炭化珪素基板の製造方法

【課題】炭化珪素基板中を貫通して流体が漏出することを防止することができる炭化珪素基板の製造方法を提供する。
【解決手段】炭化珪素から作られた第１および第２の被支持部１１、１２の各々と、炭化珪素から作られた支持部３０とが互いに対向し、かつ第１および第２の被支持部１１、１２の間に隙間ＧＰが設けられるように、第１および第２の被支持部１１、１２、および支持部３０が配置される。支持部３０の炭化珪素を昇華および再結晶させることで、第１および第２の単結晶基板１１、１２の各々に支持部３０が接合される。この際、隙間ＧＰにつながるように支持部３０に貫通孔ＴＨが形成されることで、隙間ＧＰおよび貫通孔ＴＨを通って流体が通過し得る経路ＰＴが形成される。この経路ＰＴを塞ぐことで、炭化珪素基板中を貫通して流体が漏出することを防ぐことが可能となる。

【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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の製造に用いられる半導体基板として炭化珪素基板の採用が進められつつある。炭化珪素は、より一般的に用いられているシリコンに比べて大きなバンドギャップを有する。そのため炭化珪素基板を用いた半導体装置は、耐圧が高く、オン抵抗が低く、また高温環境下での特性の低下が小さい、といった利点を有する。
【０００３】
半導体装置を効率的に製造するためには、ある程度以上の基板の大きさが求められる。米国特許第７３１４５２０号明細書（特許文献１）によれば、７６ｍｍ（３インチ）以上の炭化珪素基板を製造することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７３１４５２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
炭化珪素基板の大きさは工業的には１００ｍｍ（４インチ）程度にとどまっており、このため大型の基板を用いて半導体装置を効率よく製造することができないという問題がある。特に六方晶系の炭化珪素において、（０００１）面以外の面の特性が利用される場合、上記の問題が特に深刻となる。このことについて、以下に説明する。
【０００６】
欠陥の少ない炭化珪素基板は、通常、積層欠陥の生じにくい（０００１）面成長で得られた炭化珪素インゴットから切り出されることで製造される。このため（０００１）面以外の面方位を有する炭化珪素基板は、成長面に対して非平行に切り出されることになる。このため基板の大きさを十分確保することが困難であったり、インゴットの多くの部分が有効に利用できなかったりする。このため、炭化珪素の（０００１）面以外の面を利用した半導体装置は、効率よく製造することが特に困難である。
【０００７】
上記のように困難をともなう炭化珪素基板の大型化に代わって、炭化珪素からなる支持部と、この上の互いに異なる位置に配置された複数の炭化珪素単結晶（被支持部）とを有する炭化珪素基板を用いることを検討している。支持部は結晶欠陥密度が低くても差し支えないことが多く、よって大型のものを比較的容易に準備することができる。そして支持部の上に配置される被支持部の数を増やすことで、必要に応じて炭化珪素基板を大きくすることができる。
【０００８】
本発明者らは、上記の支持部と各被支持部とを接合する方法として、支持部の炭化珪素を昇華させた後に各被支持部の上で再結晶させる方法を用いることができることを見出した。またこの方法によると、隣り合う被支持部の間の隙間につながる貫通孔が支持部中に形成されることがあるという課題も見出した。このような貫通孔が形成されると、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造において、上述した貫通孔および隙間からなる経路を経由した流体の漏出が生じることがあった。このような漏出としては、たとえば、フォトレジスト液の漏出、または真空チャックの真空部への気体の漏出が考えられる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、炭化珪素基板中を貫通して流体が漏出することを防止することができる炭化珪素基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の炭化珪素基板の製造方法は、以下の工程を有する。互いに対向する第１および第２の主面を有し、炭化珪素から作られた支持部が準備される。互いに対向する第１の裏面および第１の表面と、第１の裏面および第１の表面をつなぐ第１の側面とを有し、炭化珪素から作られた第１の被支持部が準備される。互いに対向する第２の裏面および第２の表面と、第２の裏面および第２の表面をつなぐ第２の側面とを有し、炭化珪素から作られた第２の被支持部が準備される。第１および第２の裏面の各々が第１の主面に対向し、かつ第１および第２の側面が隙間を介して互いに対向するように、支持部と第１および第２の被支持部とが配置される。支持部の炭化珪素を昇華させることで形成されたガスを第１および第２の裏面の各々の上で再結晶させることによって、第１および第２の裏面の各々に支持部の第１の主面が接合される。接合する工程において、隙間につながるように第１および第２の主面の間を貫通する貫通孔が支持部に形成されることで、隙間および貫通孔の各々を通って流体が通過し得る経路が形成される。次にこの経路が塞がれる。
【００１１】
本製造方法によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造において、上記経路を経由した流体の漏出に起因した障害が生じることを防止することができる。
【００１２】
好ましくは、経路を塞ぐ工程は、貫通孔を埋める工程を含む。これにより、経路を貫通孔の内部で塞ぐことができる。
【００１３】
好ましくは、貫通孔を埋める工程は、以下の工程を含む。貫通孔にシリコンを主成分とする融液が導入される。融液が導入された貫通孔中において、貫通孔を塞ぐように炭化珪素が成長させられる。これにより、貫通孔をより確実に埋めることができる。
【００１４】
好ましくは、炭化珪素を成長させる工程は、融液の融点以上の温度で所定の時間にわたって支持部を加熱する工程を含む。これにより、貫通孔中において、より確実に炭化珪素を成長させることができる。
【００１５】
好ましくは、上記の炭化珪素基板の製造方法において、炭化珪素が成長させられた後に、融液の固化物が除去される。これにより、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造において、融液の固化物に起因した障害が生じることを防止することができる。
【００１６】
好ましくは、固化物を除去する工程は、エッチング液を用いたウエットエッチングによって行われる。これにより固化物の除去を容易に行うことができる。
【００１７】
より好ましくは、エッチング液はフッ硝酸を含む。これにより、シリコンを主成分とする固化物をエッチングすると同時に、炭化珪素からなる部分へのダメージを避けることができる。
【００１８】
好ましくは、上記の炭化珪素基板の製造方法において、固化物が除去された後に、第１および第２の被支持部および支持部を有する炭化珪素基板の表面の少なくとも一部が研磨される。これにより、炭化珪素基板を用いて炭化珪素が成長させられる際の、上記の固化物以外の望ましくない形成物を除去することができる。
【００１９】
好ましくは、上記の炭化珪素基板の製造方法において、炭化珪素が成長させられた後に、第１および第２の被支持部および支持部を有する炭化珪素基板の表面の少なくとも一部が研磨される。これにより、炭化珪素が成長させられる際に形成された、望ましくない形成物を除去することができる。
【００２０】
好ましくは、融液を導入する工程は、隙間を経由して行われる。これにより、隙間を介して融液を貫通孔へ導くことができる。
【００２１】
好ましくは、融液を導入する工程は、第２の主面から行われる。これにより第１および第２の表面から融液を供給する必要がなくなるので、第１および第２の表面へのダメージの発生を抑えることができる。
【００２２】
好ましくは、融液を導入する工程は、以下の工程を有する。第１および第２の被支持部および支持部を有する炭化珪素基板の上に、シリコンを主成分とする固体からなる材料部が設けられる。材料部を材料部の融点以上に加熱することによって融液が生成される。これにより、貫通孔に導入するための融液を、炭化珪素基板上に容易に生成することができる。
【００２３】
好ましくは、材料部を設ける工程は、炭化珪素基板上に材料部としての材料片を載せることによって行われる。これにより、より容易に融液を生成することができる。
【００２４】
好ましくは、材料部を設ける工程は、炭化珪素基板上に材料部としての材料膜を成膜することによって行われる。これにより、材料膜の厚さを調整することによって、生成される融液の量を精度よく調整することができる。
【００２５】
好ましくは、経路を塞ぐ工程は、経路の少なくとも一端を蓋する工程を含む。これにより微細な貫通孔の内部を埋めなくても、経路を介した流体の漏出を防止することができる。
【００２６】
好ましくは、蓋する工程は、第１および第２の表面の間を塞ぎ、かつ第１および第２の表面の各々の少なくとも一部を露出する蓋を形成する工程を含む。これにより、蓋する工程において形成される蓋を、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造において障害になりにくい位置に配置することができる。
【００２７】
好ましくは、蓋する工程は、第２の主面上に蓋を形成する工程を含む。これにより貫通孔を直接蓋することができる。
【００２８】
好ましくは、蓋する工程は、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、ＺｒＣ、ＮｂＣ、ＭｏＣ，ＨｆＣ、ＴｉＮよりなる群から選ばれた１つ以上の材料を用いて行われる。これにより、蓋する工程によって形成される蓋が、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造において与える悪影響を小さくすることができる。
【００２９】
好ましくは、蓋する工程は、スパッタ法および蒸着法の少なくともいずれかを用いて行われる。これにより、蓋する工程を容易に行うことができる。
【００３０】
なお上記において第１および第２の被支持部について言及しているが、このことは第１および第２の被支持部に加えてさらに１つ以上の被支持部を有する形態を除外することを意味するものではない。
【発明の効果】
【００３１】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、炭化珪素基板中を貫通して流体が漏出することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第１工程を概略的に示す上面図である。
【図４】図３の概略底面図である。
【図５】図３および図４の線Ｖ−Ｖに沿う概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第２工程を概略的に示す部分断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第３工程を概略的に示す部分断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第４工程を概略的に示す部分断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第５工程を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第６工程を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第７工程を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図１３】図１２の部分拡大図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法の第２工程を概略的に示す断面図であり、炭化珪素が移動する様子を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法の第２工程を概略的に示す断面図であり、炭化珪素が移動する様子を示す図である。
【図１６】図１５の断面において空隙が移動する様子を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における炭化珪素基板の製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における炭化珪素基板の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における炭化珪素基板の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における炭化珪素基板の第４工程を概略的に示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態３における炭化珪素基板の第５工程を概略的に示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態４における炭化珪素装置の製造方法の第１工程を概略的に示す平面図である。
【図２３】図２２の線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿う概略断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態５における炭化珪素装置の製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態６における半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態６における半導体装置の製造方法の概略的なフロー図である。
【図２７】本発明の実施の形態６における半導体装置の製造方法の第１工程を概略的に示す部分断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態６における半導体装置の製造方法の第２工程を概略的に示す部分断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態６における半導体装置の製造方法の第３工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態６における半導体装置の製造方法の第４工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３１】本発明の実施の形態６における半導体装置の製造方法の第５工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３２】本発明の実施の形態７における半導体装置の製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３３】本発明の実施の形態８における半導体装置の製造方法の第１工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３４】本発明の実施の形態８における半導体装置の製造方法の第２工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３５】本発明の実施の形態８における半導体装置の製造方法の第３工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３６】本発明の実施の形態８における半導体装置の製造方法の第４工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３７】本発明の実施の形態８における半導体装置の製造方法の第５工程を概略的に示す部分断面図である。
【図３８】本発明の実施の形態９における半導体装置の製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
図１および図２に示すように、本実施の形態の炭化珪素基板８１は、支持基板３０（支持部）と、支持基板３０によって支持された単結晶基板１１〜１９（被支持部）とを有する。単結晶基板１１〜１９は、単結晶基板群１０とも称する。
【００３４】
支持基板３０は、単結晶基板１１〜１９の裏面（図１に示される面と反対の面）を互いにつないでおり、これにより単結晶基板１１〜１９は互いに固定されている。単結晶基板１１〜１９のそれぞれは同一平面上において露出した表面を有し、たとえば単結晶基板１１および１２のそれぞれは、表面Ｆ１およびＦ２（第１および第２の表面）を有する。これにより炭化珪素基板８１は、単結晶基板１１〜１９の各々に比して大きな表面を有する。よって単結晶基板１１〜１９の各々を単独で用いる場合に比して、炭化珪素基板８１を用いる場合の方が、半導体装置をより効率よく製造することができる。
【００３５】
支持基板３０は、炭化珪素から作られており、互いに対向する主面Ｐ１（第１の主面）および主面Ｐ２（第２の主面）を有する。
【００３６】
単結晶基板１１〜１９の各々は、炭化珪素から作られており、互いに対向する裏面および表面と、この裏面および表面をつなぐ側面とを有する。たとえば、単結晶基板１１（第１の被支持部）は、互いに対向する裏面Ｂ１（第１の裏面）および表面Ｆ１（第１の表面）と、裏面Ｂ１および表面Ｆ１をつなぐ側面Ｓ１（第１の側面）とを有し、単結晶基板１２（第２の被支持部）は、互いに対向する裏面Ｂ２（第２の裏面）および表面Ｆ２（第２の表面）と、裏面Ｂ２および表面Ｆ２をつなぐ側面Ｓ２（第２の側面）とを有する。
【００３７】
また単結晶基板１１〜１９の各々は支持基板３０上に配置されている。単結晶基板１１〜１９の各々の裏面（裏面Ｂ１、Ｂ２など）は支持基板３０の主面Ｐ１に接合されている。また単結晶基板１１〜１９のうち隣り合うものの間には隙間ＧＰが形成されている。よって、たとえば側面Ｓ１およびＳ２は、隙間ＧＰを介して互いに対向している。なお隙間ＧＰが単結晶基板１１〜１９の間を完全に分離する必要はなく、たとえば側面Ｓ１の一部と側面Ｓ２の一部とが互いに接触していてもよい。
【００３８】
支持基板３０中には、隙間ＧＰにつながるように主面Ｐ１、Ｐ２の間を貫通する閉塞部ＴＲが形成されている。閉塞部ＴＲの少なくとも一部は、支持基板３０における後述する炭化珪素の再成長によって、貫通孔であった領域が埋められた部位である。このように炭化珪素基板８１の支持基板３０は、貫通孔であった領域の少なくとも一部が埋められており、これにより、この貫通孔を経由する流体の通過が防止されている。
【００３９】
次に炭化珪素基板８１の製造方法について説明する。
図３〜図５を参照して、まず炭化珪素基板８０が準備される。炭化珪素基板８０は、未だ埋められていない貫通孔ＴＨを有する支持基板３０を含むものである。貫通孔ＴＨは、支持基板３０中において、隙間ＧＰにつながるように主面Ｐ１およびＰ２の間を貫通している。これにより、炭化珪素基板８１中には、隙間ＧＰおよび貫通孔ＴＨの各々を通って流体が通過し得る経路ＰＴが形成されている。このため、たとえば、炭化珪素基板８１を用いた半導体装置の製造において、フォトレジスト液が経路ＰＴを経由して漏出したり、炭化珪素基板８１の真空チャッキングにおいて真空部へのリークが生じたりし得る。
【００４０】
なお炭化珪素基板８０の製造方法、および貫通孔ＴＨの発生原因は、実施の形態２において説明する。また図中、貫通孔ＴＨの大きさは誇張されており、貫通孔ＴＨは一般に目視では観察しにくい。貫通孔ＴＨの存在は、たとえば、炭化珪素基板８０の支持基板３０側と単結晶基板群１０側との間に圧力差を設け、かつその一方側に液体をかけることによって確認され得る。すなわちその存在は、貫通孔ＴＨおよび隙間ＧＰによって構成された経路ＰＴを通って他方側へと漏出する液体の存在によって間接的に確認され得る。
【００４１】
図６を参照して、炭化珪素基板８０（図５）の上に、シリコン片２１ａ（材料片）が載せられる。シリコン片２１ａは、その底部の少なくとも一部が隙間ＧＰに面するように載せられる。隙間ＧＰの存在は貫通孔ＴＨの存在に比して容易に特定され得るので、隙間ＧＰに面する位置、すなわちシリコン片２１ａを載せるべき位置は、容易に特定され得る。シリコン片２１ａは、炭化珪素の昇華温度（１８００℃〜２５００℃程度）よりも低い融点を有するものであればよく、たとえば純粋なシリコン、また添加物を含むシリコンからなる。たとえば、シリコン片２１ａは、厚さ１００〜４００μｍのシリコン基板から切り出された部材であり、１ｍｍ程度の幅と、隙間ＧＰ（図５）の平面視（図３）における長さに対応する長さとを有する。
【００４２】
図７を参照して、シリコン片２１ａがその融点以上に加熱される。この加熱の条件を例示すると、加熱温度は１５００℃、加熱時間は１０分、加熱雰囲気は、Ａｒ雰囲気、Ｓｉ雰囲気、またはＨ₂−Ｓｉ−Ｃ雰囲気とされる。これによりシリコン片２１ａから融液２１ｂが生成される。融液２１ｂは、隙間ＧＰに侵入し、支持基板３０の主面Ｐ１に達する。支持基板３０の材料、すなわち炭化珪素のシリコン融液に対する濡れ性は良好であり、このため主面Ｐ１に達した融液２１ｂは貫通孔ＴＨに容易に侵入する。
【００４３】
図８を参照して、上記の融液２１ｂの進入によって、貫通孔ＴＨ（図７）であった領域の少なくとも一部は、貫通孔ＴＨ中において融液２１ｂが導入された部分である融液部ＴＳとなる。
【００４４】
図９を参照して、融液部ＴＳ、すなわち融液２１ｂが導入された貫通孔ＴＨにおいて、貫通孔ＴＨを塞ぐように炭化珪素が成長させられる。具体的には、融液部ＴＳ中において支持基板３０の液相エピタキシャル成長が生じ、この結果、貫通孔ＴＨが埋められることによって塞がれる。なお貫通孔ＴＨ中において炭化珪素をより確実に成長させるためには、融液２１ｂの融点以上の温度で所定時間にわたって支持基板３０が加熱される。この所定時間は、貫通孔ＴＨの大きさが大きいほど長くされることが好ましい。
【００４５】
図１０を参照して、融液２１ｂ（図９）の温度が下げられることによって融液２１ｂが固化することで、固化物２１ｃが形成される。
【００４６】
図１１を参照して、容器２８中にエッチング液２９が溜められる。エッチング液２９は、固化物２１ｃを十分な速度で溶かすことができるものであり、かつ炭化珪素へのダメージが小さいものであり、たとえばフッ硝酸を含むエッチング液である。次にエッチング液２９中に固化物２１ｃが浸漬される。これにより固化物２１ｃがウエットエッチングによって除去される。
【００４７】
以上により炭化珪素基板８１（図２）が得られる。好ましくは、さらに単結晶基板群１０の表面（表面Ｆ１、Ｆ２など）が研磨される。これにより、表面が平坦化されるだけでなく、表面上に上記の加熱工程の際に成長した炭化珪素が除去される。また必要に応じて支持基板３０の主面Ｐ２も研磨される。
【００４８】
本実施の形態によれば、貫通孔ＴＨ（図５）が塞がれて閉塞部ＴＲとなっている。よって炭化珪素基板８１を用いた半導体装置の製造において、経路ＰＴ（図５）を経由した液体の漏出が防止される。したがって、この漏出に起因した障害が生じることを防止することができる。
【００４９】
上記のように経路ＰＴは貫通孔ＴＨの内部で塞がれるので、炭化珪素基板８１（図２）の外面は、炭化珪素基板８０の外面とほぼ同様とし得る。すなわち炭化珪素基板８０の外面上に何らかの部材を付加する必要がない。
【００５０】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１における炭化珪素基板８１の製造方法において用いられた炭化珪素基板８０（図３〜図５）の製造方法について説明する。なお実施の形態１の要素と同一または対応する要素については、同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。また、以下において説明を簡略化するために単結晶基板１１〜１９のうち単結晶基板１１および１２に関してのみ言及する場合があるが、単結晶基板１３〜１９も単結晶基板１１および１２と同様に扱われる。
【００５１】
図１２および図１３を参照して、支持基板３０と、単結晶基板１１〜１９すなわち単結晶基板群１０と、加熱装置とが準備される。
【００５２】
単結晶基板１１〜１９の各々は、たとえば、六方晶系における（０００１）面で成長したＳｉＣインゴットを（０３−３８）面に沿って切断することによって準備される。この場合、好ましくは、（０３−３８）面側が裏面として用いられ、（０−３３−８）面側が表面として用いられる。
【００５３】
加熱装置は、第１および第２の加熱体９１、９２と、断熱容器４０と、ヒータ５０と、ヒータ電源１５０とを有する。断熱容器４０は、断熱性の高い材料から形成されている。ヒータ５０は、たとえば電気抵抗ヒータである。第１および第２の加熱体９１、９２は、ヒータ５０からの放射熱を吸収して得た熱を再放射することによって、支持基板３０および単結晶基板群１０を加熱する機能を有する。第１および第２の加熱体９１、９２は、たとえば、空隙率の小さいグラファイトから形成されている。
【００５４】
次に、第１の加熱体９１、単結晶基板群１０、支持基板３０、第２の加熱体９２が、この順に積み重なるように配置される。具体的には、まず第１の加熱体９１上に、単結晶基板１１〜１９がマトリクス状に配置される。たとえば単結晶基板１１および１２は、側面Ｓ１およびＳ２が隙間ＧＰを介して対向するように載置される。次に単結晶基板群１０の表面上に支持基板３０が載置される。次に支持基板３０上に第２の加熱体９２が載置される。次に、積層された、第１の加熱体、単結晶基板群１０、支持基板３０、第２の加熱体が、ヒータ５０が設けられた断熱容器４０内に収められる。
【００５５】
次に断熱容器４０内の雰囲気が、大気雰囲気の減圧によって得られた雰囲気、または不活性ガス雰囲気とされる。不活性ガスとしては、たとえば、Ｈｅ、Ａｒなどの希ガス、窒素ガス、または希ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いることができる。また断熱容器４０内の圧力は、好ましくは５０ｋＰａ以下とされ、より好ましくは１０ｋＰａ以下とされる。
【００５６】
次にヒータ５０によって、第１および第２の加熱体９１、９２のそれぞれを介して、単結晶基板群１０と支持基板３０とが、昇華再結晶反応が生じる程度の温度、たとえば１８００℃以上２５００℃以下の温度に加熱される。この加熱は、支持基板３０の温度が単結晶基板群１０の温度よりも高くなるような温度差が形成されるように行われる。このような温度差は、断熱容器４０内に温度勾配を設けることによって得ることができ、この温度勾配は、たとえば０．１℃／ｍｍ以上１００℃／ｍｍ以下である。
【００５７】
図１４を参照して、上記の加熱が開始される段階では、支持基板３０は単結晶基板１１および１２の各々の上に載置されているだけであって、接合はされていない。このため単結晶基板１１および１２の裏面（図１３：裏面Ｂ１およびＢ２）の各々と、支持基板３０の主面Ｐ１との間には、ミクロ的には空隙ＧＱが存在する。空隙ＧＱの平均高さ（図１４における縦方向の寸法）は、たとえば数十μｍである。
【００５８】
上述したように、単結晶基板１１および１２の各々の温度に比して支持基板３０の温度が高くされると、この温度差に起因して、昇華および再結晶による炭化珪素の物質移動が生じる。具体的には、支持基板３０から炭化珪素の昇華ガスが形成され、このガスは単結晶基板１１および１２の各々の上で再結晶する。つまり空隙ＧＱにおいて図中矢印Ｍｃに示すように支持基板３０から単結晶基板１１および１２の各々への物質移動が生じ、また図中矢印Ｍｂに示すように支持基板３０から隙間ＧＰに向かって物質移動が生じる。
【００５９】
さらに図１５を参照して、矢印ＭｂおよびＭｃ（図１４）のそれぞれに示す物質移動は、逆に言えば、隙間ＧＰおよび空隙ＧＱに存在する空洞の、矢印Ｈ１ｂおよびＨ１ｃ（図１５）に示す空洞移動に対応する。ここで空隙ＧＱの高さ（図中の縦方向の寸法）には大きな面内ばらつきがあり、このばらつきに起因して、空隙ＧＱに対応する空洞の移動（図中矢印Ｈ１ｃ）の速度に大きな面内ばらつきが生じる。
【００６０】
さらに図１６を参照して、上記ばらつきのために空隙ＧＱ（図１５）に対応する空洞は、その形状を保ちつつ移動することができず、代わりに複数のボイドＶｃ（図１６）を生成する。ボイドＶｃは、上記温度差に起因して矢印Ｈ２ｃ（図１６）に示すように移動し、やがて支持基板３０の主面Ｐ２（図１３）に達して消失する。
【００６１】
またＨ１ｂ（図１５）に示す、隙間ＧＰに対応する空洞の移動によって、隙間ＧＰにつながる空洞Ｖｂが、矢印Ｈ２ｂ（図１６）に示すように、主面Ｐ１から支持基板３０内部へと延びていく。空洞Ｖｂは、空隙ＧＱの高さに比してはるかに大きい高さを有する隙間ＧＰから生成されるため、より継続的に生成され続け、この結果、貫通孔ＴＨ（図３〜図５）が形成される。
【００６２】
以上のようにして、裏面Ｂ１、Ｂ２の各々に支持基板３０の主面Ｐ１が接合されることで、貫通孔ＴＨを有する炭化珪素基板８０が得られる。
【００６３】
好ましくは、支持基板３０の不純物濃度は、単結晶基板１１〜１９の各々の不純物濃度よりも高くされる。すなわち相対的に、支持基板３０の不純物濃度は高く、また単結晶基板１１〜１９の不純物濃度は低くされる。支持基板３０の不純物濃度が高いことによって支持基板３０の抵抗率を小さくすることができるので、炭化珪素基板８１を流れる電流に対する抵抗が低減される。また単結晶基板１１〜１９の不純物濃度が低いことによって、その結晶欠陥をより容易に低減することができる。なお不純物としては、たとえば窒素またはリンを用いることができる。
【００６４】
単結晶基板１１の炭化珪素の結晶構造は六方晶系であることが好ましく、４Ｈ型または６Ｈ型であることがより好ましい。また好ましくは、単結晶基板１１の{０００１}面に対する表面Ｆ１のオフ角は５０°以上６５°以下である。より好ましくは、表面Ｆ１のオフ方位と単結晶基板１１の＜１−１００＞方向とのなす角は５°以下である。さらに好ましくは、単結晶基板１１の＜１−１００＞方向における{０３−３８}面に対する表面Ｆ１のオフ角は−３°以上５°以下である。このような結晶構造が用いられることによって、炭化珪素基板８０を用いた半導体装置のチャネル移動度を高くすることができる。なお「＜１−１００＞方向における{０３−３８}面に対する表面Ｆ１のオフ角」とは、＜１−１００＞方向および＜０００１＞方向の張る射影面への表面Ｆ１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。また表面Ｆ１の好ましいオフ方位として、上記以外に、単結晶基板１１の＜１１−２０＞方向とのなす角が５°以下となるようなオフ方位を用いることもできる。また上記において単結晶基板１１の炭化珪素の結晶構造の好ましい例について説明したが、他の単結晶基板１２〜１９についても同様である。
【００６５】
（実施の形態３）
本実施の形態においても実施の形態１とほぼ同様の炭化珪素基板８１が得られる。よって実施の形態１の要素と同一または対応する要素については、同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。本実施の形態における製造方法について、以下に説明する。
【００６６】
まず実施の形態２で説明した方法によって、炭化珪素基板８０（図３〜図５）が準備される。
【００６７】
図１７を参照して、支持基板３０の主面Ｐ２上に、シリコン膜２１ｘ（材料膜）が成膜される。シリコン膜２１ｘの材料としては、シリコン片２１ａと同様のものを用いることができる。シリコン膜２１ｘの厚さは貫通孔ＴＨの大きさが大きいほど厚くすることが好ましく、たとえば１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００６８】
図１８を参照して、シリコン膜２１ｘがその融点以上に加熱される。これによりシリコン膜２１ｘから融液２１ｙが生成される。融液２１ｙは主面Ｐ２から貫通孔ＴＨに侵入する。なお好ましい加熱条件は実施の形態１と同様である。
【００６９】
図１９を参照して、上記の融液２１ｙの進入によって、貫通孔ＴＨ（図１８）であった領域の少なくとも一部は、貫通孔ＴＨ中において融液２１ｙが導入された部分である融液部ＴＳとなる。
【００７０】
図２０を参照して、融液部ＴＳ、すなわち融液２１ｂが導入された貫通孔ＴＨにおいて、貫通孔ＴＨを塞ぐように炭化珪素が成長させられる。具体的には、融液部ＴＳ中において支持基板３０の液相エピタキシャル成長が生じ、この結果、貫通孔ＴＨが埋められることによって塞がれる。なお貫通孔ＴＨ中において炭化珪素をより確実に成長させるためには、融液２１ｙの融点以上の温度で所定の時間にわたって支持基板３０が加熱される。
【００７１】
図２１を参照して、融液２１ｙ（図２０）の温度が下げられることによって融液２１ｙが固化することで、固化物２１ｚが形成される。この時点で、炭化珪素基板８１の支持基板３０の主面Ｐ２上に固化物２１ｚが付加された構成を有する炭化珪素基板８１ｐが得られる。次に、必要に応じて、固化物２１ｚが、たとえば研磨または上述したウエットエッチングによって除去される。これにより実施の形態１とほぼ同様の炭化珪素基板８１（図２）が得られる。
【００７２】
本実施の形態によれば、融液２１ｙを導入する工程（図１８）は、主面Ｐ２から行われる。これにより表面Ｆ１、Ｆ２から融液２１ｙを供給する必要がなくなるので、融液２１ｙとの接触に起因する表面Ｆ１、Ｆ２へのダメージの発生を抑えることができる。
【００７３】
またシリコン膜２１ｘ（図１７）を融点以上に加熱することによって、貫通孔ＴＨに導入するための融液２１ｙ（図１８）を、主面Ｐ２上に容易に生成することができる。
【００７４】
また生成される融液２１ｙ（図１８）の量は、シリコン膜２１ｘ（図１７）の厚さを調整することによって、精度よく調整することができる。
【００７５】
なお貫通孔ＴＨ（図１８）全体が炭化珪素で埋められずに、貫通孔ＴＨの一部に融液２１ｙの固化物が残留してもよい。この固化物は、炭化珪素基板８１を用いた半導体装置の製造において高温加熱されることで再度溶融し得る。この際にも貫通孔ＴＨ内で炭化珪素が成長し得る。
【００７６】
（実施の形態４）
図２２および図２３に示すように、本実施の形態の炭化珪素基板８２は、炭化珪素基板８０（図３〜図５）にキャップ膜２２（蓋）が付加された構成を有する。キャップ膜２２は、表面Ｆ１およびＦ２の間を塞ぐことによって隙間ＧＰの開口を蓋している。これにより経路ＰＴの一端が塞がれている。またキャップ膜２２は、表面Ｆ１およびＦ２の各々を部分的に露出している。キャップ膜２２の材料は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造において悪影響を生じにくいものが好ましく、具体的には、耐熱性および対薬品性の高いものが好ましい。このような材料としては、たとえば、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、ＺｒＣ、ＮｂＣ、ＭｏＣ，ＨｆＣ、またはＴｉＮがある。
【００７７】
キャップ膜２２の炭化珪素基板８０への付加は、炭化珪素基板８０（図５）の単結晶基板群１０側の面の一部の上に、キャップ膜２２の材料を成膜することにより行われ得る。部分的な成膜は、たとえば開口部を有するメタルマスクを用いることによって行われ得る。成膜法は、たとえばスパッタ法または蒸着法である。
【００７８】
本実施の形態によれば、微細な貫通孔ＴＨを埋める必要なく、経路ＰＴを塞ぐことができる。またキャップ膜２２は、表面Ｆ１およびＦ２の間およびその近傍の位置、すなわち、炭化珪素基板８２を用いた半導体装置の製造において障害になりにくい位置に配置することができる。またキャップ膜２２はダイシングの際に同時に除去することができ、この場合、キャップ膜２２を除去するためだけの工程を設ける必要がない。また炭化珪素基板８２の製造方法は、炭化珪素基板８０上に部分的な成膜を行うのみでよい。
【００７９】
（実施の形態５）
図２４に示すように、本実施の形態の炭化珪素基板８３は、炭化珪素基板８０（図３〜図５）にキャップ層２３（蓋）が付加された構成を有する。キャップ層２３は、支持基板３０の主面Ｐ２上に形成されており、貫通孔ＴＨの開口を蓋している。これにより経路ＰＴの一端が塞がれている。キャップ層２３は主面Ｐ２の全体を覆っていてよい。キャップ層２３の材料としては、キャップ膜２２（図２３）と同様のものを用いることができる。キャップ膜の形成方法としては、たとえば、スパッタ法または蒸着法を用いることができる。
【００８０】
本実施の形態によれば、微細な貫通孔ＴＨを埋める必要なく、経路ＰＴを塞ぐことができる。また実施の形態４と異なり、キャップ層２３は開口部を有する必要がなく、よってより容易に形成され得る。
【００８１】
（実施の形態６）
本実施の形態においては、炭化珪素基板８１（図１および図２）を用いた半導体装置の製造について説明する。なお実施の形態６〜９において説明を簡単にするために炭化珪素基板８１が有する単結晶基板１１〜１９のうち単結晶基板１１にのみ言及する場合があるが、他の単結晶基板１２〜１９の各々もほぼ同様に扱われる。
【００８２】
図２５を参照して、本実施の形態の半導体装置１００は、縦型ＤｉＭＯＳＦＥＴ(Double Implanted Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であって、支持基板３０、単結晶基板１１、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、上部ソース電極１２７、ゲート電極１１０、およびドレイン電極１１２を有する。半導体装置１００の平面形状（図２５の上方向から見た形状）は、たとえば、２ｍｍ以上の長さの辺からなる長方形または正方形である。
【００８３】
ドレイン電極１１２は支持基板３０上に設けられ、またバッファ層１２１は単結晶基板１１上に設けられている。この配置により、ゲート電極１１０によってキャリアの流れが制御される領域は、支持基板３０ではなく単結晶基板１１の上に配置されている。
【００８４】
支持基板３０、単結晶基板１１、およびバッファ層１２１は、ｎ型の導電型を有する。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である。またバッファ層１２１の厚さは、たとえば０．５μｍである。
【００８５】
耐圧保持層１２２は、バッファ層１２１上に形成されており、また導電型がｎ型のＳｉＣからなる。たとえば、耐圧保持層１２２の厚さは１０μｍであり、そのｎ型の導電性不純物の濃度は５×１０¹⁵ｃｍ^-3である。
【００８６】
この耐圧保持層１２２の表面には、導電型がｐ型である複数の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、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。複数のｐ領域１２３の間から露出する耐圧保持層１２２上には酸化膜１２６が形成されている。具体的には、酸化膜１２６は、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。
【００８７】
酸化膜１２６と、半導体層としてのｎ⁺領域１２４、ｐ⁺領域１２５、ｐ領域１２３および耐圧保持層１２２との界面から１０ｎｍ以内の領域における窒素原子濃度の最大値は１×１０²¹ｃｍ^-3以上となっている。これにより、特に酸化膜１２６下のチャネル領域（酸化膜１２６に接する部分であって、ｎ⁺領域１２４と耐圧保持層１２２との間のｐ領域１２３の部分）の移動度を向上させることができる。
【００８８】
次に半導体装置１００の製造方法について説明する。まず基板準備工程（ステップＳ１１０：図２６）にて、炭化珪素基板８１（図１および図２）が準備される。
【００８９】
図２７を参照して、エピタキシャル層形成工程（ステップＳ１２０：図２６）により、バッファ層１２１および耐圧保持層１２２が、以下のように形成される。
【００９０】
単結晶基板群１０の表面上にバッファ層１２１が形成される。バッファ層１２１は、導電型がｎ型のＳｉＣからなり、たとえば厚さ０．５μｍのエピタキシャル層である。またバッファ層１２１における導電型不純物の濃度は、たとえば５×１０¹⁷ｃｍ^-3とされる。
【００９１】
次にバッファ層１２１上に耐圧保持層１２２が形成される。具体的には、導電型がｎ型のＳｉＣからなる層が、エピタキシャル成長法によって形成される。耐圧保持層１２２の厚さは、たとえば１０μｍとされる。また耐圧保持層１２２におけるｎ型の導電性不純物の濃度は、たとえば５×１０¹⁵ｃｍ^-3である。
【００９２】
図２８を参照して、注入工程（ステップＳ１３０：図２６）により、ｐ領域１２３と、ｎ⁺領域１２４と、ｐ⁺領域１２５とが、以下のように形成される。
【００９３】
まずｐ型の導電性不純物が耐圧保持層１２２の一部に選択的に注入されることで、ｐ領域１２３が形成される。次に、ｎ型の導電性不純物を所定の領域に選択的に注入することによってｎ⁺領域１２４が形成され、またｐ型の導電性不純物を所定の領域に選択的に注入することによってｐ⁺領域１２５が形成される。なお不純物の選択的な注入は、たとえば酸化膜からなるマスクを用いて行われる。
【００９４】
このような注入工程の後、活性化アニール処理が行われる。たとえば、アルゴン雰囲気中、加熱温度１７００℃で３０分間のアニールが行われる。
【００９５】
図２９を参照して、ゲート絶縁膜形成工程（ステップＳ１４０：図２６）が行われる。具体的には、耐圧保持層１２２と、ｐ領域１２３と、ｎ⁺領域１２４と、ｐ⁺領域１２５との上を覆うように、酸化膜１２６が形成される。この形成はドライ酸化（熱酸化）により行われてもよい。ドライ酸化の条件は、たとえば、加熱温度が１２００℃であり、また加熱時間が３０分である。
【００９６】
その後、窒化処理工程（ステップＳ１５０）が行われる。具体的には、一酸化窒素（ＮＯ）雰囲気中でのアニール処理が行われる。この処理の条件は、たとえば加熱温度が１１００℃であり、加熱時間が１２０分である。この結果、耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ⁺領域１２４、およびｐ⁺領域１２５の各々と、酸化膜１２６との界面近傍に、窒素原子が導入される。
【００９７】
なおこの一酸化窒素を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処理が行われてもよい。この処理の条件は、たとえば、加熱温度が１１００℃であり、加熱時間が６０分である。
【００９８】
図３０を参照して、電極形成工程（ステップＳ１６０：図２６）により、ソース電極１１１およびドレイン電極１１２が、以下のように形成される。
【００９９】
まず酸化膜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が形成される。このレジスト膜をマスクとして用いて、酸化膜１２６のうちｎ⁺領域１２４およびｐ⁺領域１２５上に位置する部分がエッチングにより除去される。これにより酸化膜１２６に開口部が形成される。次に、この開口部においてｎ⁺領域１２４およびｐ⁺領域１２５の各々と接触するように導体膜が形成される。次にレジスト膜を除去することにより、上記導体膜のうちレジスト膜上に位置していた部分の除去（リフトオフ）が行われる。この導体膜は、金属膜であってもよく、たとえばニッケル（Ｎｉ）からなる。このリフトオフの結果、ソース電極１１１が形成される。
【０１００】
なお、ここでアロイ化のための熱処理が行なわれることが好ましい。たとえば、不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスの雰囲気中、加熱温度９５０℃で２分の熱処理が行なわれる。
【０１０１】
図３１を参照して、ソース電極１１１上に上部ソース電極１２７が形成される。また、酸化膜１２６上にゲート電極１１０が形成される。また、炭化珪素基板８１の裏面上にドレイン電極１１２が形成される。
【０１０２】
次に、ダイシング工程（ステップＳ１７０：図２６）により、破線ＤＣに示すようにダイシングが行われる。これにより複数の半導体装置１００（図２５）が切り出される。
【０１０３】
本実施の形態の半導体装置１００の製造方法によれば、炭化珪素基板８０の貫通孔ＴＨ（図３〜図５）が塞がれることで得られた炭化珪素基板８１が用いられるので、炭化珪素基板８１中を貫通して流体が漏出することが防止される。たとえば、フォトレジスト液の漏出、または真空チャックの真空部への気体の漏出が防止される。
【０１０４】
（実施の形態７）
本実施の形態においては、炭化珪素基板８１ｐ（図２１）を用いた半導体装置１００（図２５）の製造について説明する。
【０１０５】
図３２を参照して、実施の形態６と同様に、エピタキシャル層形成工程Ｓ１２０、注入工程Ｓ１３０、ゲート絶縁膜形成工程Ｓ１４０、および窒化処理工程Ｓ１５０（図２６）が行われる。またソース電極１１１、上部ソース電極１２７、およびゲート電極１１０が形成される。次に、たとえば半導体装置の低抵抗化を目的として、バックグラインド工程、すなわち、支持基板３０の厚さを低減する研磨が行われる。本実施の形態においては支持基板３０上に固化物２１ｚが形成されているので、まず固化物２１ｚが研磨によって除去され、その後に支持基板３０の厚さが低減される。次に支持基板３０の裏面上にドレイン電極１１２が形成され、その後ダイシング工程Ｓ１７０（図２６）が行われる。以上により半導体装置１００（図２５）が得られる。
【０１０６】
本実施の形態の半導体装置１００の製造方法によれば、炭化珪素基板８１ｐ中を貫通して流体が漏出することが防止される。またバックグラインド工程の際に固化物２１ｚを除去することができる。
【０１０７】
（実施の形態８）
本実施の形態の半導体装置１００（図２５）の製造方法は、実施の形態６とほぼ同様であるが、炭化珪素基板８１（図２７）の代わりに炭化珪素基板８２（図３３）が用いられる。これ以外は実施の形態６とほぼ同様の工程が、図３３〜図３７に示すように行われる。
【０１０８】
本実施の形態の半導体装置１００の製造方法によれば、炭化珪素基板８２中を貫通して流体が漏出することが防止される。またダイシング工程（ステップＳ１７０：図２６、破線ＤＣ：図３７）においてキャップ膜２２を除去することができる。
【０１０９】
（実施の形態９）
本実施の形態の半導体装置１００（図２５）の製造方法は、実施の形態６とほぼ同様であるが、炭化珪素基板８１（図２７）の代わりに炭化珪素基板８３（図３８）が用いられる。
【０１１０】
図３８を参照して、実施の形態６と同様に、エピタキシャル層形成工程Ｓ１２０、注入工程Ｓ１３０、ゲート絶縁膜形成工程Ｓ１４０、および窒化処理工程Ｓ１５０（図２６）が行われる。またソース電極１１１、上部ソース電極１２７、およびゲート電極１１０が形成される。次に、たとえば半導体装置の低抵抗化を目的として、バックグラインド工程、すなわち、支持基板３０の厚さを低減する研磨が行われる。本実施の形態においては支持基板３０上にキャップ層２３が形成されているので、まずキャップ層２３が研磨によって除去され、その後に支持基板３０の厚さが低減される。次に支持基板３０の裏面上にドレイン電極１１２が形成され、その後ダイシング工程Ｓ１７０（図２６）が行われる。以上により半導体装置１００（図２５）が得られる。
【０１１１】
なお上記の各実施の形態において、導電型が入れ替えられた構成、すなわちｐ型とｎ型とが入れ替えられた構成を用いることもできる。また縦型ＤｉＭＯＳＦＥＴを例示したが、本発明の半導体基板を用いて他の半導体装置が製造されてもよく、たとえばＲＥＳＵＲＦ−ＪＦＥＴ(Reduced Surface Field-Junction Field Effect Transistor)またはショットキーダイオードが製造されてもよい。
【０１１２】
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。
【符号の説明】
【０１１３】
１０単結晶基板群、１１〜１９単結晶基板（被支持部）、２１ａシリコン片（材料片）、２１ｂ，２１ｙ融液、２１ｃ，２１ｚ固化物、２１ｘシリコン膜（材料膜）、２２キャップ膜（蓋）、２３キャップ層（蓋）、２９エッチング液、３０支持基板（支持部）、８１，８１ｐ，８２，８３炭化珪素基板、１００半導体装置、Ｂ１裏面（第１の裏面）、Ｂ２裏面（第２の裏面）、Ｆ１表面（第１の表面）、Ｆ２表面（第２の表面）、ＧＰ隙間、ＧＱ空隙、Ｐ１主面（第１の主面）、Ｐ２主面（第２の主面）、ＰＴ経路、Ｓ１側面（第１の側面）、Ｓ２側面（第２の側面）、ＴＨ貫通孔、ＴＲ平側部、ＴＳ融液部、Ｖｂ空洞、Ｖｃボイド。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１および第２の主面を有し、炭化珪素から作られた支持部を準備する工程と、
互いに対向する第１の裏面および第１の表面と、前記第１の裏面および前記第１の表面をつなぐ第１の側面とを有し、炭化珪素から作られた第１の被支持部を準備する工程と、
互いに対向する第２の裏面および第２の表面と、前記第２の裏面および前記第２の表面をつなぐ第２の側面とを有し、炭化珪素から作られた第２の被支持部を準備する工程と、
前記第１および第２の裏面の各々が前記第１の主面に対向し、かつ前記第１および第２の側面が隙間を介して互いに対向するように、前記支持部と前記第１および第２の被支持部とを配置する工程と、
前記支持部の炭化珪素を昇華させた後に前記第１および第２の裏面の各々の上で再結晶させることによって、前記第１および第２の裏面の各々に前記第１の主面を接合する工程とを備え、
前記接合する工程において、前記隙間につながるように前記第１および第２の主面の間を貫通する貫通孔が前記支持部に形成されることで、前記隙間および前記貫通孔の各々を通って液体が通過し得る経路が形成され、さらに
前記経路を塞ぐ工程を備える、炭化珪素基板の製造方法。
【請求項２】
前記経路を塞ぐ工程は、前記貫通孔を埋める工程を含む、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項３】
前記貫通孔を埋める工程は、
前記貫通孔にシリコンを主成分とする融液を導入する工程と、
前記融液が導入された前記貫通孔中において前記貫通孔を塞ぐように炭化珪素を成長させる工程とを含む、請求項２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項４】
前記炭化珪素を成長させる工程は、前記融液の融点以上の温度で所定の時間にわたって前記支持部を加熱する工程を含む、請求項３に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項５】
前記炭化珪素を成長させる工程の後に、前記融液の固化物を除去する工程をさらに備える、請求項３または４に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項６】
前記固化物を除去する工程は、エッチング液を用いたウエットエッチングによって行われる、請求項５に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項７】
前記エッチング液はフッ硝酸を含む、請求項６に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項８】
前記固化物を除去する工程の後に、前記第１および第２の被支持部および前記支持部を有する炭化珪素基板の表面の少なくとも一部を研磨する工程をさらに備える、請求項５〜７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】
前記炭化珪素を成長させる工程の後に、前記第１および第２の被支持部および前記支持部を有する炭化珪素基板の表面の少なくとも一部を研磨する工程をさらに備える、請求項３または４に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１０】
前記融液を導入する工程は前記隙間を経由して行われる、請求項３〜９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１１】
前記融液を導入する工程は前記第２の主面から行われる、請求項３〜９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１２】
前記融液を導入する工程は、
前記第１および第２の被支持部および前記支持部を有する炭化珪素基板の上に、シリコンを主成分とする固体からなる材料部を設ける工程と、
前記材料部を前記材料部の融点以上に加熱することによって前記融液を生成する工程とを含む、請求項３〜１１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１３】
前記材料部を設ける工程は、前記炭化珪素基板上に前記材料部としての材料片を載せることによって行われる、請求項１２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１４】
前記材料部を設ける工程は、前記炭化珪素基板上に前記材料部としての材料膜を成膜することによって行われる、請求項１２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１５】
前記経路を塞ぐ工程は、前記経路の少なくとも一端を蓋する工程を含む、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１６】
前記蓋する工程は、前記第１および第２の表面の間を塞ぎ、かつ前記第１および第２の表面の各々の少なくとも一部を露出する蓋を形成する工程を含む、請求項１５に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１７】
前記蓋する工程は、前記第２の主面上に蓋を形成する工程を含む、請求項１５に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１８】
前記蓋する工程は、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、ＺｒＣ、ＮｂＣ、ＭｏＣ，ＨｆＣ、ＴｉＮよりなる群から選ばれた１つ以上の材料を用いて行われる、請求項１５〜１７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１９】
前記蓋をする工程は、スパッタ法および蒸着法の少なくともいずれかを用いて行われる、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。

【図１】