[发明专利]碳化硅外延基板、碳化硅半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅外延基板，其包含：

碳化硅单晶基板；和

在所述碳化硅单晶基板上形成的外延层；

所述碳化硅单晶基板具有4H-SiC的多型，

所述外延层的表面中的算术平均粗糙度为0.1nm以下，

在所述表面中，

胡萝卜状缺陷的缺陷密度为0.1个/cm²以下，

作为梯形凹陷的梯形缺陷的缺陷密度为0.1个/cm²以下，

当在俯视图中观察时，所述梯形缺陷各自包含与11-20方向相交的上底部和下底部，

所述上底部的宽度为0.1μm以上且100μm以下，并且所述下底部的宽度为50μm以上且5000μm以下，

所述上底部包含突起部，并且所述下底部包含多个台阶聚并。

2.根据权利要求1所述的碳化硅外延基板，其中，

所述碳化硅单晶基板的直径为150mm以上且300mm以下。

3.根据权利要求1所述的碳化硅外延基板，其中，

相对于(0001)面或(000-1)面，所述碳化硅单晶基板的偏角为1°以上且8°以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅外延基板，其中

所述胡萝卜状缺陷的缺陷密度大于零个/cm²。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅外延基板，其中

所述梯形缺陷的缺陷密度大于零个/cm²。

6.一种碳化硅半导体装置的制造方法，其包括：

准备根据权利要求1至5中任一项所述的碳化硅外延基板的步骤；和

在所述外延层上形成氧化硅膜的步骤。

7.一种碳化硅半导体装置，其包含：

碳化硅外延基板，所述碳化硅外延基板包含碳化硅单晶基板和外延层，所述碳化硅单晶基板具有第一主面和位于所述第一主面相反侧的第二主面，所述外延层在所述第一主面上形成并且在所述碳化硅单晶基板所在侧的相反侧具有第三主面；

在所述第三主面上形成的氧化硅膜；

与所述第三主面侧连接的第一电极；和

与所述第二主面侧连接的第二电极，

所述碳化硅外延基板是根据权利要求1至5中任一项所述的碳化硅外延基板，

所述氧化硅膜的厚度为10nm以上且100nm以下，

在25℃的环境下和20mA/cm²的恒定电流密度下进行的经时绝缘击穿测定中的击穿电荷量为60C/cm²以上。