(57)【要約】【課題】バルク炭化ケイ素単結晶の利用率の向上と素子特性の向上、さらに劈開性の向上を図ることができる炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法及びその製造方法により得られた炭化ケイ素単結晶ウェハを提供する。【解決手段】α型炭化ケイ素単結晶の（０００１）ｃ面から２度未満のオフ角、〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満のオフ方向で切り出した基板上にエピタキシャル成長させた、ウェハ表面に露出した略三角形状の積層欠陥数がウェハ全面で４個／ｃｍ２未満であることを特徴とする炭化ケイ素単結晶ウェハ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
α型炭化ケイ素単結晶の（０００１）ｃ面から２度未満のオフ角、〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満のオフ方向で切り出した基板上にエピタキシャル成長させた、ウェハ表面に露出した略三角形状の積層欠陥数がウェハ全面で４個／ｃｍ２未満であることを特徴とする炭化ケイ素単結晶ウェハ。
【請求項２】
溶融アルカリエッチング処理後に認められる略三角形状の積層欠陥数がウェハ全面で４個／ｃｍ２未満であることを特徴とする請求項１記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。
【請求項３】
ウェハ表面の全面で表面粗さが２ｎｍ以下であり、かつ平坦であることを特徴とする請求項１又は２に記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。
【請求項４】
前記オフ角は、０．１〜１度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。
【請求項５】
前記オフ方向は、〈１１−２０〉方向からのずれが０〜５度であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。
【請求項６】
α型炭化ケイ素単結晶の（０００１）ｃ面から２度未満のオフ角、〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満のオフ方向でウェハを切り出す工程と、
前記ウェハを反応容器内に配置する工程と、
前記反応容器内にケイ素源ガスと炭素源ガスを供給する工程と、
前記ケイ素源ガスと前記炭素源ガスとを反応させて、前記ウェハ上にα型（六方晶）炭化ケイ素単結晶をエピタキシャル成長させる工程と、
を備えることを特徴とする炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。
【請求項７】
前記オフ角は、０．１〜１度であることを特徴とする請求項６に記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。
【請求項８】
前記オフ方向は、〈１１−２０〉方向からのずれが０〜５度であることを特徴とする請求項６又は７に記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。
【請求項９】
前記炭化ケイ素単結晶から切り出したウェハ表面が加工損傷を含まないようにエピタキシャル成長前に表面処理を行うことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。
【請求項１０】
前記炭素源ガス（Ｃ）と前記ケイ素源ガス（Ｓｉ）の供給比（Ｃ/Ｓｉ）は、１．５以下であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。
【請求項１１】
１５５０〜１７００℃において、前記炭素源ガスと前記ケイ素源ガスとを反応させることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス、光学デバイス等として特に好適な炭化ケイ素単結晶ウェハ並びに上記炭化ケイ素単結晶ウェハを効率よく製造し得る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化ケイ素は、ケイ素に比し、バンドギャップが大きく、絶縁破壊特性、耐熱性、耐放射線性等に優れることから、小型で高出力の半導体等の電子デバイス材料として、また、光学的特性に優れた他の化合物半導体との接合性に優れることから、光学デバイス材料として注目されてきている。かかる炭化ケイ素の結晶の中でも、炭化ケイ素単結晶は、炭化ケイ素多結晶に比し、ウェハ等のデバイスに応用した際にウェハ内特性の均一性等に特に優れるという利点がある。
【０００３】
炭化ケイ素単結晶ウェハを用いて発光デバイス、電子デバイスなどを作製する場合、通常ウェハに薄膜をエピタキシャル成長させる必要がある。例えばα型炭化ケイ素単結晶ウェハの（０００１）ｃ面上にα型炭化ケイ素をエピタキシャル成長させるには、１７００〜１８００℃以上の高温でＣＶＤ成長が行われている。これは１７００℃より低温で成長を行うと三角ピット欠陥の発生等により成長表面の平坦性が著しく損なわれるからである。しかし、１７００〜１８００℃以上で成長させた場合、ウェハを維持するサセプター等部材の消耗が激しく、また消耗した部材から発生する不純物により、エピタキシャル成長した膜の電気特性が低下する傾向がある。
【０００４】
一方、ウェハの（０００１）ｃ面に対し数度傾いた、いわゆるオフ角を有するウェハを用いると、１５００〜１６００℃でも欠陥のないエピタキシャル成長が可能になる。しかし、オフ角が大きいとバルク単結晶の利用率が低下する。特にウェハが大口径になるほどバルク単結晶の利用率低下が著しい。また、オフ角が大きいと基板の結晶欠陥、特に基底面転位のエピタキシャル成長層への伝播が増加し、成長結晶中の基底面転位密度が大きくなるため、素子特性の低下が問題となる。更にオフ角が大きいと作製された素子を劈開により分離することが困難になる。これはレーザーダイオード等劈開面そのものを利用する光学デバイスにおいては特に重要な問題である。
【０００５】
上記問題を解決する手段としていくつかの技術が提案されているが、バルク炭化ケイ素単結晶の利用率の向上と素子特性の向上の点で改善の余地が残されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許４９１２０６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのため、バルク炭化ケイ素単結晶の利用率の向上と素子特性の向上、さらに劈開性の向上を図ることができる炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法及びその製造方法により得られた炭化ケイ素単結晶ウェハが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の記載事項に関する：
（１）α型炭化ケイ素単結晶の（０００１）ｃ面から２度未満のオフ角、〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満のオフ方向で切り出した基板上にエピタキシャル成長させた、ウェハ表面に露出した略三角形状の積層欠陥数がウェハ全面で４個／ｃｍ２未満であることを特徴とする炭化ケイ素単結晶ウェハ。 
（２）溶融アルカリエッチング処理後に認められる略三角形状の積層欠陥数がウェハ全面で４個／ｃｍ２未満である上記（１）記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。 
（３）ウェハ表面の全面で表面粗さが２ｎｍ以下であり、かつ平坦である上記（１）又は（２）に記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。 
（４）上記オフ角は、０．１〜１度である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。 
（５）上記オフ方向は、〈１１−２０〉方向からのずれが０〜５度である上記（１〜４のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハ。 
（６）α型炭化ケイ素単結晶の（０００１）ｃ面から２度未満のオフ角、〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満のオフ方向でウェハを切り出す工程と、上記ウェハを反応容器内に配置する工程と、上記反応容器内にケイ素源ガスと炭素源ガスを供給する工程と、上記ケイ素源ガスと上記炭素源ガスとを反応させて、上記ウェハ上にα型（六方晶）炭化ケイ素単結晶をエピタキシャル成長させる工程と、を備える炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。 
（７）上記オフ角は、０．１〜１度である上記（６）に記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。 
（８）上記オフ方向は、〈１１−２０〉方向からのずれが０〜５度である上記（６）又は（７）に記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。 
（９）上記炭化ケイ素単結晶から切り出したウェハ表面が加工損傷を含まないようにエピタキシャル成長前に表面処理を行う上記（６）〜（８）のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。 
（１０）上記炭素源ガス（Ｃ）と上記ケイ素源ガス（Ｓｉ）の供給比（Ｃ/Ｓｉ）は、１．５以下である上記（６）〜（９）のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。 
（１１）１５５０〜１７００℃において、上記炭素源ガスと上記ケイ素源ガスとを反応させる上記（６）〜（１０）のいずれかに記載の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バルク炭化ケイ素単結晶の利用率の向上と素子特性の向上、及び劈開性の向上を図ることができる炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法及びその製造方法により得られた炭化ケイ素単結晶ウェハが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に実施の形態を挙げて本発明を説明する。尚、本発明は以下の実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【００１０】
本発明者らは上記課題を改善するべく、基板表面に残留する加工損傷層を完全に除去し、成長時のＣ／Ｓｉ比を通常の１．８〜２．２から１．５以下とし、さらに基板のほぼ全面でオフ角が０．４度以上であるような基板を用いることで、オフ角の小さい（０．４〜１度の）ジャスト基板上でも欠陥がなく極めて平坦な表面のエピタキシャル膜成長が可能になった。さらに成長に用いる基板のオフ方向を〈１１-２０〉から２．５度以内にすることで、オフ角が０．４度より小さい（０．１〜０．４度）場合でも線状バンプの発生がない極めて平坦な表面のエピタキシャル膜成長が可能になることを見出した。
【００１１】
しかしながら、表面の極めて平坦な表面のエピタキシャル成長については得られたものの、表面を溶融アルカリでエッチングすることにより、従来から問題とされてきた三角ピット（三角形の窪み）やバンプとは異なる、図３に示すような略三角形状の積層欠陥が、表面から数μｍの深さに発生していることを見出した。ここで、「積層欠陥」とは〈０００１〉ｃ軸方向の積層構造がウェハの他の部分の結晶構造と異なるために、溶融アルカリに対するエッチング速度が異なる領域を指すものとする。かかる領域は、溶融アルカリエッチング処理後に、その存在と形状が微分干渉（ノマルスキー）光学顕微鏡等で容易に確認できるものとなる。そのうち領域の形状が略三角形状、即ち辺の一部あるいは全てが弧状もしくは波状であったり、あるいは多角形状部分とつながったものを含め略三角形状であるものを本明細書及び特許請求の範囲における「溶融アルカリエッチング処理後に認められる略三角形状の積層欠陥」と定義する。
【００１２】
炭化ケイ素の積層欠陥はショットキーダイオードの逆方向リーク電流を増加させるなど、デバイス特性に悪影響を及ぼすことが知られている（例えば、ＳｉＣ素子の基礎と応用、オーム社、２００３年、ｐ．２０３参照）
一方、ここで見出した略三角形状の積層欠陥は（０００１）ｃ面と平行な面上に発生するため、ウェハ表面に占める面積はオフ角が小さい程大きくなる。したがってオフ角が小さくかつ高品質なウェハを提供するには、こうした積層欠陥の発生混入を防ぐことが極めて重要である。
【００１３】
そこで、本発明者らはさらなる検討を加えた結果、基板のオフ方向を〈１１−２０〉から１０度未満にすることで、オフ角が２度より小さい（０．１〜２度）場合でも、略三角形状の積層欠陥を含まないエピタキシャル成長が可能になることを見出し本発明を完成するに至った。
【００１４】
本明細書及び特許請求の範囲において、「オフ方向」とは、図６中ｎで示されるウェハ表面の法線が、〈０００１〉ｃ軸方向から傾斜する方向を指し、ｎを（０００１）ｃ面に投影（射影）したベクトルの向きで示されるものである。図６においてｎのオフ方向は〈１１−２０〉方向に一致している。また、オフ方向が〈１１−２０〉方向からα又はα’度ずれた場合も図６中に示されている。「オフ角」とは、図６中βで示される〈０００１〉ｃ軸方向からｎが傾斜する角度をいう。即ち、（０００１）ｃ面からのオフ角を指すものである。
【００１５】
炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法の実施形態について説明する：
（イ）まず、バルク状のα型（六方晶）炭化ケイ素単結晶を用意する。
【００１６】
（ロ）用意した炭化ケイ素単結晶から、〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満のオフ方向、（０００１）ｃ面から２度未満のオフ角でウェハを切り出す。オフ方向が〈１１−２０〉方向からのずれが１０度を超えると、略三角形状の積層欠陥が発生するからである。またオフ角が２度を超えるとバルク結晶の利用率低下や素子特性の低下が無視できなくなるからである。上記オフ角は、０〜１度、さらに０．１〜１度であることが好ましい。上記オフ方向の〈１１−２０〉方向からのずれは、０〜５度、さらに０〜２．５度であることが好ましい。次に、基板表面欠陥由来のエピタキシャル成長欠陥発生を防止するために、切り出したウェハに表面処理を行いウェハ表面の加工損傷を取り除く。表面処理方法としては、例えば化学的機械的研磨（ＣＭＰ）、水素エッチング等が挙げられる。
【００１７】
（ハ）次に、上記ウェハを化学気相堆積（ＣＶＤ）装置内に配置する。化学気相堆積装置としては縦型もしくは横型のホットウォールＣＶＤ装置等が挙げられる。
【００１８】
（ニ）そして、反応容器内を反応温度まで加熱した後、ケイ素源ガスと炭素源ガスを供給する。ケイ素源ガスとしては、モノシラン、モノクロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン等が挙げられるが、反応性が高く腐食性副生成物が発生しない点でモノシランガスを用いることが好ましい。炭素源ガスとしては、アセチレン、エチレン、エタン、プロパン等が挙げられるが、炭素源として高効率である点でプロパンガスを用いることが好ましい。また、キャリアガスとしては水素（Ｈ２）ガスを用いることが好ましい。炭素源ガス中の炭素（Ｃ）と、ケイ素源ガス中のケイ素（Ｓｉ）の供給比（Ｃ／Ｓｉ）は、１．５以下、好ましくは０．５〜１．４とする。Ｃ／Ｓｉが０．５未満となると気相中でケイ素が析出して良好なエピタキシャル成長が困難になり、１．４を超えると基板表面の僅かな結晶欠陥から目視できるマクロな三角ピット欠陥等が容易に発生するようになるからである。なお、成長初期に上記Ｃ／Ｓｉで成長を行い、その後上記Ｃ／Ｓｉと異なる条件で異なる層を引き続き成長する等が可能なことはいうまでもない。また、昇温や降温の途中に基板表面のエッチングを行ったり、あるいはエッチングを抑える目的で適当なガスを導入する等が好適に行われる。また、成長中に目的の電気特性が得られるように適量の不純物を含むガスを混入することも可能である。
【００１９】
（ホ）ケイ素源ガスと炭素源ガスとを反応させて、ウェハ上に炭化ケイ素単結晶をエピタキシャル成長させる。例えば、ウェハを回転させながら水素ガスを流し、圧力を０〜２００ｍｂａｒに保ったまま昇温することが好ましい。そして、基板のエッチングを抑える目的で、１３００〜１４００℃を超えたところで適量のプロパンガスを導入する。さらに、１５５０〜１７００℃まで昇温し、かかる温度に維持し、目的の成長速度等に好適な減圧状態で上記Ｃ／Ｓｉとなる適量のシランガスとプロパンガスを導入して目的の膜厚が得られるのに必要な時間エピタキシャル成長を行う。
【００２０】
以上のようにして、炭化ケイ素単結晶ウェハが製造される。 
〈０００１〉ｃ軸に垂直な基板を用いた炭化ケイ素単結晶のエピタキシャル成長では、ケイ素面を用いたエピタキシャル成長の方が一般に炭素面でのエピタキシャル成長よりも広い範囲で不純物量の制御が容易である。そのため、ケイ素面でのエピタキシャル成長膜の方が炭素面に比較してより広い範囲で電気特性の制御が可能である。一方、ケイ素面では一般的に炭素面に比較して表面ステップのバンチングが生じやすい。つまり、平坦なエピタキシャル成長面を得ることは一般に炭素面よりも困難とされている。しかしながら、本発明の実施形態にかかる製造方法によれば、ケイ素面及び炭素面のいずれかに依存せずに極めて平坦なエピタキシャル成長面を得ることができる。
【００２１】
本実施形態にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハの製造方法によれば、大口径のウェハ、例えばウェハの直径が５０ｍｍ以上の炭化ケイ素単結晶ウェハの製造に際しても、略三角形状の積層欠陥を含まないエピタキシャル成長が可能である。即ち、ウェハの直径が５０ｍｍ以上の炭化ケイ素単結晶ウェハが提供される。さらに、α型炭化ケイ素単結晶が４Ｈ，６Ｈのいずれであっても、上記と同様にして炭化ケイ素単結晶ウェハを製造することができる。
【００２２】
（実施形態の変形例）
バルク結晶の利用率の向上と、基板欠陥の伝播を軽減する観点からは、オフ角を０．１〜１度で出来るだけ小さくしたウェハを炭化ケイ素単結晶から切り出すことが好ましい。また、ウェハ面内でオフ角が分布を持つ場合、炭化ケイ素単結晶から切り出したウェハの全面積の８０％以上でオフ角が０．１度以上となるように、炭化ケイ素単結晶からウェハを切り出すことが好ましい。具体的には、ウェハの全面で一定のオフ角とすることが困難な場合、ウェハの中心から周辺に向けて略同心円状にオフ角を０度から増加させ、オフ角が０．１度未満の面積をウェハ中心付近（全体の面積の２０％以下）の狭い領域に限定すると都合がよい。またはウェハの一端部から中心に向けて略同心円状にオフ角を０度から増加させ、オフ角が０．１度未満の面積をウェハの一端部付近（全体の面積の２０％以下）の狭い領域に限定することも同様に都合がよい。
【００２３】
(炭化ケイ素単結晶ウェハ)
炭化ケイ素単結晶ウェハの実施形態としては、α型炭化ケイ素単結晶の（０００１）ｃ面から２度未満のオフ角、〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満のオフ方向で切り出した基板上にエピタキシャル成長させた、ウェハ表面に露出した略三角形状の積層欠陥数がウェハ全面で４個／ｃｍ２未満である炭化ケイ素単結晶ウェハが提供される。かかる炭化ケイ素単結晶ウェハは、好ましくはウェハ表面に露出した略三角形状の積層欠陥数が１個／ｃｍ２未満であり、さらに好ましくはウェハ表面に露出した略三角形状の積層欠陥数がウェハ表面に存在しない。また溶融アルカリエッチング処理後に認められる積層欠陥数は、ウェハ全面で４個／ｃｍ２未満であり、好ましくは１個／ｃｍ２未満であり、さらに好ましくは同積層欠陥が同エッチング処理を経ても膜中に認められない。
【００２４】
微分干渉（ノマルスキー）光学顕微鏡により炭化ケイ素単結晶ウェハの表面観察を行うと、オフ角が極めて小さいにも関わらず従来報告されているようなマクロな三角ピットや多型の混入等の表面欠陥は全く見られない。さらに上記炭化ケイ素単結晶ウェハは、オフ方向が〈１１−２０〉方向からのずれが１０度未満、オフ角が（０００１）ｃ面から２度未満の領域において、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による表面の凹凸（表面粗さ）が２ｎｍを超えず極めて平坦である。また、オフ方向が〈１１−２０〉方向からのずれが１０度を超えた場合に発生するような略三角形状の積層欠陥が、ウェハ表面でも、エピタキシャル成長結晶中を溶融アルカリエッチングで調べても、４個／ｃｍ２未満と極めて少ない。さらに、基板からエピタキシャル成長結晶に引き継がれる基底面転位の数も１０／ｃｍ２未満と極めて少ない。そのため、高品質な素子の製造が可能となる。なお、表面粗さについては光学的測定のように検出領域もしくは測定スポット径が大きいと粗さが平均化され小さく見積もられる。また測定領域が狭いほど一般的には粗さの最大値（最大高さ：Ｒｙ）は小さくなる。そこで、本明細書において「表面粗さ」とはＡＦＭにより１μｍ角以上の測定領域で求められたＲｙとし、Ｒｙが十分小さく上記のようなマクロな凹凸も見られない表面を平坦な面と定義する。
【００２５】
炭化ケイ素単結晶ウェハを用いた電子デバイスで期待されるものとしてＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）電界効果トランジスタが挙げられる。ＭＯＳ構造のゲート酸化膜（絶縁膜）は通常エピタキシャル成長膜を熱酸化することによりエピタキシャル成長膜表面に形成される。したがって、一定膜厚で耐圧が一定の酸化膜を作製するためには、酸化前のエピタキシャル成長膜表面は、この酸化膜厚のオーダーに比較して十分に平坦にすることが好ましい。上記ゲート酸化膜の厚みは２０〜６０ｎｍが一般的であることから、酸化膜厚の許容される変動幅が１０％とすると、エピタキシャル成長膜の表面粗さは２〜６ｎｍ程度以下であることが必要となる。この場合、本発明にかかる炭化ケイ素単結晶の表面粗さは上記の通り２ｎｍを超えることがない。そのため、本発明にかかる炭化ケイ素単結晶は電子デバイス、特にＭＯＳ電界効果トランジスタの製造に好適に用いられる。
【００２６】
（用途）
本発明の炭化ケイ素単結晶ウェハは、マクロな三角ピットや多型の混入がなく、表面が平坦で基底面転位も少なく、さらに積層欠陥も少ないため極めて高品質である。そのため、耐高電圧、絶縁破壊特性、耐熱性、耐放射線性等に優れた、電子デバイス、特にパワーデバイスや発光ダイオード等に好適に用いられる。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例及び比較例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明が以下の実施例に限定されるものでないことは言うまでもない。 
（実施例１）
ウェハ：ウェハとしては、基板全体でｃ面とのオフ角が０．５度、オフ方向の〈１１−２０〉方向からのずれが８度である６Ｈウェハ（直径５０．８ｍｍ）を用意し、用意したウェハの炭素面表面を鏡面研磨後、シリカコロイドによる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を８時間行ったものを用いた。 
成長条件：ホットウォールＣＶＤ装置内に上記ウェハを配置した。そして、ウェハを回転させながら水素７０ｓｌｍを流し、圧力を１２０ｍｂａｒに保ったまま昇温した。１４００℃を超えたところでプロパンガス８ｓｃｃｍを導入した。さらに１６５０℃まで昇温し、１６５０℃を維持して、モノシランガス２０ｓｃｃｍを導入して１．５時間エピタキシャル成長を行った。原料ガスの供給比（Ｃ／Ｓｉ）は１．２であった。 
結果：得られたエピタキシャル膜表面を微分干渉（ノマルスキー）光学顕微鏡で観察を行ったところ、ウェハ全体を観察しても略三角形状の積層欠陥の発生は一切見られなかった。またエピタキシャル膜内の積層欠陥部を調べるため、ウェハ全体を、５２５℃で溶融した水酸化カリウム中に５分間浸してエッチングを行った。エッチング後ウェハ全面を改めて微分干渉光学顕微鏡で観察したところ、図１に示すように、直線状の欠陥は一部見られたものの、略三角形状の積層欠陥は全く発生していなかった。また図７に示すように、ウェハ全面で線状バンプのない極めて平坦な表面のエピタキシャル膜が得られた。エピタキシャル層の膜厚は３．６μｍであった。表面粗さを原子間力顕微鏡で測定した結果、２μｍ角範囲で、最大高さ（Ｒｙ）は１．４０ｎｍであった。
【００２８】
（実施例２）
ウェハ：ウェハとしては、基板全体でｃ面とのオフ角が０．６〜１．０度の分布を持ち、オフ方向の〈１１−２０〉方向からのずれが０〜３度の分布を持つ６Ｈウェハ（直径５０．８ｍｍ）を用意し、用意したウェハの炭素面表面を鏡面研磨後、シリカコロイドによる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を８時間行ったものを用いた。 
成長条件：実施例１と同様の条件で３時間エピタキシャル成長を行った。 
結果：実施例１と同様にエッチング前後ともに略三角形状の積層欠陥は見られなかった。また図８に示すように、ウェハ全面で線状バンプのない極めて平坦な表面のエピタキシャル膜が得られた。エピタキシャル層の膜厚は７．１μｍであった。表面粗さを原子間力顕微鏡で測定した結果、２μｍ角範囲で、最大高さ（Ｒｙ）は１．７１ｎｍであった。
【００２９】
（比較例１）
ウェハ：ウェハとしては、基板全体でｃ面とのオフ角が０．６度、オフ方向の〈１１−２０〉方向からのずれが２３度である６Ｈウェハ（直径５０．８ｍｍ）を用意し、用意したウェハの炭素面表面を鏡面研磨後、シリカコロイドによる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を８時間行ったものを用いた。 
成長条件：実施例１と同様の条件で１．５時間エピタキシャル成長を行った。
【００３０】
結果：得られたエピタキシャル膜表面を微分干渉（ノマルスキー）光学顕微鏡で観察を行ったところ、図２に示すように、略三角形状の積層欠陥が、コントラストの不明瞭な像として僅かに認められた。他にも略三角形状の辺の一部と見られる欠陥も認められたが、いずれも辺の部分を除き全体として欠陥がない部分と同程度に平坦なため、像のコントラストは弱く検出は困難であった。そこで、さらにウェハ全体を、５２５℃で溶融した水酸化カリウム中に５分間浸してエッチングを行った。エッチング後ウェハ全面を改めて微分干渉光学顕微鏡で観察したところ、図３に示すように、略三角形状の積層欠陥だけがエッチングされにくい部分として残ることで、エッチング前には認められなかった欠陥部も含めて全ての欠陥が明瞭に識別できるようになった。ウェハ全面で同欠陥発生数の平均密度を求めると５個／ｃｍ２であった。
【００３１】
（比較例２）
ウェハ：ウェハとしては、基板全体でｃ面とのオフ角が０．４度、オフ方向の〈１１−２０〉方向からのずれが１４度である６Ｈウェハ（直径５０．８ｍｍ）を用意し、用意したウェハの炭素面表面を鏡面研磨後、シリカコロイドによる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を８時間行ったものを用いた。 
成長条件：実施例１と同様の条件で１．５時間エピタキシャル成長を行った。
【００３２】
結果：得られたエピタキシャル膜表面を微分干渉（ノマルスキー）光学顕微鏡で観察を行ったところ、略三角形状の積層欠陥が、コントラストの不明瞭な像として僅かに認められた。さらに、ウェハ全体を５２５℃で溶融した水酸化カリウム中に５分間浸してエッチングを行った。エッチング後ウェハ全面を改めて微分干渉光学顕微鏡で観察したところ、図４に示すようにウェハ全面で同欠陥が確認された。同欠陥の平均密度は４個／ｃｍ２であった。図４に示すように、比較例１に比較すると、完全な三角形状の欠陥は少なく、辺が弧状もしくは波状であった。また図５に示すように三角形状部分を含む多角形状であるような不定形状の欠陥が多いという特徴が認められた。
【００３３】
（実施例３，４）
原料ガスの供給比（Ｃ／Ｓｉ）をそれぞれ０．８（実施例３）、１．４（実施例４）にした以外は、実施例１と同様に実験を行った。 
その結果、実施例１と同様の結果が得られ、略三角形状の積層欠陥が溶融アルカリエッチング処理の前後共にみられず、また原子間力顕微鏡による表面粗さも２ｎｍを超えず平坦であった。
【００３４】
（実施例5）
ウェハ：ウェハとしては、基板全体でｃ面とのオフ角が０．６〜１．０度の分布を持ち、オフ方向の〈１１−２０〉方向からのずれが０〜３度の分布を持つ４Ｈウェハ（直径５０．８ｍｍ）を用意し、用意したウェハの炭素面表面を鏡面研磨後、シリカコロイドによる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を８時間行ったものを用いた。 
成長条件：実施例１と同様の条件で３時間エピタキシャル成長を行った。 
結果：実施例１と同様にエッチング前後ともに略三角形状の積層欠陥は見られなかった。また図９に示すように、ウェハ全面で線状バンプのない極めて平坦な表面のエピタキシャル膜が得られた。エピタキシャル層の膜厚は５．６μｍであった。表面粗さを原子間力顕微鏡で測定した結果、２μｍ角範囲で、最大高さ（Ｒｙ）は１．８０ｎｍであった。
【００３５】
（比較例3）
ウェハ：ウェハとしては、基板全体でｃ面とのオフ角が０．６度、オフ方向の〈１１−２０〉方向からのずれが２５度である４Ｈウェハ（直径５０．８ｍｍ）を用意し、用意したウェハの炭素面表面を鏡面研磨後、シリカコロイドによる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を８時間行ったものを用いた。 
成長条件：実施例１と同様の条件で１．５時間エピタキシャル成長を行った。
【００３６】
結果：得られたエピタキシャル膜表面を微分干渉（ノマルスキー）光学顕微鏡で観察を行ったところ、図１０に示すように、略三角形状の積層欠陥が比較的容易に認められた。また図１１に示すように略三角形状の辺の一部が特に明瞭な欠陥も認められた。さらにウェハ全体を、５２５℃で溶融した水酸化カリウム中に５分間浸してエッチングを行った。エッチング後ウェハ全面を改めて微分干渉光学顕微鏡で観察したところ、エッチング前には認められなかった欠陥部も含めて全ての略三角形状の積層欠陥が明瞭に識別できるようになった。ウェハ全面で同欠陥発生数の平均密度を求めると６個／ｃｍ２であった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、実施例１にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【図２】図２は、比較例１にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【図３】図３は、比較例１にかかるエッチング処理後の炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【図４】図４は、比較例２にかかるエッチング処理後の炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である（その１）。
【図５】図５は、比較例２にかかるエッチング処理後の炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である（その２）。
【図６】図６は、六方晶炭化ケイ素単結晶のオフ角とオフ方位を示すための概略図である。
【図７】図７は、実施例１にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【図８】図８は、実施例２にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【図９】図９は、実施例５にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【図１０】図１０は、比較例３にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【図１１】図１１は、比較例３にかかる炭化ケイ素単結晶ウェハ表面の微分干渉光学顕微鏡像を示す図である。
【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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【図１１】
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