(57)【要約】【課題】高い面内均一性で研磨され得る炭化珪素基板を提供する。【解決手段】ベース部３０は、炭化珪素から作られ、かつ主面を有する。少なくとも１つの炭化珪素層１１〜１４は、主面のうち主面の外縁に沿う領域を露出するようにベース部３０の主面上に設けられている。少なくとも１つの保護層２０Ｄは、ベース部３０の主面のうちこの主面の外縁に沿う領域上に設けられている。【選択図】図１
2011146570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素から作られ、かつ主面を有するベース部と、
前記主面のうち前記主面の外縁に沿う領域を露出するように前記ベース部の前記主面上に設けられた少なくとも１つの炭化珪素層と、
前記ベース部の前記主面の前記領域上に設けられた少なくとも１つの保護層とを備える、炭化珪素基板。
【請求項２】
前記少なくとも１つの炭化珪素層は複数の炭化珪素層である、請求項１に記載の炭化珪素基板。
【請求項３】
前記ベース部は、前記少なくとも１つの炭化珪素層の転位密度よりも大きい転位密度を有する、請求項１または２に記載の炭化珪素基板。
【請求項４】
前記ベース部は、前記少なくとも１つの炭化珪素層の不純物濃度よりも大きい不純物濃度を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の炭化珪素基板。
【請求項５】
前記少なくとも１つの保護層は、前記炭化珪素層の厚さを超えない厚さを有する、請求項１〜４のいずれかに記載の炭化珪素基板。
【請求項６】
前記少なくとも１つの保護層は炭化珪素から作られている、請求項１〜５のいずれかに記載の炭化珪素基板。
【請求項７】
前記少なくとも１つの保護層は、前記少なくとも１つの炭化珪素層の転位密度よりも大きい転位密度を有する、請求項６に記載の炭化珪素基板。
【請求項８】
前記少なくとも１つの保護層は、前記炭化珪素層に面する位置における厚さに比して小さい厚さを有する部分を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の炭化珪素基板。
【請求項９】
前記少なくとも１つの保護層は前記主面上において前記炭化珪素層を取り囲む、請求項１〜８のいずれかに記載の炭化珪素基板。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの保護層は、環状の形状を有する保護層を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の炭化珪素基板。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの保護層は、前記少なくとも１つの保護層の各々と前記ベース部との間に空洞が形成されるように前記ベース部上に設けられている、請求項１〜１０のいずれかに記載の炭化珪素基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化珪素基板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ＳｉＣ（炭化珪素）基板の採用が進められつつある。ＳｉＣは、より一般的に用いられているＳｉ（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ＳｉＣ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ＳｉＣ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】
ＳｉＣ単結晶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、このため大型の単結晶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ＳｉＣ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ＳｉＣ単結晶基板は、通常、積層欠陥の生じにくい（０００１）面成長で得られたＳｉＣ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単結晶基板は、成長面に対して非平行に切り出されることになる。このため単結晶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、ＳｉＣ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】
このように困難をともなうＳｉＣ単結晶基板の大型化に代わって、ベース部と、この上に接合された複数の小さな単結晶炭化珪素層とを含む炭化珪素基板を用いることが考えられる。この炭化珪素基板は、単結晶炭化珪素層の数を増やすことで、必要に応じて大型化することができる。
【０００８】
上記のように、ベース部上に炭化珪素層が接合される場合、炭化珪素層の形状をベース部の形状に精密に適合させない限り、ベース部の外縁に沿う領域において炭化珪素層に覆われない部分が形成される。この部分と、ベース部のうち炭化珪素層が接合された部分との間には段差が形成される。このような段差が存在すると、化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）などの研磨の際にこの段差部分において炭化珪素層が過剰に研磨されてしまう。この結果、研磨の面内均一性が低くなってしまう。
【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、高い面内均一性で研磨され得る炭化珪素基板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は、ベース部と、少なくとも１つの炭化珪素層と、少なくとも１つの保護層とを有する。ベース部は、炭化珪素から作られ、かつ主面を有する。少なくとも１つの炭化珪素層は、主面のうち主面の外縁に沿う領域を露出するようにベース部の主面上に設けられている。少なくとも１つの保護層は、ベース部の主面のうちこの主面の外縁に沿う領域上に設けられている。
【００１１】
本発明によれば、ベース部の外縁に沿う領域上に設けられた保護層によって、ベース部の外縁に沿う領域と、炭化珪素層との間の段差が緩和される。これにより炭化珪素層の表面のうちベース部の外縁に近い部分が過剰に研磨されることを抑制することができる。
【００１２】
好ましくは少なくとも１つの炭化珪素層は複数の炭化珪素層である。これにより１つの炭化珪素層のみが用いられる場合に比して、炭化珪素基板の面積を大きくすることができる。
【００１３】
好ましくはベース部は、少なくとも１つの炭化珪素層の転位密度よりも大きい転位密度を有する。これによりベース部をより容易に作ることができる。
【００１４】
好ましくはベース部は、少なくとも１つの炭化珪素層の不純物濃度よりも大きい不純物濃度を有する。これにより炭化珪素基板の導電性を高めることができる。
【００１５】
好ましくは少なくとも１つの保護層は、炭化珪素層の厚さを超えない厚さを有する。これにより保護層によって炭化珪素層の研磨が妨げられることが防止される。
【００１６】
好ましくは少なくとも１つの保護層は炭化珪素から作られている。これにより保護層の物性と、炭化珪素層の物性とを近づけることができる。
【００１７】
好ましくは少なくとも１つの保護層は、少なくとも１つの炭化珪素層の転位密度よりも大きい転位密度を有する。これにより保護層をより容易に作ることができる。
【００１８】
好ましくは少なくとも１つの保護層は、炭化珪素層に面する位置における厚さに比して小さい厚さを有する部分を含む。これにより炭化珪素層を研磨する部材の変形が急峻になることが防止されるので、研磨の面内均一性を高めることができる。
【００１９】
好ましくは、少なくとも１つの保護層は主面上において炭化珪素層を取り囲んでいる。これにより炭化珪素層の表面のうちベース部の外縁に近い部分の全体において、過剰な研磨を抑制することができる。
【００２０】
好ましくは、少なくとも１つの保護層は、環状の形状を有する保護層を含む。これにより炭化珪素層の表面のうちベース部の外縁に近い部分の全体における過剰な研磨を、この１つの保護層によって抑制することができる。
【００２１】
好ましくは、少なくとも１つの保護層は、少なくとも１つの保護層の各々とベース部との間に空洞が形成されるようにベース部上に設けられている。この空洞によって炭化珪素基板の応力が緩和される。
【発明の効果】
【００２２】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高い面内均一性で研磨され得る炭化珪素基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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】図１の炭化珪素基板の製造方法の一工程を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２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５】本発明の実施の形態３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６】本発明の実施の形態４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７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う概略断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４の第１の変形例の炭化珪素基板の構成を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４の第２の変形例の炭化珪素基板の構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４の第３の変形例の炭化珪素基板の構成を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の第４の変形例の炭化珪素基板の構成を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態５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１３】図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿う概略断面図である。
【図１４】図１２の炭化珪素基板の製造方法の一工程を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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を参照して、本実施の形態の炭化珪素基板は、ベース部３０と、炭化珪素層１１〜１４（総称して層群１０ともいう）と、保護層２０Ｄとを有する。
【００２５】
ベース部３０は、炭化珪素から作られ、かつ主面（図２における上面）を有する。ベース部３０は、炭化珪素層１１〜１４の各々の転位密度よりも大きい転位密度を有していてよく、これにより、大きな面積を有するベース部３０をより容易に作ることができる。またベース部３０の転位密度が大きくてもよいという条件下では、ベース部３０に、炭化珪素層１１〜１４の各々の不純物濃度よりも大きい不純物濃度を容易に付与することができ、これにより炭化珪素基板の導電性を高めることができる。
【００２６】
炭化珪素層１１〜１４の各々は、ベース部３０の主面のうち主面の外縁に沿う領域を露出するように、ベース部３０の主面上に設けられている。また炭化珪素層１１〜１４の各々は単結晶構造を有し、よって炭化珪素層１１〜１４上において良好なエピタキシャル成長を行うことができる。
【００２７】
保護層２０Ｄは、炭化珪素から作られており、ベース部３０の主面のうちこの主面の外縁に沿う領域上に設けられている。保護層２０Ｄは、炭化珪素層１１〜１４の各々の厚さ（図２の破線）を超えない厚さを有し、これにより保護層２０Ｄによって炭化珪素層１１〜１４の研磨が妨げられることが防止される。保護層２０Ｄは、炭化珪素層１１〜１４の各々の転位密度よりも大きい転位密度を有していてもよく、これにより保護層２０Ｄをより容易に作ることができる。
【００２８】
図３を参照して、本実施の形態の炭化珪素基板の製造方法について説明する。
まずベース部３０と、炭化珪素層１１〜１４（図１）である層群１０と、保護層２０Ｄとの各々が準備される。準備される層群１０の各々は単結晶炭化珪素基板であり、その面方位は炭化珪素基板の用途に応じて選択することができ、たとえば、{０００１}面、{０３−３８}面、{１１−２０}面、またはこれらのいずれかの面から所定のオフ角度だけ傾いた面である。また準備されるベース部３０は、単結晶に限定されるものではなく、多結晶であってもよい。単結晶である場合、ベース部３０の転位密度は、層群１０の転位密度に比して高くてよい。このようにベース部３０としては、炭化珪素層１１〜１４のような高品質の単結晶を用いる必要がなく、たとえば焼結体であってもよく、よって炭化珪素層１１〜１４の各々の大きさに比してより大きいものを容易に準備することができる。たとえばベース部が円形の場合、好ましくはその直径は５ｃｍ以上であり、より好ましくは１５ｃｍ以上である。
【００２９】
また準備される保護層２０Ｄは、単結晶構造を有する炭化珪素からなる。この場合、保護層２０Ｄの転位密度は、層群１０の転位密度に比して高くてよい。このように保護層２０Ｄとしては、炭化珪素層１１〜１４のような高品質の単結晶を用いる必要がなく、よって炭化珪素層１１〜１４の各々の大きさに比してより大きいものを容易に準備することができる。
【００３０】
また第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とを有する加熱装置が準備される。断熱容器４０は、断熱性の高い材料から形成されており、たとえばグラファイトによって形成されている。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、ベース部３０および層群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。
【００３１】
次に、第１の加熱体９１上に層群１０および保護層２０Ｄの各々が配置され、さらにベース部３０および第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上において、層群１０（図１：炭化珪素層１１〜１４）がマトリクス状に配置され、またこられの周囲の位置に保護層２０Ｄが配置される。次に層群１０および保護層２０Ｄの表面上にベース部３０が載置される。次にベース部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９１、層群１０、保護層２０Ｄ、ベース部３０、および第２の加熱体９２が、ヒータ５０が設けられた断熱容器４０内に収められる。
【００３２】
次に断熱容器４０内の雰囲気が不活性ガスとされる。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。
【００３３】
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、層群１０と保護層２０Ｄとベース部３０とが、昇華再結晶反応が生じる程度の温度に加熱される。この加熱は、ベース部３０の温度が層群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。この温度差は、たとえば、図３に示すように、第１の加熱体９１よりも第２の加熱体９２の近くにヒータ５０を配置することで形成することができる。
【００３４】
上述したように層群１０の各々の温度に比してベース部３０の温度が高くされると、層群１０の各々とベース部３０との間の微小な隙間においてベース部３０から層群１０へ向かう方向に昇華再結晶による物質移動が生じる。これにより層群１０の各々とベース部３０とが接合される。なおベース部３０の結晶構造は、ベース部３０の昇華および層群１０上への再結晶にともない、層群１０の結晶構造に対応するものに変化し得る。
【００３５】
好ましくは、断熱容器４０へ導入される不活性ガスとして窒素を含むガスが用いられる。この窒素原子は、上記の昇華および再結晶の過程でベース部３０に取り込まれる。この結果、炭化珪素基板のベース部３０のｎ型不純物濃度が高くなる。
【００３６】
本実施の形態によれば、ベース部３０の外縁に沿う領域上に設けられた保護層２０Ｄによって、ベース部３０の外縁に沿う領域と、炭化珪素層１１〜１４の各々との間の段差が緩和される。これにより炭化珪素基板が研磨される際に、炭化珪素層１１〜１４の表面のうちベース部３０の外縁に近い部分が過剰に研磨されることを抑制することができ、特に層群１０の縁部ＥＤ（図２）が過度に研磨されること（チッピング）を防止することができる。
【００３７】
なお本実施の形態においてはベース部３０に層群１０および保護層２０Ｄが同時に接合されたが、層群１０の接合と保護層２０Ｄの接合とが別個の工程において行われてもよい。
【００３８】
また炭化珪素層１１〜１４は、上述したようにベース部３０および保護層２０Ｄの転位密度よりも小さい転位密度を有することが好ましい。また転位以外の欠陥（点欠陥、面欠陥など）に関しても、炭化珪素層１１〜１４は、ベース部３０および保護層２０Ｄの欠陥密度よりも小さい欠陥密度を有することが好ましい。
【００３９】
また保護層２０Ｄの材料である炭化珪素は単結晶構造を有するが、保護層２０Ｄの材料としての炭化珪素は多結晶構造を有しても良い。多結晶構造の炭化珪素は単結晶構造の炭化珪素に比して研磨されやすいので、保護層２０Ｄの材料として多結晶構造を有する炭化珪素を用いることで、保護層２０Ｄによって炭化珪素層の研磨が妨げられることが防止される。また多結晶構造を有する炭化珪素からなる保護層２０Ｄは炭化珪素の焼結体からなるものであってもよく、この場合、保護層２０Ｄを容易に作ることができる。
【００４０】
また本実施の形態においては保護層２０Ｄが炭化珪素から作られているが、保護層２０Ｄの材料は炭化珪素に限定されるものではない。ただし炭化珪素基板の製造において保護層２０Ｄが層群１０と同時にベース部３０に加熱によって接合される場合、保護層２０Ｄは高い耐熱性を有する必要があり、この場合、保護層２０Ｄの材料は１０００℃以上の融点を有することが好ましい。そうでない場合は、より低い耐熱性を有する材料を用いることができ、たとえば樹脂材料を用いることができる。
【００４１】
また保護層２０Ｄの主面（図１に示す面）は平坦性が高いことが好ましい。炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造工程への影響を低減するためには、二乗平均粗さ（ＲＭＳ：Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）が１０μｍ未満であることが好ましい。
【００４２】
（実施の形態２）
主に図４を参照して、本実施の形態の炭化珪素基板は、実施の形態１の保護層２０Ｄ（図１）の代わりに、複数の保護層２０Ｓを有する。保護層２０Ｓは、ベース部３０の主面上において炭化珪素層１１〜１４からなる層群１０を取り囲んでいる。なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。本実施の形態によれば、炭化珪素基板の表面が研磨される際に、炭化珪素層１１〜１４の表面のうちベース部３０の外縁に近い部分の全体において、過剰な研磨を抑制することができる。
【００４３】
（実施の形態３）
主に図５を参照して、本実施の形態の炭化珪素基板は、実施の形態２の複数の保護層２０Ｓ（図４）の代わりに、保護層２０Ｆを有する。保護層２０Ｆは複数の保護層２０Ｓが一体化された形状を有している。よって保護層２０Ｆは環状の形状を有する。なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態２の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。本実施の形態によれば、炭化珪素層１１〜１４の表面のうちベース部３０の外縁に近い部分の全体における過剰な研磨を、１つの保護層２０Ｆによって抑制することができる。
【００４４】
（実施の形態４）
主に図６および図７を参照して、本実施の形態の炭化珪素基板は、実施の形態３の保護層２０Ｆ（図５）の代わりに、保護層２０Ａを有する。保護層２０Ａは、ベース部３０の主面のうち、層群１０によって覆われずにベース部３０の主面の外縁に沿うように露出された領域の全体を覆うように、ベース部３０上に設けられている。また保護層２０Ａは、層群１０の各々の厚さと同じ厚さを有する。なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態３の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。本実施の形態によれば、炭化珪素基板の表面全体にわたって段差を抑制することができる。
【００４５】
図８を参照して、本実施の形態の第１の変形例の炭化珪素基板は、保護層２０Ａ（図７）の代わりに保護層２０Ａ１を有する。保護層２０Ａ１の厚さは層群１０の各々の厚さに比して寸法Ｄ１だけ小さい。寸法Ｄ１は１００μｍ未満である。また寸法Ｄ１は、保護層２０Ａ１の厚さが層群１０の各々の厚さの２／３以上１以下となるように設定されている。本変形例によれば、保護層２０Ａ１によって層群１０の研磨が妨げられることが防止される。
【００４６】
なお寸法Ｄ１とチッピングの発生との相関を調べるために、層群の厚さを３００μｍに固定し、保護層２０Ａ１の厚さを０〜３００μｍの間で５０μｍピッチで変化させ、各条件において炭化珪素基板を１００枚ずつ研磨した。この研磨後、各基板の縁部ＥＤにチッピングが生じているか否かの検査を行なうことで、チッピングが発生する確率を求めた。この結果を、以下の表１に示す。
【００４７】
【表１】
2011146570.tif 000003
【００４８】
図９を参照して、本実施の形態の第２の変形例の炭化珪素基板は、保護層２０Ａ１（図８）の代わりに保護層２０Ａ２を有する。保護層２０Ａ２は、層群１０に面する位置における厚さを基準として、ベース部３０の縁に面する位置において寸法Ｄ２だけ小さい厚さを有する。本変形例によれば、保護層２０Ａ２は、層群１０に面する位置における厚さに比して小さい厚さを有する部分を含む。これにより、層群１０の研磨のための研磨布が破線Ｐ２のように緩やかに変形するので、この研磨布が破線Ｐ１（図８）に示すように急峻に変形する場合に比して、研磨の面内均一性を高めることができる。特に層群１０の縁部ＥＤ（図９）が過度に研磨されること（チッピング）をより防止することができる。
【００４９】
図１０を参照して、本実施の形態の第３の変形例の炭化珪素基板は、保護層２０Ａ２（図９）の代わりに保護層２０Ａ３を有する。保護層２０Ａ３は、層群１０の縁部ＥＤから寸法Ｄ３だけ離れている。寸法Ｄ３は１ｍｍ未満とされ、これにより保護層２０Ａ３が縁部ＥＤの過剰な研磨を防止する効果がより確実に得られる。
【００５０】
図１１を参照して、本実施の形態の第４の変形例の炭化珪素基板は、保護層２０Ａ（図７）の代わりに保護層２０Ａ４を有する。保護層２０Ａ４は、保護層２０Ａ４とベース部３０との間に空洞ＣＶが形成されるように、ベース部３０上に設けられている。この空洞ＣＶによって炭化珪素基板の応力が緩和される。
【００５１】
なお上記第１〜第５の変形例と同様の変形を実施の形態１〜３に対して行うことも可能である。
【００５２】
（実施の形態５）
図１２および図１３を参照して、本実施の形態の炭化珪素基板は、実施の形態４の保護層２０Ａ（図６および図７）の代わりに、保護層２０Ｒを有する。保護層２０Ｒは樹脂から作られている。
【００５３】
図１４を参照して、本実施の形態の炭化珪素基板の製造方法について説明する。まず層群１０が接合されたベース部３０が準備される。この接合は実施の形態１と同様の方法によって可能である。次にベース部３０の層群１０が接合された主面上に液状樹脂が塗布され、この液状樹脂が硬化されることで樹脂層２１Ｒが形成される。次に樹脂層２１Ｒのうち層群１０上の部分が除去される。液状樹脂がフォトレジストの場合、この除去は露光および現像によって行うことができる。またこの除去は研磨によって行うこともでき、この場合、上記の液状樹脂はフォトレジストに限定されない。以上により本実施の形態の炭化珪素基板が得られる。
【００５４】
本実施の形態によれば、炭化珪素基板の段差を埋める工程が液体の塗布により行われることから、段差をより確実に緩和することができる。
【００５５】
なお上記の各実施の形態において、層群１０の各々とベース部３０との接合面は平坦化処理されていてもよい。また炭化珪素基板が電力用半導体装置の製造に用いられる場合、層群１０のポリタイプは４Ｈ型であることが好ましい。またベース部３０の結晶構造と層群１０の結晶構造とは同一であることが好ましい。ベース部３０および層群１０の間の熱膨張係数の差は、炭化珪素基板を用いた半導体装置の製造時に炭化珪素基板が割れない程度に小さいことが好ましい。またベース部および層群１０の面内厚さのばらつきは小さいことが好ましく、たとえば１０μｍ以下であることが好ましい。またベース部３０の電気抵抗率は小さいことが好ましく、たとえば５０ｍΩ・ｃｍ未満であることが好ましい。また炭化珪素基板の厚さは３００μｍ以上であることが好ましい。また加熱装置（図３）において用いられる加熱方法としては、たとえば、抵抗加熱法、高周波誘導加熱法、またはランプアニール法を用いることができる。また層群１０とベース部とが互いに対向する面の結晶方位は一致していることが好ましい。またベース部に保護層を取り付ける方法は、熱処理による方法以外に、接着剤、金属、またはＳｉ層を介して取り付ける方法などを用いることもできる。またベース部３０の外周から層群１０の縁部ＥＤまでの最長距離が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の場合、保護層を設けることによる効果が特に大きい。
【実施例】
【００５６】
ベース部３０（図７）として円形形状の多結晶炭化珪素基板を準備した。直径は１０ｃｍ、厚さは３００μｍ、導電型はｎ型、不純物濃度は１×１０20ｃｍ-3であった。また層群１０（図６）として、複数の正方形の単結晶炭化珪素基板を準備した。層群１０の各々の一辺の長さは３５ｍｍ、厚さは３００μｍ、導電型はｎ型、不純物濃度は１×１０19ｃｍ-3、ポリタイプは４Ｈ、面方位は（０００１）面、マイクロパイプ密度は１ｃｍ-2未満、積層欠陥密度は１ｃｍ-1未満であった。また保護層２０Ａ（図７）として、炭化珪素からなる厚さ３００μｍの部材が準備された。次に加熱装置（図３）を用いてベース部３０に層群１０および保護層２０Ａが接合された。加熱装置の動作条件は、炭化珪素が昇華可能な温度として加熱温度は２０００℃程度とされ、また雰囲気は流量１００ｓｃｃｍの１００％窒素ガスにより形成され、圧力は１３３Ｐａとされた。以上により炭化珪素基板（図６、図７）が得られた。
【００５７】
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。
【符号の説明】
【００５８】
１０  層群、１１  炭化珪素層、２０Ａ，２０Ａ１〜２０Ａ４，２０Ｄ，２０Ｆ，２０Ｒ，２０Ｓ  保護層、２１Ｒ  樹脂層、３０  ベース部、４０  断熱容器、５０  ヒータ、９１  第１の加熱体、９２  第２の加熱体、１５０  ヒータ電源、ＣＶ  空洞、ＥＤ  縁部。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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