(57)【要約】      （修正有）【課題】チャッキング不良の発生を抑制可能な炭化珪素エピタキシャル基板の提供。【解決手段】第１主面３と第２主面４とを有する炭化珪素単結晶基板１で、直径が６インチ、厚さが３５０μｍの場合、第２主面４の三次元表面粗さ測定における算術平均粗さＳａは０．２ｎｍ以下であり、第２主面４にＥＢＳＤ法により測定できる歪層がなく、炭化珪素単結晶基板１の基板温度が４５０℃であるときの反り量は２５μｍ未満である、炭化珪素単結晶基板１。炭化珪素単結晶基板１を準備する工程と、第１主面３と第２主面４とを機械研磨を行う工程と、機械研磨の後、第２主面４に機械研磨で用いた砥粒の粒径の３倍以上の研磨量の第２主面化学機械研磨を行う工程と、第２主面化学機械研磨の後、第１主面３の化学機械研磨を行う工程と、第１主面化学機械研磨の後、第１主面３に炭化珪素エピタキシャル層２を形成する工程とを、備える、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有する炭化珪素単結晶基板であって、
直径が６インチ、厚さが３５０μｍの場合、
前記第２主面の三次元表面粗さ測定における算術平均粗さＳａは０．２ｎｍ以下であり、
前記第２主面にＥＢＳＤ法により測定できる歪層がなく、
前記炭化珪素単結晶基板の基板温度が４５０℃であるときの反り量は２５μｍ未満である、炭化珪素単結晶基板。
【請求項２】
前記第１主面の三次元表面粗さ測定における算術平均粗さＳａは０．１ｎｍ以下である、請求項１に記載の炭化珪素単結晶基板。
【請求項３】
前記第１主面に炭化珪素層が設けられることで、炭化珪素エピタキシャル基板となる請求項１または請求項２に記載の炭化珪素単結晶基板。
【請求項４】
炭化珪素単結晶基板を準備する工程と、
前記炭化珪素単結晶基板の第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを機械研磨を行う工程と、
前記機械研磨を行う工程後、前記第２主面に対し、前記機械研磨で用いた砥粒の粒径の３倍以上の研磨量の第２主面化学機械研磨を行う工程と、
前記第２主面化学機械研磨を行う工程後、前記第１主面に対し、第１主面化学機械研磨を行う工程と、
前記第１主面化学機械研磨を行う工程後、前記第１主面に炭化珪素のエピタキシャル層を形成する工程とを、備える、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項５】
前記機械研磨における砥粒の粒径は０．２μｍ以上３．０μｍであり、前記第２主面化学機械研磨おける砥粒の粒径は１ｎｍ以上２００ｎｍである、請求項４に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、炭化珪素エピタキシャル基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１５−３２７８８号公報（特許文献１）には、炭化珪素基板の裏面側に変形抑制層を備えた炭化珪素エピタキシャル基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０３２７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の目的は、チャッキング不良の発生を抑制可能な炭化珪素エピタキシャル基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板は、炭化珪素単結晶基板と、炭化珪素層とを備える。炭化珪素単結晶基板は、第１主面と、当該第１主面と反対側の第２主面とを有する。炭化珪素層は、第１主面上にある。炭化珪素単結晶基板は第２主面において歪層を有していない。基板温度が室温のときの反り量を第１の反り量とし、当該基板温度が３５０℃以上６００℃以下であるときの反り量を第２の反り量としたときに、第１の反り量は２５μｍ以下である。また、第１の反り量と第２の反り量との差の絶対値は２５μｍ以下である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、チャッキング不良の発生を抑制可能な炭化珪素エピタキシャル基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板を示す斜視模式図である。
【図２】図１の線分ＩＩ−ＩＩにおける断面模式図である。
【図３】炭化珪素エピタキシャル基板の反りの測定方法を説明するための模式図である。
【図４】炭化珪素エピタキシャル基板の反りを説明するための模式図である。
【図５】本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法の概略を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[本開示の実施形態の説明]
以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。本明細書の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示す。結晶学上の指数が負であることは、通常、数字の上に”−”（バー）を付すことによって表現されるが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって結晶学上の負の指数を表現する。また以下の説明では、炭化珪素（ＳｉＣ）の結晶面に関し、（０００−１）面を「Ｃ（カーボン）面」、（０００１）面を「Ｓｉ（シリコン）面」と記す場合がある。
【０００９】
（１）本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板１０は、炭化珪素単結晶基板１と、炭化珪素層２とを備える。炭化珪素単結晶基板１は、第１主面３と、当該第１主面３と反対側の第２主面４とを有する。炭化珪素層２は、第１主面３上にある。炭化珪素単結晶基板１は第２主面４において歪層を有していない。基板温度が室温のときの反り量を第１の反り量とし、当該基板温度が３５０℃以上６００℃以下であるときの反り量を第２の反り量としたときに、第１の反り量は２５μｍ以下である。また、第１の反り量と第２の反り量との差の絶対値は２５μｍ以下である。
【００１０】
このようにすれば、基板温度が室温である場合および３５０℃以上６００℃以下という高温である場合の両方において、炭化珪素エピタキシャル基板１０の反り量が十分に小さい値となっている。そのため、炭化珪素単結晶基板１上に炭化珪素層２を形成する時や、炭化珪素エピタキシャル基板１０を用いて炭化珪素半導体装置を製造するときに、たとえば成膜装置やイオン注入装置などの製造装置における基板のチャッキングステージに炭化珪素単結晶基板または当該炭化珪素エピタキシャル基板を固定する場合、当該基板の反り量が大きいことに起因するチャッキング不良の発生を抑制できる。この結果、チャッキング不良に起因する製造工程での品質不良の発生を抑制できる。
【００１１】
ここで、歪層とは、炭化珪素単結晶基板１の第２主面４に対して機械研磨などの加工を行ったときに第２主面４において発生するダメージ層であって、具体的には結晶格子に乱れなどが発生している層を意味する。この歪層の有無はたとえば後述するＥＢＳＤ（Electron Back Scatter Diffraction Patterns)法を用いて判別することができる。また、基板温度としては、たとえば炭化珪素エピタキシャル基板１０の炭化珪素層の表面温度を任意の測定手段で測定した値を用いてもよいし、炭化珪素単結晶基板の第２主面の温度を任意の測定手段で測定した値を用いてもよい。測定手段としてはたとえば放射温度計を用いることができる。
【００１２】
（２）上記（１）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１０において、炭化珪素単結晶基板１と炭化珪素層２との合計厚さは３００μｍ以上５５０μｍ以下であってもよい。
【００１３】
（３）上記（１）または（２）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１０において、炭化珪素単結晶基板１の最大径は１１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってもよい。
【００１４】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板１０において、第２主面４の三次元表面粗さ測定における算術平均粗さＳａは０．３ｎｍ以下であってもよい。
【００１５】
ここで「算術平均粗さＳａ」は、国際規格ＩＳＯ２５１７８に規定される三次元表面性状パラメータであり、たとえば白色干渉顕微鏡等を用いて測定することができる。白色干渉顕微鏡の測定面積は、たとえば２５５μｍ角である。
【００１６】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板１０において、上記基板温度が６００℃超え１２００℃以下であるときの反り量を第３の反り量としたときに、第１の反り量と第３の反り量との差の絶対値は２５μｍ以下であってもよい。
【００１７】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板１０において、炭化珪素層２の厚さは５μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
【００１８】
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の一実施形態（以下「本実施形態」とも記す）について説明する。ただし本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
（炭化珪素エピタキシャル基板）
図１および図２に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板１０は、炭化珪素単結晶基板１と、炭化珪素層２とを有している。炭化珪素単結晶基板１は、第１主面３と、第１主面３と反対側の第２主面４とを含む。炭化珪素層２は、炭化珪素単結晶基板１と接する第３主面５と、第３主面５と反対側の第４主面６を含む。
【００２０】
炭化珪素単結晶基板１は第２主面４において歪層を有していない。第２主面４における歪層の有無に関する測定は、たとえばＥＢＳＤ法を用いることができる。歪層の測定方法の詳細は後述する。また、上記炭化珪素エピタキシャル基板１０は、炭化珪素エピタキシャル基板１０の基板温度が室温のときの反り量を第１の反り量とし、当該基板温度が３５０℃以上６００℃以下であるときの反り量を第２の反り量としたときに、第１の反り量は２５μｍ以下である。また、第１の反り量と第２の反り量との差の絶対値は２５μｍ以下である。また、基板温度が６００℃超え１２００℃以下であるときの反り量を第３の反り量としたときに、第１の反り量と第３の反り量との差の絶対値は２５μｍ以下であってもよい。このような反り量の測定方法の詳細は後述する。
【００２１】
なお、第１の反り量は２０μｍ以下でもよいし、１５μｍ以下でもよい。第１の反り量の下限はたとえば５μｍであってもよい。また、上記第１の反り量と第２の反り量との差の絶対値は２０μｍ以下でもよいし、１５μｍ以下でもよい。当該差の絶対値の下限はたとえば５μｍであってもよい。
【００２２】
また、上記第１の反り量と第３の反り量との差の絶対値は２０μｍ以下でもよいし、１５μｍ以下でもよい。当該差の絶対値の下限はたとえば５μｍであってもよい。
【００２３】
炭化珪素エピタキシャル基板１０の厚さは、たとえば炭化珪素単結晶基板１と炭化珪素層２との合計厚さである。当該合計厚さはたとえば３００μｍ以上である。上記合計厚さは３５０μｍ以上でもよいし、４００μｍ以上でもよい。上記合計厚さの上限は特に限定されない。上記合計厚さの上限はたとえば５５０μｍであってもよい。
【００２４】
また、炭化珪素単結晶基板１の最大径（直径）はたとえば１１０ｍｍ以上である。当該最大径は１５０ｍｍ以上でもよいし、２００ｍｍ以上でもよいし、２５０ｍｍ以上でもよい。上記最大径の上限は特に限定されない。上記最大径の上限はたとえば３００ｍｍであってもよい。
【００２５】
上記炭化珪素エピタキシャル基板１０において、第２主面４の三次元表面粗さ測定における算術平均粗さＳａは０．３ｎｍ以下である。当該算術平均粗さＳａは０．２ｎｍ以下でもよいし、０．１５ｎｍ以下でもよいし、０．１ｎｍ以下でもよい。当該算術平均粗さＳａの下限はたとえば０．０３ｎｍであってもよい。
【００２６】
炭化珪素単結晶基板１（以下「単結晶基板」と略記する場合がある）は、炭化珪素単結晶から構成される。当該炭化珪素単結晶のポリタイプは、たとえば４Ｈ−ＳｉＣである。４Ｈ−ＳｉＣは、電子移動度、絶縁破壊電界強度等において他のポリタイプより優れている。炭化珪素単結晶基板１は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含んでいる。炭化珪素単結晶基板１の導電型は、たとえばｎ型である。第１主面３は、たとえば｛０００１｝面もしくは｛０００１｝面から８°以下傾斜した面である。第１主面３が｛０００１｝面から傾斜している場合、第１主面３の法線の傾斜方向は、たとえば＜１１−２０＞方向である。
【００２７】
炭化珪素層２は、炭化珪素単結晶基板１上に形成されたエピタキシャル層である。炭化珪素層２は、第１主面３上にある。炭化珪素層２は、第１主面３に接している。炭化珪素層２は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含んでいる。炭化珪素層２の導電型は、たとえばｎ型である。炭化珪素層２が含むｎ型不純物の濃度は、炭化珪素単結晶基板１が含むｎ型不純物の濃度よりも高くてもよい。炭化珪素層２の厚さは、たとえば５μｍ以上である。炭化珪素層２の厚さは１０μｍ以上でもよいし、１５μｍ以上でもよいし、２０μｍ以上でもよい。炭化珪素層２の厚さの上限は、特に限定されない。炭化珪素層２の厚さの上限は、たとえば５０μｍであってもよい。
【００２８】
図２に示す第４主面６は、たとえば｛０００１｝面もしくは｛０００１｝面から８°以下傾斜した面であってもよい。具体的には、第４主面６は、（０００１）面もしくは（０００１）面から８°以下傾斜した面であってもよい。第４主面６の法線の傾斜方向（オフ方向）は、たとえば＜１１−２０＞方向であってもよい。｛０００１｝面からの傾斜角（オフ角）は、１°以上であってもよいし、２°以上であってもよい。オフ角は、７°以下であってもよいし、６°以下であってもよい。
【００２９】
（歪層の測定）
歪層の有無については、ＥＢＳＤ法を用いて判別することができる。具体的には、炭化珪素単結晶基板１の第２主面４の中央と端部とにおいてＥＢＳＤ法により面方位を測定することにより、歪層の存在を判断する。
【００３０】
（反り量の測定）
図３に示す測定装置を用いて、炭化珪素エピタキシャル基板１０の反り量を測定する。以下具体的に説明する。
【００３１】
図３に示す測定装置は、加熱ステージ２０が底部に配置された測定容器２２と、レーザ光源２４と、ミラー２５と検出器２７とを主に備える。加熱ステージ２０の上部表面上には支持ピン２１が複数配置されている。支持ピン２１の数はたとえば３つでもよい。支持ピン２１上に、測定対象である炭化珪素エピタキシャル基板１０が搭載される。なお、測定容器２２の上部には開口部があり、当該開口部を塞ぐように蓋体２３を配置してもよい。蓋体２３としてはたとえばガラス板を用いることができる。蓋体２３はレーザ光を透過できれば任意の材料により構成してもよい。
【００３２】
測定容器２２の上部にはミラー２５および検出器２７が配置されている。ミラー２５は、レーザ光源２４から出射されたレーザ光を反射して加熱ステージ２０上の炭化珪素エピタキシャル基板１０に当該レーザ光を照射する。照射された当該レーザ光は、炭化珪素エピタキシャル基板１０の表面において反射される。当該表面において反射されたレーザ光は検出器２７により検出される。ここで、炭化珪素エピタキシャル基板１０の全体にレーザ光を照射するため、ミラー２５は矢印２６に示す加熱ステージ２０の上部表面に沿った方向に移動可能になっている。また、ミラー２５の移動に伴って、検出器２７も移動可能になっている。
【００３３】
このようにすれば、ミラー２５と検出器２７との位置関係および検出器２７におけるレーザ光の検出位置から炭化珪素エピタキシャル基板１０の表面におけるレーザ光の反射角度を検出できる。また、当該検出角度に基づき炭化珪素エピタキシャル基板１０の表面の鉛直方向における位置を求めることができる。
【００３４】
また、加熱ステージ２０は伝熱ヒータなど任意の構成を加熱装置を含む。加熱ステージ２０により炭化珪素エピタキシャル基板１０を加熱することにより、炭化珪素エピタキシャル基板１０の基板温度を任意の温度に設定することができる。そして、炭化珪素エピタキシャル基板１０の基板温度を任意に設定した状態で、上述のようにレーザ光を炭化珪素エピタキシャル基板１０の表面に照射して反射したレーザ光を検出する。このようにすれば、任意の基板温度において、炭化珪素エピタキシャル基板１０の表面の鉛直方向における位置を求めることができる。
【００３５】
ここで、炭化珪素エピタキシャル基板１０の反り量とは、図４に示すように炭化珪素エピタキシャル基板１０を架台３０などの平坦面３１上に載置したときの、炭化珪素エピタキシャル基板１０の主面において当該平坦面３１に対して最も高い位置と最も低い位置との間の高さの差Ｈとして規定することができる。このため、図３に示した装置により測定された炭化珪素エピタキシャル基板１０の表面の鉛直方向における位置のデータから、図４の差Ｈに対応する値を求めることができる。
【００３６】
（基板温度が３５０℃以上６００℃以下であるときの反り量の測定方法）
図３に示した測定装置を用いて、炭化珪素エピタキシャル基板１０に関して基板温度が３５０℃以上６００℃以下であるときの反り量を測定する。具体的には、所定の温度差、たとえば５０℃の温度差を有する複数の基板温度で反り量を測定する。たとえば、基板温度を３５０℃、４００℃、４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃とした状態で、それぞれ上述した方法によって反り量を測定してもよい。上述した３５０℃以上６００℃以下の範囲における上記それぞれの基板温度での反り量のうち最大の反り量を第２の反り量としてもよい。
【００３７】
（基板温度が６００℃超え１２００℃以下であるときの反り量の測定方法）
図３に示した測定装置を用いて、炭化珪素エピタキシャル基板１０に関して基板温度が６００℃超え１２００℃以下であるときの反り量を測定する。具体的には、所定の温度差、たとえば５０℃の温度差を有する複数の基板温度で反り量を測定する。たとえば、基板温度を６５０℃、７００℃、７５０℃、８００℃、８５０℃、９００℃、９５０℃、１０００℃、１０５０℃、１１００℃、１１５０℃、１２００℃とした状態で、それぞれ上述した方法によって反り量を測定してもよい。上述した６００℃超え１２００℃以下の範囲における上記それぞれの基板温度での反り量のうち最大の反り量を第３の反り量としてもよい。
【００３８】
（炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法）
次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法について説明する。
【００３９】
まず、図５に示すように基板を準備する工程（Ｓ１０）を実施する。具体的には、たとえば昇華法により、炭化珪素単結晶が製造される。当該炭化珪素単結晶を、たとえばワイヤーソーによってスライスすることにより炭化珪素単結晶基板となるべき基板を得る。
【００４０】
次に、図５に示すように、基板を加工する工程（Ｓ２０）を行う。具体的には、まず当該基板に対して端部の面取り加工を行う（Ｓ２１）。面取り加工の加工方法は従来周知の任意の方法を用いることができる。次に、基板において、炭化珪素単結晶基板における第１主面および第２主面となるべき面に研削加工を施す（Ｓ２２）。研削加工の方法としては任意の方法を用いることができる。
【００４１】
次に、当該第１主面および第２主面となるべき面を機械研磨する（Ｓ２３）。機械研磨の方法は任意の方法を用いることができるが、たとえば砥粒を少なくとも含む液体を基板表面に供給しながら研磨布を用いて機械研磨を行ってもよい。また、上記２つの面を同時に研磨してもよい。なお、この機械研磨により、基板の第２面となるべき面の表面には歪層が形成される。機械研磨で用いる砥粒の粒径は、たとえば０．２μｍ以上３．０μｍ以下としてもよい。
【００４２】
次に、基板の第２主面（裏面）となるべき面に対して、化学機械研磨（ＣＭＰ）加工を行う（Ｓ２４）。ＣＭＰ加工において使用する砥粒や添加剤などのプロセス条件は従来周知の条件から適宜選択できる。ただし、このＣＭＰ工程における研磨量は、上述した機械研磨において用いた砥粒の径の３倍以上とする。このようにすることで、炭化珪素結晶基板の第２面における歪層を除去することができる。なお、ＣＭＰ工程において用いる砥粒の粒径はたとえば１ｎｍ以上２００ｎｍ以下としてもよい。
【００４３】
次に、基板の第１主面となるべき面に対して、ＣＭＰ加工を行う（Ｓ２５）。ＣＭＰ加工において使用する砥粒や添加剤などのプロセス条件は従来周知の条件から適宜選択できる。このようにして、炭化珪素エピタキシャル基板１０を構成する炭化珪素単結晶基板１を得る。
【００４４】
次に、図５に示すように、エピタキシャル層を形成する工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、炭化珪素単結晶基板１の第１主面上に炭化珪素層２をエピタキシャル成長させる。当該炭化珪素層２を成長させる方法は、従来周知の任意の方法を用いることができる。このようにして、図１に示す炭化珪素エピタキシャル基板を得ることができる。
【００４５】
なお、このエピタキシャル層を形成する工程（Ｓ３０）では、炭化珪素単結晶基板１が成膜装置のサセプタなどに搭載され、加熱される。本実施形態に係る炭化珪素単結晶基板１では、第２主面において歪層を有していないので、上述のような加熱時に炭化珪素単結晶基板１の反り量が大きくなってチャッキング不良などの問題が発生することを抑制し得る。
【００４６】
（実施例）
＜試料＞
以下のようなＮｏ．１〜Ｎｏ．７の試料として直径６インチ、厚さが３５０μｍの炭化珪素単結晶基板を準備した。
【００４７】
Ｎｏ．１の試料：
図５に示した工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２３）、工程（Ｓ２５）を実施して試料Ｎｏ．１としての炭化珪素単結晶基板を得た。なお工程（Ｓ２３）における機械研磨では砥粒として粒径が１μｍのダイヤモンドからなる砥粒を用いた。
【００４８】
Ｎｏ．２の試料：
図５に示した工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）を実施して、試料Ｎｏ．２としての炭化珪素単結晶基板を得た。工程（Ｓ１０）、工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２３）、工程（Ｓ２５）についてはＮｏ．１の試料の製造プロセスと同様の条件とした。また、工程（Ｓ２４）におけるＣＭＰの条件としては、砥粒としてコロイダルシリカを、添加剤としてトリイソシアヌル酸ナトリウムおよび水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）を超純水に含有させたスラリーを用いた。また、この工程（Ｓ２４）におけるＣＭＰで用いた研磨布としては、スエードまたは不織布を用いた。不織布としては、アスカーＡ硬度が３０〜７０であってもよく、３０〜５０であってもよい。この工程（Ｓ２４）における研磨量は１μｍとした。
【００４９】
Ｎｏ．３の試料：
図５に示した工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）を実施して、試料Ｎｏ．３としての炭化珪素単結晶基板を得た。工程（Ｓ１０）、工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）についてはＮｏ．２の試料の製造プロセスと同様の条件とした。ただし、工程（Ｓ２４）におけるＣＭＰでの研磨量は３μｍとした。
【００５０】
Ｎｏ．４の試料：
図５に示した工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）を実施して、試料Ｎｏ．４としての炭化珪素単結晶基板を得た。工程（Ｓ１０）、工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）についてはＮｏ．２の試料の製造プロセスと同様の条件とした。ただし、工程（Ｓ２４）におけるＣＭＰでの研磨量は５μｍとした。
【００５１】
Ｎｏ．５の試料：
図５に示した工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）を実施して、試料Ｎｏ．５としての炭化珪素単結晶基板を得た。工程（Ｓ１０）、工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２３）、工程（Ｓ２５）についてはＮｏ．１の試料の製造プロセスと同様の条件とした。また、工程（Ｓ２４）におけるＣＭＰの条件としては、砥粒としてコロイダルシリカを、添加剤としてジクロロイソシアヌル酸ナトリウムを超純水に含有させたスラリーを用いた。この工程（Ｓ２４）における研磨量は３μｍとした。
【００５２】
Ｎｏ．６の試料：
図５に示した工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）を実施して、試料Ｎｏ．６としての炭化珪素単結晶基板を得た。工程（Ｓ１０）、工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２３）、工程（Ｓ２５）についてはＮｏ．１の試料の製造プロセスと同様の条件とした。また、工程（Ｓ２４）におけるＣＭＰの条件としては、砥粒として酸化ジルコニウムを、添加剤として硝酸および過マンガン酸ナトリウムを超純水に含有させたスラリーを用いた。この工程（Ｓ２４）における研磨量は３μｍとした。
【００５３】
Ｎｏ．７の試料：
図５に示した工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２５）を実施して、試料Ｎｏ．７としての炭化珪素単結晶基板を得た。工程（Ｓ１０）、工程（Ｓ２１）〜工程（Ｓ２３）、工程（Ｓ２５）についてはＮｏ．１の試料の製造プロセスと同様の条件とした。また、工程（Ｓ２４）におけるＣＭＰの条件としては、砥粒として酸化クロムを、添加剤として次亜塩素酸ナトリウムおよびリンゴ酸を超純水に含有させたスラリーを用いた。この工程（Ｓ２４）における研磨量は３μｍとした。
【００５４】
＜測定＞
表面の算術平均粗さＳａの測定：
各試料の第１主面（表面）および第２主面（裏面）について、算術平均粗さＳａ（以下、表面粗さＳａと呼ぶこともある）を測定した。測定方法としては、白色干渉顕微鏡等を用いて測定した。白色干渉顕微鏡の測定面積は、たとえば２５５μｍ角とし、測定位置はそれぞれの面における中央、および中央から外周に向けて３０ｍｍの位置であって周方向に等間隔に配置された４カ所の合計５点について算術平均粗さＳａを測定し、当該測定データの平均値を各面の算術平均粗さＳａとした。
【００５５】
歪層の測定：
各試料の第２主面（裏面）について、歪層（ダメージ層と呼ぶこともある）の深さを測定した。歪層の測定方法としては、ＥＢＳＤ法を用いた。具体的には、各試料の第２主面の中央と端部とにおいてＥＢＳＤ法により面方位を測定することにより、歪層の存在を判断した。
【００５６】
加熱時の基板の反りの測定：
図３に示した装置を用いて、基板温度を４５０℃にしたときに各試料の反り量を測定した。
【００５７】
＜結果＞
結果を表１に示す。なお、表１中、裏面のＣＭＰ研磨量とは上述した工程（Ｓ２４）における研磨量を示す。また、裏面粗さＳａとは第２主面での算術平均粗さＳａを示す。表面粗さＳａとは、第１主面での算術平均粗さＳａを示す。ＥＢＳＤ裏面ダメージ深さとは、第２面でのＥＢＳＤ法により測定した歪層の深さを示す。また、４５０℃における基板反りの評価の欄については、反り量が２５μｍという閾値未満である場合をＯＫ、当該閾値以上となった場合をＮＧと表示している。
【００５８】
【表１】
2020172434.tif 000003
【００５９】
表１に示すように、試料Ｎｏ．１および試料Ｎｏ．２については、第２主面に対するＣＭＰ研磨量が少なかったことから第２主面に歪層が残存していたため、４５０℃での反り量が相対的に大きくなった。一方、試料Ｎｏ．３〜７については、第２主面において歪層が残存していなかったため、４５０℃での反り量が相対的に小さくなっていた。
【００６０】
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実施の形態ではなく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】
【００６１】
１  炭化珪素単結晶基板
２  炭化珪素層
３  第１主面
４  第２主面
５  第３主面
６  第４主面
１０  炭化珪素エピタキシャル基板
２０  加熱ステージ
２１  支持ピン
２２  測定容器
２３  蓋体（ガラス板）
２４  レーザ光源
２５  ミラー
２６  矢印
２７  検出器
３０  架台
３１  平坦面
Ｈ  炭化珪素エピタキシャル基板の主面において平坦面に対して最も高い位置と最も低い位置との間の高さの差
Ｓ１０  基板を準備する工程
Ｓ２０  基板を加工する工程
Ｓ３０  エピタキシャル層を形成する工程
【図１】
2020172434.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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