(57)【要約】【課題】本発明は、ＳｉＣエピタキシャル層における積層欠陥を低減するＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法は、（ａ）第１導電型のＳｉＣ基板１を準備する工程と、（ｂ）ＳｉＣ基板１の表面の複数の測定個所１ｐの不純物濃度を測定する工程と、（ｃ）工程（ｂ）の測定結果から、ＳｉＣ基板１の不純物濃度の代表値を代表不純物濃度として求める工程と、（ｄ）ＳｉＣ基板１上に、ＳｉＣ基板１との界面の不純物濃度が代表不純物濃度以下で、かつ代表不純物濃度との差異が所定値未満であるＳｉＣバッファ層２をエピタキシャル成長により形成する工程と、（ｅ）ＳｉＣバッファ層２上にＳｉＣドリフト層３をエピタキシャル成長により形成する工程と、を備える。【選択図】図３
2014192163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１導電型のＳｉＣ基板を準備する工程と、
（ｂ）前記ＳｉＣ基板の表面の複数個所の不純物濃度を測定する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の測定結果から、前記ＳｉＣ基板の不純物濃度の代表値を代表不純物濃度として求める工程と、
（ｄ）前記ＳｉＣ基板上に、前記ＳｉＣ基板との界面の不純物濃度が前記代表不純物濃度以下で、かつ前記代表不純物濃度との差異が所定値未満であるＳｉＣバッファ層をエピタキシャル成長により形成する工程と、
（ｅ）前記ＳｉＣバッファ層上にＳｉＣドリフト層をエピタキシャル成長により形成する工程と、を備える、
ＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｃ）は、
（ｃ１）前記ＳｉＣ基板の表面の複数個所のうち、不純物濃度が最大値の９０％以上の領域を高濃度領域とし、当該高濃度領域の面積を測定する工程と、
（ｃ２）前記高濃度領域の前記ＳｉＣ基板に対する面積比を前記不純物濃度の最大値に乗算した値と、前記高濃度領域以外の領域の前記ＳｉＣ基板に対する面積比を前記不純物濃度の最小値に乗算した値とを加算して得られた値を前記代表不純物濃度とする工程と、を備える、
請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）は、前記ＳｉＣ基板の表面の複数個所の容量−電圧特性から前記不純物濃度を測定する工程である、
請求項１又は２に記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）は、
（ｂ１）前記ＳｉＣ基板の不純物濃度との対応関係が既知である前記ＳｉＣ基板の光学特性を測定する工程と、
（ｂ２）前記対応関係に基づき、前記ＳｉＣ基板の光学特性の測定結果から前記不純物濃度を算出する工程と、を備える、
請求項１又は２に記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｄ）は、前記ＳｉＣバッファ層の不純物濃度が、前記ＳｉＣ基板との界面から離れるにつれて徐々に若しくは階段状に、又はこれらの組み合わせで小さくなるように、前記ＳｉＣバッファ層を形成する工程である、
請求項１〜４のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）は、前記工程（ｃ）で求める前記代表不純物濃度が、１×１０１８ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下となる前記ＳｉＣ基板を準備する工程である、
請求項１〜５のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｄ）は、第１導電型の前記ＳｉＣバッファ層を形成する工程である、
請求項１〜６のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項８】
前記工程（ｄ）は、ＣＶＤ法により前記ＳｉＣバッファ層を形成する工程である、
請求項１〜７のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項９】
前記工程（ａ）は、４Ｈ−ＳｉＣの前記ＳｉＣ基板を準備する工程である、
請求項１〜８のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【請求項１０】
（ｆ）前記工程（ａ）と（ｂ）の間、又は前記工程（ｂ）と（ｃ）の間に、前記ＳｉＣ基板の表面を化学機械研磨により平坦化処理する工程をさらに備える、
請求項１〜９のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法に関し、特に、エピタキシャル層中の積層欠陥を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（ＳｉＣ）は、珪素（Ｓｉ）に比べてバンドギャップが大きく、また絶縁破壊電界強度、飽和電子速度および熱伝導度などの物性値が優れており、半導体パワーデバイス材料として優れた性質を有する。特に、このＳｉＣを用いたパワーデバイスでは電力損失の大幅な低減・小型化等が可能となり、電源電力変換時の省エネルギー化が実現できるため、電気自動車の高性能化、太陽電池システム等の高機能化等、低炭素社会実現の上で、キーデバイスとなる可能性を有している。
【０００３】
ＳｉＣパワーデバイスを製造するにあたって、予めＣＶＤ法（熱化学気相堆積法）等によりＳｉＣ基板上に半導体デバイスの活性領域をエピタキシャル成長により形成することが必須である。ここで活性領域とは、結晶中におけるキャリア密度及び膜厚が精密に制御された上で作りこまれている成長方向軸を含む断面領域を指す。基板に加えてこのようなエピタキシャル成長層が必要とされる理由は、デバイスの設計仕様によりキャリア濃度及び膜厚がほぼ規定されるためであり、また、通常、基板のキャリア濃度より一層高精度の制御性が求められるためである。
【０００４】
ＳｉＣ基板上にエピタキシャル成長層を形成したウエハを、以下、エピタキシャルウエハと称する。ＳｉＣデバイスはエピタキシャルウエハに対して様々な加工を施して作製されるため、一枚のウエハから所望の特性を有するデバイスが作製される個数の割合、つまり、いわゆる素子歩留りは、エピタキシャル成長層の電気的特性の均一性に強く依存している。すなわち、エピタキシャルウエハ面内において、他の領域よりも絶縁破壊電界が小さかったり、一定の電圧を印加した際に相対的に大きな電流が流れたりする局所的な領域が存在すれば、当該領域を含むデバイスの電気的特性は劣ったものとなる。例えば耐電圧特性が悪く、相対的に小さな印加電圧においても、いわゆるリーク電流が流れる不具合が生じる。言い換えれば、素子歩留りを第一義的に規定する要素はエピタキシャルウエハの結晶学的な均一性である。かかる均一性を阻害する要因として、エピタキシャル成長時の不具合により発生する積層欠陥の存在が知られている。
【０００５】
上述の積層欠陥と呼ばれる結晶欠陥の特徴は、結晶における原子配列の周期性が結晶成長方向に沿って局所的に不完全となっている点である。ＳｉＣのエピタキシャル成長によって生じる積層欠陥はエピタキシャル成長層内部に存在しており、デバイスに致命的な不具合を生じさせるデバイスキラー欠陥として知られている。
【０００６】
ＳｉＣ結晶には、ポリタイプと呼ばれる特有の周期性が存在する。すなわち、化学量論的組成がＳｉとＣとで一対一であり、かつ、結晶格子が六方最密充填構造であっても、本構造におけるｃ軸に沿って原子配列に別種の周期性が存在する。この原子スケールでの周期及び結晶格子の対称性によって、ＳｉＣの物性は規定される。現在デバイス応用の観点から最も注目を集めているＳｉＣ結晶は、４Ｈ−ＳｉＣと呼ばれるタイプである。同じ結晶型をエピタキシャル成長させるために、炭化珪素バルク基板の表面は、結晶のある面方位から傾斜させた面に設定され、一般的には（０００１）面から例えば＜１１−２０＞方向に８°または４°傾斜させた表面を持つように加工される。
【０００７】
このような炭化珪素バルク基板や炭化エピタキシャル成長層の結晶性を改善させる方法が、従来幾つか提案されている。特許文献１では、ＳｉＣ基板とその上のｎ型ＳｉＣ活性層（エピタキシャル層）の間に、両者の中間の不純物濃度を有するｎ型バッファ層（エピタキシャル層）を形成することにより、ＳｉＣ基板とエピタキシャル層の界面において不純物濃度の差に起因する歪みを抑制し、エピタキシャル成長層表面の平坦性の改善を図っている。
【０００８】
また、特許文献２では、下地基板と下地基板よりも不純物濃度の低いドリフト層を有するＳｉＣ基板において、両者の間にドリフト層よりも不純物濃度の低いバッファ層を形成することにより、基底面転位密度の低減を図っている。
【０００９】
また、特許文献３では、エピタキシャル成長層の結晶品質を向上させるため、濃度Ｃでドーピングしたｎ型ＳｉＣ基板と、基板よりも小さい濃度でドーピングしたｎ型ＳｉＣエピタキシャル成長層との間に多層構造のバッファ層を形成することを提案している。バッファ層は同じ厚さの層を２層以上積層した多層構造で形成され、多層構造の層数をＮとすると、エピタキシャル層側からＫ番目の層のドーピング濃度はＣ・Ｋ／（Ｎ＋１）で規定される。
【００１０】
また、非特許文献１には、炭化珪素の結晶において不純物濃度に依存して結晶の格子定数が変動することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０６６７２２号公報
【特許文献２】特開２００９−０８８２２３号
【特許文献３】ＷＯ２０１１−０８３５５２
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】H. Jacobson et al, Doping-induced strain in N-doped 4H-SiC crystals, APPLIED PHYSICS LETTERS, MAY 2003, VOLUME 82,pp3689-3691.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１，３に記載された発明によれば、ＳｉＣ基板の不純物濃度の面内分布を考慮していないため、格子不整合を起因とする歪みを効果的に緩和し、積層欠陥を低減させることが困難であった。
【００１４】
また、特許文献２に記載された発明によれば、ドリフト層とＳｉＣ下地基板の格子不整合が顕著になってしまい、積層欠陥を低減させることが困難であった。
【００１５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ＳｉＣエピタキシャル層における積層欠陥を低減するＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法は、（ａ）第１導電型のＳｉＣ基板を準備する工程と、（ｂ）ＳｉＣ基板の表面の複数個所の不純物濃度を測定する工程と、（ｃ）工程（ｂ）の測定結果から、所定の演算処理によりＳｉＣ基板の不純物濃度の代表値を代表不純物濃度として求める工程と、（ｄ）ＳｉＣ基板上に、ＳｉＣ基板との界面の不純物濃度が代表不純物濃度以下で、かつ代表不純物濃度との差異が所定値未満であるＳｉＣバッファ層をエピタキシャル成長により形成する工程と、（ｅ）ＳｉＣバッファ層上にＳｉＣドリフト層をエピタキシャル成長により形成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法は、（ａ）第１導電型のＳｉＣ基板を準備する工程と、（ｂ）ＳｉＣ基板の表面の複数個所の不純物濃度を測定する工程と、（ｃ）工程（ｂ）の測定結果から、所定の演算処理によりＳｉＣ基板の不純物濃度の代表値を代表不純物濃度として求める工程と、（ｄ）ＳｉＣ基板上に、ＳｉＣ基板との界面の不純物濃度が代表不純物濃度以下で、かつ代表不純物濃度との差異が所定値未満であるＳｉＣバッファ層をエピタキシャル成長により形成する工程と、（ｅ）バッファ層上にＳｉＣドリフト層をエピタキシャル成長により形成する工程と、を備える。ＳｉＣ基板の不純物濃度の面内分布を考慮することにより、ＳｉＣバッファ層の不純物濃度を適切に設定することができるので、ＳｉＣバッファ層及びＳｉＣドリフト層における積層欠陥が抑制され、ＳｉＣエピタキシャルウエハの歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＳｉＣエピタキシャルウエハの構造を示す断面図である。
【図２】ＳｉＣ基板面内の不純物濃度分布を示す図である。
【図３】不純物濃度分布の測定箇所を示すＳｉＣ基板の平面図である。
【図４】バッファ層の不純物濃度と積層欠陥密度との関係を示す図である。
【図５】エピタキシャルウエハの製造方法を示すフローチャートである。
【図６】エピタキシャルウエハの構造と各層の不純物濃度を示す図である。
【図７】エピタキシャルウエハの変形例の構造と各層の不純物濃度を示す図である。
【図８】エピタキシャルウエハの変形例の構造と各層の不純物濃度を示す図である。
【図９】エピタキシャルウエハの変形例の構造と各層の不純物濃度を示す図である。
【図１０】エピタキシャルウエハの変形例の構造と各層の不純物濃度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本願発明者が、デバイスに悪影響を与える積層欠陥の発生原因に関して鋭意研究を行った結果、ＳｉＣ基板とＳｉＣエピタキシャル成長層の不純物濃度の差が大きくなるほど、積層欠陥密度が高密度化することを明らかにした。ここで積層欠陥密度とは、積層欠陥の個数を有効基板面積（基板全体から端３ｍｍを除いた領域の面積）で割ったものをいう。
【００２０】
さらに、非特許文献１では、ＳｉＣ結晶の不純物濃度と格子定数には依存性があり、不純物濃度が低くなるほど格子定数は大きくなると報告されている。したがって、積層欠陥の本質的な発生原因は、ＳｉＣ基板とＳｉＣエピタキシャル成長層との格子不整合によって発生する歪みを起因とする応力であると考えられる。そのため、今後、ＳｉＣ基板が６インチ、８インチと大口径化していくに従って、基板面内の応力に起因する電流リーク欠陥の高密度化は重大な問題となっていく恐れがある。
【００２１】
＜Ａ．実施の形態１＞
図１は、実施の形態１のＳｉＣエピタキシャルウエハの構造を示す断面図である。ＳｉＣエピタキシャルウエハは、ＳｉＣ基板１と、ＳｉＣ基板１のＳｉ面またはＣ面上にエピタキシャル成長で形成されたＳｉＣバッファ層２と、ＳｉＣバッファ層２上にエピタキシャル成長で形成されたＳｉＣドリフト層３を備えている。
【００２２】
ＳｉＣ基板１は、例えば、昇華法によって成長したインゴットをスライスし、鏡面研磨することによって作製されるが、インゴットを成長する際に不純物濃度を制御することが困難であるため、基板面内で不純物濃度が大きな分布を持ってしまうことが、一般的な問題として知られている。図２は、Ｈｇプローブを用いた容量―電圧特性から求めたＳｉＣ基板１の不純物濃度のＸ軸に沿った分布の典型的な例を示している。ここから、ＳｉＣ基板１の高濃度領域と低濃度領域で不純物濃度が明らかに異なっていることが分かる。また、数多くのＳｉＣ基板１の不純物濃度の面内分布を調査した結果、基板ごとに高濃度領域の位置や範囲が様々に変化することも分かった。
【００２３】
そのため、ＳｉＣ基板１の不純物濃度分布に対応し、効率的にＳｉＣ基板との界面の格子不整合を緩和できるＳｉＣバッファ層２の不純物濃度を決定することは非常に困難であった。そこで、本発明者らの更なる鋭意研究の結果、ＳｉＣ基板１の不純物濃度高濃度領域の変化に対応したＳｉＣバッファ層２の不純物濃度の決定方法を編み出した。
【００２４】
＜Ａ−１．バッファ層の不純物濃度の決定方法＞
本実施の形態のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法では、ＳｉＣ基板１の面内不純物濃度分布を考慮するため、ＳｉＣ基板１の代表不純物濃度Ｎｒｅｐを求め、代表不純物濃度ＮｒｅｐからＳｉＣバッファ層２の不純物濃度Ｎｂｕｆを決定する。
【００２５】
ＳｉＣ基板１の代表不純物濃度Ｎｒｅｐの算出方法について説明する。まず、図３に示すＳｉＣ基板１の表面の格子状の点を測定箇所１ｐとし、各測定箇所１ｐに対して容量−電圧測定を実施する。隣接する測定箇所１ｐの間隔は、例えば縦横１ｃｍとする。そして、ＳｉＣ基板１面内の不純物濃度の最高値Ｎｍａｘ、最低値Ｎｍｉｎを明らかにし、最高値Ｎｍａｘの９０％以上の不純物濃度を高濃度領域と規定する。高濃度領域の面積をＡ、ＳｉＣ基板１の面積をＢとすると、ＳｉＣ基板１の代表不純物濃度Ｎｒｅｐは、Ｎｒｅｐ＝（Ａ／Ｂ）×Ｎｍａｘ＋（１−Ａ／Ｂ）×Ｎｍｉｎと求められる。なお、ここでは最高値Ｎｍａｘの９０％以上の不純物濃度を高濃度領域と規定したが、高濃度領域を規定する閾値は、最高値Ｎｍａｘの８０％〜９５％としても良い。
【００２６】
なお、ＳｉＣ基板の特徴として、基板の光学特性と不純物濃度に相関があることが分かっている。したがって、容量−電圧測定に代えて、不純物濃度との相関が既知のＳｉＣ基板１の光学特性を測定することにより、各測定箇所１ｐにおける不純物濃度を求めてもよい。光学特性と不純物濃度の相関を写真解析等によりデータ化しておけば、基板光学特性の測定結果から、ＳｉＣ基板１面内の不純物濃度を容易に求めることができる。
【００２７】
図４は、エピタキシャル層に発生する積層欠陥とＳｉＣバッファ層２の不純物濃度Ｎｂｕｆとの関係を示している。横軸はＳｉＣ基板１の代表不純物濃度ＮｒｅｐとＳｉＣバッファ層２の不純物濃度Ｎｂｕｆの差であり、縦軸はエピタキシャル層の積層欠陥密度を示している。図４より、積層欠陥密度を０．２個／ｃｍ２未満とするには、（Ｎｒｅｐ−Ｎｂｕｆ）≦４．６×１０１８／ｃｍ３とする必要がある。ただし、（Ｎｒｅｐ−Ｎｂｕｆ）＝０とすると、ＳｉＣ基板１とＳｉＣバッファ層２の間の格子不整合を緩和することができないため、少なくとも（Ｎｒｅｐ＞Ｎｂｕｆ）とする必要がある。したがって、（Ｎｒｅｐ−４．６×１０１８）≦Ｎｂｕｆ＜Ｎｒｅｐを満たすようにＳｉＣバッファ層２の不純物濃度Ｎｂｕｆを設定すれば、積層欠陥密度が極めて低いエピタキシャル成長ウエハが得られる。積層欠陥密度＝０．２個／ｃｍ２であれば、１ｃｍ２の大面積デバイス作製時に８０％と極めて高い歩留まりが得られる。
【００２８】
＜Ａ−２．製造方法＞
上記に説明したバッファ層の不純物濃度Ｎｂｕｆを用いたＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
【００２９】
まず、ＳｉＣ基板１を準備する（ステップＳ１）。ＳｉＣ基板１は、不純物濃度が平均で１×１０１８ｃｍ−３以上、１×１０２０ｃｍ−３以下で窒素がドーピングされた４Ｈ−ＳｉＣのｎ型基板である。基板厚みは３００μｍ以上４００μｍ未満であり、（０００１）面からの傾斜角を有している。
【００３０】
次に、機械研磨、及び酸性又はアルカリ性を示す薬液を用いた化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）によりＳｉＣ基板１に平坦化処理を行う（ステップＳ２）。
【００３１】
その後、ＳｉＣ基板１表面の複数の測定箇所１ｐにおいて容量−電圧測定を行う。ＳｉＣ基板１面内の不純物濃度の最高値Ｎｍａｘ、最低値Ｎｍｉｎを明らかにし、不純物濃度が最高値Ｎｍａｘの９０％以上である領域を高濃度領域と規定する。高濃度領域の面積ＡとＳｉＣ基板全体の面積Ｂから、ＳｉＣ基板１の代表不純物濃度Ｎｒｅｐ＝（Ａ／Ｂ）×Ｎｍａｘ＋（１−Ａ／Ｂ）×Ｎｍｉｎを求める。なお、基板平坦化処理（ステップＳ１）は、代表不純物濃度Ｎｒｅｐの算出工程（ステップＳ３）の後に行ってもよい。また、各測定箇所１ｐの不純物濃度の測定（ステップＳ２）は、ＳｉＣ基板１のＳｉ面、Ｃ面のどちらに対して実施してもよい。
【００３２】
ＳｉＣ基板１の代表不純物濃度を求めたら、次に王水洗浄を行う（ステップＳ４）。硝酸と塩酸の混合溶液（１：３）中に３０分間程度浸すことにより、ＳｉＣ基板１の表面に付着した水銀等の金属を除去する。
【００３３】
さらに、ＳｉＣ基板１に対してＲＣＡ洗浄、すなわち、フッ酸と純水の混合液による洗浄を実施する（ステップＳ５）。
【００３４】
洗浄を行った後、ＳｉＣ基板１をＣＶＤ装置の反応炉内に設置し、所望の加熱温度まで昇温した後、キャリアガス及びＳｉＣ基板表面のクリーニングガスとして水素を、材料ガスとしてモノシラン及びプロパンを、ドーパントガスとして窒素をそれぞれ導入し、ＳｉＣエピタキシャル層（ＳｉＣバッファ層２、ＳｉＣドリフト層３）を形成する（ステップＳ６）。
【００３５】
以上の工程により形成されたＳｉＣエピタキシャルウエハの構造と不純物濃度は、図６に示す通りである。ＳｉＣドリフト層３の膜厚と濃度は、作製するデバイスの種類により決定される。ＳｉＣバッファ層２の不純物濃度Ｎｂｕｆは、ＳｉＣ基板１とＳｉＣドリフト層３の中間の値を有しており、（Ｎｒｅｐ−４．６×１０１８≦Ｎｂｕｆ＜Ｎｒｅｐ）の関係にある。
【００３６】
以上の工程により、デバイスキラー欠陥である積層欠陥が極めて低密度なＳｉＣエピタキシャル成長ウエハが作製される。
【００３７】
＜Ａ−３．変形例＞
図６では、ＳｉＣバッファ層２の不純物濃度が厚さ方向に一定であることを示している。しかし、図７に示すように、ＳｉＣ基板１との界面における不純物濃度からＳｉＣドリフト層３の不純物濃度まで、ＳｉＣドリフト層３に近づくにつれて徐々に、あるいは階段状に小さくしても良い。これにより、更なる積層欠陥密度の低減が可能である。
【００３８】
なお、ステップＳ６におけるエピタキシャル成長の条件を適宜設定することにより、不純物濃度の所望のプロフィールが得ることが可能である。
【００３９】
また、図７では１層のＳｉＣバッファ層２を示しているが、図８に示すように多層構造のＳｉＣバッファ層であってもよい。ＳｉＣ基板１の代表不純物濃度Ｎｒｅｐが、例えば９．２×１０１８／ｃｍ３以上と高濃度である場合、一層のＳｉＣバッファ層２では、ＳｉＣバッファ層２とＳｉＣドリフト層３の不純物濃度の差が大きくなってしまうため、ＳｉＣバッファ層２とＳｉＣドリフト層３の界面における格子不整合を緩和しきれない。そのため、ＳｉＣバッファ層２ａ、２ｂの２層構造とし、２回に分けて不純物濃度を減らすことにより、ＳｉＣバッファ層２ｂとＳｉＣドリフト層３の不純物濃度の差を小さくし、ＳｉＣドリフト層３における積層欠陥密度を低減することが可能である。この場合、上層のＳｉＣバッファ層２ｂは、下層のＳｉＣバッファ層２ａと同一の導電型であり、ＳｉＣバッファ層２ａより低キャリア濃度である。
【００４０】
また、上層のＳｉＣバッファ層２ｂの不純物濃度分布は、図７のＳｉＣバッファ層２のように、ＳｉＣドリフト層３側に連れて徐々に小さくなるようにしたり、あるいは階段状に小さくしても良い（図９）。
【００４１】
また、ＳｉＣバッファ層も２層構造に限らず、任意の層数の多層構造で形成しても良い。図１０には、ＳｉＣバッファ層をＳｉＣ基板１側から順に、ＳｉＣバッファ層２ａ、２ｂ、２ｃの３層構造で構成する例を示している。図１０に示すように、最上層のＳｉＣバッファ層２ｃの不純物濃度分布は、ＳｉＣドリフト層３側に連れて徐々に小さくなるようにしたり、あるいは階段状に小さくしても良い。
【００４２】
＜Ａ−４．効果＞
実施の形態１のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法は、（ａ）第１導電型のＳｉＣ基板１を準備する工程と、（ｂ）ＳｉＣ基板１の表面の複数個所の不純物濃度を測定する工程と、（ｃ）工程（ｂ）の測定結果から、ＳｉＣ基板１の不純物濃度の代表値を代表不純物濃度として求める工程と、（ｄ）ＳｉＣ基板１上に、ＳｉＣ基板１との界面の不純物濃度が代表不純物濃度以下で、かつ代表不純物濃度との差異が所定値未満であるＳｉＣバッファ層２（２ａ，２ｂ，２ｃ）をエピタキシャル成長（例えばＣＶＤ）により形成する工程と、（ｅ）ＳｉＣバッファ層２（２ｂ、２ｃ）上にＳｉＣドリフト層３をエピタキシャル成長により形成する工程と、を備える。ＳｉＣバッファ層２は第１導電型である。以上のようにＳｉＣ基板１の不純物濃度の面内分布を考慮することにより、ＳｉＣバッファ層２（２ａ）の不純物濃度を適切に設定することができるので、ＳｉＣバッファ層２（２ａ，２ｂ，２ｃ）及びＳｉＣドリフト層３における積層欠陥が抑制され、ＳｉＣエピタキシャルウエハの歩留まりが向上する。
【００４３】
また、前記工程（ｃ）は、（ｃ１）ＳｉＣ基板１の表面の複数個所のうち、不純物濃度が最大値の９０％以上の領域を高濃度領域とし、当該高濃度領域の面積を測定する工程と、（ｃ２）高濃度領域のＳｉＣ基板１に対する面積比を不純物濃度の最大値に乗算した値と、高濃度領域以外の領域のＳｉＣ基板１に対する面積比を不純物濃度の最小値に乗算した値とを加算して得られた値を代表不純物濃度とする工程と、を備える。以上のようにＳｉＣ基板１の不純物濃度の面内分布を考慮することにより、ＳｉＣバッファ層２（２ａ）の不純物濃度を適切に設定することができるので、ＳｉＣバッファ層２（２ａ，２ｂ，２ｃ）及びＳｉＣドリフト層３における積層欠陥が抑制され、ＳｉＣエピタキシャルウエハの歩留まりが向上する。
【００４４】
また、工程（ｂ）では、ＳｉＣ基板１の表面の複数個所の容量−電圧特性から不純物濃度を測定することが可能である。
【００４５】
あるいは、工程（ｂ）では、ＳｉＣ基板１の不純物濃度との対応関係が既知であるＳｉＣ基板１の光学特性を測定し、前記対応関係に基づき、ＳｉＣ基板１の光学特性の測定結果から不純物濃度を算出しても良い。
【００４６】
また、工程（ｄ）では、ＳｉＣバッファ層２（２ａ，２ｂ，２ｃ）の不純物濃度が、ＳｉＣ基板１との界面から離れるにつれて徐々に若しくは階段状に、又はこれらの組み合わせで小さくなるように、ＳｉＣバッファ層２（２ａ，２ｂ，２ｃ）を形成する。これにより、更なる積層欠陥密度の低減が可能である。
【００４７】
また、工程（ａ）で準備するＳｉＣ基板１は、工程（ｃ）で求める代表不純物濃度は、１×１０１８ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下となるものである。また、４Ｈ−ＳｉＣのＳｉＣ基板１を用いる。このようなＳｉＣ基板１に対して、ＳｉＣバッファ層２（２ａ）の不純物濃度を適切に設定することにより、ＳｉＣバッファ層２（２ａ，２ｂ，２ｃ）及びＳｉＣドリフト層３における積層欠陥が抑制され、ＳｉＣエピタキシャルウエハの歩留まりが向上する。
【００４８】
また、本実施の形態のＳｉＣエピタキシャルウエハの製造方法は、（ｆ）工程（ａ）と（ｂ）の間、又は工程（ｂ）と（ｃ）の間に、ＳｉＣ基板１の表面を化学機械研磨により平坦化処理する工程を備えるので、平坦化処理した表面からエピタキシャル成長することで、精度良くエピタキシャル成長させることが可能である。
【００４９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ＳｉＣ基板、１ｐ  測定箇所、２，２ａ，２ｂ，２ｃ  バッファ層、３  ドリフト層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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