odlingsyta (25) hos en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), vilken n:te odlingsyta (25) har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en (n-l ):te odlingsyta (15) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {0001 }- plan hos den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l), och - varvid en odlad kristall (10) av ett första steg med n=1 är odlad på en första odlingsyta (15) hos en rå en- kristall (1) av SiC, vilken första odlingsyta (15) är ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {1-100}-plan eller ett {l 1-20}-plan hos den råa enkristallen av SiC.

15. Förfarande för att framställa en SiC-skiva (4) med epitaxiellt skikt (730) innefattande N odlings- steg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2 och varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går från 1 till N, varvid förfarandet innefattar stegen: - att i ett första odlingssteg med n = l bilda en första groddkristall (1) ur en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { l -100}-plan eller ett { l 1-20}-plan hos den råaenkris- tallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta (1 5), och därefter bilda en första odlad loistall (10) genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan (15), - att i vart och ett av följande odlingssteg med n = 2, ..., N bilda en groddkristall (2) av steg n ur en odlad kris- tall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), så att en nzte odlingsyta (25) har en lutning av 45 - 90° i för- hållande till en (n-l):te odlingsyta (15) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {O001}-plan hos den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l ), och därefter bilda en groddkristall (20) av steg n genom att odla en erilcristall av SiC på den nzte odlingsytan (25), - att i ett skiktdeponeringssteg bilda en enkristallskiva (73) av SiC ur en odlad kristall (20) av steg N, så att en yta (73 5) för skiktdeponering blottläggs, och därefter bilda ett epitaxiellt skikt (73 0) på ytan (73 5) för skiktde- ponering.

16. Förfarande för att framställa en SiC-skiva (4) med epitaxiellt skikt (730) innefattande (N+ot) od- lingssteg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2 eller större, ot är ett naturligt tal och varje odlings- steg betecknas med ett ordningstal n, som går fiån 1 till (N+ot), varvid förfarandet innefattar stegen: - att i ett första odlingssteg med n = 1 bilda en första groddkristall (1) ur en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1 -100}-plan eller ett { 1 1-20}-plan hos denråa enkris- tallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta (15), och därefter bilda en första odlad laistall (10) genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan ( 15), - att i vart och ett av första följande odlingssteg med n = 2, ..., N bilda en groddkristall (5) av steg n ur en od- lad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), så att en nzte odlingsyta (55) haren lutning av 45 - 90° i förhållande till en (n-l):te odlingsyta (15) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan hos den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l), och därefter bilda en odlad kristall (50) av steg n genom att odla en erikristall av SiC på den nzte odlingsytan (55), - att i vart och ett av andra följande odlingssteg med n = (N+l), ..., (N+ot) bilda en groddkristall (6) av steg n 10 15 20 25 30 35 523 917 29 ur en odlad kristall (5 0) av det direkt föregående steget med (n- 1 ), så att en n:te odlingsyta (65) har en lutning av 0 - 45 ° i förhållande till en (n-1):te odlingsyta (55) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett { 0001 }- plan hos den odlade kristallen (50) av det direkt föregående steget med (n- 1 ), och därefter bilda en odlad kris- tall (60) av steg n genom att odla en enkristall av SiC på den n:te od1ingsytan(65), och - att i ett skiktdeponeringssteg bilda en enkristallskiva (73) av SiC ur en odlad kristall (60) av steg (N+ot), så att en yta (735) för skiktdeponering blottläggs, och därefter bilda ett epitaxiellt skikt (730) på ytan (735) för skiktdeponering.

17. Förfarande enligt lcrav 15 eller 16, kännetecknat av att en sublimerings-/utfallningsrnetod används för att odla en av enkristallerna av SiC på motsvarande odlingsyta

18. F örfarande enligt något av krav 15 - 17, kännetecknat av att en av groddkristallerna (1, 5, 6) bil- das, så att den får en tjocklek av l mm eller mer.

19. Förfarande enligt något av krav 15 - 1 8, kännetecknat av att en yta bland mängden ytor innefattan- de en yta, som har en lutrring av 0,2-20° i förhållande till ett {000l }-plan, en yta, som har en lutning av 20° el- ler mindre i förhållande till ett { 1 -1 0O}-plan, och en yta, som har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {1 1-20}-plan, blottläggs som ytan (730) för skiktdeponering.

20. Förfarande enligt något av krav 15 - 1 9, kännetecknat av att i skiktdeponeringssteget används ett förfarande bland mängden förfaranden innefattande CVD-, PVD- och LPE-förfarandena för att bilda det epi- taxiella skiktet (730) på ytan (73 5) för skiktdeponering.

21. Förfarande enligt något av krav 15 - 20, kännetecknat av att i skiktdeponeringssteget dopas det epitaxiella skiktet (730) med en orenhet av en koncentration av 1-1013 till l-lOzo/cm3 .

22. Förfarande enligt krav 21, kännetecknat av att ett eller flera grundämnen i mängden grundämnen innefattande kväve, bor och aluminium används som orenheten.

23. SiC-skiva (4) innefattande - en enkristallskiva (73) av SiC erhållen ur en odlad kristall (20) av ett steg N, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2, och - ett epitaxiellt skikt (730) beläget på en yta (735) för skiktdeponering hos enkristallskivan, - varvid en odlad loistall (20) av vart och av steg med n = 2, ..., N är odlad på en n:te odlingsyta (25) hos en odlad loistall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), vilken n:te odlingsyta (25) har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en (n-1):te odlingsyta (15) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {0001}-plan hos den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l), och - varvid en första odlad kristall (10) av ett första steg med n=1 är odlad på en första odlingsyta (15) hos en rå enkristall av SiC, vilken första odlingsyta är ett plan med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett { 1-l00}-plan eller ett {l 1-20}-plan hos den råa enkristallen av SiC.

24. SiC-skiva (4) innefattande - en enkristallskiva (73) av SiC erhållen ur en odlad kristall (20) av ett steg med (N+ot), därN är ett naturligt tal större än eller lika med 2 och ot är ett naturligt tal, och - ett epitaxiellt skikt (730) belägen på en yta (73 5) för skiktdeponering hos enkristallskivan, - varvid en odlad kristall (60) av vart och av steg med n = (N+1), ..., (N+ot) är odlad på en n:te odlingsyta (65) hos en odlad kristall (50) av det direkt föregående steget med (n- 1 ), vilken n:te odlingsyta (65) har en lutning 20 25 30 35 525 917 30 av 0 - 45° i förhållande till en (n-l):te odlingsyta (55) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett { 0001 }- plan hos den odlade kristallen (50) av det direkt föregående steget med (n-l), - varvid en odlad kristall (50) av vart och av steg med n = 2, ..., N är odlad på en n:te odlingsyta (5 5) hos en odlad kristall (10) av det direkt föregående steget med (n- 1 ), vilken n:te odlingsyta (55) har en lutning av 45 - 90° i förhållande till en (n-l):te odlingsyta (15) och en lutning av 60 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan hos den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l), och - varvid en första odlad kristall (10) av ett första steg medn= 1 är odlad påen första odlingsyta (I 5) hos enrå enkristall av SiC, vilken första odlingsyta (1 5) är ett plan med en lutning 20° eller mindre i förhållande till ett {1-l00}-plan eller ett {1 1-20}-plan hos den råa enkristallen av SiC.

25. Elektronisk krets/anordning baserad på SiC framställd genom användning av en SiC-skiva (4) med epitaxiellt skikt (730) enligt krav 23.

26. Elektronisk krets/anordning baserad på SiC fiamställd genom användning av en SiC-skiva (4) med epitaxiellt skikt (730) enligt krav 24.

27. F örfarande för att framställa en renad enkristall (20) av SiC innefattande N odlingssteg, därN ärett naturligt tal större än eller lika med 2 och varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går från 1 till N, varvid en n:te lutningsriktning (153, 253) för varje steg n definieras som riktningen för en vektor, vilken erhålls genom att proj icera normalvektom (151, 251) för en n:te odlingsyta (15, 25) på ett {0001 }-plan i en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), varvid förfarandet innefattar stegen: - att i ett första odlingssteg med n = 1 bilda en groddkristall (1) av ett första steg ur en rå enkristall av SiC, så att ett plan med en riktning i en vinkel av 1 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan i denråa enkristallen av SiC blottläggs som en första odlingsyta (15), och därefter bilda en odlad kristall (10) av det första steget genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan (15) hos groddkristallen (1) av det första steget, och - att i vart och ett av följande odlingssteg med n = 2, ..., N bilda en groddkristall (2) av steg n ur en odlad kristall (10) av det direkt föregående steget med (n-l), så att en n:te odlingsyta (25) har en n:te lutningsrikt- ning (253), som pekar i en riktning, vilken definieras genom att rotera en (n- l ):te lutningsriktning (153) med en vinkel av 30 - 150° kring en <0001>-riktning som rotationsaxel i den odlade kristallen av det direkt föregå- ende steget med (n-l) och har en lutning i en vinkel av 1 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan i den odlade kristallen (10) av det direkt fóregåendet steget med (n-l), och därefter bilda en odlad kristall (20) av steg n ge- nom att odla en enkristall av SiC på den n:te odlingsytan (25) i groddkristallen (2) av steg n.

28. Förfarande enligt krav 27, kännetecknat av att varje odlingsyta (1 5, 25) bildas, så att den får en lut- ning mindre än 70° i förhållande till motsvarande { 0001 }-plan.

29. Förfarande enligt krav 27 eller 28, kännetecknat av att alla odlingsytor (1 5, 25) bildas, så att de får en lutning av l0° eller större i förhållande till motsvarande {0001}-plan.

30. Förfarande enligt krav 27, kännetecknat av att den Nzte odlingsytan (25) bildas med en lutning av 20° eller mindre i förhållande till motsvarande {0001 }-plan.

31. Förfarande enligt krav 27 eller 30, kännetecknat av att en av de odlingsytor (15), som bildas i od- lingsstegen med n = 1, ..., N-1, bildas med en lutning av mellan 60 och 90° i förhållande till motsvarande {0001 }-plan.

32. F örfarande enligt något av krav 27 - 3 1 , kännetecknat av att en sublirnerings-/ufiällningsmetod an- 10 20 25 30 35 2525 917 31 vänds för att odla en av enkristallerna av SiC på motsvarande groddkristall.

33. Förfarande enligt något av krav 27 - 32, kännetecknat av att en av groddkristallerna ( 1 , 2) bildas, så att den får en tjocklek av 1 mm eller mer.

34. Renad enkristall (20) av SiC erhållen ur en odlad kristall (20) av ett steg med n = N odlad på den Nrte odlingsytan (25) hos en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (N- 1 ), vilkenN:te odlingsyta (25) har en Nzte lutningsriktning (253), som pekar i en riktning, vilken definieras genom att rotera en (N-1):te lutningsriktning (153) med en vinkel av 30 - 150° kring en <0001>-riktr1ing som rotationsaxel i den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (N-1) och har en lutning med en vinkel av 1 - 90° i förhål- lande till ett { 0001 }-plan i den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (N -1), där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2 och för varje n = 2, N en n:te lutningsriktning (153, 253) definieras som riktningen för en vektor, vilken erhålls genom att proj icera nonnalvektom (1 5 1 , 25 1) hos en n:te odlings- yta (15, 25) på ett {O001}-plan i en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), - varvid, i det fall attN är större än eller lika med 3, en odlad kristall (20) av vart och ett av steg med n = 2, ..., N-1 är odlad på den n:te odlingsytan (25) hos en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), vilken n:te odlingsyta (25) har en n:te lutningsriktning (253), som pekar i en riktning, vilken definieras genom att rotera en (n-1):te lutningsriktning (153) med en vinkel av 30 - 150° kring en <000l>-riktning som rota- tionsaxel i den odlade kristallen (1 0) av det direkt föregående steget med (n- 1) och har en lutning med en vin- kel av 1 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan i den odlade kristallen ( 10) av det direkt föregående steget med (n-l ), och - varvid en odlad kristall (10) av ett första steg medn =l är odlad på en första odlingsyta(l5) hos enråenkris- tall av SiC, vilken första odlingsyta (15) är ett plan med en lutning i en vinkel av 1 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan hos den råa enkristallen av SiC.

35. Förfarande för att frarnställa en SiC-skiva (4) med epitaxiellt skikt (730) innefattande N odlings- steg, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2 och varje odlingssteg betecknas med ett ordningstal n, som går fiån 1 till N, varvid en n:te lutningsriktning (153, 253) definieras som riktningen för en vektor, vilken erhålls genom att projicera nonnalvektom (151, 251) för en n:te odlingsyta (15, 25) på ett { 0001 }-plan i en odlad kristall (10) av ett direkt föregående steg med (n-l), varvid förfarandet innefattar stegen: - att i ett första odlingssteg med n = 1 bilda en groddkristall (1) av ett första steg ur en rå kristall av SiC, så att ett plan med en lutning i en vinkel av 1 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan i den råakristallen av SiC blott- läggs som en första odlingsyta (15), och därefter bilda en odlad kristall (10) av det första steget genom att odla en enkristall av SiC på den första odlingsytan (15) hos groddkristallen ( 1) av det första steget, - att i vart och ett av följande odlingssteg med n = 2, ..., N bilda en groddkristall (2) av steg n ur en odlad kris- tall (10) av det direkt föregående steget med (n-l), så att en n:te odlingsyta (25) har en n:te lutningsriktning (253), som pekar i en riktning, vilken definieras genom att vrida en (n-1):te lutningsriktning (153) med en vinkel av 30 - l50° kring en <0001>-riktning som rotationsaxel i den odlade kristallen (10) av det direkt fö- regående steget med (n-l) och har en lutning i en vinkel av 1 - 90° i förhållande till ett {0001 }-plan i den od- lade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n- 1 ), och därefter bilda en odlad kristall (20) av steg n genom att odla en enkristall av SiC på den n:te odlingsytan (25) i groddkristallen (2) av steg n, och - att bilda en enkristallskiva (73) av SiC ur den odlade kristallen (20) av steg N, så att en yta (735) för skiktde- 10 15 20 523 917 32 ponering blottlåggs, och därefter deponera ett epitaxiellt skikt (730) på ytan (735) för skiktdeponering.

36. F örfarande enligt krav 35, kännetecknat av att en yta bland mängden av ytor innefattande en yta, som har en lutning av 0,2 - 20° i förhållande till ett {0001 }-plan, en yta, som har en lutning av 20° eller mind- re i förhållande till ett {l-100}-plan, och en yta, som har en lutning av 20° eller mindre i förhållande till ett {l l-20}-plan, blottläggs som ytan (73 5) för skiktdeponering.

37. SiC-skiva (4) innefattande - en erikristallskiva (73) av SiC erhållen ur en odlad kristall (20) av ett steg med n = N, där N är ett naturligt tal större än eller lika med 2, och - ett epitaxiellt skikt (730) beläget på en yta (735) för skiktdeponering hos enkristallskivan (73), - varvid en odlad kristall (20) av vart och ett av steg med n = 2, ..., N är odlad påen n:te odlingsyta(25) hos en odlad kristall (10) av det direkt föregående steget med (n-l), så att den n:te odlingsytan (25) har en n:te lut- ningsriktning (253), som pekar i en riktning, vilken definieras genom att rotera en (n-1):te lutningsriktning (153) med en vinkel av 30 - 150° kring en <00Ol>-riktning som rotationsaxel i den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l) och har en lutning i en vinkel av 1 - 90° i förhållande till ett {0001}- plan i den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n- l ), där en n:te lutningsriktrring (153, 253) definieras som riktningen för en vektor, vilken erhålls genom att proj icera normalvektom(l 5 1 , 251) för den n:te odlingsytan (15 , 25) på ett {0001 }-plan i den odlade kristallen (10) av det direkt föregående steget med (n-l), och - varvid en odlad kristall (10) av ett första steg med n =1 är odlad på en första odlingsyta (15) hos enrå en- kristall av SiC, vilken första odlingsyta (15) är ett plan med en lutning i en vinkel av 1 - 90° i förhållande till ett { 0001 }-plan av den råa enklistallen av SiC.

38. Elektronisk lcrets/anordning baserad på SiC, kännetecknad av att den är fiamställd genom använd- ning av en SiC-skiva (4) med epitaxiellt skikt (730) enligt krav 37.