炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置
【課題】炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置を提供する。
【解決手段】炭化珪素基板１の製造方法は、炭化珪素からなるベース基板１０および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０を準備する工程と、ベース基板１０の主面１０Ａ上に接触するようにＳｉＣ基板２０を載置して、積層基板を作製する工程と、積層基板を、ＳｉＣ基板２０よりもベース基板１０の温度が高くなるように加熱することにより、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とを接合する工程と、ＳｉＣ基板２０が接合されたベース基板１０の、ＳｉＣ基板２０とは反対側の主面１０Ｂ上にエピタキシャル成長層３０を形成する工程とを備えている。
【解決手段】炭化珪素基板１の製造方法は、炭化珪素からなるベース基板１０および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０を準備する工程と、ベース基板１０の主面１０Ａ上に接触するようにＳｉＣ基板２０を載置して、積層基板を作製する工程と、積層基板を、ＳｉＣ基板２０よりもベース基板１０の温度が高くなるように加熱することにより、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とを接合する工程と、ＳｉＣ基板２０が接合されたベース基板１０の、ＳｉＣ基板２０とは反対側の主面１０Ｂ上にエピタキシャル成長層３０を形成する工程とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置に関し、より特定的には、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、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。炭化珪素は、従来から半導体装置を構成する材料として広く使用されている珪素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体である。そのため、半導体装置を構成する材料として炭化珪素を採用することにより、半導体装置の高耐圧化、オン抵抗の低減などを達成することができる。また、炭化珪素を材料として採用した半導体装置は、珪素を材料として採用した半導体装置に比べて、高温環境下で使用された場合の特性の低下が小さいという利点も有している。
【０００３】
このような状況の下、半導体装置の製造に用いられる炭化珪素結晶および炭化珪素基板の製造方法については、種々の検討がなされ、様々なアイデアが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８０５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、炭化珪素は常圧で液相を持たない。また、結晶成長温度が２０００℃以上と非常に高く、成長条件の制御や、その安定化が困難である。そのため、炭化珪素単結晶は、高品質を維持しつつ大口径化することが困難であり、大口径の高品質な炭化珪素基板を得ることは容易ではない。そして、大口径の炭化珪素基板の作製が困難であることに起因して、炭化珪素基板の製造コストが上昇するだけでなく、当該炭化珪素基板を用いて半導体装置を製造するに際しては、１バッチあたりの生産個数が少なくなり、半導体装置の製造コストが高くなるという問題があった。また、製造コストの高い炭化珪素単結晶を基板として有効に利用することにより、半導体装置の製造コストを低減できるものと考えられる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従った炭化珪素基板の製造方法は、炭化珪素からなるベース基板および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、ベース基板の主面上に接触するようにＳｉＣ基板を載置して、積層基板を作製する工程と、積層基板を、ＳｉＣ基板よりもベース基板の温度が高くなるように加熱することにより、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程と、ＳｉＣ基板が接合されたベース基板の、ＳｉＣ基板とは反対側の主面上にエピタキシャル成長層を形成する工程とを備えている。
【０００８】
上述のように、高品質な炭化珪素単結晶は、大口径化が困難である。一方、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造プロセスにおいて効率よく製造を行なうためには、所定の形状および大きさに統一された基板が必要である。そのため、高品質な炭化珪素単結晶（たとえば欠陥密度が小さい炭化珪素単結晶）が得られた場合でも、切断等によって所定の形状等に加工できない領域は、有効に利用されない可能性がある。
【０００９】
これに対し、本発明の炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板上に単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板が載置されて作製された積層基板が加熱されることによりベース基板とＳｉＣ基板とが接合されて、炭化珪素基板が製造される。そのため、たとえば欠陥密度が大きく、低品質な炭化珪素結晶からなるベース基板を上記所定の形状および大きさに加工し、当該ベース基板上に高品質であるものの所望の形状等が実現されていない炭化珪素単結晶をＳｉＣ基板として載置し、加熱することにより炭化珪素基板を製造することができる。このようにして得られた炭化珪素基板は、全体として所定の形状および大きさに統一されているため、半導体装置の製造の効率化に寄与することができる。また、このような炭化珪素基板の高品質なＳｉＣ基板上に、たとえばエピタキシャル成長により半導体層を形成して半導体装置を製造することが可能であるため、炭化珪素単結晶を有効に利用することができる。その結果、本発明の炭化珪素基板によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板を製造することができる。
【００１０】
さらに、上記接合前の積層基板においては、ベース基板やＳｉＣ基板の反り、うねりなどに起因して、ベース基板とＳｉＣ基板との間に隙間が形成される。そのため、接合後の積層基板においては当該隙間を起源とするボイドが形成される。そして、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程において、ＳｉＣ基板よりもベース基板の温度が高くなるように積層基板が加熱されることにより、当該ボイドはベース基板側に移動し、最終的にはベース基板のＳｉＣ基板とは反対側の主面にまで到達する場合がある。その場合、当該ボイドに起因して、ベース基板のＳｉＣ基板とは反対側の主面の粗さが大きくなり、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造プロセスに不具合が生じるおそれがある。具体的には、たとえば半導体装置の製造プロセスにおいて炭化珪素基板を真空チャックにより保持する際、十分な吸着力が得られない場合がある。
【００１１】
これに対し、本発明の炭化珪素基板の製造方法では、ＳｉＣ基板が接合されたベース基板の、ＳｉＣ基板とは反対側の主面上にエピタキシャル成長層を形成する工程を備えている。このように、ボイドの到達により粗さが大きくなるおそれのある上記主面をエピタキシャル成長層により覆うことにより、上記半導体装置の製造プロセスにおける不具合を抑制することができる。
【００１２】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程では、ベース基板が、ベース基板を構成する炭化珪素の昇華温度以上の温度域に加熱されてもよい。
【００１３】
これにより、ベース基板を構成する炭化珪素が昇華し、ＳｉＣ基板上で再結晶する。その結果、ベース基板とＳｉＣ基板との接合が容易に進行する。
【００１４】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、エピタキシャル成長層を形成する工程よりも後に、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面を研磨する工程をさらに備えていてもよい。
【００１５】
これにより、ＳｉＣ基板の主面上に半導体装置のバッファ層や耐圧保持層などとして機能する高品質な半導体層をエピタキシャル成長により形成することが容易となる。
【００１６】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、エピタキシャル成長層を形成する工程では、液相法により上記エピタキシャル成長層が形成されてもよい。また、上記炭化珪素基板の製造方法においては、エピタキシャル成長層を形成する工程では、化学気相成長法により上記エピタキシャル成長層が形成されてもよい。このように、液相法や化学気相成長法を採用することにより、上記エピタキシャル成長層を容易に形成することができる。
【００１７】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程よりも前に、積層基板を作製する工程において互いに接触すべきベース基板およびＳｉＣ基板の主面を平坦化する工程をさらに備えていてもよい。ベース基板とＳｉＣ基板との接合面となるべき面を予め平坦化しておくことにより、ベース基板とＳｉＣ基板とをより確実に接合することができる。
【００１８】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程は、積層基板を作製する工程よりも前に、積層基板を作製する工程において互いに接触すべきベース基板およびＳｉＣ基板の主面を研磨することなく実施されてもよい。これにより、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。ここで、積層基板を作製する工程において互いに接触すべきベース基板およびＳｉＣ基板の主面は、上述のように研磨されなくてもよい。しかし、基板作製時におけるスライスなどにより形成された表面付近のダメージ層を除去する観点から、たとえばエッチングによって当該ダメージ層が除去される工程が実施された後に上記積層基板を作製する工程が実施されることが好ましい。
【００１９】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板は、平面的に見て複数並べて載置されてもよい。別の観点から説明すると、ＳｉＣ基板は、ベース基板の主面に沿って複数並べて載置されてもよい。
【００２０】
上述のように、高品質な炭化珪素単結晶は、大口径化が困難である。これに対し、高品質な炭化珪素単結晶から採取した複数のＳｉＣ基板を平面的に複数並べて配置したうえで、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合することにより、高品質なＳｉＣ層を有する大口径な基板として取り扱うことが可能な炭化珪素基板を得ることができる。そして、この炭化珪素基板を用いることにより、半導体装置の製造プロセスを効率化することができる。なお、半導体装置の製造プロセスを効率化するためには、上記複数のＳｉＣ基板のうち互いに隣り合うＳｉＣ基板は、互いに接触して配置されていることが好ましい。より具体的には、たとえば上記複数のＳｉＣ基板は、平面的に見てマトリックス状に敷き詰められていることが好ましい。
【００２１】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面は、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっていてもよい。
【００２２】
六方晶の単結晶炭化珪素は、＜０００１＞方向に成長させることにより、高品質な単結晶を効率よく作製することができる。そして、＜０００１＞方向に成長させた炭化珪素単結晶からは、｛０００１｝面を主面とする炭化珪素基板を効率よく採取することができる。一方、面方位｛０００１｝に対するオフ角が５０°以上６５°以下である主面を有する炭化珪素基板を用いることにより、高性能な半導体装置を製造できる場合がある。
【００２３】
具体的には、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；酸化膜電界効果トランジスタ）の作製に用いられる炭化珪素基板は、面方位｛０００１｝に対するオフ角が８°程度以下である主面を有していることが一般的である。そして、当該主面上にエピタキシャル成長により半導体層が形成されるとともに、当該半導体層上に酸化膜、電極などが形成され、ＭＯＳＦＥＴが得られる。このＭＯＳＦＥＴにおいては、半導体層と酸化膜との界面を含む領域にチャネル領域が形成される。しかし、このような構造を有するＭＯＳＦＥＴにおいては、基板の主面の｛０００１｝面に対するオフ角が８°程度以下であることに起因して、チャネル領域が形成される半導体層と酸化膜との界面付近において多くの界面準位が形成され、キャリアの走行の妨げとなって、チャネル移動度が低下する。
【００２４】
これに対し、上記積層基板を作製する工程において、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面の、｛０００１｝面に対するオフ角を５０°以上６５°以下とすることにより、製造される炭化珪素基板の主面の｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となる。そのため、上記界面準位の形成が低減され、オン抵抗が低減されたＭＯＳＦＥＴ等を作製可能な炭化珪素基板を製造することができる。
【００２５】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。
【００２６】
＜１−１００＞方向は、炭化珪素基板における代表的なオフ方位である。そして、基板の製造工程におけるスライス加工のばらつき等に起因したオフ方位のばらつきを５°以下とすることにより、炭化珪素基板上への半導体層の形成などを容易にすることができる。
【００２７】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角は−３°以上５°以下とすることができる。
【００２８】
これにより、炭化珪素基板を用いてＭＯＳＦＥＴを作製した場合におけるチャネル移動度を、より一層向上させることができる。ここで、面方位{０３−３８}に対するオフ角を−３°以上＋５°以下としたのは、チャネル移動度と当該オフ角との関係を調査した結果、この範囲内で特に高いチャネル移動度が得られたことに基づいている。
【００２９】
また、「＜１−１００＞方向における{０３−３８}面に対するオフ角」とは、＜１−１００＞方向および＜０００１＞方向の張る平面への上記主面の法線の正射影と、{０３−３８}面の法線とのなす角度であり、その符号は、上記正射影が＜１−１００＞方向に対して平行に近づく場合が正であり、上記正射影が＜０００１＞方向に対して平行に近づく場合が負である。
【００３０】
なお、上記主面の面方位は、実質的に{０３−３８}であることがより好ましく、上記主面の面方位は{０３−３８}であることがさらに好ましい。ここで、主面の面方位が実質的に{０３−３８}であるとは、基板の加工精度などを考慮して実質的に面方位が{０３−３８}とみなせるオフ角の範囲に基板の主面の面方位が含まれていることを意味し、この場合のオフ角の範囲はたとえば{０３−３８}に対してオフ角が±２°の範囲である。これにより、上述したチャネル移動度をより一層向上させることができる。
【００３１】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。
【００３２】
＜１１−２０＞方向は、上記＜１−１００＞方向と同様に、炭化珪素基板における代表的なオフ方位である。そして、基板の製造工程におけるスライス加工のばらつき等に起因したオフ方位のばらつきを±５°とすることにより、ＳｉＣ基板上への半導体層の形成などを容易にすることができる。
【００３３】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程では、大気雰囲気を減圧することにより得られた雰囲気中において積層基板が加熱されてもよい。これにより、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。
【００３４】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程では、１０−１Ｐａよりも高く１０４Ｐａよりも低い圧力下において積層基板が加熱されてもよい。これにより、簡素な装置により上記接合を実施することが可能になるとともに比較的短時間で接合を実施するための雰囲気を得ることが可能となる。その結果、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。
【００３５】
本発明に従った半導体装置の製造方法は、炭化珪素基板を準備する工程と、炭化珪素基板上にエピタキシャル成長により半導体層を形成する工程と、半導体層上に電極を形成する工程とを備えている。そして、炭化珪素基板を準備する工程では、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により炭化珪素基板が製造される。本発明の半導体装置の製造方法によれば、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板を用いて半導体装置が製造されるため、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００３６】
本発明に従った炭化珪素基板は、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造されている。これにより、本発明の炭化珪素基板は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板となっている。
【００３７】
本発明に従った半導体装置は、上記本発明の半導体装置の製造方法により製造されている。これにより、本発明の半導体装置は、製造コストが低減された半導体装置となっている。
【発明の効果】
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本発明の炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】炭化珪素基板の製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図２】炭化珪素基板の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３】炭化珪素基板の構造を示す概略断面図である。
【図４】実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図５】実施の形態２における炭化珪素基板の構造を示す概略断面図である。
【図６】縦型ＭＯＳＦＥＴの構造を示す概略断面図である。
【図７】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図８】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図９】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図１０】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図１１】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。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、その説明は繰返さない。
【００４１】
（実施の形態１）
まず、本発明の一実施の形態である実施の形態１について説明する。図１を参照して、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法では、まず工程（Ｓ１０）として基板準備工程が実施される。この工程（Ｓ１０）では、図２を参照して、炭化珪素からなるベース基板１０および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０が準備される。このとき、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａは、この製造方法により得られるＳｉＣ層２０の主面２０Ａとなることから（後述の図３参照）、所望の主面２０Ａの面方位に合わせて、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａの面方位を選択する。また、ベース基板１０には、たとえば不純物濃度が２×１０１９ｃｍ−３よりも大きい基板が採用される。そして、ＳｉＣ基板２０には、不純物濃度が５×１０１８ｃｍ−３よりも大きく２×１０１９ｃｍ−３よりも小さい基板を採用することができる。これにより、抵抗率の小さいベース層１０を形成しつつ、デバイスプロセスにおける熱処理が実施された場合でも、少なくともＳｉＣ層２０において積層欠陥の発生を抑制することができる。また、ベース基板１０としては、単結晶炭化珪素、多結晶炭化珪素、非晶質炭化珪素、炭化珪素焼結体などからなる基板を採用することができる。
【００４２】
次に、工程（Ｓ２０）として基板平坦化工程が実施される。この工程（Ｓ２０）では、後述する工程（Ｓ３０）において互いに接触すべきベース基板１０の主面１０ＡおよびＳｉＣ基板２０の主面２０Ｂ（接合面）が、たとえば研磨により平坦化される。なお、この工程（Ｓ２０）は必須の工程ではないが、これを実施しておくことにより、互いに対向するベース基板１０とＳｉＣ基板２０との間の隙間の大きさが均一となるため、後述する工程（Ｓ４０）において接合面内での反応（接合）の均一性が向上する。その結果、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とをより確実に接合することができる。また、一層確実にベース基板１０とＳｉＣ基板とを接合するためには、上記接合面の面粗さＲａは１００ｎｍ未満であることが好ましく、５０ｎｍ未満であることが好ましい。さらに、接合面の面粗さＲａを１０ｎｍ未満とすることにより、より確実な接合を達成することができる。
【００４３】
一方、工程（Ｓ２０）を省略し、互いに接触すべきベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の主面を研磨することなく工程（Ｓ３０）が実施されてもよい。これにより、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。また、ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の作製時におけるスライスなどにより形成された表面付近のダメージ層を除去する観点から、たとえばエッチングによって当該ダメージ層が除去される工程が上記工程（Ｓ２０）に代えて、あるいは上記工程（Ｓ２０）の後に実施された上で、後述する工程（Ｓ３０）が実施されてもよい。
【００４４】
次に、工程（Ｓ３０）として、積層工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、図２を参照して、ベース基板１０の主面１０Ａ上に接触するようにＳｉＣ基板２０が載置されて、積層基板２が作製される。ここで、この工程（Ｓ３０）では、ＳｉＣ基板２０のベース基板１０とは反対側の主面２０Ａは、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっていてもよい。これにより、ＳｉＣ層２０の主面２０Ａが、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっている炭化珪素基板１を容易に製造することができる。また、工程（Ｓ３０）では、上記主面２０Ａのオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。これにより、作製される炭化珪素基板１上（主面２０Ａ上）への半導体層の形成などを容易にすることができる。さらに、工程（Ｓ３０）では、主面２０Ａの、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角は−３°以上５°以下であってもよい。これにより、製造される炭化珪素基板１を用いてＭＯＳＦＥＴなどを作製した場合におけるチャネル移動度を、より一層向上させることができる。
【００４５】
一方、工程（Ｓ３０）では、主面２０Ａのオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。これにより、作製される炭化珪素基板１上への半導体層の形成などを容易にすることができる。
【００４６】
次に、工程（Ｓ４０）として、接合工程が実施される。この工程（Ｓ４０）では、積層基板２が、ＳｉＣ基板２０よりもベース基板１０の温度が高くなるように加熱されることにより、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とが接合される。このとき、ベース基板１０は、ベース基板１０を構成する炭化珪素の昇華温度以上の温度域に加熱されることが好ましい。これにより、ベース基板１０を構成する炭化珪素の昇華、再結晶によって、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との接合が容易に進行する。
【００４７】
次に、工程（Ｓ５０）として、エピタキシャル成長工程が実施される。この工程（Ｓ５０）では、図２および図３を参照して、ＳｉＣ基板２０が接合されたベース基板１０の、ＳｉＣ基板２０とは反対側の主面１０Ｂ上にエピタキシャル成長層３０が形成される。エピタキシャル成長層３０の厚みは、たとえば１０μｍ程度とすることができる。
【００４８】
ここで、工程（Ｓ５０）では、液相法によりエピタキシャル成長層３０が形成されてもよい。より具体的には、たとえば雰囲気ガスとしてアルゴンなどの不活性ガスを採用し、融液上部の温度を１６００℃〜１６５０℃程度、るつぼ下部の温度を１５５０℃〜１６００℃程度とする条件で炭化珪素をエピタキシャル成長させ、余分な珪素をふっ硝酸にて除去することによりエピタキシャル成長層３０を形成することができる。
【００４９】
一方、工程（Ｓ５０）では、化学気相成長法によりエピタキシャル成長層３０が形成されてもよい。より具体的には、たとえばＳｉＨ４／Ｈ２を０．０３％〜０．０５％程度、Ｃ／Ｓｉを０．５〜１．２程度、成長温度を１５００℃〜１６００℃程度とする条件で炭化珪素をエピタキシャル成長させ、エピタキシャル成長層３０を形成することができる。
【００５０】
次に、工程（Ｓ６０）として研磨工程が実施される。この工程（Ｓ６０）では
、ＳｉＣ基板２０のベース基板１０とは反対側の主面２０Ａが研磨される。この工程（Ｓ６０）は必須の工程ではないが、これを実施することにより、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａ上に半導体装置のバッファ層や耐圧保持層などとして機能する高品質な半導体層をエピタキシャル成長により形成することが容易となる。また、この工程（Ｓ６０）を実施することにより、工程（Ｓ５０）においてＳｉＣ基板２０の主面２０Ａ上に付着した炭化珪素を除去することができる。以上の手順により、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法が完了し、図３に示す炭化珪素基板１が得られる。
【００５１】
図３を参照して、上記製造方法により得られる炭化珪素基板１は、炭化珪素からなるベース層１０と、ベース層１０の主面１０Ａ上に形成され、ベース層１０とは別の単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ層２０と、ＳｉＣ層２０とは反対側のベース層１０の主面１０Ｂ上に形成されたエピタキシャル成長層３０とを備えている。ここで、ＳｉＣ層２０がベース層１０とは別の単結晶炭化珪素からなる状態とは、ベース層１０がＳｉＣ層２０とは別の結晶からなっている場合をいう。ベース層１０とＳｉＣ層２０とが別の結晶からなっている状態とは、ベース層１０とＳｉＣ層２０との間に境界が存在し、たとえば当該境界の一方側と他方側とで欠陥密度が異なっている状態を意味する。このとき、欠陥密度が当該境界において不連続となっていてもよい。
【００５２】
上記本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法においては、ベース基板１０上に単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０が載置されて作製された積層基板２が加熱されることにより接合されて、炭化珪素基板１が製造される。そのため、たとえば欠陥密度が大きく、低品質な炭化珪素結晶からなるベース基板１０を半導体装置の製造に適した形状および大きさに加工し、当該ベース基板１０上に高品質であるものの適切な形状等が実現されていない炭化珪素単結晶をＳｉＣ基板２０として載置し、加熱することにより炭化珪素基板１を製造することができる。その結果、本発明の炭化珪素基板１は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板となっている。
【００５３】
さらに、本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法においては、工程（Ｓ５０）においてエピタキシャル成長層３０が形成される。これにより、工程（Ｓ４０）において形成されるボイドが到達して粗さが大きくなるおそれのあるベース基板１０の主面１０Ｂがエピタキシャル成長層３０により覆われる。その結果、製造される炭化珪素基板１のベース層１０側の主面が真空チャックにより十分に吸着できないなどの不具合を抑制することができる。なお、本実施の形態における上記ボイドの体積は、１μｍ３以上となり得る。その結果、たとえば工程（Ｓ４０）が完了した状態におけるベース基板１０の主面１０Ｂの粗さ（ラフネス）Ｒａは、５μｍ以上となり得る。この粗さＲａは、ベース基板１０の作製時におけるスライスを実施した状態（アズスライス状態）における粗さＲａ（０．２μｍ程度）と比較して著しく大きい。
【００５４】
また、上記本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法では、工程（Ｓ４０）では、大気雰囲気を減圧することにより得られた雰囲気中において積層基板２が加熱されてもよい。これにより、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。
【００５５】
さらに、上記本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法では、工程（Ｓ４０）では、１０−１Ｐａよりも高く１０４Ｐａよりも低い圧力下において積層基板２が加熱されてもよい。これにより、簡素な装置により上記接合を実施することが可能になるとともに比較的短時間で接合を実施するための雰囲気を得ることが可能となる。その結果、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。
【００５６】
ここで、工程（Ｓ３０）において作製された積層基板２においては、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との間に形成される隙間が１００μｍ以下となっていることが好ましい。これにより、工程（Ｓ４０）において、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との均一な接合を達成することができる。
【００５７】
また、工程（Ｓ４０）における積層基板２の加熱温度は１８００℃以上２５００℃以下であることが好ましい。加熱温度が１８００℃よりも低い場合、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との接合に長時間を要し、炭化珪素基板１の製造効率が低下する。一方、加熱温度が２５００℃を超えると、ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の表面が荒れ、作製される炭化珪素基板１における結晶欠陥の発生が多くなるおそれがある。炭化珪素基板１における欠陥の発生を一層抑制しつつ製造効率を向上させるためには、工程（Ｓ４０）における積層基板２の加熱温度は１９００℃以上２１００℃以下であることが好ましい。
【００５８】
また、工程（Ｓ４０）における加熱時の雰囲気は、不活性ガス雰囲気であってもよい。そして、当該雰囲気に不活性ガス雰囲気を採用する場合、アルゴン、ヘリウムおよび窒素からなる群から選択される少なくとも１つを含む不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
【００５９】
（実施の形態２）
次に、本発明の他の実施の形態である実施の形態２について図４および図５に基づいて説明する。実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法は、基本的には実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法と同様の手順で実施され、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法では、工程（Ｓ３０）においてＳｉＣ基板２０が平面的に見て複数並べて配置されている点で、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００６０】
すなわち、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法においては、まず工程（Ｓ１０）において実施の形態１の場合と同様にベース基板１０が準備されるとともに、ＳｉＣ基板２０が複数枚準備される。次に、工程（Ｓ２０）が必要に応じて実施の形態１の場合と同様に実施される。その後、図４を参照して、工程（Ｓ３０）において、ＳｉＣ基板２０が、ベース基板１０の主面１０Ａ上に平面的に見て複数並べて載置されて積層基板２が作製される。すなわち、ＳｉＣ基板２０は、ベース基板１０の主面１０Ａに沿って複数並べて配置される。
【００６１】
より具体的には、たとえば複数枚のＳｉＣ基板２０は、ベース基板１０の主面１０Ａ上において隣接するＳｉＣ基板２０同士が互いに接触するように、マトリックス状に配置される。その後、実施の形態１の場合と同様に工程（Ｓ４０）および（Ｓ５０）が実施され、かつ必要に応じて工程（Ｓ６０）が実施されて図５に示す炭化珪素基板１が得られる。本実施の形態においては、工程（Ｓ３０）において複数枚のＳｉＣ基板２０がベース基板１０上に載置され、当該複数枚のＳｉＣ基板２０とベース基板１０とが工程（Ｓ４０）において接合される。そのため、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法によれば、高品質なＳｉＣ層２０を有する大口径な基板として取り扱うことが可能な炭化珪素基板１を製造することができる。そして、この炭化珪素基板１を用いることにより、半導体装置の製造プロセスを効率化することができる。
【００６２】
また、図４を参照して、ＳｉＣ基板２０の端面２０Ｃは、当該ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａに対し実質的に垂直となっていることが好ましい。これにより、炭化珪素基板１を容易に製造することができる。ここで、たとえば上記端面２０Ｃと主面２０Ａとのなす角が８５°以上９５°以下であれば、上記端面２０Ｃと主面２０Ａとは実質的に垂直であると判断することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
次に、上記本発明の炭化珪素基板を用いて作製される半導体装置の一例を実施の形態３として説明する。図６を参照して、本発明による半導体装置１０１は、縦型ＤｉＭＯＳＦＥＴ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ ＭＯＳＦＥＴ）であって、基板１０２、バッファ層１２１、耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ＋領域１２４、ｐ＋領域１２５、酸化膜１２６、ソース電極１１１および上部ソース電極１２７、ゲート電極１１０および基板１０２の裏面側に形成されたドレイン電極１１２を備える。具体的には、導電型がｎ型の炭化珪素からなる基板１０２の表面上に、炭化珪素からなるバッファ層１２１が形成されている。基板１０２としては、上記実施の形態１および２において説明した製造方法を含む本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板が採用される。そして、上記実施の形態１および２の炭化珪素基板１が採用される場合、バッファ層１２１は、炭化珪素基板１のＳｉＣ層２０上に形成される。バッファ層１２１は導電型がｎ型であり、その厚みはたとえば０．５μｍである。また、バッファ層１２１におけるｎ型の導電性不純物の濃度はたとえば５×１０１７ｃｍ−３とすることができる。このバッファ層１２１上には耐圧保持層１２２が形成されている。この耐圧保持層１２２は、導電型がｎ型の炭化珪素からなり、たとえばその厚みは１０μｍである。また、耐圧保持層１２２におけるｎ型の導電性不純物の濃度としては、たとえば５×１０１５ｃｍ−３という値を用いることができる。
【００６４】
この耐圧保持層１２２の表面には、導電型がｐ型であるｐ領域１２３が互いに間隔を隔てて形成されている。ｐ領域１２３の内部においては、ｐ領域１２３の表面層にｎ＋領域１２４が形成されている。また、このｎ＋領域１２４に隣接する位置には、ｐ＋領域１２５が形成されている。一方のｐ領域１２３におけるｎ＋領域１２４上から、ｐ領域１２３、２つのｐ領域１２３の間において露出する耐圧保持層１２２、他方のｐ領域１２３および当該他方のｐ領域１２３におけるｎ＋領域１２４上にまで延在するように、酸化膜１２６が形成されている。酸化膜１２６上にはゲート電極１１０が形成されている。また、ｎ＋領域１２４およびｐ＋領域１２５上にはソース電極１１１が形成されている。このソース電極１１１上には上部ソース電極１２７が形成されている。そして、基板１０２において、バッファ層１２１が形成された側の表面とは反対側の面である裏面にドレイン電極１１２が形成されている。
【００６５】
本実施の形態における半導体装置１０１においては、基板１０２として上記実施の形態１および２において説明した製造方法を含む本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板が採用される。すなわち、半導体装置１０１は、炭化珪素基板としての基板１０２と、基板１０２上に形成されたエピタキシャル成長層としてのバッファ層１２１および耐圧保持層１２２と、耐圧保持層１２２上に形成されたソース電極１１１とを備えている。そして、当該基板１０２は、本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造されている。ここで、上述のように、本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された基板は、半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板となっている。そのため、半導体装置１０１は、製造コストが低減された半導体装置となっている。
【００６６】
次に、図７〜図１１を参照して、図６に示した半導体装置１０１の製造方法を説明する。図７を参照して、まず、炭化珪素基板準備工程（Ｓ１１０）を実施する。ここでは、たとえば（０３−３８）面が主面となった炭化珪素からなる基板１０２（図８参照）を準備する。この基板１０２としては、上記実施の形態１および２において説明した製造方法により製造された炭化珪素基板１を含む上記本発明の炭化珪素基板が準備される。
【００６７】
また、この基板１０２（図８参照）としては、たとえば導電型がｎ型であり、基板抵抗が０．０２Ωｃｍといった基板を用いてもよい。
【００６８】
次に、図７に示すように、エピタキシャル層形成工程（Ｓ１２０）を実施する。具体的には、基板１０２の表面上にバッファ層１２１を形成する。このバッファ層１２１は、基板１０２として採用される炭化珪素基板１のＳｉＣ層２０の主面２０Ａ上（図３参照）に形成される。バッファ層１２１としては、導電型がｎ型の炭化珪素からなり、たとえばその厚みが０．５μｍのエピタキシャル層を形成する。バッファ層１２１における導電型不純物の密度は、たとえば５×１０１７ｃｍ−３といった値を用いることができる。そして、このバッファ層１２１上に、図８に示すように耐圧保持層１２２を形成する。この耐圧保持層１２２としては、導電型がｎ型の炭化珪素からなる層をエピタキシャル成長法によって形成する。この耐圧保持層１２２の厚みとしては、たとえば１０μｍといった値を用いることができる。また、この耐圧保持層１２２におけるｎ型の導電性不純物の密度としては、たとえば５×１０１５ｃｍ−３といった値を用いることができる。
【００６９】
次に、図７に示すように注入工程（Ｓ１３０）を実施する。具体的には、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて形成した酸化膜をマスクとして用いて、導電型がｐ型の不純物を耐圧保持層１２２に注入することにより、図９に示すようにｐ領域１２３を形成する。また、用いた酸化膜を除去した後、再度新たなパターンを有する酸化膜を、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて形成する。そして、当該酸化膜をマスクとして、ｎ型の導電性不純物を所定の領域に注入することにより、ｎ＋領域１２４を形成する。また、同様の手法により、導電型がｐ型の導電性不純物を注入することにより、ｐ＋領域１２５を形成する。その結果、図９に示すような構造を得る。
【００７０】
このような注入工程の後、活性化アニール処理を行なう。この活性化アニール処理としては、たとえばアルゴンガスを雰囲気ガスとして用いて、加熱温度１７００℃、加熱時間３０分といった条件を用いることができる。
【００７１】
次に、図７に示すようにゲート絶縁膜形成工程（Ｓ１４０）を実施する。具体的には、図１０に示すように、耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ＋領域１２４、ｐ＋領域１２５上を覆うように酸化膜１２６を形成する。この酸化膜１２６を形成するための条件としては、たとえばドライ酸化（熱酸化）を行なってもよい。このドライ酸化の条件としては、加熱温度を１２００℃、加熱時間を３０分といった条件を用いることができる。
【００７２】
その後、図７に示すように窒化処理工程（Ｓ１５０）を実施する。具体的には、雰囲気ガスを一酸化窒素（ＮＯ）として、アニール処理を行なう。アニール処理の温度条件としては、たとえば加熱温度を１１００℃、加熱時間を１２０分とする。この結果、酸化膜１２６と下層の耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ＋領域１２４、ｐ＋領域１２５との間の界面近傍に窒素原子が導入される。また、この一酸化窒素を雰囲気ガスとして用いたアニール工程の後、さらに不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスを用いたアニールを行なってもよい。具体的には、アルゴンガスを雰囲気ガスとして用いて、加熱温度を１１００℃、加熱時間を６０分といった条件を用いてもよい。
【００７３】
次に、図７に示すように電極形成工程（Ｓ１６０）を実施する。具体的には、酸化膜１２６上にフォトリソグラフィ法を用いてパターンを有するレジスト膜を形成する。当該レジスト膜をマスクとして用いて、ｎ＋領域１２４およびｐ＋領域１２５上に位置する酸化膜の部分をエッチングにより除去する。この後、レジスト膜上および当該酸化膜１２６において形成された開口部内部においてｎ＋領域１２４およびｐ＋領域１２５と接触するように、金属などの導電体膜を形成する。その後、レジスト膜を除去することにより、当該レジスト膜上に位置していた導電体膜を除去（リフトオフ）する。ここで、導電体としては、たとえばニッケル（Ｎｉ）を用いることができる。この結果、図１１に示すように、ソース電極１１１およびドレイン電極１１２を得ることができる。なお、ここでアロイ化のための熱処理を行なうことが好ましい。具体的には、たとえば雰囲気ガスとして不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、加熱温度を９５０℃、加熱時間を２分といった熱処理（アロイ化処理）を行なう。
【００７４】
その後、ソース電極１１１上に上部ソース電極１２７（図６参照）を形成する。また、酸化膜１２６上にゲート電極１１０（図６参照）を形成する。このようにして、図６に示す半導体装置１０１を得ることができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態３においては、本発明の炭化珪素基板を用いて作製可能な半導体装置の一例として、縦型ＭＯＳＦＥＴに関して説明したが、作製可能な半導体装置はこれに限られない。たとえばＪＦＥＴ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；接合型電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ショットキーバリアダイオードなど、種々の半導体装置が本発明の炭化珪素基板を用いて作製可能である。
【００７６】
また、上記実施の形態３においては、（０３−３８）面を主面とする炭化珪素基板上に動作層として機能するエピタキシャル層を形成して半導体装置が作製される場合について説明したが、上記主面として採用可能な結晶面はこれに限られず、（０００１）面を含めて用途に応じた任意の結晶面を上記主面として採用することができる。
【００７７】
さらに、上記主面（炭化珪素基板１のＳｉＣ基板（ＳｉＣ層）２０の主面２０Ａ）として、＜０１−１０＞方向における（０−３３−８）面に対するオフ角が−３°以上＋５°以下である主面を採用することにより、炭化珪素基板を用いてＭＯＳＦＥＴ等を作製した場合におけるチャネル移動度を、より一層向上させることができる。ここで、六方晶の単結晶炭化珪素の（０００１）面はシリコン面、（０００−１）面はカーボン面と定義される。また、「＜０１−１０＞方向における（０−３３−８）面に対するオフ角」とは、＜０００−１＞方向およびオフ方位の基準としての＜０１−１０＞方向の張る平面への上記主表面の法線の正射影と、（０−３３−８）面の法線とのなす角度であり、その符号は、上記正射影が＜０１−１０＞方向に対して平行に近づく場合が正であり、上記正射影が＜０００−１＞方向に対して平行に近づく場合が負である。そして、上記＜０１−１０＞方向における（０−３３−８）面に対するオフ角が−３°以上＋５°以下である主面とは、当該主面が炭化珪素結晶において上記条件を満たすカーボン面側の面を意味する。なお、本願において（０−３３−８）面は、結晶面を規定するための軸の設定により表現が異なる等価なカーボン面側の面を含むとともに、シリコン面側の面を含まない。
【００７８】
なお、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置において、ベース基板（ベース層）の直径は２インチ以上であることが好ましく、６インチ以上であることがより好ましい。また、パワーデバイスへの適用を考慮すると、ＳｉＣ層（ＳｉＣ基板）を構成する炭化珪素のポリタイプは４Ｈ型であることが好ましい。また、ベース基板とＳｉＣ基板は結晶構造が同一であることが好ましい。また、ベース層とＳｉＣ層との熱膨張率の差は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造プロセスにおいて割れが発生しない程度に小さいことが好ましい。また、ベース基板およびＳｉＣ基板のそれぞれにおいて、面内における厚みのばらつきは小さいことが好ましく、具体的には当該厚みのばらつきは１０μｍ以下であることが好ましい。また、炭化珪素基板の厚み方向に電流が流れる縦型デバイスへの適用を考慮すると、ベース層の電気抵抗率は５０ｍΩｃｍ未満であることが好ましく、１０ｍΩｃｍ未満であることが好ましい。また、取り扱いを容易にする観点から、炭化珪素基板の厚みは３００μｍ以上であることが好ましい。また、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程における積層基板の加熱には、たとえば抵抗加熱法、高周波誘導加熱法、ランプアニール法などを採用することができる。
【００７９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減が求められる炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００８１】
１ 炭化珪素基板、２ 積層基板、１０ ベース層（ベース基板）、１０Ａ，１０Ｂ 主面、２０ ＳｉＣ層（ＳｉＣ基板）、２０Ａ，２０Ｂ 主面、２０Ｃ 端面、３０ エピタキシャル成長層、１０１ 半導体装置、１０２ 基板、１１０ ゲート電極、１１１ ソース電極、１１２ ドレイン電極、１２１ バッファ層、１２２ 耐圧保持層、１２３ ｐ領域、１２４ ｎ＋領域、１２５ ｐ＋領域、１２６ 酸化膜、１２７ 上部ソース電極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置に関し、より特定的には、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、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。炭化珪素は、従来から半導体装置を構成する材料として広く使用されている珪素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体である。そのため、半導体装置を構成する材料として炭化珪素を採用することにより、半導体装置の高耐圧化、オン抵抗の低減などを達成することができる。また、炭化珪素を材料として採用した半導体装置は、珪素を材料として採用した半導体装置に比べて、高温環境下で使用された場合の特性の低下が小さいという利点も有している。
【０００３】
このような状況の下、半導体装置の製造に用いられる炭化珪素結晶および炭化珪素基板の製造方法については、種々の検討がなされ、様々なアイデアが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８０５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、炭化珪素は常圧で液相を持たない。また、結晶成長温度が２０００℃以上と非常に高く、成長条件の制御や、その安定化が困難である。そのため、炭化珪素単結晶は、高品質を維持しつつ大口径化することが困難であり、大口径の高品質な炭化珪素基板を得ることは容易ではない。そして、大口径の炭化珪素基板の作製が困難であることに起因して、炭化珪素基板の製造コストが上昇するだけでなく、当該炭化珪素基板を用いて半導体装置を製造するに際しては、１バッチあたりの生産個数が少なくなり、半導体装置の製造コストが高くなるという問題があった。また、製造コストの高い炭化珪素単結晶を基板として有効に利用することにより、半導体装置の製造コストを低減できるものと考えられる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従った炭化珪素基板の製造方法は、炭化珪素からなるベース基板および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、ベース基板の主面上に接触するようにＳｉＣ基板を載置して、積層基板を作製する工程と、積層基板を、ＳｉＣ基板よりもベース基板の温度が高くなるように加熱することにより、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程と、ＳｉＣ基板が接合されたベース基板の、ＳｉＣ基板とは反対側の主面上にエピタキシャル成長層を形成する工程とを備えている。
【０００８】
上述のように、高品質な炭化珪素単結晶は、大口径化が困難である。一方、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造プロセスにおいて効率よく製造を行なうためには、所定の形状および大きさに統一された基板が必要である。そのため、高品質な炭化珪素単結晶（たとえば欠陥密度が小さい炭化珪素単結晶）が得られた場合でも、切断等によって所定の形状等に加工できない領域は、有効に利用されない可能性がある。
【０００９】
これに対し、本発明の炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板上に単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板が載置されて作製された積層基板が加熱されることによりベース基板とＳｉＣ基板とが接合されて、炭化珪素基板が製造される。そのため、たとえば欠陥密度が大きく、低品質な炭化珪素結晶からなるベース基板を上記所定の形状および大きさに加工し、当該ベース基板上に高品質であるものの所望の形状等が実現されていない炭化珪素単結晶をＳｉＣ基板として載置し、加熱することにより炭化珪素基板を製造することができる。このようにして得られた炭化珪素基板は、全体として所定の形状および大きさに統一されているため、半導体装置の製造の効率化に寄与することができる。また、このような炭化珪素基板の高品質なＳｉＣ基板上に、たとえばエピタキシャル成長により半導体層を形成して半導体装置を製造することが可能であるため、炭化珪素単結晶を有効に利用することができる。その結果、本発明の炭化珪素基板によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板を製造することができる。
【００１０】
さらに、上記接合前の積層基板においては、ベース基板やＳｉＣ基板の反り、うねりなどに起因して、ベース基板とＳｉＣ基板との間に隙間が形成される。そのため、接合後の積層基板においては当該隙間を起源とするボイドが形成される。そして、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程において、ＳｉＣ基板よりもベース基板の温度が高くなるように積層基板が加熱されることにより、当該ボイドはベース基板側に移動し、最終的にはベース基板のＳｉＣ基板とは反対側の主面にまで到達する場合がある。その場合、当該ボイドに起因して、ベース基板のＳｉＣ基板とは反対側の主面の粗さが大きくなり、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造プロセスに不具合が生じるおそれがある。具体的には、たとえば半導体装置の製造プロセスにおいて炭化珪素基板を真空チャックにより保持する際、十分な吸着力が得られない場合がある。
【００１１】
これに対し、本発明の炭化珪素基板の製造方法では、ＳｉＣ基板が接合されたベース基板の、ＳｉＣ基板とは反対側の主面上にエピタキシャル成長層を形成する工程を備えている。このように、ボイドの到達により粗さが大きくなるおそれのある上記主面をエピタキシャル成長層により覆うことにより、上記半導体装置の製造プロセスにおける不具合を抑制することができる。
【００１２】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程では、ベース基板が、ベース基板を構成する炭化珪素の昇華温度以上の温度域に加熱されてもよい。
【００１３】
これにより、ベース基板を構成する炭化珪素が昇華し、ＳｉＣ基板上で再結晶する。その結果、ベース基板とＳｉＣ基板との接合が容易に進行する。
【００１４】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、エピタキシャル成長層を形成する工程よりも後に、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面を研磨する工程をさらに備えていてもよい。
【００１５】
これにより、ＳｉＣ基板の主面上に半導体装置のバッファ層や耐圧保持層などとして機能する高品質な半導体層をエピタキシャル成長により形成することが容易となる。
【００１６】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、エピタキシャル成長層を形成する工程では、液相法により上記エピタキシャル成長層が形成されてもよい。また、上記炭化珪素基板の製造方法においては、エピタキシャル成長層を形成する工程では、化学気相成長法により上記エピタキシャル成長層が形成されてもよい。このように、液相法や化学気相成長法を採用することにより、上記エピタキシャル成長層を容易に形成することができる。
【００１７】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程よりも前に、積層基板を作製する工程において互いに接触すべきベース基板およびＳｉＣ基板の主面を平坦化する工程をさらに備えていてもよい。ベース基板とＳｉＣ基板との接合面となるべき面を予め平坦化しておくことにより、ベース基板とＳｉＣ基板とをより確実に接合することができる。
【００１８】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程は、積層基板を作製する工程よりも前に、積層基板を作製する工程において互いに接触すべきベース基板およびＳｉＣ基板の主面を研磨することなく実施されてもよい。これにより、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。ここで、積層基板を作製する工程において互いに接触すべきベース基板およびＳｉＣ基板の主面は、上述のように研磨されなくてもよい。しかし、基板作製時におけるスライスなどにより形成された表面付近のダメージ層を除去する観点から、たとえばエッチングによって当該ダメージ層が除去される工程が実施された後に上記積層基板を作製する工程が実施されることが好ましい。
【００１９】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板は、平面的に見て複数並べて載置されてもよい。別の観点から説明すると、ＳｉＣ基板は、ベース基板の主面に沿って複数並べて載置されてもよい。
【００２０】
上述のように、高品質な炭化珪素単結晶は、大口径化が困難である。これに対し、高品質な炭化珪素単結晶から採取した複数のＳｉＣ基板を平面的に複数並べて配置したうえで、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合することにより、高品質なＳｉＣ層を有する大口径な基板として取り扱うことが可能な炭化珪素基板を得ることができる。そして、この炭化珪素基板を用いることにより、半導体装置の製造プロセスを効率化することができる。なお、半導体装置の製造プロセスを効率化するためには、上記複数のＳｉＣ基板のうち互いに隣り合うＳｉＣ基板は、互いに接触して配置されていることが好ましい。より具体的には、たとえば上記複数のＳｉＣ基板は、平面的に見てマトリックス状に敷き詰められていることが好ましい。
【００２１】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面は、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっていてもよい。
【００２２】
六方晶の単結晶炭化珪素は、＜０００１＞方向に成長させることにより、高品質な単結晶を効率よく作製することができる。そして、＜０００１＞方向に成長させた炭化珪素単結晶からは、｛０００１｝面を主面とする炭化珪素基板を効率よく採取することができる。一方、面方位｛０００１｝に対するオフ角が５０°以上６５°以下である主面を有する炭化珪素基板を用いることにより、高性能な半導体装置を製造できる場合がある。
【００２３】
具体的には、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；酸化膜電界効果トランジスタ）の作製に用いられる炭化珪素基板は、面方位｛０００１｝に対するオフ角が８°程度以下である主面を有していることが一般的である。そして、当該主面上にエピタキシャル成長により半導体層が形成されるとともに、当該半導体層上に酸化膜、電極などが形成され、ＭＯＳＦＥＴが得られる。このＭＯＳＦＥＴにおいては、半導体層と酸化膜との界面を含む領域にチャネル領域が形成される。しかし、このような構造を有するＭＯＳＦＥＴにおいては、基板の主面の｛０００１｝面に対するオフ角が８°程度以下であることに起因して、チャネル領域が形成される半導体層と酸化膜との界面付近において多くの界面準位が形成され、キャリアの走行の妨げとなって、チャネル移動度が低下する。
【００２４】
これに対し、上記積層基板を作製する工程において、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面の、｛０００１｝面に対するオフ角を５０°以上６５°以下とすることにより、製造される炭化珪素基板の主面の｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となる。そのため、上記界面準位の形成が低減され、オン抵抗が低減されたＭＯＳＦＥＴ等を作製可能な炭化珪素基板を製造することができる。
【００２５】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。
【００２６】
＜１−１００＞方向は、炭化珪素基板における代表的なオフ方位である。そして、基板の製造工程におけるスライス加工のばらつき等に起因したオフ方位のばらつきを５°以下とすることにより、炭化珪素基板上への半導体層の形成などを容易にすることができる。
【００２７】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角は−３°以上５°以下とすることができる。
【００２８】
これにより、炭化珪素基板を用いてＭＯＳＦＥＴを作製した場合におけるチャネル移動度を、より一層向上させることができる。ここで、面方位{０３−３８}に対するオフ角を−３°以上＋５°以下としたのは、チャネル移動度と当該オフ角との関係を調査した結果、この範囲内で特に高いチャネル移動度が得られたことに基づいている。
【００２９】
また、「＜１−１００＞方向における{０３−３８}面に対するオフ角」とは、＜１−１００＞方向および＜０００１＞方向の張る平面への上記主面の法線の正射影と、{０３−３８}面の法線とのなす角度であり、その符号は、上記正射影が＜１−１００＞方向に対して平行に近づく場合が正であり、上記正射影が＜０００１＞方向に対して平行に近づく場合が負である。
【００３０】
なお、上記主面の面方位は、実質的に{０３−３８}であることがより好ましく、上記主面の面方位は{０３−３８}であることがさらに好ましい。ここで、主面の面方位が実質的に{０３−３８}であるとは、基板の加工精度などを考慮して実質的に面方位が{０３−３８}とみなせるオフ角の範囲に基板の主面の面方位が含まれていることを意味し、この場合のオフ角の範囲はたとえば{０３−３８}に対してオフ角が±２°の範囲である。これにより、上述したチャネル移動度をより一層向上させることができる。
【００３１】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、積層基板を作製する工程では、ＳｉＣ基板のベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。
【００３２】
＜１１−２０＞方向は、上記＜１−１００＞方向と同様に、炭化珪素基板における代表的なオフ方位である。そして、基板の製造工程におけるスライス加工のばらつき等に起因したオフ方位のばらつきを±５°とすることにより、ＳｉＣ基板上への半導体層の形成などを容易にすることができる。
【００３３】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程では、大気雰囲気を減圧することにより得られた雰囲気中において積層基板が加熱されてもよい。これにより、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。
【００３４】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程では、１０−１Ｐａよりも高く１０４Ｐａよりも低い圧力下において積層基板が加熱されてもよい。これにより、簡素な装置により上記接合を実施することが可能になるとともに比較的短時間で接合を実施するための雰囲気を得ることが可能となる。その結果、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。
【００３５】
本発明に従った半導体装置の製造方法は、炭化珪素基板を準備する工程と、炭化珪素基板上にエピタキシャル成長により半導体層を形成する工程と、半導体層上に電極を形成する工程とを備えている。そして、炭化珪素基板を準備する工程では、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により炭化珪素基板が製造される。本発明の半導体装置の製造方法によれば、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板を用いて半導体装置が製造されるため、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００３６】
本発明に従った炭化珪素基板は、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造されている。これにより、本発明の炭化珪素基板は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板となっている。
【００３７】
本発明に従った半導体装置は、上記本発明の半導体装置の製造方法により製造されている。これにより、本発明の半導体装置は、製造コストが低減された半導体装置となっている。
【発明の効果】
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本発明の炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】炭化珪素基板の製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図２】炭化珪素基板の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３】炭化珪素基板の構造を示す概略断面図である。
【図４】実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図５】実施の形態２における炭化珪素基板の構造を示す概略断面図である。
【図６】縦型ＭＯＳＦＥＴの構造を示す概略断面図である。
【図７】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図８】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図９】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図１０】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図１１】縦型ＭＯＳＦＥＴの製造方法を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。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、その説明は繰返さない。
【００４１】
（実施の形態１）
まず、本発明の一実施の形態である実施の形態１について説明する。図１を参照して、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法では、まず工程（Ｓ１０）として基板準備工程が実施される。この工程（Ｓ１０）では、図２を参照して、炭化珪素からなるベース基板１０および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０が準備される。このとき、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａは、この製造方法により得られるＳｉＣ層２０の主面２０Ａとなることから（後述の図３参照）、所望の主面２０Ａの面方位に合わせて、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａの面方位を選択する。また、ベース基板１０には、たとえば不純物濃度が２×１０１９ｃｍ−３よりも大きい基板が採用される。そして、ＳｉＣ基板２０には、不純物濃度が５×１０１８ｃｍ−３よりも大きく２×１０１９ｃｍ−３よりも小さい基板を採用することができる。これにより、抵抗率の小さいベース層１０を形成しつつ、デバイスプロセスにおける熱処理が実施された場合でも、少なくともＳｉＣ層２０において積層欠陥の発生を抑制することができる。また、ベース基板１０としては、単結晶炭化珪素、多結晶炭化珪素、非晶質炭化珪素、炭化珪素焼結体などからなる基板を採用することができる。
【００４２】
次に、工程（Ｓ２０）として基板平坦化工程が実施される。この工程（Ｓ２０）では、後述する工程（Ｓ３０）において互いに接触すべきベース基板１０の主面１０ＡおよびＳｉＣ基板２０の主面２０Ｂ（接合面）が、たとえば研磨により平坦化される。なお、この工程（Ｓ２０）は必須の工程ではないが、これを実施しておくことにより、互いに対向するベース基板１０とＳｉＣ基板２０との間の隙間の大きさが均一となるため、後述する工程（Ｓ４０）において接合面内での反応（接合）の均一性が向上する。その結果、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とをより確実に接合することができる。また、一層確実にベース基板１０とＳｉＣ基板とを接合するためには、上記接合面の面粗さＲａは１００ｎｍ未満であることが好ましく、５０ｎｍ未満であることが好ましい。さらに、接合面の面粗さＲａを１０ｎｍ未満とすることにより、より確実な接合を達成することができる。
【００４３】
一方、工程（Ｓ２０）を省略し、互いに接触すべきベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の主面を研磨することなく工程（Ｓ３０）が実施されてもよい。これにより、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。また、ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の作製時におけるスライスなどにより形成された表面付近のダメージ層を除去する観点から、たとえばエッチングによって当該ダメージ層が除去される工程が上記工程（Ｓ２０）に代えて、あるいは上記工程（Ｓ２０）の後に実施された上で、後述する工程（Ｓ３０）が実施されてもよい。
【００４４】
次に、工程（Ｓ３０）として、積層工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、図２を参照して、ベース基板１０の主面１０Ａ上に接触するようにＳｉＣ基板２０が載置されて、積層基板２が作製される。ここで、この工程（Ｓ３０）では、ＳｉＣ基板２０のベース基板１０とは反対側の主面２０Ａは、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっていてもよい。これにより、ＳｉＣ層２０の主面２０Ａが、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっている炭化珪素基板１を容易に製造することができる。また、工程（Ｓ３０）では、上記主面２０Ａのオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。これにより、作製される炭化珪素基板１上（主面２０Ａ上）への半導体層の形成などを容易にすることができる。さらに、工程（Ｓ３０）では、主面２０Ａの、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角は−３°以上５°以下であってもよい。これにより、製造される炭化珪素基板１を用いてＭＯＳＦＥＴなどを作製した場合におけるチャネル移動度を、より一層向上させることができる。
【００４５】
一方、工程（Ｓ３０）では、主面２０Ａのオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角は５°以下となっていてもよい。これにより、作製される炭化珪素基板１上への半導体層の形成などを容易にすることができる。
【００４６】
次に、工程（Ｓ４０）として、接合工程が実施される。この工程（Ｓ４０）では、積層基板２が、ＳｉＣ基板２０よりもベース基板１０の温度が高くなるように加熱されることにより、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とが接合される。このとき、ベース基板１０は、ベース基板１０を構成する炭化珪素の昇華温度以上の温度域に加熱されることが好ましい。これにより、ベース基板１０を構成する炭化珪素の昇華、再結晶によって、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との接合が容易に進行する。
【００４７】
次に、工程（Ｓ５０）として、エピタキシャル成長工程が実施される。この工程（Ｓ５０）では、図２および図３を参照して、ＳｉＣ基板２０が接合されたベース基板１０の、ＳｉＣ基板２０とは反対側の主面１０Ｂ上にエピタキシャル成長層３０が形成される。エピタキシャル成長層３０の厚みは、たとえば１０μｍ程度とすることができる。
【００４８】
ここで、工程（Ｓ５０）では、液相法によりエピタキシャル成長層３０が形成されてもよい。より具体的には、たとえば雰囲気ガスとしてアルゴンなどの不活性ガスを採用し、融液上部の温度を１６００℃〜１６５０℃程度、るつぼ下部の温度を１５５０℃〜１６００℃程度とする条件で炭化珪素をエピタキシャル成長させ、余分な珪素をふっ硝酸にて除去することによりエピタキシャル成長層３０を形成することができる。
【００４９】
一方、工程（Ｓ５０）では、化学気相成長法によりエピタキシャル成長層３０が形成されてもよい。より具体的には、たとえばＳｉＨ４／Ｈ２を０．０３％〜０．０５％程度、Ｃ／Ｓｉを０．５〜１．２程度、成長温度を１５００℃〜１６００℃程度とする条件で炭化珪素をエピタキシャル成長させ、エピタキシャル成長層３０を形成することができる。
【００５０】
次に、工程（Ｓ６０）として研磨工程が実施される。この工程（Ｓ６０）では
、ＳｉＣ基板２０のベース基板１０とは反対側の主面２０Ａが研磨される。この工程（Ｓ６０）は必須の工程ではないが、これを実施することにより、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａ上に半導体装置のバッファ層や耐圧保持層などとして機能する高品質な半導体層をエピタキシャル成長により形成することが容易となる。また、この工程（Ｓ６０）を実施することにより、工程（Ｓ５０）においてＳｉＣ基板２０の主面２０Ａ上に付着した炭化珪素を除去することができる。以上の手順により、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法が完了し、図３に示す炭化珪素基板１が得られる。
【００５１】
図３を参照して、上記製造方法により得られる炭化珪素基板１は、炭化珪素からなるベース層１０と、ベース層１０の主面１０Ａ上に形成され、ベース層１０とは別の単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ層２０と、ＳｉＣ層２０とは反対側のベース層１０の主面１０Ｂ上に形成されたエピタキシャル成長層３０とを備えている。ここで、ＳｉＣ層２０がベース層１０とは別の単結晶炭化珪素からなる状態とは、ベース層１０がＳｉＣ層２０とは別の結晶からなっている場合をいう。ベース層１０とＳｉＣ層２０とが別の結晶からなっている状態とは、ベース層１０とＳｉＣ層２０との間に境界が存在し、たとえば当該境界の一方側と他方側とで欠陥密度が異なっている状態を意味する。このとき、欠陥密度が当該境界において不連続となっていてもよい。
【００５２】
上記本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法においては、ベース基板１０上に単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０が載置されて作製された積層基板２が加熱されることにより接合されて、炭化珪素基板１が製造される。そのため、たとえば欠陥密度が大きく、低品質な炭化珪素結晶からなるベース基板１０を半導体装置の製造に適した形状および大きさに加工し、当該ベース基板１０上に高品質であるものの適切な形状等が実現されていない炭化珪素単結晶をＳｉＣ基板２０として載置し、加熱することにより炭化珪素基板１を製造することができる。その結果、本発明の炭化珪素基板１は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板となっている。
【００５３】
さらに、本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法においては、工程（Ｓ５０）においてエピタキシャル成長層３０が形成される。これにより、工程（Ｓ４０）において形成されるボイドが到達して粗さが大きくなるおそれのあるベース基板１０の主面１０Ｂがエピタキシャル成長層３０により覆われる。その結果、製造される炭化珪素基板１のベース層１０側の主面が真空チャックにより十分に吸着できないなどの不具合を抑制することができる。なお、本実施の形態における上記ボイドの体積は、１μｍ３以上となり得る。その結果、たとえば工程（Ｓ４０）が完了した状態におけるベース基板１０の主面１０Ｂの粗さ（ラフネス）Ｒａは、５μｍ以上となり得る。この粗さＲａは、ベース基板１０の作製時におけるスライスを実施した状態（アズスライス状態）における粗さＲａ（０．２μｍ程度）と比較して著しく大きい。
【００５４】
また、上記本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法では、工程（Ｓ４０）では、大気雰囲気を減圧することにより得られた雰囲気中において積層基板２が加熱されてもよい。これにより、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。
【００５５】
さらに、上記本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法では、工程（Ｓ４０）では、１０−１Ｐａよりも高く１０４Ｐａよりも低い圧力下において積層基板２が加熱されてもよい。これにより、簡素な装置により上記接合を実施することが可能になるとともに比較的短時間で接合を実施するための雰囲気を得ることが可能となる。その結果、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。
【００５６】
ここで、工程（Ｓ３０）において作製された積層基板２においては、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との間に形成される隙間が１００μｍ以下となっていることが好ましい。これにより、工程（Ｓ４０）において、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との均一な接合を達成することができる。
【００５７】
また、工程（Ｓ４０）における積層基板２の加熱温度は１８００℃以上２５００℃以下であることが好ましい。加熱温度が１８００℃よりも低い場合、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との接合に長時間を要し、炭化珪素基板１の製造効率が低下する。一方、加熱温度が２５００℃を超えると、ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の表面が荒れ、作製される炭化珪素基板１における結晶欠陥の発生が多くなるおそれがある。炭化珪素基板１における欠陥の発生を一層抑制しつつ製造効率を向上させるためには、工程（Ｓ４０）における積層基板２の加熱温度は１９００℃以上２１００℃以下であることが好ましい。
【００５８】
また、工程（Ｓ４０）における加熱時の雰囲気は、不活性ガス雰囲気であってもよい。そして、当該雰囲気に不活性ガス雰囲気を採用する場合、アルゴン、ヘリウムおよび窒素からなる群から選択される少なくとも１つを含む不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
【００５９】
（実施の形態２）
次に、本発明の他の実施の形態である実施の形態２について図４および図５に基づいて説明する。実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法は、基本的には実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法と同様の手順で実施され、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法では、工程（Ｓ３０）においてＳｉＣ基板２０が平面的に見て複数並べて配置されている点で、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００６０】
すなわち、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法においては、まず工程（Ｓ１０）において実施の形態１の場合と同様にベース基板１０が準備されるとともに、ＳｉＣ基板２０が複数枚準備される。次に、工程（Ｓ２０）が必要に応じて実施の形態１の場合と同様に実施される。その後、図４を参照して、工程（Ｓ３０）において、ＳｉＣ基板２０が、ベース基板１０の主面１０Ａ上に平面的に見て複数並べて載置されて積層基板２が作製される。すなわち、ＳｉＣ基板２０は、ベース基板１０の主面１０Ａに沿って複数並べて配置される。
【００６１】
より具体的には、たとえば複数枚のＳｉＣ基板２０は、ベース基板１０の主面１０Ａ上において隣接するＳｉＣ基板２０同士が互いに接触するように、マトリックス状に配置される。その後、実施の形態１の場合と同様に工程（Ｓ４０）および（Ｓ５０）が実施され、かつ必要に応じて工程（Ｓ６０）が実施されて図５に示す炭化珪素基板１が得られる。本実施の形態においては、工程（Ｓ３０）において複数枚のＳｉＣ基板２０がベース基板１０上に載置され、当該複数枚のＳｉＣ基板２０とベース基板１０とが工程（Ｓ４０）において接合される。そのため、本実施の形態における炭化珪素基板の製造方法によれば、高品質なＳｉＣ層２０を有する大口径な基板として取り扱うことが可能な炭化珪素基板１を製造することができる。そして、この炭化珪素基板１を用いることにより、半導体装置の製造プロセスを効率化することができる。
【００６２】
また、図４を参照して、ＳｉＣ基板２０の端面２０Ｃは、当該ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａに対し実質的に垂直となっていることが好ましい。これにより、炭化珪素基板１を容易に製造することができる。ここで、たとえば上記端面２０Ｃと主面２０Ａとのなす角が８５°以上９５°以下であれば、上記端面２０Ｃと主面２０Ａとは実質的に垂直であると判断することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
次に、上記本発明の炭化珪素基板を用いて作製される半導体装置の一例を実施の形態３として説明する。図６を参照して、本発明による半導体装置１０１は、縦型ＤｉＭＯＳＦＥＴ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ ＭＯＳＦＥＴ）であって、基板１０２、バッファ層１２１、耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ＋領域１２４、ｐ＋領域１２５、酸化膜１２６、ソース電極１１１および上部ソース電極１２７、ゲート電極１１０および基板１０２の裏面側に形成されたドレイン電極１１２を備える。具体的には、導電型がｎ型の炭化珪素からなる基板１０２の表面上に、炭化珪素からなるバッファ層１２１が形成されている。基板１０２としては、上記実施の形態１および２において説明した製造方法を含む本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板が採用される。そして、上記実施の形態１および２の炭化珪素基板１が採用される場合、バッファ層１２１は、炭化珪素基板１のＳｉＣ層２０上に形成される。バッファ層１２１は導電型がｎ型であり、その厚みはたとえば０．５μｍである。また、バッファ層１２１におけるｎ型の導電性不純物の濃度はたとえば５×１０１７ｃｍ−３とすることができる。このバッファ層１２１上には耐圧保持層１２２が形成されている。この耐圧保持層１２２は、導電型がｎ型の炭化珪素からなり、たとえばその厚みは１０μｍである。また、耐圧保持層１２２におけるｎ型の導電性不純物の濃度としては、たとえば５×１０１５ｃｍ−３という値を用いることができる。
【００６４】
この耐圧保持層１２２の表面には、導電型がｐ型であるｐ領域１２３が互いに間隔を隔てて形成されている。ｐ領域１２３の内部においては、ｐ領域１２３の表面層にｎ＋領域１２４が形成されている。また、このｎ＋領域１２４に隣接する位置には、ｐ＋領域１２５が形成されている。一方のｐ領域１２３におけるｎ＋領域１２４上から、ｐ領域１２３、２つのｐ領域１２３の間において露出する耐圧保持層１２２、他方のｐ領域１２３および当該他方のｐ領域１２３におけるｎ＋領域１２４上にまで延在するように、酸化膜１２６が形成されている。酸化膜１２６上にはゲート電極１１０が形成されている。また、ｎ＋領域１２４およびｐ＋領域１２５上にはソース電極１１１が形成されている。このソース電極１１１上には上部ソース電極１２７が形成されている。そして、基板１０２において、バッファ層１２１が形成された側の表面とは反対側の面である裏面にドレイン電極１１２が形成されている。
【００６５】
本実施の形態における半導体装置１０１においては、基板１０２として上記実施の形態１および２において説明した製造方法を含む本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板が採用される。すなわち、半導体装置１０１は、炭化珪素基板としての基板１０２と、基板１０２上に形成されたエピタキシャル成長層としてのバッファ層１２１および耐圧保持層１２２と、耐圧保持層１２２上に形成されたソース電極１１１とを備えている。そして、当該基板１０２は、本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造されている。ここで、上述のように、本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された基板は、半導体装置の製造コストの低減を実現可能な炭化珪素基板となっている。そのため、半導体装置１０１は、製造コストが低減された半導体装置となっている。
【００６６】
次に、図７〜図１１を参照して、図６に示した半導体装置１０１の製造方法を説明する。図７を参照して、まず、炭化珪素基板準備工程（Ｓ１１０）を実施する。ここでは、たとえば（０３−３８）面が主面となった炭化珪素からなる基板１０２（図８参照）を準備する。この基板１０２としては、上記実施の形態１および２において説明した製造方法により製造された炭化珪素基板１を含む上記本発明の炭化珪素基板が準備される。
【００６７】
また、この基板１０２（図８参照）としては、たとえば導電型がｎ型であり、基板抵抗が０．０２Ωｃｍといった基板を用いてもよい。
【００６８】
次に、図７に示すように、エピタキシャル層形成工程（Ｓ１２０）を実施する。具体的には、基板１０２の表面上にバッファ層１２１を形成する。このバッファ層１２１は、基板１０２として採用される炭化珪素基板１のＳｉＣ層２０の主面２０Ａ上（図３参照）に形成される。バッファ層１２１としては、導電型がｎ型の炭化珪素からなり、たとえばその厚みが０．５μｍのエピタキシャル層を形成する。バッファ層１２１における導電型不純物の密度は、たとえば５×１０１７ｃｍ−３といった値を用いることができる。そして、このバッファ層１２１上に、図８に示すように耐圧保持層１２２を形成する。この耐圧保持層１２２としては、導電型がｎ型の炭化珪素からなる層をエピタキシャル成長法によって形成する。この耐圧保持層１２２の厚みとしては、たとえば１０μｍといった値を用いることができる。また、この耐圧保持層１２２におけるｎ型の導電性不純物の密度としては、たとえば５×１０１５ｃｍ−３といった値を用いることができる。
【００６９】
次に、図７に示すように注入工程（Ｓ１３０）を実施する。具体的には、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて形成した酸化膜をマスクとして用いて、導電型がｐ型の不純物を耐圧保持層１２２に注入することにより、図９に示すようにｐ領域１２３を形成する。また、用いた酸化膜を除去した後、再度新たなパターンを有する酸化膜を、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて形成する。そして、当該酸化膜をマスクとして、ｎ型の導電性不純物を所定の領域に注入することにより、ｎ＋領域１２４を形成する。また、同様の手法により、導電型がｐ型の導電性不純物を注入することにより、ｐ＋領域１２５を形成する。その結果、図９に示すような構造を得る。
【００７０】
このような注入工程の後、活性化アニール処理を行なう。この活性化アニール処理としては、たとえばアルゴンガスを雰囲気ガスとして用いて、加熱温度１７００℃、加熱時間３０分といった条件を用いることができる。
【００７１】
次に、図７に示すようにゲート絶縁膜形成工程（Ｓ１４０）を実施する。具体的には、図１０に示すように、耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ＋領域１２４、ｐ＋領域１２５上を覆うように酸化膜１２６を形成する。この酸化膜１２６を形成するための条件としては、たとえばドライ酸化（熱酸化）を行なってもよい。このドライ酸化の条件としては、加熱温度を１２００℃、加熱時間を３０分といった条件を用いることができる。
【００７２】
その後、図７に示すように窒化処理工程（Ｓ１５０）を実施する。具体的には、雰囲気ガスを一酸化窒素（ＮＯ）として、アニール処理を行なう。アニール処理の温度条件としては、たとえば加熱温度を１１００℃、加熱時間を１２０分とする。この結果、酸化膜１２６と下層の耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ＋領域１２４、ｐ＋領域１２５との間の界面近傍に窒素原子が導入される。また、この一酸化窒素を雰囲気ガスとして用いたアニール工程の後、さらに不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスを用いたアニールを行なってもよい。具体的には、アルゴンガスを雰囲気ガスとして用いて、加熱温度を１１００℃、加熱時間を６０分といった条件を用いてもよい。
【００７３】
次に、図７に示すように電極形成工程（Ｓ１６０）を実施する。具体的には、酸化膜１２６上にフォトリソグラフィ法を用いてパターンを有するレジスト膜を形成する。当該レジスト膜をマスクとして用いて、ｎ＋領域１２４およびｐ＋領域１２５上に位置する酸化膜の部分をエッチングにより除去する。この後、レジスト膜上および当該酸化膜１２６において形成された開口部内部においてｎ＋領域１２４およびｐ＋領域１２５と接触するように、金属などの導電体膜を形成する。その後、レジスト膜を除去することにより、当該レジスト膜上に位置していた導電体膜を除去（リフトオフ）する。ここで、導電体としては、たとえばニッケル（Ｎｉ）を用いることができる。この結果、図１１に示すように、ソース電極１１１およびドレイン電極１１２を得ることができる。なお、ここでアロイ化のための熱処理を行なうことが好ましい。具体的には、たとえば雰囲気ガスとして不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、加熱温度を９５０℃、加熱時間を２分といった熱処理（アロイ化処理）を行なう。
【００７４】
その後、ソース電極１１１上に上部ソース電極１２７（図６参照）を形成する。また、酸化膜１２６上にゲート電極１１０（図６参照）を形成する。このようにして、図６に示す半導体装置１０１を得ることができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態３においては、本発明の炭化珪素基板を用いて作製可能な半導体装置の一例として、縦型ＭＯＳＦＥＴに関して説明したが、作製可能な半導体装置はこれに限られない。たとえばＪＦＥＴ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；接合型電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ショットキーバリアダイオードなど、種々の半導体装置が本発明の炭化珪素基板を用いて作製可能である。
【００７６】
また、上記実施の形態３においては、（０３−３８）面を主面とする炭化珪素基板上に動作層として機能するエピタキシャル層を形成して半導体装置が作製される場合について説明したが、上記主面として採用可能な結晶面はこれに限られず、（０００１）面を含めて用途に応じた任意の結晶面を上記主面として採用することができる。
【００７７】
さらに、上記主面（炭化珪素基板１のＳｉＣ基板（ＳｉＣ層）２０の主面２０Ａ）として、＜０１−１０＞方向における（０−３３−８）面に対するオフ角が−３°以上＋５°以下である主面を採用することにより、炭化珪素基板を用いてＭＯＳＦＥＴ等を作製した場合におけるチャネル移動度を、より一層向上させることができる。ここで、六方晶の単結晶炭化珪素の（０００１）面はシリコン面、（０００−１）面はカーボン面と定義される。また、「＜０１−１０＞方向における（０−３３−８）面に対するオフ角」とは、＜０００−１＞方向およびオフ方位の基準としての＜０１−１０＞方向の張る平面への上記主表面の法線の正射影と、（０−３３−８）面の法線とのなす角度であり、その符号は、上記正射影が＜０１−１０＞方向に対して平行に近づく場合が正であり、上記正射影が＜０００−１＞方向に対して平行に近づく場合が負である。そして、上記＜０１−１０＞方向における（０−３３−８）面に対するオフ角が−３°以上＋５°以下である主面とは、当該主面が炭化珪素結晶において上記条件を満たすカーボン面側の面を意味する。なお、本願において（０−３３−８）面は、結晶面を規定するための軸の設定により表現が異なる等価なカーボン面側の面を含むとともに、シリコン面側の面を含まない。
【００７８】
なお、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置において、ベース基板（ベース層）の直径は２インチ以上であることが好ましく、６インチ以上であることがより好ましい。また、パワーデバイスへの適用を考慮すると、ＳｉＣ層（ＳｉＣ基板）を構成する炭化珪素のポリタイプは４Ｈ型であることが好ましい。また、ベース基板とＳｉＣ基板は結晶構造が同一であることが好ましい。また、ベース層とＳｉＣ層との熱膨張率の差は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造プロセスにおいて割れが発生しない程度に小さいことが好ましい。また、ベース基板およびＳｉＣ基板のそれぞれにおいて、面内における厚みのばらつきは小さいことが好ましく、具体的には当該厚みのばらつきは１０μｍ以下であることが好ましい。また、炭化珪素基板の厚み方向に電流が流れる縦型デバイスへの適用を考慮すると、ベース層の電気抵抗率は５０ｍΩｃｍ未満であることが好ましく、１０ｍΩｃｍ未満であることが好ましい。また、取り扱いを容易にする観点から、炭化珪素基板の厚みは３００μｍ以上であることが好ましい。また、ベース基板とＳｉＣ基板とを接合する工程における積層基板の加熱には、たとえば抵抗加熱法、高周波誘導加熱法、ランプアニール法などを採用することができる。
【００７９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減が求められる炭化珪素基板の製造方法、半導体装置の製造方法、炭化珪素基板および半導体装置に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００８１】
１ 炭化珪素基板、２ 積層基板、１０ ベース層（ベース基板）、１０Ａ，１０Ｂ 主面、２０ ＳｉＣ層（ＳｉＣ基板）、２０Ａ，２０Ｂ 主面、２０Ｃ 端面、３０ エピタキシャル成長層、１０１ 半導体装置、１０２ 基板、１１０ ゲート電極、１１１ ソース電極、１１２ ドレイン電極、１２１ バッファ層、１２２ 耐圧保持層、１２３ ｐ領域、１２４ ｎ＋領域、１２５ ｐ＋領域、１２６ 酸化膜、１２７ 上部ソース電極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素からなるベース基板および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、
前記ベース基板の主面上に接触するように前記ＳｉＣ基板を載置して、積層基板を作製する工程と、
前記積層基板を、前記ＳｉＣ基板よりも前記ベース基板の温度が高くなるように加熱することにより、前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程と、
前記ＳｉＣ基板が接合された前記ベース基板の、前記ＳｉＣ基板とは反対側の主面上にエピタキシャル成長層を形成する工程とを備えた、炭化珪素基板の製造方法。
【請求項２】
前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程では、前記ベース基板が前記ベース基板を構成する炭化珪素の昇華温度以上の温度域に加熱される、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項３】
前記エピタキシャル成長層を形成する工程よりも後に、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面を研磨する工程をさらに備えた、請求項１または２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項４】
前記エピタキシャル成長層を形成する工程では、液相法により前記エピタキシャル成長層が形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項５】
前記エピタキシャル成長層を形成する工程では、化学気相成長法により前記エピタキシャル成長層が形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項６】
前記積層基板を作製する工程よりも前に、前記積層基板を作製する工程において互いに接触すべき前記ベース基板および前記ＳｉＣ基板の主面を平坦化する工程をさらに備えた、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項７】
前記積層基板を作製する工程は、前記積層基板を作製する工程よりも前に、前記積層基板を作製する工程において互いに接触すべき前記ベース基板および前記ＳｉＣ基板の主面を研磨することなく実施される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項８】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板は、平面的に見て複数並べて載置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項９】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面は、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１０】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角は５°以下となっている、請求項９に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１１】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角は−３°以上５°以下である、請求項１０に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１２】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角は５°以下となっている、請求項９に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１３】
前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程では、大気雰囲気を減圧することにより得られた雰囲気中において前記積層基板が加熱される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１４】
前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程では、１０−１Ｐａよりも高く１０４Ｐａよりも低い圧力下において前記積層基板が加熱される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１５】
炭化珪素基板を準備する工程と、
前記炭化珪素基板上にエピタキシャル成長により半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に電極を形成する工程とを備え、
前記炭化珪素基板を準備する工程では、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法により前記炭化珪素基板が製造される、半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法により製造された、炭化珪素基板。
【請求項１７】
請求項１５に記載の半導体装置の製造方法により製造された、半導体装置。
【請求項１】
炭化珪素からなるベース基板および単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、
前記ベース基板の主面上に接触するように前記ＳｉＣ基板を載置して、積層基板を作製する工程と、
前記積層基板を、前記ＳｉＣ基板よりも前記ベース基板の温度が高くなるように加熱することにより、前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程と、
前記ＳｉＣ基板が接合された前記ベース基板の、前記ＳｉＣ基板とは反対側の主面上にエピタキシャル成長層を形成する工程とを備えた、炭化珪素基板の製造方法。
【請求項２】
前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程では、前記ベース基板が前記ベース基板を構成する炭化珪素の昇華温度以上の温度域に加熱される、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項３】
前記エピタキシャル成長層を形成する工程よりも後に、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面を研磨する工程をさらに備えた、請求項１または２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項４】
前記エピタキシャル成長層を形成する工程では、液相法により前記エピタキシャル成長層が形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項５】
前記エピタキシャル成長層を形成する工程では、化学気相成長法により前記エピタキシャル成長層が形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項６】
前記積層基板を作製する工程よりも前に、前記積層基板を作製する工程において互いに接触すべき前記ベース基板および前記ＳｉＣ基板の主面を平坦化する工程をさらに備えた、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項７】
前記積層基板を作製する工程は、前記積層基板を作製する工程よりも前に、前記積層基板を作製する工程において互いに接触すべき前記ベース基板および前記ＳｉＣ基板の主面を研磨することなく実施される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項８】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板は、平面的に見て複数並べて載置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項９】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面は、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となっている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１０】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角は５°以下となっている、請求項９に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１１】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角は−３°以上５°以下である、請求項１０に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１２】
前記積層基板を作製する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース基板とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角は５°以下となっている、請求項９に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１３】
前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程では、大気雰囲気を減圧することにより得られた雰囲気中において前記積層基板が加熱される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１４】
前記ベース基板と前記ＳｉＣ基板とを接合する工程では、１０−１Ｐａよりも高く１０４Ｐａよりも低い圧力下において前記積層基板が加熱される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１５】
炭化珪素基板を準備する工程と、
前記炭化珪素基板上にエピタキシャル成長により半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に電極を形成する工程とを備え、
前記炭化珪素基板を準備する工程では、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法により前記炭化珪素基板が製造される、半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法により製造された、炭化珪素基板。
【請求項１７】
請求項１５に記載の半導体装置の製造方法により製造された、半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２４３７７１（Ｐ２０１１−２４３７７１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１５０３０（Ｐ２０１０−１１５０３０）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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