本申请公开了一种碳化硅晶体，属于半导体材料领域。该碳化硅晶体具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面，第一主表面和/或第二主表面具有形核形貌，形核形貌具有形核中心点，碳化硅晶体的中轴线贯穿第一主表面和第二主表面，中轴线与第一主表面和/或第二主表面的交点为晶体中心点；形核中心点至晶体中心点的距离小于碳化硅晶体直径的1/4。该碳化硅晶体的形核中心点与晶体中心点的距离小于碳化硅晶体直径的1/4，两个中心点的距离较小，形核质量高，缺陷密度低。缺陷密度低。缺陷密度低。
【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅晶体、籽晶及衬底
[0001]本申请涉及一种碳化硅晶体、籽晶及衬底，属于半导体材料领域。
技术介绍
[0002]碳化硅是典型的宽禁带半导体材料，是继硅、砷化镓之后的第三代半导体材料代表之一。碳化硅材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子迁移率等优异特性，成为制备高温、高频、高功率及抗辐射器件的热门材料之一。
[0003]目前碳化硅生长的方法主要有物理气相传输法(PVT)、液相外延法(LPE)、化学气相沉积法(CVD)等，其中PVT法是应用最成熟的方法，也是目前唯一的一种可以提供商用碳化硅衬底需求的生长方法。PVT法生长碳化硅晶体的生长炉一般都采用感应加热的方式，即在感应线圈中通中频交流电，通过坩埚的感应发热对生长室内的碳化硅粉料进行加热，使粉料分解，在温度较低的籽晶处结晶生长，从而实现晶体的生长。PVT法生长碳化硅晶体往往需要在籽晶处构建非常均匀的温度场，通过稳定的径向温梯及轴向温梯实现碳化硅气氛的均匀向上传输及有序排列，从而得到低缺陷密度的高质量碳化硅晶体。对于微管、杂质、小角晶界及长程晶格畸变等缺陷，研究者在籽晶角度方面做了大量工作，生长碳化硅晶体的籽晶为了获得足够高的生长台阶密度，通常以(0001)面(即Si面)偏向<11
‑
20>方向一定角度的籽晶进行生长，这样可以使得生长信息得到有效传递并大幅降低晶体的缺陷密度。碳化硅晶体在长晶过程中通过形核中心以螺旋生长的方式不断传递生长台阶信息，最终形成小面结构，而小面外的区域则根据形核中心传递出的生长台阶信息进行台阶流生长。
[0004]形核是碳化硅晶体生长中非常重要的环节，形核质量的好坏将直接决定后期碳化硅晶体的结晶质量。以(0001)面(即Si面)偏向<11
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20>方向一定角度的籽晶进行碳化硅生长虽然能提高晶体质量，但是这个角度的存在也会使得形核中心偏向<11
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20>方向，导致形核中心(即形成的小面中心点)与晶体中心不重合或重合率较低。晶体中心往往是温场中心，即径向温度最低点，径向上生长速度最快，而形核中心与温场中心不重合则可能导致形核中心的生长台阶信息无法有效传递到晶体中心及形核中心对面区域，次生微管、多型、层错、位错等缺陷，制约晶体质量的进一步提升。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，提供了一种碳化硅晶体，该碳化硅晶体的形核中心点与晶体中心点的距离小于碳化硅晶体直径的1/4，两个中心点的距离较小，形核质量高，缺陷密度低。
[0006]根据本申请一个方面，提供了一种碳化硅晶体，所述碳化硅晶体具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面，所述第一主表面和/或所述第二主表面具有形核形貌，所述形核形貌具有形核中心点，所述碳化硅晶体的中轴线贯穿所述第一主表面和所述第二主表面，所述中轴线与所述第一主表面和/或所述第二主表面的交点为晶体中心点；
[0007]在所述第一主表面和/或第二主表面，所述形核中心点至所述晶体中心点的距离
小于所述碳化硅晶体直径的1/4。
[0008]优选地，所述形核中心点至晶体中心点的距离小于所述碳化硅晶体直径的1/5；
[0009]优选地，所述形核中心点至所述晶体中心点的距离小于所述碳化硅晶体直径的1/10；
[0010]优选地，所述形核中心点至所述晶体中心点的距离小于所述碳化硅晶体直径的1/12；
[0011]更优选地，所述形核中心点与晶体中心点重合。
[0012]可选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
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25mm；
[0013]优选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
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20mm；
[0014]更优选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
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15mm；
[0015]优选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
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10mm；
[0016]优选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
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6mm；
[0017]优选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
‑
3mm；
[0018]更优选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0。
[0019]可选地，所述第一主表面是{0001}面。
[0020]可选地，所述形核中心点在所述{0001}面的中心偏向<11
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20>方向。
[0021]可选地，所述形核形貌大致呈圆形，所述形核形貌的直径与所述碳化硅晶体直径的比例为1/5
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2/3，所述形核形貌的面积与所述第一主表面或所述第二主表面面积的比例为1/25
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4/9；
[0022]优选地，所述形核形貌的直径与所述碳化硅晶体直径的比例为1/4
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1/2，所述形核形貌的面积与所述第一主表面或所述第二主表面面积的比例为1/16
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1/4。
[0023]可选地，所述形核形貌的直径为40mm
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220mm，所述碳化硅晶体直径大于等于90mm；
[0024]优选地，所述形核形貌的直径为50mm
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200mm，所述碳化硅晶体直径≥100mm。
[0025]可选地，所述形核形貌内围绕的晶体区域的TSD小于160/cm2，TED小于1600/cm2；所述形核形貌外的晶体区域的TSD小于120/cm2，TED小于1100/cm2；
[0026]优选地，所述形核形貌内围绕的晶体区域的TSD小于150/cm2，TED小于1500/cm2；所述形核形貌外的晶体区域的TSD小于100/cm2，TED小于1000/cm2；
[0027]更优选地，所述形核形貌内围绕的晶体区域的TSD小于120/cm2，TED小于1300/cm2；所述形核形貌外的晶体区域的TSD小于80/cm2，TED小于700/cm2。
[0028]可选地，所述晶体的表面应力绝对值小于18Mpa，所述形核形貌内差值小于25Mpa，所述晶体的结晶质量小于28arcs；
[0029]优选地，所述晶体的表面应力绝对值小于15Mpa，所述形核形貌内差值小于20Mpa，所述晶体的结晶质量小于25arcs。
[0030]根据本申请的另一方面，提供一种碳化硅籽晶，其由上述任一项碳化硅晶体进行切割、研磨和抛光，制得所述碳化硅籽晶。
[0031]根据本申请的又一方面，提供一种碳化硅衬底，其由上述任一项碳化硅晶体进行切割、研磨和抛光，制得所述碳化硅衬底。
[0032]本申请中涉及的晶体中心点定义的是碳化硅晶体中轴线与第一主表面({0001}面)和第二主表面的交点为晶体中心点；
[0033]本申请中涉及的晶体中心指的是第一主表面的晶体中心点向第二主表面的晶体中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶体，其特征在于，所述碳化硅晶体具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面，所述第一主表面和/或所述第二主表面具有形核形貌，所述形核形貌具有形核中心点，所述碳化硅晶体的中轴线贯穿所述第一主表面和所述第二主表面，所述中轴线与所述第一主表面和/或所述第二主表面的交点为晶体中心点；在所述第一主表面和/或第二主表面，所述形核中心点至所述晶体中心点的距离小于所述碳化硅晶体直径的1/4。2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体，其特征在于，所述形核中心点至晶体中心点的距离小于所述碳化硅晶体直径的1/5；优选地，所述形核中心点至所述晶体中心点的距离小于所述碳化硅晶体直径的1/10；更优选地，所述形核中心点与晶体中心点重合。3.根据权利要求1所述的碳化硅晶体，其特征在于，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
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25mm；优选地，所述形核中心点与所述晶体中心点的距离为0
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20mm。4.根据权利要求1所述的碳化硅晶体，其特征在于，所述第一主表面是{0001}面。5.根据权利要求4所述的碳化硅晶体，其特征在于，所述形核中心点在所述{0001}面的中心偏向<11
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20>方向。6.根据权利要求1所述的碳化硅晶体，其特征在于，所述形核形貌大致呈圆形，所述形核形貌的直径与所述碳化硅晶体直径的比例为1/5
‑
2/3，所述形核形貌的面积与所述第一主表面或所述第二主表面面积的比例为1/25
‑
4/9；...
【专利技术属性】
技术研发人员：李加林，舒天宇，宋生，梁庆瑞，宗艳民，刘耀华，姜岩鹏，
申请(专利权)人：山东天岳先进科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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