炭化珪素基板の製造方法
【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可能とする炭化珪素基板の製造方法を提供する。
【解決手段】炭化珪素基板の製造方法は、単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０を準備する工程と、ＳｉＣ基板２０の一方の主面２０Ｂに面するように炭化珪素源１０を配置する工程と、炭化珪素源１０を加熱することにより、ＳｉＣ基板２０の一方の主面２０Ｂに接触するように炭化珪素からなるベース層を形成する工程とを備え、ベース層を形成する工程では、窒素を含む雰囲気中において炭化珪素源１０が加熱される。
【解決手段】炭化珪素基板の製造方法は、単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板２０を準備する工程と、ＳｉＣ基板２０の一方の主面２０Ｂに面するように炭化珪素源１０を配置する工程と、炭化珪素源１０を加熱することにより、ＳｉＣ基板２０の一方の主面２０Ｂに接触するように炭化珪素からなるベース層を形成する工程とを備え、ベース層を形成する工程では、窒素を含む雰囲気中において炭化珪素源１０が加熱される。
【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可能とする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（ＳｉＣ）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、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｍ．Ｎａｋａｂａｙａｓｈｉ， ｅｔ ａｌ．、“Ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｃｒａｃｋ‐ｆｒｅｅ １００ｍｍ−ｄｉａｍｅｔｅｒ ４Ｈ‐ＳｉＣ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ｗｉｔｈ Ｌｏｗ Ｍｉｃｒｏｐｉｐｅ Ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ、Ｍａｔｅｒ． Ｓｃｉ． Ｆｏｒｕｍ，ｖｏｌｓ．６００‐６０３、２００９年、ｐ．３−６
【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可能とす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】
【０００７】
本発明に従った炭化珪素基板の製造方法は、単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、ＳｉＣ基板の一方の主面に面するように炭化珪素源を配置する工程と、炭化珪素源を加熱することにより、ＳｉＣ基板の一方の主面に接触するように炭化珪素からなるベース層を形成する工程とを備えている。そして、ベース層を形成する工程では、窒素を含む雰囲気中において上記炭化珪素源が加熱される。
【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では、単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板の一方の主面に接触するようにベース層が形成される。そのため、たとえば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基板として採用しつつ、安価であるものの欠陥密度が大きく、低品質な炭化珪素結晶からなるベース層を上記所定の形状および大きさになるように形成することができる。このようなプロセスで製造される炭化珪素基板は、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、このようなプロセスで製造される炭化珪素基板では、従来所望の形状等に加工できないため利用されていなかった高品質な炭化珪素単結晶からなるＳｉＣ基板を利用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。
【００１０】
以上のように、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を可能とする炭化珪素基板の製造方法を提供することができる。
【００１１】
さらに、ベース層を形成する工程では、上記炭化珪素源が加熱されてベース層が形成される際に、ベース層において多数キャリアを生成すべき不純物が炭化珪素源から離脱し、ベース層とＳｉＣ基板との接合領域あるいはベース層全体において不純物密度が低くなるおそれがある。この場合、基板の厚み方向における抵抗率が上昇し、得られた炭化珪素基板が縦型の半導体装置など、基板の厚み方向に電流が流れる半導体装置の製造に使用されると、当該半導体装置のオン抵抗上昇の原因となる。これに対し、本発明の炭化珪素基板の製造方法では、窒素を含む雰囲気中において上記炭化珪素源が加熱される。そのため、雰囲気中の窒素がベース層に不純物として取り込まれ、上記不純物密度の低下が抑制される。その結果、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板を製造することができる。
【００１２】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、上記ＳｉＣ基板を準備する工程では、複数のＳｉＣ基板が準備され、炭化珪素源を配置する工程では、複数のＳｉＣ基板が平面的に見て並べて配置された状態で炭化珪素源が配置され、ベース層を形成する工程では、複数のＳｉＣ基板の一方の主面同士が接続されるようにベース層が形成されてもよい。
【００１３】
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、当該複数のＳｉＣ基板の一方の主面同士が接続されるようにベース層を形成することにより、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。
【００１４】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、上記炭化珪素源を配置する工程では、炭化珪素源として炭化珪素からなるベース基板が、ベース基板の一方の主面とＳｉＣ基板の一方の主面とが接触して対向するように配置され、ベース層を形成する工程では、ベース基板が加熱されることによりベース基板がＳｉＣ基板に接合されて上記ベース層を形成してもよい。
【００１５】
また、上記炭化珪素基板の製造方法においては、上記炭化珪素源を配置する工程では、炭化珪素源として炭化珪素からなる原料基板が、原料基板の一方の主面とＳｉＣ基板の一方の主面とが間隔をおいて対向するように配置され、ベース層を形成する工程では、当該原料基板が加熱されることにより原料基板を構成する炭化珪素が昇華して上記ベース層を形成してもよい。
【００１６】
このように炭化珪素源として炭化珪素からなるベース基板や原料基板を採用することにより、容易にベース層を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、上記ベース基板は単結晶炭化珪素からなり、炭化珪素源を配置する工程では、互いに対向するＳｉＣ基板の主面の面方位とベース基板の主面の面方位とが一致するように、ＳｉＣ基板とベース基板とが配置されてもよい。
【００１８】
単結晶炭化珪素の熱膨張係数は、結晶面による異方性を有している。そのため、熱膨張係数が大きく異なる結晶面同士を接合した場合、当該熱膨張係数の違いに起因した応力がベース層とＳｉＣ基板との間に作用する。この応力は、炭化珪素基板の製造および当該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、炭化珪素基板の歪や割れの原因となるおそれがある。これに対し、ベース基板の一方の主面とＳｉＣ基板の一方の主面とが接触して配置される場合において、上述のように接合される面を構成する炭化珪素単結晶の面方位が一致するようにしておくことにより、上記応力を緩和することができる。なお、「ＳｉＣ基板の主面の面方位とベース基板の主面の面方位とが一致する」状態とは、当該面方位同士が厳密な意味で一致することまでは必要なく、実質的に一致していればよい。より具体的には、ベース基板の主面を構成する結晶面とＳｉＣ基板の主面を構成する結晶面とのなす角が１°以下であれば、ベース基板の主面の面方位とＳｉＣ基板の主面の面方位とは実質的に一致しているといえる。
【００１９】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板と炭化珪素源とが少なくともその一部がグラファイトからなる容器内において加熱される。
【００２０】
グラファイトは高温で安定であるだけでなく、加工が比較的容易である。そのため、このような容器を採用して上記炭化珪素基板の製造方法を実施することにより、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。
【００２１】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面の、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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層が形成されるとともに、当該エピタキシャル成長層上に酸化膜、電極などが形成され、ＭＯＳＦＥＴが得られる。このＭＯＳＦＥＴにおいては、エピタキシャル成長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°程度であることに起因して、チャネル領域が形成されるエピタキシャル成長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、上記ベース層を形成する工程において、ＳｉＣ基板のベース層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を作製することができる。
【００２５】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角が５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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エピタキシャル成長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、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角が−３°以上５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角が５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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基板上へのエピタキシャル成長層の形成などを容易にすることができる。
【発明の効果】
【００３３】
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可能とする炭化珪素基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態１における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】実施の形態１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３】実施の形態１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４】実施の形態２における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５】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６】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７】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８】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９】実施の形態３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１０】実施の形態３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１１】縦型ＭＯＳＦＥＴの構造を示す概略断面図である。
【図１２】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１３】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１４】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１５】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１６】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】
【００３５】
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。
【００３６】
（実施の形態１）
まず、図１〜図３を参照して、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においては、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、たとえば単結晶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。
【００３７】
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炭化珪素基板の主面となることから（後述の図３参照）、所望の主面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。ここでは、たとえば主面が｛０３−３８｝面であるＳｉＣ基板２０が準備される。また、ベース基板１０としては、たとえば不純物密度が２×１０１９ｃｍ−３よりも大きい基板が採用されてもよい。そして、ＳｉＣ基板２０としては、たとえば不純物密度が５×１０１８ｃｍ−３よりも大きく２×１０１９ｃｍ−３よりも小さい基板が採用される。なお、ベース基板１０としては単結晶からなるものに限られず、多結晶、アモルファスあるいは焼結体からなるものが準備されてもよい。
【００３８】
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、図２を参照して、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く、省略することができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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、上記積層基板２が加熱容器８０内において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。これにより、図３を参照して、ベース基板１０をベース層１０として備える炭化珪素基板１が完成する。
【００４１】
ここで、上記プロセスによれば、炭化珪素基板１は、ベース基板１０の形状等の選択により所望の形状および大きさとすることができるため、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、このようなプロセスで製造される炭化珪素基板１では、従来所望の形状等に加工できないため利用されていなかった高品質な炭化珪素単結晶からなるＳｉＣ基板２０を利用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、本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を可能とする炭化珪素基板１を製造することができる。
【００４２】
さらに、図２を参照して、上記積層基板２の加熱は、加熱容器８０の内部が窒素を含む雰囲気とされた状態で実施される。そのため、図３を参照して、雰囲気中の窒素がベース層１０とＳｉＣ基板２０との接合領域３０に不純物として取り込まれ、接合領域３０における不純物密度の低下が抑制される。その結果、本実施の形態におけるの炭化珪素基板の製造方法によって製造された炭化珪素基板１は、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板となっている。
【００４３】
なお、窒素を含む雰囲気としては、たとえば窒素とアルゴンとの混合雰囲気のほか、窒素とヘリウムとの混合雰囲気、窒素、アルゴン、およびヘリウムの混合雰囲気、窒素雰囲気などの雰囲気を採用することができる。
【００４４】
ここで、上述のように単結晶炭化珪素からなるベース基板１０を採用する場合、工程（Ｓ３０）では、図２を参照して、互いに対向するＳｉＣ基板２０の主面２０Ｂの面方位とベース基板１０の主面１０Ａの面方位とが実質的に一致するように、ＳｉＣ基板２０とベース基板１０とが配置されることが好ましい。これにより、図３を参照して、結晶面による熱膨張係数の異方性に起因してベース層１０とＳｉＣ基板２０との間に作用する応力を低減し、炭化珪素基板１における歪や割れの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、工程（Ｓ４０）においては、少なくともその一部がグラファイトからなる加熱容器８０が採用されることが好ましい。高温で安定であり、かつ加工が比較的容易なグラファイトを加熱容器の素材として採用することにより、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。
【００４６】
また、ＳｉＣ基板２０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、製造される炭化珪素基板１を用いてＭＯＳＦＥＴを作製すると、チャネル領域における界面準位の形成が低減され、オン抵抗が低減されたＭＯＳＦＥＴを得ることができる。一方、製造の容易性を考慮して、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａは、｛０００１｝面であってもよい。
【００４７】
また、ＳｉＣ基板２０の主面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。＜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１上（主面２０Ａ上）へのエピタキシャル成長層の形成などを容易にすることができる。
【００４８】
さらに、上記炭化珪素基板１においては、ＳｉＣ基板２０の主面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°以下とすることが好ましい。これにより、製造される炭化珪素基板１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。
【００４９】
一方、ＳｉＣ基板２０の主面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。
【００５０】
＜１１−２０＞も、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、本実施の形態の炭化珪素基板の製造方法により製造される炭化珪素基板１上（主面２０Ａ上）へのエピタキシャル成長層の形成などを容易にすることができる。
【００５１】
なお、半導体装置の製造効率を上昇させる観点から、上記ベース基板１０（ベース層１０）の口径は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、炭化珪素基板がＭＯＳＦＥＴなどのパワーデバイスの製造に使用される場合、ＳｉＣ基板２０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。さらに、ベース基板１０として単結晶炭化珪素を採用する場合、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とは結晶構造が同一であることが好ましい。
【００５２】
また、ベース層１０とＳｉＣ基板２０との熱膨張係数（線膨張係数）の差は、炭化珪素基板１が半導体装置の製造に用いられた場合におけるプロセス中に亀裂を生じない程度に小さいことが望ましい。ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の厚みのばらつきは小さいことが好ましく、より具体的にはベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の基板中における厚みの最大値と最小値との差は、それぞれ１０μｍ以下であることが好ましい。また、ベース層１０の電気抵抗率は小さいことが好ましい。具体的にはベース層１０の電気抵抗率は５０ｍΩｃｍ未満であることが好ましく、１０ｍΩｃｍ未満であることがより好ましい。さらに、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造効率を向上させる観点から、炭化珪素基板１において、ＳｉＣ基板２０のベース層１０とは反対側の主面のうち１００μｍ２以上の領域が単結晶炭化珪素からなっていることが好ましい。
【００５３】
また、自立基板としての取り扱いを容易にする観点から、炭化珪素基板１の厚みは３００μｍ以上であることが好ましい。さらに、上記工程（Ｓ４０）における加熱容器の加熱方法としては、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。また、完成した炭化珪素基板１において、ベース層１０の一部は昇華することなくベース基板１０の状態を保っていてもよい。
【００５４】
（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〜図８を参照して説明する。実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法は、基本的には上記実施の形態１の場合と同様に実施される。しかし、実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法は、ベース層の形成プロセスにおいて実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５５】
図４を参照して、実施の形態２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、実施の形態１の場合と同様にＳｉＣ基板２０が準備されるとともに、炭化珪素からなる原料基板１１が準備される。この原料基板１１は単結晶炭化珪素からなっていてもよいし、多結晶炭化珪素からなっていてもよく、炭化珪素の焼結体であってもよい。また、原料基板１１に代えて炭化珪素からなる原料粉末を採用することもできる。
【００５６】
次に、工程（Ｓ５０）として近接配置工程が実施される。この工程（Ｓ５０）では、図５を参照して、互いに対向するように加熱容器８０内に配置された第１ヒータ８１および第２ヒータ８２により、それぞれＳｉＣ基板２０および原料基板１１が保持される。このとき、ＳｉＣ基板２０と原料基板１１とは、１μｍ以上１ｃｍ以下の間隔、たとえば１ｍｍ程度の間隔をおいてそれぞれの主面である主面２０Ｂおよび主面１１Ａが対向するように近接して配置される。
【００５７】
次に、工程（Ｓ６０）として昇華工程が実施される。この工程（Ｓ６０）では、第１ヒータ８１によってＳｉＣ基板２０が所定の基板温度まで加熱される。また、第２ヒータ８２によって原料基板１１が所定の原料温度まで加熱される。このとき、原料基板１１が原料温度まで加熱されることによって、原料基板の表面からＳｉＣが昇華する。一方、基板温度は原料温度よりも低く設定される。具体的には、たとえば基板温度は原料温度よりも１℃以上１００℃以下程度低く設定される。基板温度は、たとえば１８００°以上２５００℃以下である。これにより、図６に示すように、原料基板１１から昇華して気体となったＳｉＣは、ＳｉＣ基板２０の表面に到達して固体となり、ベース層１０を形成する。そして、この状態を維持することにより、図７に示すように原料基板１１を構成するＳｉＣが全て昇華してＳｉＣ基板２０の表面上に移動する。これにより、工程（Ｓ６０）が完了し、図８に示す炭化珪素基板１が完成する。
【００５８】
ここで、実施の形態２における炭化珪素基板１の製造方法では、工程（Ｓ６０）において、原料基板１１を構成する炭化珪素が一旦昇華した後ベース層１０を形成する。そのため、原料基板１１に含まれていた多数キャリアを生成すべき不純物が昇華時に離脱し、ベース層１０全体において不純物密度が低くなるおそれがある。これに対し、工程（Ｓ６０）における原料基板１１およびＳｉＣ基板２０の加熱は、実施の形態１の場合と同様に、加熱容器８０の内部が窒素を含む雰囲気とされた状態で実施される。これにより、図８を参照して、雰囲気中の窒素がベース層１０全体に不純物として取り込まれ、ベース層１０における不純物密度の低下が抑制される。その結果、本実施の形態におけるの炭化珪素基板の製造方法によって製造された炭化珪素基板１は、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板となっている。
【００５９】
（実施の形態３）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。実施の形態３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の場合と同様に実施される。しかし、実施の形態３における炭化珪素基板の製造方法は、ＳｉＣ基板の配置において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００６０】
実施の形態３における炭化珪素基板の製造方法では、図１を参照して、実施の形態１の場合と同様に、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、ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０が準備される。このとき、本実施の形態においては、ＳｉＣ基板２０が複数準備される。
【００６１】
次に、必要に応じて工程（Ｓ２０）として基板平坦化工程を実施した後、工程（Ｓ３０）として積層工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、図９を参照して、工程（Ｓ１０）において準備された複数のＳｉＣ基板２０が平面的に見て並べて配置された状態で、ベース基板１０の主面１０Ａに接触して配置される。このとき、複数のＳｉＣ基板２０は、ベース基板１０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ことが好ましい。
【００６２】
そして、実施の形態１の場合と同様に、工程（Ｓ４０）として接合工程が実施され、積層基板２が窒素を含む雰囲気中で加熱される。これにより、ベース基板１０によって複数のＳｉＣ基板２０の一方の主面２０Ｂ同士が接続されて、図１０に示す炭化珪素基板１が完成する。この炭化珪素基板１は、複数のＳｉＣ基板が用いられることにより大口径化が容易であるため、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストが一層低減される。また、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との接合のための加熱が窒素を含む雰囲気中において実施されるため、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板１が得られる。
【００６３】
（実施の形態４）
次に、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４として説明する。図１１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１〜３において説明した炭化珪素基板１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１〜３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基板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密度はたとえば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密度としては、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１〜３において説明した炭化珪素基板１などの本発明の炭化珪素基板が採用される。ここで、上述のように、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を低減可能であるとともに、厚み方向における抵抗率を低減可能な炭化珪素基板の製造方法により製造されている。そのため、半導体装置１０１は、製造コストが低減されるとともに、オン抵抗が低減された半導体装置となっている。
【００６６】
次に、図１２〜図１６を参照して、図１１に示した半導体装置１０１の製造方法を説明する。図１２を参照して、まず、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１３参照）を準備する。この基板１０２としては、上記実施の形態１〜３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１３参照）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１２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基板２０の主面２０Ａ上（図３、図８、図１０参照）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１３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１２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１４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１４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１２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１５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１２に示すように窒素アニール工程（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１２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１６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１１参照）を形成する。また、基板１０２の裏面上にドレイン電極１１２（図１１参照）を形成する。このようにして、図１１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４においては、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。また、上記実施の形態４においては、（０３−３８）面を主面とする炭化珪素基板上に活性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。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の実施例について説明する。上記実施の形態３と同様の炭化珪素基板の製造方法において、接合工程における加熱容器内の加熱温度、雰囲気の組成および雰囲気の圧力を変化させて炭化珪素基板を作製した。そして、当該炭化珪素基板における接合領域の不純物密度を調査する実験を行なった。実験の手順は以下の通りである。
【００７７】
まず、ベース基板として直径φ２インチ、厚み３００μｍの円盤形状を有し、主面の面方位が（０３−３８）面、ポリタイプが４Ｈ−ＳｉＣ、ｎ型不純物の密度が２×１０１９ｃｍ−３、マイクロパイプ密度が１×１０４ｃｍ−２、積層欠陥密度が１×１０５ｃｍ−１の炭化珪素からなる基板を準備した。また、ＳｉＣ基板として、平面形状が一辺２０ｍｍの正方形であり、厚みが３００μｍの形状を有し、主面の面方位が（０３−３８）面、ポリタイプが４Ｈ−ＳｉＣ、ｎ型不純物の密度が１×１０１９ｃｍ−３、マイクロパイプ密度が０．２ｃｍ−２、積層欠陥密度が１ｃｍ−１未満の炭化珪素からなる基板を準備した。そして、ベース基板上にＳｉＣ基板を平面的見て２枚並べて配置し積層基板を作製した。
【００７８】
次に、当該積層基板をグラファイトからなる加熱容器内に装入した。そして、加熱温度２０００℃、雰囲気の圧力１Ｔｏｒｒの条件（条件Ａ）、加熱温度１８００℃、雰囲気の圧力１Ｔｏｒｒの条件（条件Ｂ）、加熱温度２０００℃、雰囲気の圧力１０Ｔｏｒｒの条件（条件Ｃ）の３通りの条件で、加熱容器内の雰囲気を窒素とアルゴンとの混合雰囲気として加熱容器内で積層基板を加熱し、炭化珪素基板を作製した。雰囲気中の窒素濃度は０％（アルゴン雰囲気）、１％、５％、１０％、２０％、５０％および１００％（窒素雰囲気）の７水準とした。そして、得られた炭化珪素基板の接合領域における不純物密度を調査した。実験結果を表１〜３に示す。なお、表１、表２および表３は、それぞれ上記条件Ａ、条件Ｂおよび条件Ｃの実験結果を示している。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
【表３】
【００８２】
表１を参照して、窒素を含まない雰囲気中において加熱した場合（窒素濃度０％の場合）に比べて、窒素を含む雰囲気中において加熱して炭化珪素基板を作製することにより、接合領域における不純物密度が高くなることが分かる。また、雰囲気中における窒素濃度の上昇に伴って、接合領域における不純物密度は上昇している。さらに、表１と表２とを比較すると、加熱温度が低くなると、反応層の不純物密度が低下することが分かる。これは、加熱温度が低くなることにより窒素の反応性が低くなるためであると考えられる。また、表１と表３とを比較すると、雰囲気の圧力を上げることにより、窒素濃度が低い場合（具体的には１０％未満の場合）、反応層の不純物密度が低下している。これは、ベース基板の昇華速度が低下したためであると考えられる。
【００８３】
（付記）
上述のように、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を可能とする炭化珪素基板を製造することができる。すなわち、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。また、上記実施の形態４において説明したように、本発明の炭化珪素基板を用いて半導体装置を作製することができる。すなわち、本発明の半導体装置は、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板上に活性層としてのエピタキシャル成長層が形成されている。別の観点から説明すると、本発明の半導体装置は、上記本発明の炭化珪素基板上に活性層としてのエピタキシャル成長層が形成されている。より具体的には、本発明の半導体装置は、上記本発明の炭化珪素基板と、当該炭化珪素基板上に形成されたエピタキシャル成長層と、当該エピタキシャル成長層上に形成された電極とを備えている。
【００８４】
今回開示された実施の形態および実施例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】
【００８５】
本発明の炭化珪素基板の製造方法は、半導体装置の製造に使用することにより半導体装置の製造効率を向上させることが求められる炭化珪素基板の製造方法に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００８６】
１ 炭化珪素基板、２ 積層基板、１０ ベース層（ベース基板）、１０Ａ 主面、１１ 原料基板、１１Ａ 主面、２０ ＳｉＣ基板、２０Ａ，２０Ｂ 主面、３０ 接合領域、８０ 加熱容器、８１ 第１ヒータ、８２ 第２ヒータ、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可能とする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（ＳｉＣ）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、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｍ．Ｎａｋａｂａｙａｓｈｉ， ｅｔ ａｌ．、“Ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｃｒａｃｋ‐ｆｒｅｅ １００ｍｍ−ｄｉａｍｅｔｅｒ ４Ｈ‐ＳｉＣ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ｗｉｔｈ Ｌｏｗ Ｍｉｃｒｏｐｉｐｅ Ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ、Ｍａｔｅｒ． Ｓｃｉ． Ｆｏｒｕｍ，ｖｏｌｓ．６００‐６０３、２００９年、ｐ．３−６
【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可能とす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】
【０００７】
本発明に従った炭化珪素基板の製造方法は、単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、ＳｉＣ基板の一方の主面に面するように炭化珪素源を配置する工程と、炭化珪素源を加熱することにより、ＳｉＣ基板の一方の主面に接触するように炭化珪素からなるベース層を形成する工程とを備えている。そして、ベース層を形成する工程では、窒素を含む雰囲気中において上記炭化珪素源が加熱される。
【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では、単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板の一方の主面に接触するようにベース層が形成される。そのため、たとえば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基板として採用しつつ、安価であるものの欠陥密度が大きく、低品質な炭化珪素結晶からなるベース層を上記所定の形状および大きさになるように形成することができる。このようなプロセスで製造される炭化珪素基板は、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、このようなプロセスで製造される炭化珪素基板では、従来所望の形状等に加工できないため利用されていなかった高品質な炭化珪素単結晶からなるＳｉＣ基板を利用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。
【００１０】
以上のように、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を可能とする炭化珪素基板の製造方法を提供することができる。
【００１１】
さらに、ベース層を形成する工程では、上記炭化珪素源が加熱されてベース層が形成される際に、ベース層において多数キャリアを生成すべき不純物が炭化珪素源から離脱し、ベース層とＳｉＣ基板との接合領域あるいはベース層全体において不純物密度が低くなるおそれがある。この場合、基板の厚み方向における抵抗率が上昇し、得られた炭化珪素基板が縦型の半導体装置など、基板の厚み方向に電流が流れる半導体装置の製造に使用されると、当該半導体装置のオン抵抗上昇の原因となる。これに対し、本発明の炭化珪素基板の製造方法では、窒素を含む雰囲気中において上記炭化珪素源が加熱される。そのため、雰囲気中の窒素がベース層に不純物として取り込まれ、上記不純物密度の低下が抑制される。その結果、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板を製造することができる。
【００１２】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、上記ＳｉＣ基板を準備する工程では、複数のＳｉＣ基板が準備され、炭化珪素源を配置する工程では、複数のＳｉＣ基板が平面的に見て並べて配置された状態で炭化珪素源が配置され、ベース層を形成する工程では、複数のＳｉＣ基板の一方の主面同士が接続されるようにベース層が形成されてもよい。
【００１３】
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、当該複数のＳｉＣ基板の一方の主面同士が接続されるようにベース層を形成することにより、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。
【００１４】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、上記炭化珪素源を配置する工程では、炭化珪素源として炭化珪素からなるベース基板が、ベース基板の一方の主面とＳｉＣ基板の一方の主面とが接触して対向するように配置され、ベース層を形成する工程では、ベース基板が加熱されることによりベース基板がＳｉＣ基板に接合されて上記ベース層を形成してもよい。
【００１５】
また、上記炭化珪素基板の製造方法においては、上記炭化珪素源を配置する工程では、炭化珪素源として炭化珪素からなる原料基板が、原料基板の一方の主面とＳｉＣ基板の一方の主面とが間隔をおいて対向するように配置され、ベース層を形成する工程では、当該原料基板が加熱されることにより原料基板を構成する炭化珪素が昇華して上記ベース層を形成してもよい。
【００１６】
このように炭化珪素源として炭化珪素からなるベース基板や原料基板を採用することにより、容易にベース層を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、上記ベース基板は単結晶炭化珪素からなり、炭化珪素源を配置する工程では、互いに対向するＳｉＣ基板の主面の面方位とベース基板の主面の面方位とが一致するように、ＳｉＣ基板とベース基板とが配置されてもよい。
【００１８】
単結晶炭化珪素の熱膨張係数は、結晶面による異方性を有している。そのため、熱膨張係数が大きく異なる結晶面同士を接合した場合、当該熱膨張係数の違いに起因した応力がベース層とＳｉＣ基板との間に作用する。この応力は、炭化珪素基板の製造および当該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、炭化珪素基板の歪や割れの原因となるおそれがある。これに対し、ベース基板の一方の主面とＳｉＣ基板の一方の主面とが接触して配置される場合において、上述のように接合される面を構成する炭化珪素単結晶の面方位が一致するようにしておくことにより、上記応力を緩和することができる。なお、「ＳｉＣ基板の主面の面方位とベース基板の主面の面方位とが一致する」状態とは、当該面方位同士が厳密な意味で一致することまでは必要なく、実質的に一致していればよい。より具体的には、ベース基板の主面を構成する結晶面とＳｉＣ基板の主面を構成する結晶面とのなす角が１°以下であれば、ベース基板の主面の面方位とＳｉＣ基板の主面の面方位とは実質的に一致しているといえる。
【００１９】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板と炭化珪素源とが少なくともその一部がグラファイトからなる容器内において加熱される。
【００２０】
グラファイトは高温で安定であるだけでなく、加工が比較的容易である。そのため、このような容器を採用して上記炭化珪素基板の製造方法を実施することにより、炭化珪素基板の製造コストを低減することができる。
【００２１】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面の、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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層が形成されるとともに、当該エピタキシャル成長層上に酸化膜、電極などが形成され、ＭＯＳＦＥＴが得られる。このＭＯＳＦＥＴにおいては、エピタキシャル成長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°程度であることに起因して、チャネル領域が形成されるエピタキシャル成長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、上記ベース層を形成する工程において、ＳｉＣ基板のベース層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を作製することができる。
【００２５】
上記炭化珪素基板の製造方法においては、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角が５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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エピタキシャル成長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、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角が−３°以上５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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、ベース層を形成する工程では、ＳｉＣ基板のベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角が５°以下となるようにベース層が形成されてもよい。
【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基板上へのエピタキシャル成長層の形成などを容易にすることができる。
【発明の効果】
【００３３】
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可能とする炭化珪素基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態１における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】実施の形態１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３】実施の形態１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４】実施の形態２における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５】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６】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７】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８】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９】実施の形態３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１０】実施の形態３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１１】縦型ＭＯＳＦＥＴの構造を示す概略断面図である。
【図１２】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１３】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１４】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１５】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１６】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】
【００３５】
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。
【００３６】
（実施の形態１）
まず、図１〜図３を参照して、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においては、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、たとえば単結晶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。
【００３７】
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炭化珪素基板の主面となることから（後述の図３参照）、所望の主面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。ここでは、たとえば主面が｛０３−３８｝面であるＳｉＣ基板２０が準備される。また、ベース基板１０としては、たとえば不純物密度が２×１０１９ｃｍ−３よりも大きい基板が採用されてもよい。そして、ＳｉＣ基板２０としては、たとえば不純物密度が５×１０１８ｃｍ−３よりも大きく２×１０１９ｃｍ−３よりも小さい基板が採用される。なお、ベース基板１０としては単結晶からなるものに限られず、多結晶、アモルファスあるいは焼結体からなるものが準備されてもよい。
【００３８】
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、図２を参照して、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く、省略することができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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、上記積層基板２が加熱容器８０内において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。これにより、図３を参照して、ベース基板１０をベース層１０として備える炭化珪素基板１が完成する。
【００４１】
ここで、上記プロセスによれば、炭化珪素基板１は、ベース基板１０の形状等の選択により所望の形状および大きさとすることができるため、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、このようなプロセスで製造される炭化珪素基板１では、従来所望の形状等に加工できないため利用されていなかった高品質な炭化珪素単結晶からなるＳｉＣ基板２０を利用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、本実施の形態における炭化珪素基板１の製造方法によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を可能とする炭化珪素基板１を製造することができる。
【００４２】
さらに、図２を参照して、上記積層基板２の加熱は、加熱容器８０の内部が窒素を含む雰囲気とされた状態で実施される。そのため、図３を参照して、雰囲気中の窒素がベース層１０とＳｉＣ基板２０との接合領域３０に不純物として取り込まれ、接合領域３０における不純物密度の低下が抑制される。その結果、本実施の形態におけるの炭化珪素基板の製造方法によって製造された炭化珪素基板１は、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板となっている。
【００４３】
なお、窒素を含む雰囲気としては、たとえば窒素とアルゴンとの混合雰囲気のほか、窒素とヘリウムとの混合雰囲気、窒素、アルゴン、およびヘリウムの混合雰囲気、窒素雰囲気などの雰囲気を採用することができる。
【００４４】
ここで、上述のように単結晶炭化珪素からなるベース基板１０を採用する場合、工程（Ｓ３０）では、図２を参照して、互いに対向するＳｉＣ基板２０の主面２０Ｂの面方位とベース基板１０の主面１０Ａの面方位とが実質的に一致するように、ＳｉＣ基板２０とベース基板１０とが配置されることが好ましい。これにより、図３を参照して、結晶面による熱膨張係数の異方性に起因してベース層１０とＳｉＣ基板２０との間に作用する応力を低減し、炭化珪素基板１における歪や割れの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、工程（Ｓ４０）においては、少なくともその一部がグラファイトからなる加熱容器８０が採用されることが好ましい。高温で安定であり、かつ加工が比較的容易なグラファイトを加熱容器の素材として採用することにより、炭化珪素基板１の製造コストを低減することができる。
【００４６】
また、ＳｉＣ基板２０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、製造される炭化珪素基板１を用いてＭＯＳＦＥＴを作製すると、チャネル領域における界面準位の形成が低減され、オン抵抗が低減されたＭＯＳＦＥＴを得ることができる。一方、製造の容易性を考慮して、ＳｉＣ基板２０の主面２０Ａは、｛０００１｝面であってもよい。
【００４７】
また、ＳｉＣ基板２０の主面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。＜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１上（主面２０Ａ上）へのエピタキシャル成長層の形成などを容易にすることができる。
【００４８】
さらに、上記炭化珪素基板１においては、ＳｉＣ基板２０の主面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°以下とすることが好ましい。これにより、製造される炭化珪素基板１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。
【００４９】
一方、ＳｉＣ基板２０の主面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。
【００５０】
＜１１−２０＞も、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、本実施の形態の炭化珪素基板の製造方法により製造される炭化珪素基板１上（主面２０Ａ上）へのエピタキシャル成長層の形成などを容易にすることができる。
【００５１】
なお、半導体装置の製造効率を上昇させる観点から、上記ベース基板１０（ベース層１０）の口径は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、炭化珪素基板がＭＯＳＦＥＴなどのパワーデバイスの製造に使用される場合、ＳｉＣ基板２０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。さらに、ベース基板１０として単結晶炭化珪素を採用する場合、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０とは結晶構造が同一であることが好ましい。
【００５２】
また、ベース層１０とＳｉＣ基板２０との熱膨張係数（線膨張係数）の差は、炭化珪素基板１が半導体装置の製造に用いられた場合におけるプロセス中に亀裂を生じない程度に小さいことが望ましい。ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の厚みのばらつきは小さいことが好ましく、より具体的にはベース基板１０およびＳｉＣ基板２０の基板中における厚みの最大値と最小値との差は、それぞれ１０μｍ以下であることが好ましい。また、ベース層１０の電気抵抗率は小さいことが好ましい。具体的にはベース層１０の電気抵抗率は５０ｍΩｃｍ未満であることが好ましく、１０ｍΩｃｍ未満であることがより好ましい。さらに、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造効率を向上させる観点から、炭化珪素基板１において、ＳｉＣ基板２０のベース層１０とは反対側の主面のうち１００μｍ２以上の領域が単結晶炭化珪素からなっていることが好ましい。
【００５３】
また、自立基板としての取り扱いを容易にする観点から、炭化珪素基板１の厚みは３００μｍ以上であることが好ましい。さらに、上記工程（Ｓ４０）における加熱容器の加熱方法としては、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。また、完成した炭化珪素基板１において、ベース層１０の一部は昇華することなくベース基板１０の状態を保っていてもよい。
【００５４】
（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〜図８を参照して説明する。実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法は、基本的には上記実施の形態１の場合と同様に実施される。しかし、実施の形態２における炭化珪素基板の製造方法は、ベース層の形成プロセスにおいて実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５５】
図４を参照して、実施の形態２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、実施の形態１の場合と同様にＳｉＣ基板２０が準備されるとともに、炭化珪素からなる原料基板１１が準備される。この原料基板１１は単結晶炭化珪素からなっていてもよいし、多結晶炭化珪素からなっていてもよく、炭化珪素の焼結体であってもよい。また、原料基板１１に代えて炭化珪素からなる原料粉末を採用することもできる。
【００５６】
次に、工程（Ｓ５０）として近接配置工程が実施される。この工程（Ｓ５０）では、図５を参照して、互いに対向するように加熱容器８０内に配置された第１ヒータ８１および第２ヒータ８２により、それぞれＳｉＣ基板２０および原料基板１１が保持される。このとき、ＳｉＣ基板２０と原料基板１１とは、１μｍ以上１ｃｍ以下の間隔、たとえば１ｍｍ程度の間隔をおいてそれぞれの主面である主面２０Ｂおよび主面１１Ａが対向するように近接して配置される。
【００５７】
次に、工程（Ｓ６０）として昇華工程が実施される。この工程（Ｓ６０）では、第１ヒータ８１によってＳｉＣ基板２０が所定の基板温度まで加熱される。また、第２ヒータ８２によって原料基板１１が所定の原料温度まで加熱される。このとき、原料基板１１が原料温度まで加熱されることによって、原料基板の表面からＳｉＣが昇華する。一方、基板温度は原料温度よりも低く設定される。具体的には、たとえば基板温度は原料温度よりも１℃以上１００℃以下程度低く設定される。基板温度は、たとえば１８００°以上２５００℃以下である。これにより、図６に示すように、原料基板１１から昇華して気体となったＳｉＣは、ＳｉＣ基板２０の表面に到達して固体となり、ベース層１０を形成する。そして、この状態を維持することにより、図７に示すように原料基板１１を構成するＳｉＣが全て昇華してＳｉＣ基板２０の表面上に移動する。これにより、工程（Ｓ６０）が完了し、図８に示す炭化珪素基板１が完成する。
【００５８】
ここで、実施の形態２における炭化珪素基板１の製造方法では、工程（Ｓ６０）において、原料基板１１を構成する炭化珪素が一旦昇華した後ベース層１０を形成する。そのため、原料基板１１に含まれていた多数キャリアを生成すべき不純物が昇華時に離脱し、ベース層１０全体において不純物密度が低くなるおそれがある。これに対し、工程（Ｓ６０）における原料基板１１およびＳｉＣ基板２０の加熱は、実施の形態１の場合と同様に、加熱容器８０の内部が窒素を含む雰囲気とされた状態で実施される。これにより、図８を参照して、雰囲気中の窒素がベース層１０全体に不純物として取り込まれ、ベース層１０における不純物密度の低下が抑制される。その結果、本実施の形態におけるの炭化珪素基板の製造方法によって製造された炭化珪素基板１は、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板となっている。
【００５９】
（実施の形態３）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。実施の形態３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の場合と同様に実施される。しかし、実施の形態３における炭化珪素基板の製造方法は、ＳｉＣ基板の配置において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００６０】
実施の形態３における炭化珪素基板の製造方法では、図１を参照して、実施の形態１の場合と同様に、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、ベース基板１０およびＳｉＣ基板２０が準備される。このとき、本実施の形態においては、ＳｉＣ基板２０が複数準備される。
【００６１】
次に、必要に応じて工程（Ｓ２０）として基板平坦化工程を実施した後、工程（Ｓ３０）として積層工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、図９を参照して、工程（Ｓ１０）において準備された複数のＳｉＣ基板２０が平面的に見て並べて配置された状態で、ベース基板１０の主面１０Ａに接触して配置される。このとき、複数のＳｉＣ基板２０は、ベース基板１０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ことが好ましい。
【００６２】
そして、実施の形態１の場合と同様に、工程（Ｓ４０）として接合工程が実施され、積層基板２が窒素を含む雰囲気中で加熱される。これにより、ベース基板１０によって複数のＳｉＣ基板２０の一方の主面２０Ｂ同士が接続されて、図１０に示す炭化珪素基板１が完成する。この炭化珪素基板１は、複数のＳｉＣ基板が用いられることにより大口径化が容易であるため、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストが一層低減される。また、ベース基板１０とＳｉＣ基板２０との接合のための加熱が窒素を含む雰囲気中において実施されるため、厚み方向における抵抗率の上昇が抑制された炭化珪素基板１が得られる。
【００６３】
（実施の形態４）
次に、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４として説明する。図１１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１〜３において説明した炭化珪素基板１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１〜３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基板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密度はたとえば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密度としては、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１〜３において説明した炭化珪素基板１などの本発明の炭化珪素基板が採用される。ここで、上述のように、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を低減可能であるとともに、厚み方向における抵抗率を低減可能な炭化珪素基板の製造方法により製造されている。そのため、半導体装置１０１は、製造コストが低減されるとともに、オン抵抗が低減された半導体装置となっている。
【００６６】
次に、図１２〜図１６を参照して、図１１に示した半導体装置１０１の製造方法を説明する。図１２を参照して、まず、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１３参照）を準備する。この基板１０２としては、上記実施の形態１〜３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１３参照）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１２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基板２０の主面２０Ａ上（図３、図８、図１０参照）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１３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１２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１４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１４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１２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１５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１２に示すように窒素アニール工程（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１２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１６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１１参照）を形成する。また、基板１０２の裏面上にドレイン電極１１２（図１１参照）を形成する。このようにして、図１１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４においては、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。また、上記実施の形態４においては、（０３−３８）面を主面とする炭化珪素基板上に活性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。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の実施例について説明する。上記実施の形態３と同様の炭化珪素基板の製造方法において、接合工程における加熱容器内の加熱温度、雰囲気の組成および雰囲気の圧力を変化させて炭化珪素基板を作製した。そして、当該炭化珪素基板における接合領域の不純物密度を調査する実験を行なった。実験の手順は以下の通りである。
【００７７】
まず、ベース基板として直径φ２インチ、厚み３００μｍの円盤形状を有し、主面の面方位が（０３−３８）面、ポリタイプが４Ｈ−ＳｉＣ、ｎ型不純物の密度が２×１０１９ｃｍ−３、マイクロパイプ密度が１×１０４ｃｍ−２、積層欠陥密度が１×１０５ｃｍ−１の炭化珪素からなる基板を準備した。また、ＳｉＣ基板として、平面形状が一辺２０ｍｍの正方形であり、厚みが３００μｍの形状を有し、主面の面方位が（０３−３８）面、ポリタイプが４Ｈ−ＳｉＣ、ｎ型不純物の密度が１×１０１９ｃｍ−３、マイクロパイプ密度が０．２ｃｍ−２、積層欠陥密度が１ｃｍ−１未満の炭化珪素からなる基板を準備した。そして、ベース基板上にＳｉＣ基板を平面的見て２枚並べて配置し積層基板を作製した。
【００７８】
次に、当該積層基板をグラファイトからなる加熱容器内に装入した。そして、加熱温度２０００℃、雰囲気の圧力１Ｔｏｒｒの条件（条件Ａ）、加熱温度１８００℃、雰囲気の圧力１Ｔｏｒｒの条件（条件Ｂ）、加熱温度２０００℃、雰囲気の圧力１０Ｔｏｒｒの条件（条件Ｃ）の３通りの条件で、加熱容器内の雰囲気を窒素とアルゴンとの混合雰囲気として加熱容器内で積層基板を加熱し、炭化珪素基板を作製した。雰囲気中の窒素濃度は０％（アルゴン雰囲気）、１％、５％、１０％、２０％、５０％および１００％（窒素雰囲気）の７水準とした。そして、得られた炭化珪素基板の接合領域における不純物密度を調査した。実験結果を表１〜３に示す。なお、表１、表２および表３は、それぞれ上記条件Ａ、条件Ｂおよび条件Ｃの実験結果を示している。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
【表３】
【００８２】
表１を参照して、窒素を含まない雰囲気中において加熱した場合（窒素濃度０％の場合）に比べて、窒素を含む雰囲気中において加熱して炭化珪素基板を作製することにより、接合領域における不純物密度が高くなることが分かる。また、雰囲気中における窒素濃度の上昇に伴って、接合領域における不純物密度は上昇している。さらに、表１と表２とを比較すると、加熱温度が低くなると、反応層の不純物密度が低下することが分かる。これは、加熱温度が低くなることにより窒素の反応性が低くなるためであると考えられる。また、表１と表３とを比較すると、雰囲気の圧力を上げることにより、窒素濃度が低い場合（具体的には１０％未満の場合）、反応層の不純物密度が低下している。これは、ベース基板の昇華速度が低下したためであると考えられる。
【００８３】
（付記）
上述のように、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造コストの低減を可能とする炭化珪素基板を製造することができる。すなわち、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。また、上記実施の形態４において説明したように、本発明の炭化珪素基板を用いて半導体装置を作製することができる。すなわち、本発明の半導体装置は、上記本発明の炭化珪素基板の製造方法により製造された炭化珪素基板上に活性層としてのエピタキシャル成長層が形成されている。別の観点から説明すると、本発明の半導体装置は、上記本発明の炭化珪素基板上に活性層としてのエピタキシャル成長層が形成されている。より具体的には、本発明の半導体装置は、上記本発明の炭化珪素基板と、当該炭化珪素基板上に形成されたエピタキシャル成長層と、当該エピタキシャル成長層上に形成された電極とを備えている。
【００８４】
今回開示された実施の形態および実施例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】
【００８５】
本発明の炭化珪素基板の製造方法は、半導体装置の製造に使用することにより半導体装置の製造効率を向上させることが求められる炭化珪素基板の製造方法に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００８６】
１ 炭化珪素基板、２ 積層基板、１０ ベース層（ベース基板）、１０Ａ 主面、１１ 原料基板、１１Ａ 主面、２０ ＳｉＣ基板、２０Ａ，２０Ｂ 主面、３０ 接合領域、８０ 加熱容器、８１ 第１ヒータ、８２ 第２ヒータ、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】
単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、
前記ＳｉＣ基板の一方の主面に面するように炭化珪素源を配置する工程と、
前記炭化珪素源を加熱することにより、前記ＳｉＣ基板の一方の主面に接触するように炭化珪素からなるベース層を形成する工程とを備え、
前記ベース層を形成する工程では、窒素を含む雰囲気中において前記炭化珪素源が加熱される、炭化珪素基板の製造方法。
【請求項２】
前記ＳｉＣ基板を準備する工程では、複数の前記ＳｉＣ基板が準備され、
前記炭化珪素源を配置する工程では、複数の前記ＳｉＣ基板が平面的に見て並べて配置された状態で前記炭化珪素源が配置され、
前記ベース層を形成する工程では、複数の前記ＳｉＣ基板の一方の主面同士が接続されるように前記ベース層が形成される、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項３】
前記炭化珪素源を配置する工程では、前記炭化珪素源として炭化珪素からなるベース基板が、前記ベース基板の一方の主面と前記ＳｉＣ基板の一方の主面とが接触して対向するように配置され、
前記ベース層を形成する工程では、前記ベース基板が加熱されることにより前記ベース基板が前記ＳｉＣ基板に接合されて前記ベース層を形成する、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】
前記ベース基板は単結晶炭化珪素からなり、
前記炭化珪素源を配置する工程では、互いに対向する前記ＳｉＣ基板の主面の面方位と前記ベース基板の主面の面方位とが一致するように、前記ＳｉＣ基板と前記ベース基板とが配置される、請求項３に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項５】
前記炭化珪素源を配置する工程では、前記炭化珪素源として炭化珪素からなる原料基板が、前記原料基板の一方の主面と前記ＳｉＣ基板の一方の主面とが間隔をおいて対向するように配置され、
前記ベース層を形成する工程では、前記原料基板が加熱されることにより前記原料基板を構成する炭化珪素が昇華して前記ベース層を形成する、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６】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板と前記炭化珪素源とが少なくともその一部がグラファイトからなる容器内において加熱される、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７】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面の、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項１〜６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】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角が５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項７に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項９】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角が−３°以上５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項８に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１０】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角が５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項７に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１】
単結晶炭化珪素からなるＳｉＣ基板を準備する工程と、
前記ＳｉＣ基板の一方の主面に面するように炭化珪素源を配置する工程と、
前記炭化珪素源を加熱することにより、前記ＳｉＣ基板の一方の主面に接触するように炭化珪素からなるベース層を形成する工程とを備え、
前記ベース層を形成する工程では、窒素を含む雰囲気中において前記炭化珪素源が加熱される、炭化珪素基板の製造方法。
【請求項２】
前記ＳｉＣ基板を準備する工程では、複数の前記ＳｉＣ基板が準備され、
前記炭化珪素源を配置する工程では、複数の前記ＳｉＣ基板が平面的に見て並べて配置された状態で前記炭化珪素源が配置され、
前記ベース層を形成する工程では、複数の前記ＳｉＣ基板の一方の主面同士が接続されるように前記ベース層が形成される、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項３】
前記炭化珪素源を配置する工程では、前記炭化珪素源として炭化珪素からなるベース基板が、前記ベース基板の一方の主面と前記ＳｉＣ基板の一方の主面とが接触して対向するように配置され、
前記ベース層を形成する工程では、前記ベース基板が加熱されることにより前記ベース基板が前記ＳｉＣ基板に接合されて前記ベース層を形成する、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】
前記ベース基板は単結晶炭化珪素からなり、
前記炭化珪素源を配置する工程では、互いに対向する前記ＳｉＣ基板の主面の面方位と前記ベース基板の主面の面方位とが一致するように、前記ＳｉＣ基板と前記ベース基板とが配置される、請求項３に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項５】
前記炭化珪素源を配置する工程では、前記炭化珪素源として炭化珪素からなる原料基板が、前記原料基板の一方の主面と前記ＳｉＣ基板の一方の主面とが間隔をおいて対向するように配置され、
前記ベース層を形成する工程では、前記原料基板が加熱されることにより前記原料基板を構成する炭化珪素が昇華して前記ベース層を形成する、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６】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板と前記炭化珪素源とが少なくともその一部がグラファイトからなる容器内において加熱される、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７】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面の、｛０００１｝面に対するオフ角が５０°以上６５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項１〜６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】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１−１００＞方向とのなす角が５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項７に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項９】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面の、＜１−１００＞方向における｛０３−３８｝面に対するオフ角が−３°以上５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項８に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項１０】
前記ベース層を形成する工程では、前記ＳｉＣ基板の前記ベース層とは反対側の主面のオフ方位と＜１１−２０＞方向とのなす角が５°以下となるように前記ベース層が形成される、請求項７に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−６２２６３（Ｐ２０１３−６２２６３Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７７７（Ｐ２０１０−６７７７）
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
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