晶4的部分切出SiC单晶，并进行镜面研磨，从而得到实施例1的厚度为500ym的SiC单晶 基板8。也就是说，该SiC单晶基板8的偏离角0"为4°，且具有其偏离方向d"为[11-20]方向的主面（基板表面）9。
[0117] 对于所得到的SiC单晶基板8,W整个基板浸溃于520°C的烙融KOH中的方式浸 溃5分钟而进行烙融KOH的侵蚀，用光学显微镜（放大倍数；80倍）观察侵蚀过的基板 的主面9，W测量螺旋位错密度。在此，按照J.Tak址ashietal.,JournalofCrystal Growth, 135,（1994)，61-70中记载的方法，将贝壳型坑看作是基底面位错，将小型的6边形 坑看作是贯通刃型位错，将中型和大型的6边形坑看作是螺旋位错，基于腐蚀坑形状对位 错缺陷进行分类，从而求出螺旋位错密度。另外，在光学显微镜的观察中，正如前面用图5 所说明的那样，选择了整个49个部位的测定点（中屯、点0、ai~a24、bi~b24)。此时，a设 定为在各半径中刻度处于0. 5的位置，b设定为刻度处于0. 9的位置。而且W各测定点为中 屯、对4mmX3mm的区域内的螺旋位错的数量进行测量，从而求出各测定点的螺旋位错密度。 [011引结果如表1所示。
[0119]表 1
[0120]
【主权项】
1. 一种碳化硅单晶基板，其特征在于：其是从采用升华再结晶法生长而成的块状碳化 硅单晶切出的碳化硅单晶基板，其中，在该基板的单侧一半的半圆区域内的多个测定点观 察得到的螺旋位错密度的平均值为在剩下一半的半圆区域内的多个测定点观察得到的螺 旋位错密度的平均值的80%以下。
2. 根据权利要求1所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：具有通过该基板的中心点O 的法线n与[0001]方向所成的角度0W超过0°且在12°以下的主面，当从中心点O使 [0001]方向轴向主面投影而得到假想方向V，并将与该假想方向V正交的基板的直径设定 为Ri，且以该直径Ri为边界而定义左右2个半圆区域时，在任一方的半圆区域即第一半圆 区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值为在另一方的半圆区域即第二半 圆区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值的80%以下。
3. 根据权利要求2所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：所述在第一半圆区域内的多 个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值为在第二半圆区域内的多个测定点观察得到 的螺旋位错密度的平均值的60%以下。
4. 根据权利要求2所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：所述在第一半圆区域内的多 个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值为在第二半圆区域内的多个测定点观察得到 的螺旋位错密度的平均值的50%以下。
5. 根据权利要求2~4中任一项所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：当将使所述第 一半圆区域分成2份的半径设定为r//，且对夹持该半径b而具有±45°的中心角的扇形 区域进行定义时，在扇形区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值为在第二 半圆区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值的40%以下。
6. 根据权利要求2~4中任一项所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：当将使所述第 一半圆区域分成2份的半径设定为r//，且对夹持该半径b而具有±45°的中心角的扇形 区域进行定义时，在扇形区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值为在第二 半圆区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值的30%以下。
7. 根据权利要求2~6中任一项所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：具有与所述所 成的角度Qw相当的偏离角，且其偏离方向(1"为< 11 - 20 >方向。
8. 根据权利要求2~4中任一项所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：对于包含所述 直径Ri在内的使基板的圆周24等分的12根直径，当将从基板的中心点O以放射状延伸的 24根半径ri~r24当作将该中心点O设定为零而分别具有0~1的刻度的轴时，在所述第一 半圆区域观察得到的螺旋位错密度的平均值是在下述i)~iii)的合计27个测定点测得 的值的平均，而且在所述第二半圆区域观察得到的螺旋位错密度的平均值是在下述iv)~ V)的合计22个测定点测得的值的平均； i)中心点O ⑴已广a13 iii)b13 iv) a14~a24 v) b14~b M 这里，记号a和b所附带的数字与半径ri~r24所附带的编号相对应，例如ai以及b:为 半径A上存在的测定点；其中，a是在各半径中刻度处于超过0且在0. 5以下的测定点，b 是在各半径中刻度处于超过0. 5且在1以下的测定点；另外，具有同一记号的24个测定点 对于每一个记号a、b分别存在于同一圆上；此外，处于直径Ri上的2个半径中的一个为ri， 将在第一半圆区域内与之邻接的半径设定为1~ 2，这样沿圆周方向依次决定半径r的编号。
9. 根据权利要求8所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：所述在第一半圆区域观察得 到的螺旋位错密度的平均值为600个/cm2以下。
10. 根据权利要求5或6所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：对于包含所述直径R± 在内的使基板的圆周24等分的12根直径，当将从基板的中心点O以放射状延伸的24根半 径ri~r24当作将该中心点O设定为零而分别具有0~1的刻度的轴时，在所述扇形区域 观察得到的螺旋位错密度的平均值是在下述i)、vi)以及vii)的合计15个测定点测得的 值的平均，而且在所述第二半圆区域观察得到的螺旋位错密度的平均值是在下述iv)~V) 的合计22个测定点测得的值的平均； i)中心点O vi)a4~a10 vii)b4~b10 iv) a14~a24 v) b14~b M 这里，记号a和b所附带的数字与半径ri~r24所附带的编号相对应，例如ai以及b:为 半径A上存在的测定点；其中，a是在各半径中刻度处于超过0且在0. 5以下的测定点，b 是在各半径中刻度处于超过0. 5且在1以下的测定点；另外，具有同一记号的24个测定点 对于每一个记号a、b分别存在于同一圆上；此外，处于直径Ri上的2个半径中的一个为ri， 将在第一半圆区域内与之邻接的半径设定为1~ 2，这样沿圆周方向依次决定半径r的编号。
11. 根据权利要求10所述的碳化硅单晶基板，其特征在于：所述在扇形区域观察得到 的螺旋位错密度的平均值为400个/cm2以下。
12. -种碳化硅单晶的制造方法，其特征在于：其是通过使用籽晶的升华再结晶法而 制造碳化娃单晶的方法，其包括以下工序： (i) 第1生长工序，其在0. 13kPa~2. 6kPa的第1生长气氛压力、以及在籽晶的温度为 2100°C~2400°C的第1生长温度下，生长厚度至少为Imm的碳化硅单晶； (ii) 第2生长工序，其在超过2. 6kPa且在65kPa以下的第2生长气氛压力、以及在籽 晶的温度为2100°C~2400°C的第2生长温度下，生长厚度至少为0. 5_的碳化硅单晶；以 及 (iii) 第3生长工序，其在0? 13kPa~2. 6kPa的第3生长气氛压力、以及在籽晶的温度 为2100°C~2400°C的第3生长温度下，生长比第1生长工序厚的碳化硅单晶； 这里，该籽晶由SiC单晶构成，而且具有相对于（0001)面超过0°且在16°以下的偏 离角9S。
13. -种碳化硅单晶的制造方法，其特征在于：其是通过使用籽晶的升华再结晶法而 制造碳化娃单晶的方法，其包括以下工序： (i) 第1生长工序，其在0. 13kPa~2. 6kPa的第1生长气氛压力、以及在籽晶的温度为 2100°C~2400°C的第1生长温度下，生长厚度至少为Imm的碳化硅单晶； (ii) 第2生长工序，其在超过2. 6kPa且在65kPa以下的第2生长气氛压力、以及在籽 晶的温度为2100°C~2400°C的第2生长温度下，生长厚度至少为0. 5mm的碳化硅单晶；以 及 (iii)第3生长工序，其在0? 13kPa~2. 6kPa的第3生长气氛压力、以及在籽晶的温度 为2100°C~2400°C的第3生长温度下，生长比第1生长工序厚的碳化硅单晶； 这里，该籽晶由SiC单晶构成，而且具有相对于（0001)面超过4°且在16°以下的偏 离角9S。
14. 根据权利要求12或13所述的碳化硅单晶的制造方法，其特征在于：以每1小时 13. 3kPa以下的压力变化速度，由第1或者第2生长气氛压力变化为第2或者第3生长气氛 压力。
15. 根据权利要求12~14中任一项所述的碳化硅单晶的制造方法，其特征在于：以每 1小时40°C以下的温度变化速度，由第1或者第2生长温度变化为第2或者第3生长温度。
16. 根据权利要求12~15中任一项所述的碳化硅单晶的制造方法，其特征在于：第2 生长工序中的结晶生长速度为IOOym/hr以下。
【专利摘要】本发明提供碳化硅单晶基板及其制法，该碳化硅单晶基板是从采用升华再结晶法生长而成的块状碳化硅单晶切出的基板，其中，在将基板对半分所得到的某一单侧的半圆区域内产生的螺旋位错比在剩下的半圆区域产生的螺旋位错少，从而螺旋位错部分降低。其是从采用升华再结晶法生长而成的块状碳化硅单晶切出的碳化硅单晶基板，其中，在将该基板对半分所得到的单侧的半圆区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值为在剩下的半圆区域内的多个测定点观察得到的螺旋位错密度的平均值的80％以下。
【IPC分类】C30B29-36
【公开号】CN104704150
【申请号】CN201380052882
【发明人】佐藤信也, 藤本辰雄, 柘植弘志, 胜野正和
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年11月15日
【公告号】EP2921575A1, US20150267319, WO2014077368A1