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JP2017019679A - Silicon carbide epitaxial substrate - Google Patents

Silicon carbide epitaxial substrate Download PDF

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JP2017019679A
JP2017019679A JP2015136984A JP2015136984A JP2017019679A JP 2017019679 A JP2017019679 A JP 2017019679A JP 2015136984 A JP2015136984 A JP 2015136984A JP 2015136984 A JP2015136984 A JP 2015136984A JP 2017019679 A JP2017019679 A JP 2017019679A
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silicon carbide
impurity layer
layer
impurity
concentration
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JP2015136984A
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Japanese (ja)
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土井 秀之
Hideyuki Doi
秀之 土井
健二 平塚
Kenji Hiratsuka
健二 平塚
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon carbide epitaxial substrate capable of improving a conversion ratio from a basal plane dislocation to a threading edge dislocation.SOLUTION: A silicon carbide epitaxial substrate 50 includes a silicon carbide single crystal substrate 30, a first silicon carbide layer 10 and a second silicon carbide layer 20. The first silicon carbide layer 10 is on the silicon carbide single crystal substrate, and the second silicon carbide layer 20 is on the first silicon carbide layer. The first silicon carbide layer 10 is formed by alternately laminating a first impurity layer 1 and a second impurity layer 2. When the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 are used as one period, the lamination period of the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 is two or more periods. The concentration of a n type impurity included in the first impurity layer 1 is higher than that of a n type impurity included in the second impurity layer 2. The first impurity layer 1 is contacted with the silicon carbide single crystal substrate 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、炭化珪素エピタキシャル基板に関する。   The present disclosure relates to a silicon carbide epitaxial substrate.

近年、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などの半導体装置の高耐圧化、低損失化、高温環境下での使用などを可能とするため、半導体装置を構成する材料として炭化珪素の採用が進められつつある。   2. Description of the Related Art In recent years, silicon carbide has been increasingly used as a material for semiconductor devices in order to enable higher breakdown voltages, lower losses, and use in high-temperature environments for semiconductor devices such as MOSFETs (Metal Oxide Field Effect Transistors). It is being

たとえば特開2002−329670号公報(特許文献1)は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により、炭化珪素基板上に炭化珪素薄膜をエピタキシャル成長させる方法を開示している。   For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-329670 (Patent Document 1) discloses a method of epitaxially growing a silicon carbide thin film on a silicon carbide substrate by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

特開2002−329670号公報JP 2002-329670 A

本開示の目的は、基底面転位から貫通刃状転位への転換率を向上可能な炭化珪素エピタキシャル基板を提供することである。   An object of the present disclosure is to provide a silicon carbide epitaxial substrate capable of improving the conversion rate from basal plane dislocations to threading edge dislocations.

本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板は、炭化珪素単結晶基板と、第1炭化珪素層と、第2炭化珪素層とを備えている。第1炭化珪素層は、炭化珪素単結晶基板上にある。第2炭化珪素層は、第1炭化珪素層上にある。第1炭化珪素層は、第1不純物層と第2不純物層とが交互に積層されることにより構成されている。第1不純物層および第2不純物層を1周期とした場合、第1不純物層および第2不純物層の積層周期は、2周期以上である。炭化珪素単結晶基板と、第1不純物層と、第2不純物層と、第2炭化珪素層とは、n型不純物を有する。第1不純物層が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層が含むn型不純物の濃度よりも高い。第1不純物層は、炭化珪素単結晶基板と接している。   A silicon carbide epitaxial substrate according to the present disclosure includes a silicon carbide single crystal substrate, a first silicon carbide layer, and a second silicon carbide layer. The first silicon carbide layer is on the silicon carbide single crystal substrate. The second silicon carbide layer is on the first silicon carbide layer. The first silicon carbide layer is configured by alternately laminating first impurity layers and second impurity layers. When the first impurity layer and the second impurity layer have one period, the stacking period of the first impurity layer and the second impurity layer is two periods or more. The silicon carbide single crystal substrate, the first impurity layer, the second impurity layer, and the second silicon carbide layer have n-type impurities. The n-type impurity concentration in the first impurity layer is higher than the n-type impurity concentration in the second impurity layer. The first impurity layer is in contact with the silicon carbide single crystal substrate.

本開示によれば、基底面転位から貫通刃状転位への転換率を向上可能な炭化珪素エピタキシャル基板を提供することができる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a silicon carbide epitaxial substrate capable of improving the conversion rate from basal plane dislocations to threading edge dislocations.

本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板のn型不純物の濃度分布を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the density distribution of the n-type impurity of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態の第1変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板のn型不純物の濃度分布を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the density distribution of the n-type impurity of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on the 1st modification of this embodiment. 本実施形態の第2変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板のn型不純物の濃度分布を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the density distribution of the n-type impurity of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on the 2nd modification of this embodiment. 本実施形態の第3変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板の構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on the 3rd modification of this embodiment. 本実施形態の第3変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板のn型不純物の濃度分布を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the density distribution of the n-type impurity of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on the 3rd modification of this embodiment. 本実施形態の第4変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板のn型不純物の濃度分布を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the density distribution of the n-type impurity of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on the 4th modification of this embodiment. 本実施形態の第5変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板のn型不純物の濃度分布を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the density distribution of the n-type impurity of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on the 5th modification of this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造装置の構成を示す一部断面模式図である。It is a partial cross section schematic diagram which shows the structure of the manufacturing apparatus of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の第1工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the 1st process of the manufacturing method of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の第2工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the 2nd process of the manufacturing method of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の第3工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the 3rd process of the manufacturing method of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の第4工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the 4th process of the manufacturing method of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の第5工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the 5th process of the manufacturing method of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の第6工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the 6th process of the manufacturing method of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment.

[実施形態の説明]
(1)本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板50は、炭化珪素単結晶基板30と、第1炭化珪素層10と、第2炭化珪素層20とを備えている。第1炭化珪素層10は、炭化珪素単結晶基板上にある。第2炭化珪素層20は、第1炭化珪素層上にある。第1炭化珪素層10は、第1不純物層1と第2不純物層2とが交互に積層されることにより構成されている。第1不純物層1および第2不純物層2を1周期とした場合、第1不純物層1および第2不純物層2の積層周期は、2周期以上である。炭化珪素単結晶基板30と、第1不純物層1と、第2不純物層2と、第2炭化珪素層20とは、n型不純物を有する。第1不純物層1が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度よりも高い。第1不純物層1は、炭化珪素単結晶基板30と接している。
[Description of Embodiment]
(1) A silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present disclosure includes a silicon carbide single crystal substrate 30, a first silicon carbide layer 10, and a second silicon carbide layer 20. First silicon carbide layer 10 is on a silicon carbide single crystal substrate. Second silicon carbide layer 20 is on the first silicon carbide layer. The first silicon carbide layer 10 is configured by alternately stacking the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2. When the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 have one period, the stacking period of the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 is two or more periods. Silicon carbide single crystal substrate 30, first impurity layer 1, second impurity layer 2, and second silicon carbide layer 20 have n-type impurities. The concentration of the n-type impurity included in the first impurity layer 1 is higher than the concentration of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. First impurity layer 1 is in contact with silicon carbide single crystal substrate 30.

炭化珪素単結晶基板30には、通常、転位が存在している。炭化珪素に存在する転位としては、転位線の方向が{0001}面内に平行である基底面転位と、転位線の方向が{0001}面に対して概ね垂直である貫通刃状転位および貫通螺旋転位が知られている。貫通螺旋転位と基底面転位とは、バーガースベクトルが等しい。そのため、貫通刃状転位と基底面転位とは、転位線の方向によって区別され得る。   Dislocations are usually present in silicon carbide single crystal substrate 30. Dislocations present in silicon carbide include basal plane dislocations in which the direction of dislocation lines is parallel to the {0001} plane, and threading edge dislocations and threading in which the direction of dislocation lines is substantially perpendicular to the {0001} plane. A screw dislocation is known. The threading screw dislocation and the basal plane dislocation have the same Burgers vector. Therefore, threading edge dislocations and basal plane dislocations can be distinguished by the direction of dislocation lines.

基底面転位が炭化珪素エピタキシャル基板に存在すると、炭化珪素エピタキシャル基板上に形成されるゲート絶縁膜の信頼性が低下する。具体的には、基底面転位は、P型領域とN型領域との界面において積層欠陥に伸展し、ゲート絶縁膜の信頼性が低下する場合がある。一方、貫通刃状転位は、炭化珪素エピタキシャル基板に存在していても、炭化珪素エピタキシャル基板上に形成されるゲート絶縁膜の信頼性にはほとんど影響を与えない。そのため、炭化珪素単結晶基板に存在する基底面転位を貫通刃状転位に転換し、基底面転位の数を低減することが望ましい。   If basal plane dislocations are present in the silicon carbide epitaxial substrate, the reliability of the gate insulating film formed on the silicon carbide epitaxial substrate is reduced. Specifically, basal plane dislocations may extend to stacking faults at the interface between the P-type region and the N-type region, which may reduce the reliability of the gate insulating film. On the other hand, even though the threading edge dislocation exists in the silicon carbide epitaxial substrate, it hardly affects the reliability of the gate insulating film formed on the silicon carbide epitaxial substrate. Therefore, it is desirable to convert the basal plane dislocations existing in the silicon carbide single crystal substrate into threading edge dislocations and reduce the number of basal plane dislocations.

上記(1)に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、第1炭化珪素層10は、第1不純物層1と第2不純物層2とが交互に積層されることにより構成されている。第1不純物層1および第2不純物層2を1周期とした場合、第1不純物層1および第2不純物層2の積層周期は、2周期以上である。第1不純物層1が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度よりも高い。これにより、基底面転位から貫通刃状転位への転換率を向上可能である。   According to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to (1) above, first silicon carbide layer 10 is configured by alternately stacking first impurity layer 1 and second impurity layer 2. When the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 have one period, the stacking period of the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 is two or more periods. The concentration of the n-type impurity included in the first impurity layer 1 is higher than the concentration of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. Thereby, the conversion rate from a basal plane dislocation to a threading edge dislocation can be improved.

基底面転位が貫通刃状転位に転換されるメカニズムは以下のように考えられる。まず、n型不純物である窒素は、炭化珪素中の炭素と置換されることで、ドナーとして機能する。窒素の共有結合半径は、炭素の共有結合半径よりも小さい。そのため、窒素がドーピングされた炭化珪素の結晶は、窒素がドーピングされていない炭化珪素の結晶よりも縮んでいる。つまり、窒素のドーピング濃度が高い炭化珪素の結晶は、窒素のドーピング濃度が低い炭化珪素の結晶よりも縮んでいる。窒素のドーパント濃度が高い第1不純物層1上に窒素のドーパント濃度が低い第2不純物層2が配置される場合、第1不純物層1が縮んでいるため、第2不純物層2に対して圧縮応力が作用している。第2不純物層2に対して圧縮応力が作用していることにより、第1不純物層1から第2不純物層2へと伸展する基底面転位は、第1不純物層1と第2不純物層2との境界面において貫通刃状転位に転換されやすくなると考えられる。   The mechanism by which basal plane dislocations are converted to threading edge dislocations is considered as follows. First, nitrogen, which is an n-type impurity, functions as a donor by being replaced with carbon in silicon carbide. The covalent bond radius of nitrogen is smaller than the covalent bond radius of carbon. Therefore, the silicon carbide crystal doped with nitrogen is contracted more than the silicon carbide crystal not doped with nitrogen. That is, the silicon carbide crystal having a high nitrogen doping concentration is contracted more than the silicon carbide crystal having a low nitrogen doping concentration. When the second impurity layer 2 having a low nitrogen dopant concentration is disposed on the first impurity layer 1 having a high nitrogen dopant concentration, the first impurity layer 1 is contracted, so that the second impurity layer 2 is compressed. Stress is acting. The basal plane dislocation extending from the first impurity layer 1 to the second impurity layer 2 due to the compressive stress acting on the second impurity layer 2 causes the first impurity layer 1, the second impurity layer 2, It is thought that it becomes easy to be converted into a threading edge dislocation at the boundary surface.

(2)上記(1)に係る炭化珪素エピタキシャル基板50において、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度を、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度で除した値は、0.1より大きく10未満であってもよい。炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度と、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度との差が大きいと、炭化珪素単結晶基板30と第1不純物層1との境界面において、新たな積層欠陥が発生する場合がある。本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50は、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度と、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度との差が小さいため、炭化珪素単結晶基板30と第1不純物層1との境界面において、新たな積層欠陥が発生することを抑制可能である。   (2) In silicon carbide epitaxial substrate 50 according to (1) above, the value obtained by dividing the concentration of n-type impurities contained in silicon carbide single crystal substrate 30 by the concentration of n-type impurities contained in first impurity layer 1 is 0. It may be greater than 1 and less than 10. When the difference between the concentration of n-type impurity contained in silicon carbide single crystal substrate 30 and the concentration of n-type impurity contained in first impurity layer 1 is large, the interface between silicon carbide single crystal substrate 30 and first impurity layer 1 In this case, a new stacking fault may occur. The silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment has a small difference between the concentration of the n-type impurity contained in the silicon carbide single crystal substrate 30 and the concentration of the n-type impurity contained in the first impurity layer 1. It is possible to suppress the occurrence of a new stacking fault at the interface between the substrate 30 and the first impurity layer 1.

(3)上記(1)または(2)に係る炭化珪素エピタキシャル基板50において、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度を、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度で除した値は、10以上10以下であってもよい。これにより、第2不純物層2が含む窒素濃度と、第1不純物層1が含む窒素濃度との差が大きくなり、第2不純物層2に作用する圧縮応力が高くなる。それゆえ、基底面転位から貫通刃状転位へ転換率をさらに向上可能である。 (3) Value obtained by dividing the concentration of n-type impurities contained in first impurity layer 1 by the concentration of n-type impurities contained in second impurity layer 2 in silicon carbide epitaxial substrate 50 according to (1) or (2) above. May be 10 2 or more and 10 5 or less. Thereby, the difference between the nitrogen concentration contained in the second impurity layer 2 and the nitrogen concentration contained in the first impurity layer 1 is increased, and the compressive stress acting on the second impurity layer 2 is increased. Therefore, the conversion rate from the basal plane dislocation to the threading edge dislocation can be further improved.

(4)上記(3)に係る炭化珪素エピタキシャル基板50において、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度を、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度で除した値は、10以上10以下であってもよい。 (4) In silicon carbide epitaxial substrate 50 according to (3) above, the value obtained by dividing the concentration of n-type impurities contained in first impurity layer 1 by the concentration of n-type impurities contained in second impurity layer 2 is 10 3 It may be 10 4 or less.

(5)上記(1)〜(4)のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板50において、第1不純物層1の厚みは、20nm以上500nm以下であってもよい。   (5) In silicon carbide epitaxial substrate 50 according to any of (1) to (4) above, the thickness of first impurity layer 1 may be not less than 20 nm and not more than 500 nm.

(6)上記(1)〜(5)のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板50において、第2不純物層2の厚みは、20nm以上500nm以下であってもよい。   (6) In silicon carbide epitaxial substrate 50 according to any of (1) to (5) above, the thickness of second impurity layer 2 may be not less than 20 nm and not more than 500 nm.

(7)上記(1)〜(6)のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板50において、積層周期は、3周期以上50周期以下であってもよい。積層周期を3周期以上とすることにより、基底面転位から貫通刃状転位に転換される機会が増える。そのため、基底面転位から貫通刃状転位への転換率をさらに向上可能である。積層周期を50周期以下とすることにより、リードタイムが長くなることを抑制することができる。
[実施形態の詳細]
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。本明細書中においては、個別面を()、集合面を{}でそれぞれ示す。負の指数については、結晶学上、”−”(バー)を数字の上に付けることになっているが、本明細書中では、数字の前に負の符号を付けている。
(7) In silicon carbide epitaxial substrate 50 according to any of (1) to (6) above, the stacking period may be not less than 3 periods and not more than 50 periods. By setting the stacking period to 3 cycles or more, the opportunity to convert from basal plane dislocations to threading edge dislocations increases. Therefore, the conversion rate from the basal plane dislocation to the threading edge dislocation can be further improved. By setting the stacking cycle to 50 cycles or less, it is possible to suppress an increase in the lead time.
[Details of the embodiment]
Embodiments will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. In the present specification, individual planes are indicated by (), and aggregate planes are indicated by {}. As for the negative index, “−” (bar) is attached on the number in crystallography, but in this specification, a negative sign is attached before the number.

まず、実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50の構成について説明する。
図1に示されるように、実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50は、炭化珪素単結晶基板30と、第1炭化珪素層10と、第2炭化珪素層20とを主に有している。炭化珪素単結晶基板30は、たとえばポリタイプ4Hを有する六方晶炭化珪素単結晶である。第1炭化珪素層10は、炭化珪素単結晶基板30上にある。第1炭化珪素層10は、たとえばバッファ層である。第1炭化珪素層10は、エピタキシャル成長により炭化珪素単結晶基板30に接して形成されたエピタキシャル層である。第2炭化珪素層20は、第1炭化珪素層10上にある。第2炭化珪素層20は、エピタキシャル成長により第1炭化珪素層10に接して形成されたエピタキシャル層である。第2炭化珪素層20は、たとえばドリフト層である。
First, the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the embodiment mainly includes a silicon carbide single crystal substrate 30, a first silicon carbide layer 10, and a second silicon carbide layer 20. Silicon carbide single crystal substrate 30 is, for example, a hexagonal silicon carbide single crystal having polytype 4H. First silicon carbide layer 10 is on silicon carbide single crystal substrate 30. First silicon carbide layer 10 is, for example, a buffer layer. First silicon carbide layer 10 is an epitaxial layer formed in contact with silicon carbide single crystal substrate 30 by epitaxial growth. Second silicon carbide layer 20 is on first silicon carbide layer 10. Second silicon carbide layer 20 is an epitaxial layer formed in contact with first silicon carbide layer 10 by epitaxial growth. Second silicon carbide layer 20 is, for example, a drift layer.

第1炭化珪素層10は、第1不純物層1と第2不純物層2とが交互に積層されることにより構成されている。図1に示されるように、炭化珪素単結晶基板30上に第1不純物層1が設けられている。第1不純物層1は、炭化珪素単結晶基板30と接している。第1不純物層1上に第2不純物層2が設けられている。第1不純物層1および第2不純物層2は、第1積層膜11を構成する。第2不純物層2上に第3不純物層3(第1不純物層に対応)が設けられている。第3不純物層3上に第4不純物層4(第2不純物層に対応)が設けられている。第3不純物層3および第4不純物層4は、第2積層膜12を構成する。第4不純物層4上に第2炭化珪素層20が設けられている。第1不純物層1と、第2不純物層2と、第3不純物層3と、第4不純物層4とは、第1炭化珪素層10を構成している。図1に示されるように、第1不純物層1および第2不純物層2を1周期とした場合、第1不純物層1および第2不純物層2の積層周期は2周期である。第1不純物層1および第2不純物層2の積層周期は、2周期以上であってもよい。   The first silicon carbide layer 10 is configured by alternately stacking the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2. As shown in FIG. 1, first impurity layer 1 is provided on a silicon carbide single crystal substrate 30. First impurity layer 1 is in contact with silicon carbide single crystal substrate 30. A second impurity layer 2 is provided on the first impurity layer 1. The first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 constitute a first stacked film 11. A third impurity layer 3 (corresponding to the first impurity layer) is provided on the second impurity layer 2. A fourth impurity layer 4 (corresponding to the second impurity layer) is provided on the third impurity layer 3. The third impurity layer 3 and the fourth impurity layer 4 constitute a second stacked film 12. A second silicon carbide layer 20 is provided on fourth impurity layer 4. First impurity layer 1, second impurity layer 2, third impurity layer 3, and fourth impurity layer 4 constitute first silicon carbide layer 10. As shown in FIG. 1, when the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 have one period, the stacking period of the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 is two periods. The stacking period of the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 may be two or more.

炭化珪素単結晶基板30は、たとえばポリタイプ4Hの六方晶炭化珪素から構成されている。炭化珪素単結晶基板30の表面S1は、たとえば基底面からオフ角だけ傾斜した面である。基底面は、たとえば{0001}面であり、特定的には(0001)面である。オフ角は、たとえば2°以上8°以下である。オフ方向は、<1−100>方向であってもよいし、<11−20>方向であってもよい。表面S1および裏面S2の最大径は、たとえば100mm以上であり、好ましくは150mm以上である。   Silicon carbide single crystal substrate 30 is made of, for example, polytype 4H hexagonal silicon carbide. Surface S1 of silicon carbide single crystal substrate 30 is, for example, a surface inclined by an off angle from the basal plane. The basal plane is, for example, a {0001} plane, and specifically a (0001) plane. The off angle is, for example, not less than 2 ° and not more than 8 °. The off direction may be the <1-100> direction or the <11-20> direction. The maximum diameters of the front surface S1 and the back surface S2 are, for example, 100 mm or more, preferably 150 mm or more.

炭化珪素単結晶基板30と、第1不純物層1と、第2不純物層2と、第3不純物層3と、第4不純物層4と、第2炭化珪素層20とは、たとえば窒素などのn型不純物を含む。第1不純物層1が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度よりも高い。第1不純物層1が含む窒素などのn型不純物の濃度は、たとえば5×1018cm−3である。第1不純物層1が含む窒素などのn型不純物の濃度は、たとえば1×1018cm−3以上1×1019cm−3以下であってもよい。第2不純物層2が含む窒素などのn型不純物の濃度は、たとえば5×1015cm−3である。第2不純物層2が含む窒素などのn型不純物の濃度は、1×1015cm−3以上1×1017cm−3以下であってもよい。第1不純物層1が含むn型不純物の濃度を、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度で除した値は、たとえば10以上10以下であり、好ましくは10以上10以下である。 Silicon carbide single crystal substrate 30, first impurity layer 1, second impurity layer 2, third impurity layer 3, fourth impurity layer 4, and second silicon carbide layer 20 are made of n such as nitrogen, for example. Contains type impurities. The concentration of the n-type impurity included in the first impurity layer 1 is higher than the concentration of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. The concentration of n-type impurities such as nitrogen included in the first impurity layer 1 is, for example, 5 × 10 18 cm −3 . The concentration of the n-type impurity such as nitrogen included in the first impurity layer 1 may be, for example, 1 × 10 18 cm −3 or more and 1 × 10 19 cm −3 or less. The concentration of the n-type impurity such as nitrogen included in the second impurity layer 2 is, for example, 5 × 10 15 cm −3 . The concentration of the n-type impurity such as nitrogen contained in the second impurity layer 2 may be 1 × 10 15 cm −3 or more and 1 × 10 17 cm −3 or less. A value obtained by dividing the concentration of the n-type impurity contained in the first impurity layer 1 by the concentration of the n-type impurity contained in the second impurity layer 2 is, for example, 10 2 or more and 10 5 or less, preferably 10 3 or more and 10 4 or less. It is.

第1不純物層1の厚みT1は、たとえば100nmである。厚みT1は、20nm以上500nm以下であってもよい。厚みT1は、50nm以上であってもよいし、100nm以下であってもよい。同様に、第2不純物層2の厚みT2は、たとえば100nmである。厚みT2は、20nm以上500nm以下であってもよい。厚みT2は、50nm以上であってもよいし、100nm以下であってもよい。炭化珪素単結晶基板30の厚みは、第1炭化珪素層10の厚みよりも大きい。炭化珪素単結晶基板30の厚みT8は、たとえば250μm以上700μm以下である。第2炭化珪素層20の厚みT7は、第1炭化珪素層10の厚みよりも大きくてもよい。第2炭化珪素層20の厚みT7は、たとえば10μmである。なお、第3不純物層3の厚みT3は、第1不純物層1の厚みT1とほぼ同じである。同様に、第4不純物層4の厚みT4は、第2不純物層2の厚みT2とほぼ同じである。   The thickness T1 of the first impurity layer 1 is, for example, 100 nm. The thickness T1 may be not less than 20 nm and not more than 500 nm. The thickness T1 may be 50 nm or more, or 100 nm or less. Similarly, the thickness T2 of the second impurity layer 2 is, for example, 100 nm. The thickness T2 may be 20 nm or more and 500 nm or less. The thickness T2 may be 50 nm or more, or 100 nm or less. Silicon carbide single crystal substrate 30 has a thickness greater than that of first silicon carbide layer 10. Thickness T8 of silicon carbide single crystal substrate 30 is not less than 250 μm and not more than 700 μm, for example. The thickness T7 of the second silicon carbide layer 20 may be larger than the thickness of the first silicon carbide layer 10. The thickness T7 of the second silicon carbide layer 20 is, for example, 10 μm. The thickness T3 of the third impurity layer 3 is substantially the same as the thickness T1 of the first impurity layer 1. Similarly, the thickness T4 of the fourth impurity layer 4 is substantially the same as the thickness T2 of the second impurity layer 2.

図2に示されるように、第1不純物層1は、位置a1において炭化珪素単結晶基板30と接している。炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1よりも高くてもよい。反対に、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1よりも低くてもよい。好ましくは、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度を、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度で除した値は、0.1より大きく10未満である。炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度を、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度で除した値は、1より大きくてもよいし、5未満であってもよい。なお、図2において、横軸は、図1に示す矢印Xに沿った方向における位置を示している。矢印Xは、表面S1に対し垂直な方向である。位置0は、裏面S2に対応する位置である。図3および図4においても同様である。   As shown in FIG. 2, first impurity layer 1 is in contact with silicon carbide single crystal substrate 30 at position a1. The concentration D3 of the n-type impurity included in the silicon carbide single crystal substrate 30 may be higher than the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. Conversely, the concentration D3 of the n-type impurity included in the silicon carbide single crystal substrate 30 may be lower than the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. Preferably, the value obtained by dividing the concentration of n-type impurities contained in silicon carbide single crystal substrate 30 by the concentration of n-type impurities contained in first impurity layer 1 is greater than 0.1 and less than 10. The value obtained by dividing the concentration of the n-type impurity contained in the silicon carbide single crystal substrate 30 by the concentration of the n-type impurity contained in the first impurity layer 1 may be greater than 1 or less than 5. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the position in the direction along the arrow X shown in FIG. The arrow X is a direction perpendicular to the surface S1. The position 0 is a position corresponding to the back surface S2. The same applies to FIGS. 3 and 4.

図2に示されるように、第2不純物層2は、位置a2において第1不純物層1と接している。第2不純物層2が含むn型不純物の濃度D2は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1よりも低い。第3不純物層3は、位置a3において第2不純物層2と接している。第3不純物層3が含むn型不純物の濃度D1は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度D2よりも高い。第3不純物層3が含むn型不純物の濃度は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度とほぼ同じである。   As shown in FIG. 2, the second impurity layer 2 is in contact with the first impurity layer 1 at a position a2. The n-type impurity concentration D2 included in the second impurity layer 2 is lower than the n-type impurity concentration D1 included in the first impurity layer 1. The third impurity layer 3 is in contact with the second impurity layer 2 at the position a3. The n-type impurity concentration D 1 included in the third impurity layer 3 is higher than the n-type impurity concentration D 2 included in the second impurity layer 2. The concentration of the n-type impurity included in the third impurity layer 3 is substantially the same as the concentration of the n-type impurity included in the first impurity layer 1.

第4不純物層4は、位置a4において第3不純物層3と接している。第4不純物層4が含むn型不純物の濃度は、第3不純物層3が含むn型不純物の濃度よりも低い。第4不純物層4が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度とほぼ同じである。第2炭化珪素層20は、位置a5において第4不純物層4と接している。第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度よりも低くてもよい。第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度D2よりも高く、かつ第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1よりも低くてもよい。   The fourth impurity layer 4 is in contact with the third impurity layer 3 at the position a4. The concentration of the n-type impurity included in the fourth impurity layer 4 is lower than the concentration of the n-type impurity included in the third impurity layer 3. The concentration of the n-type impurity included in the fourth impurity layer 4 is substantially the same as the concentration of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. Second silicon carbide layer 20 is in contact with fourth impurity layer 4 at position a5. The concentration D4 of the n-type impurity included in the second silicon carbide layer 20 may be lower than the concentration of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. The concentration D4 of the n-type impurity included in the second silicon carbide layer 20 is higher than the concentration D2 of the n-type impurity included in the second impurity layer 2, and lower than the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. May be.

次に、上記実施形態の第1変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板50の構成について説明する。   Next, the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the first modification of the above embodiment will be described.

図3に示されるように、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1とほぼ同じであってもよい。炭化珪素単結晶基板30と第1不純物層1との境界面の位置a1において、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1と同じであってもよい。第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第4不純物層4が含むn型不純物の濃度よりも低くてもよいし、高くてもよい。   As shown in FIG. 3, n-type impurity concentration D <b> 3 included in silicon carbide single crystal substrate 30 may be substantially the same as n-type impurity concentration D <b> 1 included in first impurity layer 1. At the position a1 of the boundary surface between the silicon carbide single crystal substrate 30 and the first impurity layer 1, the concentration D3 of the n-type impurity included in the silicon carbide single crystal substrate 30 is the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. It may be the same. The concentration D4 of the n-type impurity included in the second silicon carbide layer 20 may be lower or higher than the concentration of the n-type impurity included in the fourth impurity layer 4.

次に、上記実施形態の第2変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板50の構成について説明する。   Next, the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the second modification of the embodiment will be described.

図4に示されるように、第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第4不純物層4が含むn型不純物の濃度D2とほぼ同じであってもよい。第2炭化珪素層20と第4不純物層4との境界面の位置a5において、第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第4不純物層4が含むn型不純物の濃度D2と同じであってもよい。   As shown in FIG. 4, the concentration D4 of the n-type impurity included in the second silicon carbide layer 20 may be substantially the same as the concentration D2 of the n-type impurity included in the fourth impurity layer 4. At the position a5 of the boundary surface between the second silicon carbide layer 20 and the fourth impurity layer 4, the concentration D4 of the n-type impurity contained in the second silicon carbide layer 20 is the concentration D2 of the n-type impurity contained in the fourth impurity layer 4. It may be the same.

炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1とほぼ同じであってもよい。炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1よりも高くてもよいし、低くてもよい。   The concentration D3 of the n-type impurity included in the silicon carbide single crystal substrate 30 may be substantially the same as the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. The concentration D3 of the n-type impurity contained in the silicon carbide single crystal substrate 30 may be higher or lower than the concentration D1 of the n-type impurity contained in the first impurity layer 1.

次に、上記実施形態の第3変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板50の構成について説明する。   Next, the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the third modification of the above embodiment will be described.

図5に示されるように、第1炭化珪素層10は、第1不純物層1と、第2不純物層2と、第3不純物層3と、第4不純物層4と、第5不純物層5(第1不純物層に対応)と、第6不純物層6(第2不純物層に対応)とにより構成されていてもよい。第4不純物層4上に第5不純物層5が設けられている。第5不純物層5上に第6不純物層6が設けられている。第6不純物層6上に第2炭化珪素層20が設けられている。第5不純物層5および第6不純物層6は、第3積層膜13を構成する。第5不純物層5の厚みT5は、第1不純物層1の厚みT1とほぼ同じである。同様に、第6不純物層6の厚みT6は、第2不純物層2の厚みT2とほぼ同じである。図5に示されるように、第1不純物層1および第2不純物層2を1周期とした場合、第1不純物層1および第2不純物層2の積層周期は3周期である。好ましくは、積層周期は、3周期以上50周期以下であり、より好ましくは、5周期以上10周期以下である。   As shown in FIG. 5, the first silicon carbide layer 10 includes a first impurity layer 1, a second impurity layer 2, a third impurity layer 3, a fourth impurity layer 4, and a fifth impurity layer 5 ( And a sixth impurity layer 6 (corresponding to the second impurity layer). A fifth impurity layer 5 is provided on the fourth impurity layer 4. A sixth impurity layer 6 is provided on the fifth impurity layer 5. A second silicon carbide layer 20 is provided on sixth impurity layer 6. The fifth impurity layer 5 and the sixth impurity layer 6 constitute a third stacked film 13. The thickness T5 of the fifth impurity layer 5 is substantially the same as the thickness T1 of the first impurity layer 1. Similarly, the thickness T6 of the sixth impurity layer 6 is substantially the same as the thickness T2 of the second impurity layer 2. As shown in FIG. 5, when the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 have one period, the stacking period of the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 is three periods. Preferably, the stacking cycle is 3 cycles or more and 50 cycles or less, more preferably 5 cycles or more and 10 cycles or less.

図6に示されるように、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1よりも高くてもよい。第5不純物層5は、位置a5において第4不純物層4と接している。第5不純物層5が含むn型不純物の濃度は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1とほぼ同じである。第6不純物層6は、位置a6において第5不純物層5と接している。第6不純物層6が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度D2とほぼ同じである。第2炭化珪素層20は、位置a7において第6不純物層6と接している。第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第6不純物層6が含むn型不純物の濃度よりも低くてもよい。なお、図6において、横軸は、図5に示す矢印Xに沿った方向における位置を示している。矢印Xは、表面S1に対し垂直な方向である。位置0は、裏面S2に対応する位置である。図7および図8においても同様である。   As shown in FIG. 6, n-type impurity concentration D3 included in silicon carbide single crystal substrate 30 may be higher than n-type impurity concentration D1 included in first impurity layer 1. The fifth impurity layer 5 is in contact with the fourth impurity layer 4 at the position a5. The concentration of the n-type impurity included in the fifth impurity layer 5 is substantially the same as the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. The sixth impurity layer 6 is in contact with the fifth impurity layer 5 at the position a6. The concentration of the n-type impurity included in the sixth impurity layer 6 is substantially the same as the concentration D2 of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. Second silicon carbide layer 20 is in contact with sixth impurity layer 6 at position a7. The concentration D4 of the n-type impurity included in the second silicon carbide layer 20 may be lower than the concentration of the n-type impurity included in the sixth impurity layer 6. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the position in the direction along the arrow X shown in FIG. The arrow X is a direction perpendicular to the surface S1. The position 0 is a position corresponding to the back surface S2. The same applies to FIG. 7 and FIG.

次に、上記実施形態の第4変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板50の構成について説明する。   Next, the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the fourth modification of the above embodiment will be described.

図7に示されるように、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1とほぼ同じであってもよい。炭化珪素単結晶基板30と第1不純物層1との境界面の位置a1において、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1と同じであってもよい。第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第6不純物層6が含むn型不純物の濃度よりも低くてもよいし、高くてもよい。   As shown in FIG. 7, n-type impurity concentration D <b> 3 included in silicon carbide single crystal substrate 30 may be substantially the same as n-type impurity concentration D <b> 1 included in first impurity layer 1. At the position a1 of the boundary surface between the silicon carbide single crystal substrate 30 and the first impurity layer 1, the concentration D3 of the n-type impurity included in the silicon carbide single crystal substrate 30 is the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. It may be the same. The concentration D4 of the n-type impurity contained in the second silicon carbide layer 20 may be lower or higher than the concentration of the n-type impurity contained in the sixth impurity layer 6.

次に、上記実施形態の第5変形例に係る炭化珪素エピタキシャル基板50の構成について説明する。   Next, the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the fifth modification of the above embodiment will be described.

図8に示されるように、第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第6不純物層6が含むn型不純物の濃度とほぼ同じであってもよい。第2炭化珪素層20と第6不純物層6との境界面の位置a7において、第2炭化珪素層20が含むn型不純物の濃度D4は、第6不純物層6が含むn型不純物の濃度と同じであってもよい。   As shown in FIG. 8, the concentration D4 of the n-type impurity included in the second silicon carbide layer 20 may be substantially the same as the concentration of the n-type impurity included in the sixth impurity layer 6. At the position a7 of the boundary surface between the second silicon carbide layer 20 and the sixth impurity layer 6, the concentration D4 of the n-type impurity included in the second silicon carbide layer 20 is equal to the concentration of the n-type impurity included in the sixth impurity layer 6. It may be the same.

炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1とほぼ同じであってもよい。炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度D3は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度D1よりも高くてもよいし、低くてもよい。   The concentration D3 of the n-type impurity included in the silicon carbide single crystal substrate 30 may be substantially the same as the concentration D1 of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. The concentration D3 of the n-type impurity contained in the silicon carbide single crystal substrate 30 may be higher or lower than the concentration D1 of the n-type impurity contained in the first impurity layer 1.

なお本実施形態において、第1炭化珪素層10は、第1不純物層1と第2不純物層2とが交互に積層されることにより構成されているとは、矢印X(図5参照)の方向(積層方向)において、n型不純物の濃度の高低が交互に変化することを意味する。そのため、第3不純物層3および第5不純物層5が含むn型不純物の濃度は、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度と異なっていてもよい。同様に、第4不純物層4および第6不純物層6が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度と異なっていてもよい。第3不純物層3および第5不純物層5の厚みは、第1不純物層1の厚みと異なっていてもよい。同様に、第4不純物層4および第6不純物層6の厚みは、第2不純物層2の厚みと異なっていてもよい。   In the present embodiment, the first silicon carbide layer 10 is configured by alternately laminating the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 in the direction of arrow X (see FIG. 5). In (stacking direction), it means that the concentration of n-type impurities changes alternately. Therefore, the concentration of the n-type impurity included in the third impurity layer 3 and the fifth impurity layer 5 may be different from the concentration of the n-type impurity included in the first impurity layer 1. Similarly, the concentration of the n-type impurity included in the fourth impurity layer 4 and the sixth impurity layer 6 may be different from the concentration of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. The thicknesses of the third impurity layer 3 and the fifth impurity layer 5 may be different from the thickness of the first impurity layer 1. Similarly, the thickness of the fourth impurity layer 4 and the sixth impurity layer 6 may be different from the thickness of the second impurity layer 2.

次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造装置の構成について説明する。   Next, the structure of the manufacturing apparatus of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on this embodiment is demonstrated.

図9に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板の製造装置の一例としてのCVD装置40は、石英管43と、誘導加熱コイル44と、断熱材42と、発熱体41と、配管60と、第1ガスボンベ51と、第2ガスボンベ52と、第3ガスボンベ53と、第4ガスボンベ54と、基板ホルダ46とを主に有している。具体的には、発熱体41は中空構造であって、内部に反応室45を形成している。断熱材42は、発熱体41の外周囲を囲うように配置されている。石英管43は、断熱材42の外周側を囲うように配置されている。誘導加熱コイル44は、石英管43の外周側を巻回するように設けられている。配管60は、反応室45と連通している。   As shown in FIG. 9, a CVD apparatus 40 as an example of an apparatus for manufacturing a silicon carbide epitaxial substrate includes a quartz tube 43, an induction heating coil 44, a heat insulating material 42, a heating element 41, a pipe 60, 1 gas cylinder 51, 2nd gas cylinder 52, 3rd gas cylinder 53, 4th gas cylinder 54, and substrate holder 46 are mainly included. Specifically, the heating element 41 has a hollow structure and has a reaction chamber 45 formed therein. The heat insulating material 42 is disposed so as to surround the outer periphery of the heating element 41. The quartz tube 43 is disposed so as to surround the outer peripheral side of the heat insulating material 42. The induction heating coil 44 is provided so as to wind the outer peripheral side of the quartz tube 43. The pipe 60 communicates with the reaction chamber 45.

第1ガスボンベ51には、たとえばキャリアガスである水素(H)ガスが充填されている。第2ガスボンベ52および第3ガスボンベ53には、たとえば、それぞれ炭化珪素の原料となるシラン(SiH)ガスおよびプロパン(C)ガスが各々充填されている。第4ガスボンベ54には、たとえばドーパントガスであるアンモニア(NH)ガスまたは窒素(N)ガスが充填されている。配管60は、上記ガスを反応室45に導入可能に構成されている。 The first gas cylinder 51 is filled with, for example, hydrogen (H 2 ) gas that is a carrier gas. The second gas cylinder 52 and the third gas cylinder 53 are filled with, for example, silane (SiH 4 ) gas and propane (C 3 H 8 ) gas, which are raw materials for silicon carbide, respectively. The fourth gas cylinder 54 is filled with, for example, ammonia (NH 3 ) gas or nitrogen (N 2 ) gas that is a dopant gas. The pipe 60 is configured such that the gas can be introduced into the reaction chamber 45.

次に、実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法について説明する。
まず、炭化珪素単結晶基板を準備する工程が実施される。たとえば昇華法により形成した炭化珪素単結晶からなるインゴットをスライスすることにより、表面S1と、裏面S2とを有する炭化珪素単結晶基板30が準備される(図10参照)。図10に示されるように、表面S1は、基底面S3からオフ角だけ傾斜した面である。基底面S3は、たとえば{0001}面であり、好ましくは(0001)面である。オフ角は、たとえば2°以上8°以下である。オフ方向は、<1−100>方向であってもよいし、<11−20>方向であってもよい。炭化珪素単結晶基板30は、たとえばポリタイプ4Hの六方晶炭化珪素から構成されている。炭化珪素単結晶基板30の表面S1の最大径は、たとえば100mm以上であり、好ましくは150mm以上である。図10に示されるように、炭化珪素単結晶基板30には、基底面転位B1、B2が形成されている。基底面転位B1、B2は、基底面S3と平行な方向に伸展する転位である。基底面転位B1、B2は、たとえば表面S1および裏面S2に露出していてもよい。
Next, the manufacturing method of the silicon carbide epitaxial substrate which concerns on embodiment is demonstrated.
First, a step of preparing a silicon carbide single crystal substrate is performed. For example, a silicon carbide single crystal substrate 30 having a front surface S1 and a back surface S2 is prepared by slicing an ingot made of a silicon carbide single crystal formed by a sublimation method (see FIG. 10). As shown in FIG. 10, the surface S1 is a surface inclined by an off angle from the basal plane S3. The basal plane S3 is, for example, a {0001} plane, preferably a (0001) plane. The off angle is, for example, not less than 2 ° and not more than 8 °. The off direction may be the <1-100> direction or the <11-20> direction. Silicon carbide single crystal substrate 30 is made of, for example, polytype 4H hexagonal silicon carbide. The maximum diameter of surface S1 of silicon carbide single crystal substrate 30 is, for example, 100 mm or more, and preferably 150 mm or more. As shown in FIG. 10, basal plane dislocations B <b> 1 and B <b> 2 are formed on silicon carbide single crystal substrate 30. The basal plane dislocations B1 and B2 are dislocations extending in a direction parallel to the basal plane S3. The basal plane dislocations B1 and B2 may be exposed, for example, on the front surface S1 and the back surface S2.

次に、第1炭化珪素層を形成する工程が実施される。まず、炭化珪素単結晶基板30がCVD装置40の反応室45の内部に配置される。炭化珪素単結晶基板30は、たとえばサセプタなどの基板ホルダ46上に載置される。次に、反応室45に、水素(H2)を含むキャリアガスと、モノシラン(SiH4)、プロパン(C38)および窒素(N2)などを含む原料ガスとが導入される。つまり、原料ガスは、Siを含む気体と、Cを含む気体と、Nを含むドーパントガスとを有する。原料ガスは、アンモニアガスを有していてもよい。原料ガスおよびドーパントガスを含む混合ガスGが反応室45内に供給される。 Next, a step of forming a first silicon carbide layer is performed. First, silicon carbide single crystal substrate 30 is arranged inside reaction chamber 45 of CVD apparatus 40. Silicon carbide single crystal substrate 30 is placed on a substrate holder 46 such as a susceptor. Next, a carrier gas containing hydrogen (H 2 ) and a source gas containing monosilane (SiH 4 ), propane (C 3 H 8 ), nitrogen (N 2 ), and the like are introduced into the reaction chamber 45. That is, the source gas has a gas containing Si, a gas containing C, and a dopant gas containing N. The source gas may have ammonia gas. A mixed gas G containing a source gas and a dopant gas is supplied into the reaction chamber 45.

誘導加熱コイル44に高周波電流を流すと、電磁誘導作用により、発熱体41は誘導加熱される。これにより、反応室45中の炭化珪素単結晶基板30および混合ガスGが所定の温度に加熱される。炭化珪素単結晶基板30および混合ガスGは、たとえば1500°以上1700°以下程度に加熱される。これにより、炭化珪素単結晶基板30上に第1不純物層1が形成される。好ましくは、第1不純物層1を形成する工程において、炭素の原子数を珪素の原子数で除した比(C/Si比)が2.0以下である原料ガスが用いられる。   When a high frequency current is passed through the induction heating coil 44, the heating element 41 is induction heated by electromagnetic induction. Thereby, silicon carbide single crystal substrate 30 and mixed gas G in reaction chamber 45 are heated to a predetermined temperature. Silicon carbide single crystal substrate 30 and mixed gas G are heated to, for example, about 1500 ° to 1700 °. Thereby, first impurity layer 1 is formed on silicon carbide single crystal substrate 30. Preferably, in the step of forming the first impurity layer 1, a source gas having a ratio (C / Si ratio) obtained by dividing the number of carbon atoms by the number of silicon atoms is 2.0 or less is used.

当該C/Si比は、0.8以上1.5以下であってもよいし、0.9以上1.3以下であってもよい。当該C/Si比が小さい場合、第1不純物層1にドーパントしての窒素原子が取り込まれやすい。そのため、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度を高くすることができる。第1不純物層1の厚みT1は、たとえば20nm以上500nm以下である。図11に示されるように、炭化珪素単結晶基板30に存在していた多数の基底面転位B1、B2が、第1不純物層1に引き継がれる。   The C / Si ratio may be 0.8 or more and 1.5 or less, or 0.9 or more and 1.3 or less. When the C / Si ratio is small, nitrogen atoms as dopants are easily taken into the first impurity layer 1. Therefore, the concentration of the n-type impurity included in the first impurity layer 1 can be increased. The thickness T1 of the first impurity layer 1 is, for example, not less than 20 nm and not more than 500 nm. As shown in FIG. 11, a large number of basal plane dislocations B <b> 1 and B <b> 2 existing in silicon carbide single crystal substrate 30 are taken over by first impurity layer 1.

次に、第2不純物層を形成する工程が実施される。第1不純物層を形成する工程と同様に、反応室45内で、キャリアガスおよび原料ガスを含む混合ガスGと炭化珪素単結晶基板30とが加熱されることにより、第1不純物層1上に第2不純物層2が形成される(図12参照)。好ましくは、第2不純物層2を形成する工程において、炭素の原子数を珪素の原子数で除した比(C/Si比)が1.0より大きい原料ガスが用いられる。   Next, a step of forming a second impurity layer is performed. Similar to the step of forming the first impurity layer, the mixed gas G containing the carrier gas and the source gas and the silicon carbide single crystal substrate 30 are heated in the reaction chamber 45, so that the first impurity layer 1 is formed on the first impurity layer 1. A second impurity layer 2 is formed (see FIG. 12). Preferably, in the step of forming the second impurity layer 2, a source gas having a ratio (C / Si ratio) obtained by dividing the number of carbon atoms by the number of silicon atoms is greater than 1.0.

当該C/Si比は、たとえば1.0よりも大きく3.0以下であってもよいし、1.5以上2.5以下であってもよい。当該C/Si比が大きい場合、第2不純物層2にドーパントしての窒素原子が取り込まれづらい。そのため、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度を低くすることができる。第1不純物層1を形成する工程における窒素の流量よりも、第2不純物層2を形成する工程における窒素の流量を小さくすることにより、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度を、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度よりも低くしてもよい。第2不純物層2の厚みT2は、たとえば20nm以上500nm以下である。   The C / Si ratio may be greater than 1.0 and 3.0 or less, for example, or 1.5 or more and 2.5 or less. When the C / Si ratio is large, nitrogen atoms as dopants are difficult to be taken into the second impurity layer 2. Therefore, the n-type impurity concentration included in the second impurity layer 2 can be lowered. By reducing the flow rate of nitrogen in the step of forming the second impurity layer 2 below the flow rate of nitrogen in the step of forming the first impurity layer 1, the concentration of the n-type impurity contained in the second impurity layer 2 is reduced. You may make it lower than the density | concentration of the n-type impurity which 1 impurity layer 1 contains. The thickness T2 of the second impurity layer 2 is, for example, not less than 20 nm and not more than 500 nm.

図12に示されるように、第1不純物層1と第2不純物層2との境界面付近において、第1不純物層1に存在していた基底面転位B1が、貫通刃状転位にB3に転換される。基底面転位B1が貫通刃状転位B3に転換されるメカニズムは上述の通りである。なお、第2不純物層2において、貫通刃状転位に転換されない基底面転位B2があってもよい。   As shown in FIG. 12, in the vicinity of the boundary surface between the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2, the basal plane dislocation B1 existing in the first impurity layer 1 is converted to B3 as a threading edge dislocation. Is done. The mechanism by which the basal plane dislocation B1 is converted into the threading edge dislocation B3 is as described above. In the second impurity layer 2, there may be basal plane dislocations B2 that are not converted to threading edge dislocations.

次に、第3不純物層を形成する工程が実施される。第3不純物層3は、第1不純物層1と同様の方法により形成される。図2に示されるように、第3不純物層3が含む窒素の濃度は、第1不純物層1が含む窒素の濃度とほぼ同じであってもよい。第3不純物層3の厚みは、第1不純物層1の厚みとほぼ同じであってもよい。図13に示されるように、第2不純物層2中の貫通刃状転位B3は、第3不純物層3に引き継がれる。同様に、第2不純物層2中の基底面転位B2は、第3不純物層3に引き継がれる。   Next, a step of forming a third impurity layer is performed. The third impurity layer 3 is formed by the same method as the first impurity layer 1. As shown in FIG. 2, the concentration of nitrogen included in the third impurity layer 3 may be substantially the same as the concentration of nitrogen included in the first impurity layer 1. The thickness of the third impurity layer 3 may be substantially the same as the thickness of the first impurity layer 1. As shown in FIG. 13, the threading edge dislocations B <b> 3 in the second impurity layer 2 are inherited by the third impurity layer 3. Similarly, the basal plane dislocations B <b> 2 in the second impurity layer 2 are inherited by the third impurity layer 3.

次に、第4不純物層を形成する工程が実施される。第4不純物層4は、第2不純物層2と同様の方法により形成される。図2に示されるように、第4不純物層4が含む窒素の濃度は、第2不純物層2が含む窒素の濃度とほぼ同じであってもよい。第4不純物層4の厚みは、第2不純物層2の厚みとほぼ同じであってもよい。図14に示されるように、第3不純物層3と第4不純物層4との境界面付近において、第3不純物層3に存在していた基底面転位B2が、貫通刃状転位にB4に転換される。第3不純物層3中の貫通刃状転位B3は、第4不純物層4に引き継がれる。以上のように、第1不純物層1および第2不純物層2の境界面において、貫通刃状転位に転換されなかった基底面転位B2が、第3不純物層3および第4不純物層4の境界面において、基底面転位B2から貫通刃状転位B4に転換される。このように、第1不純物層1および第2不純物層2の積層数が多い程、基底面転位B2から貫通刃状転位B4に転換される機会が増える。結果として、転換率が向上する。   Next, a step of forming a fourth impurity layer is performed. The fourth impurity layer 4 is formed by the same method as the second impurity layer 2. As shown in FIG. 2, the concentration of nitrogen contained in the fourth impurity layer 4 may be substantially the same as the concentration of nitrogen contained in the second impurity layer 2. The thickness of the fourth impurity layer 4 may be substantially the same as the thickness of the second impurity layer 2. As shown in FIG. 14, the basal plane dislocation B2 existing in the third impurity layer 3 in the vicinity of the boundary surface between the third impurity layer 3 and the fourth impurity layer 4 is converted into a threading edge dislocation B4. Is done. The threading edge dislocation B3 in the third impurity layer 3 is taken over by the fourth impurity layer 4. As described above, at the boundary surface between the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2, the basal plane dislocation B2 that has not been converted into the threading edge dislocation is the boundary surface between the third impurity layer 3 and the fourth impurity layer 4. , The basal plane dislocation B2 is converted to the threading edge dislocation B4. Thus, as the number of stacked first impurity layers 1 and second impurity layers 2 increases, the opportunity for conversion from the basal plane dislocation B2 to the threading edge dislocation B4 increases. As a result, the conversion rate is improved.

次に、第2炭化珪素層を形成する工程が実施される。反応室45内で、キャリアガスおよび原料ガスを含む混合ガスGと炭化珪素単結晶基板30とが加熱されることにより、第4不純物層4上に第2炭化珪素層20が形成される。第2炭化珪素層20を形成する工程において、炭素の原子数を珪素の原子数で除した比(C/Si比)は1.0未満であってもよいし、1.0以上であってもよい。第2炭化珪素層20が含む窒素の濃度は、たとえば5×1015cm−3である。第2炭化珪素層20の厚みは、第1炭化珪素層10の厚みよりも大きくてもよい。 Next, a step of forming a second silicon carbide layer is performed. In the reaction chamber 45, the mixed gas G containing the carrier gas and the source gas and the silicon carbide single crystal substrate 30 are heated, whereby the second silicon carbide layer 20 is formed on the fourth impurity layer 4. In the step of forming the second silicon carbide layer 20, the ratio (C / Si ratio) obtained by dividing the number of carbon atoms by the number of silicon atoms may be less than 1.0, or 1.0 or more. Also good. The concentration of nitrogen included in second silicon carbide layer 20 is, for example, 5 × 10 15 cm −3 . The thickness of second silicon carbide layer 20 may be larger than the thickness of first silicon carbide layer 10.

なお、原料ガスのC/Si比は、たとえばモノシランガスの流量を一定の値に維持しながら、プロパンガスの流量を変化させることにより、変化させることができる。同様に、プロパンガスの流量を一定の値に維持しながら、モノシランガスの流量を変化させることによっても、原料ガスのC/Si比を変化させることができる。   The C / Si ratio of the source gas can be changed by changing the flow rate of propane gas while maintaining the flow rate of monosilane gas at a constant value, for example. Similarly, the C / Si ratio of the source gas can be changed by changing the flow rate of the monosilane gas while maintaining the flow rate of the propane gas at a constant value.

次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の作用効果について説明する。   Next, the effect of the method for manufacturing the silicon carbide epitaxial substrate according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、第1炭化珪素層10は、第1不純物層1と第2不純物層2とが交互に積層されることにより構成されている。第1不純物層1および第2不純物層2を1周期とした場合、第1不純物層1および第2不純物層2の積層周期は、2周期以上である。第1不純物層1が含むn型不純物の濃度は、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度よりも高い。これにより、基底面転位から貫通刃状転位への転換率を向上可能である。   According to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment, first silicon carbide layer 10 is configured by alternately stacking first impurity layer 1 and second impurity layer 2. When the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 have one period, the stacking period of the first impurity layer 1 and the second impurity layer 2 is two or more periods. The concentration of the n-type impurity included in the first impurity layer 1 is higher than the concentration of the n-type impurity included in the second impurity layer 2. Thereby, the conversion rate from a basal plane dislocation to a threading edge dislocation can be improved.

また本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度を、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度で除した値は、0.1より大きく10未満である。炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度と、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度との差が大きいと、炭化珪素単結晶基板30と第1不純物層1との境界面において、新たな積層欠陥が発生する場合がある。本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50は、炭化珪素単結晶基板30が含むn型不純物の濃度と、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度との差が小さいため、炭化珪素単結晶基板30と第1不純物層1との境界面において、新たな積層欠陥が発生することを抑制可能である。   In addition, according to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment, the value obtained by dividing the concentration of n-type impurity contained in silicon carbide single crystal substrate 30 by the concentration of n-type impurity contained in first impurity layer 1 is 0. Greater than 1 and less than 10. When the difference between the concentration of n-type impurity contained in silicon carbide single crystal substrate 30 and the concentration of n-type impurity contained in first impurity layer 1 is large, the interface between silicon carbide single crystal substrate 30 and first impurity layer 1 In this case, a new stacking fault may occur. The silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment has a small difference between the concentration of the n-type impurity contained in the silicon carbide single crystal substrate 30 and the concentration of the n-type impurity contained in the first impurity layer 1. It is possible to suppress the occurrence of a new stacking fault at the interface between the substrate 30 and the first impurity layer 1.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度を、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度で除した値は、10以上10以下である。これにより、第2不純物層2が含む窒素濃度と、第1不純物層1が含む窒素濃度との差が大きくなり、第2不純物層2に作用する圧縮応力が高くなる。それゆえ、基底面転位から貫通刃状転位へ転換率をさらに向上可能である。 Furthermore, according to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment, the value obtained by dividing the concentration of n-type impurity contained in first impurity layer 1 by the concentration of n-type impurity contained in second impurity layer 2 is 10 2 or more. 10 5 or less. Thereby, the difference between the nitrogen concentration contained in the second impurity layer 2 and the nitrogen concentration contained in the first impurity layer 1 is increased, and the compressive stress acting on the second impurity layer 2 is increased. Therefore, the conversion rate from the basal plane dislocation to the threading edge dislocation can be further improved.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、第1不純物層1が含むn型不純物の濃度を、第2不純物層2が含むn型不純物の濃度で除した値は、10以上10以下である。 Furthermore, according to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment, the value obtained by dividing the concentration of n-type impurity contained in first impurity layer 1 by the concentration of n-type impurity contained in second impurity layer 2 is 10 3 or more. 10 4 or less.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、第1不純物層1の厚みは、20nm以上500nm以下である。   Furthermore, according to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment, the thickness of first impurity layer 1 is not less than 20 nm and not more than 500 nm.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、第2不純物層2の厚みは、20nm以上500nm以下である。   Furthermore, according to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment, the thickness of second impurity layer 2 is not less than 20 nm and not more than 500 nm.

さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板50によれば、積層周期は、3周期以上50周期以下である。積層周期を3周期以上とすることにより、基底面転位から貫通刃状転位に転換される機会が増える。そのため、基底面転位から貫通刃状転位への転換率をさらに向上可能である。積層周期を50周期以下とすることにより、リードタイムが長くなることを抑制することができる。   Furthermore, according to silicon carbide epitaxial substrate 50 according to the present embodiment, the lamination period is not less than 3 periods and not more than 50 periods. By setting the stacking period to 3 cycles or more, the opportunity to convert from basal plane dislocations to threading edge dislocations increases. Therefore, the conversion rate from the basal plane dislocation to the threading edge dislocation can be further improved. By setting the stacking cycle to 50 cycles or less, it is possible to suppress an increase in the lead time.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 第1不純物層
2 第2不純物層
3 第3不純物層
4 第4不純物層
5 第5不純物層
6 第6不純物層
10 第1炭化珪素層
11、12、13 周期
20 第2炭化珪素層
30 炭化珪素単結晶基板
40 製造装置
41 発熱体
42 断熱材
43 石英管
44 誘導加熱コイル
45 反応室
46 基板ホルダ
50 炭化珪素エピタキシャル基板
51 第1ガスボンベ
52 第2ガスボンベ
53 第3ガスボンベ
54 第4ガスボンベ
60 配管
a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7 位置
B1,B2 基底面転位
B3,B4 貫通刃状転位
D1,D2,D3,D4 濃度
G 混合ガス
S1 表面
S2 裏面
S3 基底面
T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8 厚み
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st impurity layer 2 2nd impurity layer 3 3rd impurity layer 4 4th impurity layer 5 5th impurity layer 6 6th impurity layer 10 1st silicon carbide layers 11, 12, 13 Period 20 2nd silicon carbide layer 30 Carbonization Silicon single crystal substrate 40 manufacturing apparatus 41 heating element 42 heat insulating material 43 quartz tube 44 induction heating coil 45 reaction chamber 46 substrate holder 50 silicon carbide epitaxial substrate 51 first gas cylinder 52 second gas cylinder 53 third gas cylinder 54 fourth gas cylinder 60 piping a1 , A2, a3, a4, a5, a6, a7 position B1, B2 basal plane dislocation B3, B4 threading edge dislocation D1, D2, D3, D4 concentration G mixed gas S1 surface S2 back surface S3 basal plane T1, T2, T3 T4, T5, T6, T7, T8 thickness

Claims (7)

炭化珪素単結晶基板と、
前記炭化珪素単結晶基板上の第1炭化珪素層と、
前記第1炭化珪素層上の第2炭化珪素層とを備え、
前記第1炭化珪素層は、第1不純物層と第2不純物層とが交互に積層されることにより構成されており、
前記第1不純物層および前記第2不純物層を1周期とした場合、前記第1不純物層および前記第2不純物層の積層周期は、2周期以上であり、
前記炭化珪素単結晶基板と、前記第1不純物層と、前記第2不純物層と、前記第2炭化珪素層とは、n型不純物を有し、
前記第1不純物層が含むn型不純物の濃度は、前記第2不純物層が含むn型不純物の濃度よりも高く、
前記第1不純物層は、前記炭化珪素単結晶基板と接している、炭化珪素エピタキシャル基板。
A silicon carbide single crystal substrate;
A first silicon carbide layer on the silicon carbide single crystal substrate;
A second silicon carbide layer on the first silicon carbide layer,
The first silicon carbide layer is configured by alternately laminating first impurity layers and second impurity layers,
When the first impurity layer and the second impurity layer have one cycle, the stacking cycle of the first impurity layer and the second impurity layer is two cycles or more,
The silicon carbide single crystal substrate, the first impurity layer, the second impurity layer, and the second silicon carbide layer have n-type impurities,
The n-type impurity concentration included in the first impurity layer is higher than the n-type impurity concentration included in the second impurity layer.
The first impurity layer is a silicon carbide epitaxial substrate in contact with the silicon carbide single crystal substrate.
前記炭化珪素単結晶基板が含むn型不純物の濃度を、前記第1不純物層が含むn型不純物の濃度で除した値は、0.1より大きく10未満である、請求項1に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。   2. The carbonization according to claim 1, wherein a value obtained by dividing the concentration of the n-type impurity contained in the silicon carbide single crystal substrate by the concentration of the n-type impurity contained in the first impurity layer is greater than 0.1 and less than 10. 3. Silicon epitaxial substrate. 前記第1不純物層が含むn型不純物の濃度を、前記第2不純物層が含むn型不純物の濃度で除した値は、10以上10以下である、請求項1または請求項2に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。 The value obtained by dividing the concentration of the n-type impurity contained in the first impurity layer by the concentration of the n-type impurity contained in the second impurity layer is 10 2 or more and 10 5 or less. Silicon carbide epitaxial substrate. 前記第1不純物層が含むn型不純物の濃度を、前記第2不純物層が含むn型不純物の濃度で除した値は、10以上10以下である、請求項3に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。 4. The silicon carbide epitaxial film according to claim 3, wherein a value obtained by dividing the concentration of the n-type impurity contained in the first impurity layer by the concentration of the n-type impurity contained in the second impurity layer is 10 3 or more and 10 4 or less. substrate. 前記第1不純物層の厚みは、20nm以上500nm以下である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。   The thickness of the said 1st impurity layer is a silicon carbide epitaxial substrate of any one of Claims 1-4 which are 20 nm or more and 500 nm or less. 前記第2不純物層の厚みは、20nm以上500nm以下である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。   The thickness of the said 2nd impurity layer is a silicon carbide epitaxial substrate of any one of Claims 1-5 which are 20 nm or more and 500 nm or less. 前記積層周期は、3周期以上50周期以下である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板。   The silicon carbide epitaxial substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the lamination period is not less than 3 periods and not more than 50 periods.
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