(57)【要約】      （修正有）【課題】エピタキシャル成長させる際の割れ発生を抑制可能な炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法を提供する。【解決手段】炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法は、以下の工程を備えている。主表面１２を有する炭化珪素基板が反応室に導入される。反応室において、主表面の全面を平均値で０．７μｍ以上１０μｍ以下エッチングする。エッチングにより、残留応力を緩和する。エッチングする工程後、反応室において、主表面上に炭化珪素エピタキシャル膜を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面を有する炭化珪素基板を反応室に導入する工程と、
前記反応室において、前記主表面の全面を平均値で０．７μｍ以上１０μｍ以下エッチングする工程と、
前記エッチングする工程後、前記反応室において、エッチングされた前記主表面上に炭化珪素エピタキシャル膜を形成する工程と、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２】
前記主表面の全面をエッチングする工程においては、水素を含むガスが使用される、請求項１に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項３】
前記主表面の全面をエッチングする工程においては、前記炭化珪素基板の温度は、１６００℃以上２０００℃以下である、請求項２に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項４】
前記主表面の全面をエッチングする工程においては、ハロゲンを含むガスが使用される、請求項１に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項５】
前記主表面の全面をエッチングする工程においては、前記炭化珪素基板の温度は、１６００℃以上２０００℃以下である、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。
【請求項６】
前記主表面の全面をエッチングする工程においては、前記主表面において、炭化珪素が昇華する、請求項１に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項７】
前記主表面の全面をエッチングする工程においては、前記炭化珪素基板の温度は、１７００℃以上２２００℃以下である、請求項６に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項８】
前記エッチングする工程において、前記主表面内における前記炭化珪素基板のエッチング量の標準偏差を、前記主表面内における前記エッチング量の前記平均値で除した値は、１５％以下である、請求項１〜請求項７のいずれか１項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の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１４−１７０８９１号公報（特許文献１）には、炭化珪素単結晶基板上に炭化珪素層をエピタキシャル成長させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炭化珪素単結晶基板上に炭化珪素層をエピタキシャル成長させる際、炭化珪素基板に残留応力がある場合、炭化珪素基板に割れが発生することがある。
【０００５】
本開示の目的の一つは、エピタキシャル成長させる際の割れ発生を抑制可能な炭化珪素エピタキシャル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】
【０００６】
本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法は、以下の工程を備えている。主表面を有する炭化珪素基板が反応室に導入される。反応室において、主表面の全面が平均値で０．７μｍ以上１０μｍ以下エッチングされる。エッチングする工程後、反応室において、主表面上に炭化珪素エピタキシャル膜が形成される。
【発明の効果】
【０００７】
上記の製造方法によれば、エピタキシャル成長させる際の割れ発生を抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の構成を示す平面模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の構成を示す断面模式図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造装置の構成を示す一部断面模式図である。
【図４】図４は、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を概略的に示すフローチャートである。
【図５】図５は、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おける温度と時間との関係を示す図である。
【図６】図６は、エッチング量の測定位置を示す図である。
【図７】図７は、エッチング量と測定位置との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の概要］
まず本開示の実施形態の概要について説明する。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。
【００１０】
（１）本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法は、以下の工程を備えている。主表面１１を有する炭化珪素基板１０が反応室２０１に導入される。反応室２０１において、主表面１１の全面が平均値で０．７μｍ以上１０μｍ以下エッチングされる。エッチングする工程後、反応室２０１において、主表面１１上に炭化珪素エピタキシャル膜２０が形成される。
【００１１】
（２）上記（１）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、水素を含むガスが使用されてもよい。
【００１２】
（３）上記（２）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、炭化珪素基板１０の温度は、１６００℃以上２０００℃以下であってもよい。
【００１３】
（４）上記（１）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、ハロゲンを含むガスが使用されてもよい。
【００１４】
（５）上記（４）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、炭化珪素基板１０の温度は、１６００℃以上２０００℃以下であってもよい。
【００１５】
（６）上記（１）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、主表面１１において、炭化珪素が昇華してもよい。
【００１６】
（７）上記（６）に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、炭化珪素基板１０の温度は、１７００℃以上２２００℃以下であってもよい。
【００１７】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法によれば、エッチングする工程において、主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の標準偏差を、主表面１１内におけるエッチング量の平均値で除した値は、１５％以下であってもよい。
【００１８】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の実施形態の詳細について説明する。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。
【００１９】
（炭化珪素エピタキシャル基板）
図１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１００は、炭化珪素基板１０と、炭化珪素エピタキシャル膜２０とを有している。炭化珪素基板１０は、第１主面１１と、第１主面１１と反対側の第３主面１３とを含む。炭化珪素エピタキシャル膜２０は、炭化珪素基板１０上にある。炭化珪素エピタキシャル膜２０は、炭化珪素基板１０と接する第４主面１４と、第４主面１４と反対側の第２主面１２（主表面１２）を含む。図１に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板１００には、第１方向１０１に延在する第１フラット１６が設けられて入れてもよい。炭化珪素エピタキシャル基板１００には、第２方向１０２に延在する第２フラット（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２０】
第１方向１０１は、第２主面１２に対して平行であり、かつ第２方向１０２に対して垂直な方向である。第２方向１０２は、たとえば＜１−１００＞方向である。図１に示されるように、第２主面１２の最大径１１１（直径）は、たとえば１００ｍｍ以上である。最大径１１１は１５０ｍｍ以上でもよいし、２００ｍｍ以上でもよいし、２５０ｍｍ以上でもよい。最大径１１１の上限は特に限定されない。最大径１１１の上限は、たとえば３００ｍｍであってもよい。
【００２１】
炭化珪素基板１０は、炭化珪素単結晶から構成される。炭化珪素単結晶のポリタイプは、たとえば４Ｈである。ポリタイプ４Ｈ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。炭化珪素基板１０は、たとえば窒素（Ｎ）などのｎ型不純物を含んでいる。炭化珪素基板１０の導電型は、たとえばｎ型である。第１主面１１は、たとえば｛０００１｝面から８°以下の角度だけ傾斜した面である。第１主面１１が｛０００１｝面から傾斜している場合、第１主面１１の法線の傾斜方向は、たとえば＜１１−２０＞方向である。
【００２２】
図２に示されるように、炭化珪素エピタキシャル膜２０は、炭化珪素基板１０の第１主面１１上にある。炭化珪素エピタキシャル膜２０は、エピタキシャル層である。炭化珪素エピタキシャル膜２０は、第１主面１１に接している。炭化珪素エピタキシャル膜２０は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含んでいる。炭化珪素エピタキシャル膜２０の導電型は、たとえばｎ型である。第２主面１２は、たとえば｛０００１｝面がオフ方向にオフ角だけ傾斜した面である。具体的には、第２主面１２は、（０００１）面がオフ方向に８°以下傾斜した面であってもよい。代替的に、第２主面１２は、（０００−１）面がオフ方向に８°以下傾斜した面であってもよい。
【００２３】
オフ方向は、たとえば＜１１−２０＞方向である。なお、オフ方向は、＜１１−２０＞方向に限定されない。オフ方向は、たとえば＜１−１００＞方向であってもよいし、＜１−１００＞方向成分と＜１１−２０＞方向成分とを有する方向であってもよい。オフ角は、第２主面が｛０００１｝面に対して傾斜している角度である。オフ角は、たとえば０°より大きく８°以下である。オフ角θ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。
【００２４】
炭化珪素エピタキシャル膜２０は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含んでいる。炭化珪素エピタキシャル膜２０が含むｎ型不純物の濃度は、たとえば１×１０15ｃｍ-3以上１×１０19ｃｍ-3以下であってもよい。炭化珪素エピタキシャル膜２０が含むｎ型不純物の濃度は、炭化珪素基板１０が含むｎ型不純物の濃度よりも低くてもよい。炭化珪素エピタキシャル膜２０の厚み１１４は、たとえば１０μｍである。炭化珪素エピタキシャル膜２０の厚み１１４は、たとえば５μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。炭化珪素エピタキシャル膜２０と炭化珪素基板１０との間にバッファ層（図示せず）が設けられていてもよい。バッファ層は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含んでいる。バッファ層のｎ型不純物の濃度は、炭化珪素エピタキシャル膜２０のｎ型不純物の濃度よりも高くてもよい。バッファ層のｎ型不純物の濃度は、炭化珪素基板１０のｎ型不純物の濃度よりも低くてもよい。
【００２５】
（炭化珪素エピタキシャル基板の製造装置）
次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造装置２００の構成について説明する。
【００２６】
図３に示されるように、炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造装置２００は、たとえばホットウォール方式の横型ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置である。製造装置２００は、反応室２０１と、パイロメータ２０２と、発熱体２０３と、石英管２０４と、断熱材２０５と、誘導加熱コイル２０６とを主に有している。
【００２７】
発熱体２０３は、たとえば筒状の形状を有しており、内部に反応室２０１を形成している。発熱体２０３は、たとえば黒鉛製である。断熱材２０５は、発熱体２０３の外周を取り囲んでいる。断熱材２０５は、石英管２０４の内周面に接するように石英管２０４の内部に設けられている。誘導加熱コイル２０６は、たとえば石英管２０４の外周面に沿って巻回されている。誘導加熱コイル２０６は、外部電源（図示せず）により、交流電流が供給可能に構成されている。これにより、発熱体２０３が誘導加熱される。結果として、反応室２０１が発熱体２０３により加熱される。
【００２８】
反応室２０１は、発熱体２０３に取り囲まれて形成された空間である。反応室２０１内には、炭化珪素基板１０が配置される。反応室２０１は、炭化珪素基板１０を加熱可能に構成されている。反応室２０１には、炭化珪素基板１０を保持するサセプタ２１０が設けられている。サセプタ２１０は、回転軸２１２の周りを自転可能に構成されている。サセプタ２１０には、たとえば３枚の炭化珪素基板１０が配置される。
【００２９】
製造装置２００は、ガス導入口２０７およびガス排気口２０８を有している。ガス排気口２０８は、排気ポンプ（図示せず）に接続されている。図６中の矢印は、ガスの流れを示している。ガスは、ガス導入口２０７から反応室２０１に導入され、ガス排気口２０８から排気される。反応室２０１内の圧力は、ガスの供給量と、ガスの排気量とのバランスによって調整される。
【００３０】
製造装置２００は、たとえば、シラン（ＳｉＨ4）と、アンモニア（ＮＨ3）と、水素（Ｈ2）と、プロパン（Ｃ3Ｈ8）とを含む混合ガスを、反応室２０１に供給可能に構成されたガス供給部（図示せず）を有している。具体的には、ガス供給部は、プロパンガスを供給可能なガスボンベと、水素ガスを供給可能なガスボンベと、シランガスを供給可能なガスボンベと、アンモニアガスまたは、アンモニアガスと窒素ガスの混合ガスを供給可能なガスボンベとを有していてもよい。
【００３１】
反応室２０１の軸方向において、誘導加熱コイル２０６の巻き密度を変化させてもよい。巻き密度［回／ｍ］とは、装置の軸方向の単位長さあたりのコイルの周回数である。たとえば、上流側でアンモニアを効果的に熱分解させるために、上流側の誘導加熱コイル２０６の巻き密度は、下流側の誘導加熱コイル２０６の巻き密度よりも高くてもよい。
【００３２】
（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。
【００３３】
まず、炭化珪素基板１０が準備される。たとえば昇華法により、ポリタイプ４Ｈの炭化珪素単結晶が製造される。次に、たとえばワイヤーソーによって、炭化珪素単結晶をスライスすることにより、炭化珪素基板１０が準備される。炭化珪素基板１０は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含んでいる。炭化珪素基板１０の導電型は、たとえばｎ型である。
【００３４】
炭化珪素基板１０は、第１主面１１（主表面１１）と、第１主面１１の反対側にある第３主面１３とを有する。第１主面１１は、たとえば｛０００１｝面がオフ角だけオフ方向に傾斜した面である。オフ方向は、たとえば＜１１−２０＞方向である。
【００３５】
次に、炭化珪素基板を反応室に導入する工程（Ｓ１０：図４）が実施される。まず、第１主面１１を有する炭化珪素基板１０が反応室２０１に導入される。具体的には、炭化珪素基板１０が反応室２０１内においてサセプタ２１０上に配置される（図４参照）。次に、真空ポンプなどにより反応室２０１の圧力が低減される。具体的には、反応室２０１の圧力は、大気圧から１×１０-３Ｐａ以上１×１０-6Ｐａ以下程度の圧力に低減される。これにより、反応室２０１内の大気成分や水分等の残留ガスが低減される。
【００３６】
次に、炭化珪素基板をエッチングする工程（Ｓ２０：図４）が実施される。具体的には、まず炭化珪素基板１０の昇温が開始される。反応室２０１内にたとえば水素ガスを供給しながら、炭化珪素基板１０が加熱される。図５に示されるように、時点Ｔ０から時点Ｔ１にかけて、炭化珪素基板１０は、第３温度Ａ３から第１温度Ａ１に昇温される。第３温度Ａ３は、たとえば室温である。第１温度Ａ１は、たとえば１７００℃である。水素ガスの流量は、たとえば１２０ｓｌｍ以上１５０ｓｌｍ以下である。
【００３７】
炭化珪素基板をエッチングする工程（Ｓ２０：図４）においては、たとえば水素を含むガスが使用される。たとえば反応室２０１に水素ガスを供給しながら、炭化珪素基板１０が第１温度Ａ１で一定の時間維持される。具体的には、水素ガス雰囲気中において、時点Ｔ１から時点Ｔ２までの間、炭化珪素基板１０がたとえば１７００℃で維持される。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１６００℃以上２０００℃以下である。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１６５０℃以上であってもよいし、１７００℃以上であってもよい。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１９５０℃以下であってもよいし、１９００℃以下であってもよい。炭化珪素基板１０の温度は、パイロメータ２０２で測定する発熱体２０３の外表面２０９（図３参照）の温度と、そのときの水素エッチング量との関係から推定することができる。具体的には、予め厚みの分かっているエピタキシャル成長層の形成された炭化珪素基板１０を用いて、エッチングを行うことで、エッチングされた膜厚をエッチングの活性化エネルギーから換算して炭化珪素基板１０の温度を導出する。パイロメータ２０２で測定する外表面２０９の温度は、炭化珪素基板１０を設置する場所に置いたシリコン（Ｓｉ）板の融点（１４１４℃）で校正されている。つまり、発熱体２０３の外表面２０９の温度を測定することにより、間接的に炭化珪素基板１０の温度を推定できる。反応室２０１内の圧力は、たとえば５ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下である。水素ガスの流量は、たとえば１２０ｓｌｍ以上１５０ｓｌｍ以下である。
【００３８】
炭化珪素基板をエッチングする工程（Ｓ２０：図４）においては、ハロゲンを含むガスが使用されてもよい。ハロゲンを含むガスは、たとえば塩素ガスである。たとえば反応室２０１に塩素ガスを供給しながら、炭化珪素基板１０が第１温度Ａ１で一定の時間維持される。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１６００℃以上２０００℃以下である。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１６５０℃以上であってもよいし、１７００℃以上であってもよい。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１９５０℃以下であってもよいし、１９００℃以下であってもよい。反応室２０１内の圧力は、たとえば５ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下である。塩素ガスの流量は、たとえば０．１ｓｌｍ以上１０ｓｌｍ以下である。なお、ハロゲンを含むガスは、塩素ガスに限定されない。ハロゲンを含むガスは、たとえば塩化水素（ＨＣｌ）、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）などであってもよい。
【００３９】
炭化珪素基板をエッチングする工程（Ｓ２０：図４）においては、主表面において、炭化珪素が昇華してもよい。たとえば反応室２０１にアルゴンガスを供給しながら、炭化珪素基板１０が第１温度Ａ１で一定の時間維持される。これにより、炭化珪素基板１０の主表面を構成する炭化珪素が昇華する。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１７００℃以上２２００℃以下である。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば１７５０℃以上であってもよいし、１８００℃以上であってもよい。炭化珪素基板１０の温度は、たとえば２１５０℃以下であってもよいし、２１００℃以下であってもよい。反応室２０１内の圧力は、たとえば１ｋＰａ以上１２ｋＰａ以下である。アルゴンガスの流量は、たとえば５ｓｌｍ以上５０ｓｌｍ以下である。なお、アルゴンガスを反応室２０１に供給することなく、真空中で炭化珪素基板１０の主表面を昇華させてもよい。
【００４０】
炭化珪素基板をエッチングする工程（Ｓ２０：図４）では、第１主面１１において、炭化珪素基板１０が、第１主面１１内の平均値で０．７μｍ以上１０μｍ以下エッチングされる。炭化珪素基板１０は、たとえば１．１μｍ以上エッチングされてもよいし、１．５μｍ以上エッチングされてもよい。炭化珪素基板１０のエッチング量の上限は特に限定されないが、炭化珪素基板１０は、たとえば５μｍ以下エッチングされてもよい。ステップバンチング抑制の観点から、エッチングの異方性は少ない方がよい。エッチングする工程において、第１主面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の標準偏差を、第１主面１１内におけるエッチング量の平均値で除した値は、たとえば１５％以下である。なお、本願において炭化珪素基板をエッチングするとは、炭化珪素基板１０の主表面の全面において、炭化珪素基板１０の主表面を含む炭化珪素層を除去することである。そのため、炭化珪素層が水素を含むガスまたはハロゲンを含むガスなどによって化学的にエッチングされて除去されてもよいし、炭化珪素層自身が昇華することにより、炭化珪素層が除去されてもよい。
【００４１】
次に、反応室２０１内の温度が低減される。具体的には、図５に示されるように、時点Ｔ２から時点Ｔ３にかけて、炭化珪素基板１０の温度が、第１温度Ａ１から第２温度Ａ２まで低下する。
【００４２】
次に、炭化珪素エピタキシャル膜を形成する工程（Ｓ３０：図４）が実施される。具体的には、時点Ｔ３において、反応室２０１に、原料ガス、ドーパントガスおよびキャリアガスが供給される。より具体的には、反応室２０１に、シランとプロパンとアンモニアと水素とを含む混合ガスが供給される。反応室２０１において、それぞれのガスが熱分解され、炭化珪素基板１０の第１主面１１上に炭化珪素エピタキシャル膜２０が形成される（図２参照）。炭化珪素エピタキシャル膜を形成する工程（Ｓ３０：図４）において、サセプタ２１０は回転軸２１２の周りを自転する。炭化珪素基板１０は回転軸２１２の周りを公転する（図４参照）。シランガスの流量は、たとえば１４０ｓｃｃｍである。プロパンガスの流量は、たとえば６３ｓｃｃｍである。アンモニアガスの流量は、たとえば０．０７ｓｃｃｍである。以上により、炭化珪素基板１０上に炭化珪素エピタキシャル膜２０が形成される。
【００４３】
次に、時点Ｔ４において、原料ガス、ドーパントガスおよびキャリアガスの供給が停止される。次に、炭化珪素基板１０が冷却される。具体的には、炭化珪素基板１０は、第２温度Ａ２から第３温度Ａ３まで低下する。炭化珪素基板１０の温度がほぼ室温になった後、炭化珪素基板１０が反応室２０１から取り出される。以上のように、炭化珪素エピタキシャル基板１００が製造される。
【００４４】
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の作用効果について説明する。
【００４５】
本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法によれば、反応室２０１において、炭化珪素基板１０の主表面１１の全面がエッチングされる。主表面１１の全面をエッチングする工程においては、炭化珪素基板１０が０．７μｍ以上エッチングされる。これにより、炭化珪素基板１０の残留応力が緩和される。これによって、エピタキシャル成長中に炭化珪素基板１０の割れを抑制できる。また主表面１１の全面をエッチングする工程においては、炭化珪素基板１０が１０μｍ以下エッチングされる。そのため、炭化珪素基板１０の主表面１１上に炭化珪素エピタキシャル膜２０を形成する際に、炭化珪素エピタキシャル膜２０にステップバンチングが発生することを抑制することができる。
【００４６】
また本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、水素を含むガスが使用されてもよい。
【００４７】
さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、ハロゲンを含むガスが使用されてもよい。
【００４８】
さらに本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板１００の製造方法において、主表面１１の全面をエッチングする工程においては、主表面１１において、炭化珪素が昇華してもよい。
【実施例】
【００４９】
次に、サンプルに係る炭化珪素基板１０を準備した。サンプルに係る炭化珪素基板１０の主表面１１を、水素ガスを用いてエッチングした。サンプルに係る炭化珪素基板１０のエッチングの温度を、１６９０℃とした。エッチング工程における水素の流量を、１２０ｓｌｍ以上１５０ｓｌｍ以下とした。エッチング工程における反応室２０１の圧力を、５ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下に調整した。エッチング工程の時間を２０分とした。
【００５０】
次に、主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の面内分布を測定した。具体的には、島津製作所社製のフーリエ変換赤外分光光度計（型番：IRPrestige-21）を用いてエッチング量の面内分布を測定した。図６は、エッチング量を測定した炭化珪素基板１０の主表面１１内の位置を示している。図６において、「×」で示された位置が、エッチング量の測定位置である。具体的には、ＩＦからＣＩＦに向かう方向（図１における第１方向１０１）、ＯＦからＣＯＦに向かう方向（図１における第２方向１０２）、Ａ−Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向の各々に沿ってほぼ等間隔に配置された計４１か所の測定位置において、エッチング量が測定された。当該４１か所の測定位置におけるエッチング量の平均値および標準偏差を、それぞれ主表面１１における炭化珪素基板１０のエッチング量の平均値および標準偏差とした。
【００５１】
図７は、上記４方向における炭化珪素基板１０のエッチング量と測定位置との関係を示している。図７に示されるように、炭化珪素基板１０のエッチング量の範囲は、０．５μｍ以上１．２μｍ以下程度であった。ＯＦからＣＯＦに向かう方向におけるエッチング量の標準偏差は、上記４方向の中で最も大きかった。ＩＦからＣＩＦに向かう方向におけるエッチング量の標準偏差は、上記４方向の中で最も小さかった。つまり、ＩＦからＣＩＦに向かう方向（第１方向１０１）におけるエッチング量の標準偏差は、ＯＦからＣＯＦに向かう方向（第２方向１０２）におけるエッチング量の標準偏差よりも小さかった。主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の平均値は、１．０３μｍであった。主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の標準偏差は、０．１４μｍであった。主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の標準偏差を、主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の平均値で除した値は、１３．３４％であった。つまり、主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の標準偏差を、主表面１１内における炭化珪素基板１０のエッチング量の平均値で除した値は、１５％以下であることが確かめられた。
【００５２】
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】
【００５３】
１０  炭化珪素基板
１１  主表面、第１主面
１２  主表面、第２主面
１３  第３主面
１４  第４主面
１６  第１フラット
２０  炭化珪素エピタキシャル膜
１００  炭化珪素エピタキシャル基板
１０１  第１方向
１０２  第２方向
１１１  最大径
１１４  厚み
２００  製造装置
２０１  反応室
２０２  パイロメータ
２０３  発熱体
２０４  石英管
２０５  断熱材
２０６  誘導加熱コイル
２０７  ガス導入口
２０８  ガス排気口
２０９  外表面
２１０  サセプタ
２１２  回転軸
【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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