[发明专利]SiC单晶、SiC晶片以及半导体器件

权利要求书

1.一种SiC单晶，其特征在于：

包含具有{0001}面内方向的柏氏矢量的位错的体积密度为3700cm/cm³以下的低位错密度区域(A)，

所述具有{0001}面内方向的柏氏矢量的位错包括基底面位错和贯通型刃型位错这两者。

2.根据权利要求1所述的SiC单晶，其特征在于：所述具有{0001}面内方向的柏氏矢量的位错是具有平行于＜11-20＞方向的方向上的柏氏矢量的位错。

3.根据权利要求1所述的SiC单晶，其特征在于：所述具有{0001}面内方向的柏氏矢量的位错的体积密度是通过X射线形貌法测定得到的值。

4.根据权利要求2所述的SiC单晶，其特征在于：在所述低位错密度区域(A)中，贯通型刃型位错的体积密度为1200cm/cm³以下。

5.根据权利要求4所述的SiC单晶，其特征在于：所述贯通型刃型位错的体积密度是采用以下的(a)或者(b)的步骤测定得到的值；

(a)

(1)从所述SiC单晶中，大致垂直于{0001}面、且大致平行于{1-100}面而切出晶片B，所述晶片B能够确保厚度为100μm～1000μm、且体积为0.03cm³以上的测定区域；

(2)对于所述晶片B，就{11-20}面衍射进行基于透射配置的X射线形貌测定；

(3)求出所述晶片B的{11-20}面衍射图像中含有的所述贯通型刃型位错的全长，并由所述全长算出所述体积密度；

(b)

(1)对于所述SiC单晶的大致平行于{0001}面的表面，就{11-28}面衍射进行基于反射配置的X射线形貌测定；

(2)通过将所述晶片B的{11-28}面衍射中含有的贯通型刃型位错图像(小的白色点)的每1平方厘米的个数乘以1cm而算出所述体积密度。

6.根据权利要求2所述的SiC单晶，其特征在于：在所述低位错密度区域(A)中，具有平行于＜11-20＞方向的方向上的柏氏矢量的基底面位错的体积密度为2500cm/cm³以下。

7.根据权利要求6所述的SiC单晶，其特征在于：所述具有平行于＜11-20＞方向的方向上的柏氏矢量的基底面位错的体积密度是采用以下的步骤进行测定所得到的值；

(1)从所述SiC单晶中切出大致平行于{0001}面的晶片A，所述晶片A能够确保厚度为100μm～1000μm、且体积为0.03cm³以上的测定区域；

(2)对于所述晶片A，就晶体学上等价的3个{1-100}面衍射进行基于透射配置的X射线形貌测定；

(3)将所述晶片A的3个{1-100}面衍射图像中含有的所述具有平行于＜11-20＞方向的方向上的柏氏矢量的基底面位错的全长相加，将其除以2而求出位错的平均全长，并由所述平均全长算出所述体积密度。

8.根据权利要求2所述的SiC单晶，其特征在于：所述SiC单晶进一步包含具有平行于＜0001＞方向的方向上的柏氏矢量的位错的体积密度在740cm/cm³以下的低位错密度区域(B)。

9.根据权利要求8所述的SiC单晶，其特征在于：所述具有平行于＜0001＞方向的方向上的柏氏矢量的位错的体积密度是采用以下的步骤进行测定所得到的值；

(1)从所述SiC单晶中，切出大致垂直于{0001}面、且大致平行于{1-100}面的晶片B，所述晶片B能够确保厚度为100μm～1000μm、且体积为0.03cm³以上的测定区域；

(2)对于所述晶片B，就{000m}衍射进行基于透射配置的X射线形貌测定，其中，m表示α型SiC多型的重复周期；

(3)分别求出所述晶片B的{000m}面衍射图像中含有的贯通型螺旋位错以及基底面内刃型位错的全长，并由所述全长算出所述体积密度。

10.根据权利要求8所述的SiC单晶，其特征在于：在所述低位错密度区域(B)中，贯通型螺旋位错的体积密度为690cm/cm³以下。

11.根据权利要求8所述的SiC单晶，其特征在于：所述低位错密度区域(B)不包含具有平行于＜0001＞方向的方向上的柏氏矢量的位错。