(57)【要約】【課題】従来に比べてコストを低減させた高品質デバイス作製に耐え得る単結晶炭化珪素基板の製造方法を提供する。【解決手段】炭化珪素基板の製造方法であって、少なくとも、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板を準備し、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程を行い、その後、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程を行い、多結晶基板上に単結晶層を形成した基板を製造することを特徴とする炭化珪素基板の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素基板の製造方法であって、
少なくとも、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板を準備し、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程を行い、その後、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程を行い、多結晶基板上に単結晶層を形成した基板を製造することを特徴とする炭化珪素基板の製造方法。
【請求項２】
前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の後、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程の前に、炭化珪素の昇華点以下の温度で熱処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項３】
前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板を、少なくとも一方の貼り合わせ面の表面粗さをＲＭＳで１ｎｍ以下のものを準備して貼り合わせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項４】
前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の前に、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板の少なくとも一方の貼り合わせ面にプラズマ活性化処理を施すことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項５】
前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の前に、前記単結晶炭化珪素基板に水素イオン注入を行って水素イオン注入層を形成する工程を行い、
前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の後、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程の前に、３５０℃以下の温度で熱処理を行い、
前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程を、前記水素イオン注入層にて機械的に剥離する工程とすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項６】
前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程を、ワイヤーソーまたはプラズマ放電を用いてスライスする工程とすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項７】
前記準備する単結晶炭化珪素基板を、単結晶炭化珪素インゴットをワイヤーソーまたはプラズマ放電を用いて１００μｍ以下の厚さにスライスしたものとすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項８】
前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程において、貼り合わせ界面に存在する酸化膜の厚さを、１０ｎｍ以下になるようにすることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化珪素基板の製造方法に関するもので、特に、パワーデバイス用の基板となる炭化珪素（以下ＳｉＣとも記載する）基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワーデバイス用途の基板材料として単結晶ＳｉＣが有望視されている。ＳｉＣはシリコン（以下Ｓｉとも記載）と比較すると、３倍程度の大きなバンドギャップ（４Ｈ−ＳｉＣで３．８２５ｅＶ、６Ｈ−ＳｉＣで３．１０１ｅＶ、Ｓｉは１．１ｅＶ程度）、高い熱伝導率（５Ｗ／ｃｍ・Ｋ程度、Ｓｉは１．５Ｗ／ｃｍ・Ｋ程度）を有することが知られている。
このような単結晶ＳｉＣが有する非常に優れた電気的、物理的性質が、従来にない高性能なパワーデバイスの実現を可能にすると考えられている。例えば、従来用いられてきたＳｉパワーデバイスと比較して、ＳｉＣパワーデバイスは５〜１０倍大きい耐電圧と数１００℃以上高い動作温度を実現し、さらに素子の電力損失を１／１０程度に低減することができる。
【０００３】
通常、基板状の単結晶ＳｉＣは改良レーリー法と呼ばれる気相法で作製される（例えば非特許文献１参照）。
この方法は、準閉鎖空間内で、原料から昇華したシリコン原子と炭素原子とからなる蒸気が、不活性ガス中を拡散で輸送されて、原料より低温に設定された種結晶上に過飽和となって凝結するという現象を利用し、高温（摂氏２４００℃以上）のルツボ中で、ＳｉＣ粉末原料から昇華させた蒸気を、種結晶上に再結晶化させることにより結晶成長を行う作製方法である。
【０００４】
しかし、この改良レーリー法は、プロセス温度が２４００℃以上と非常に高いため、結晶成長のプロセス制御、欠陥制御が非常に困難である。そのため、この方法で作製された単結晶ＳｉＣ基板には、マイクロパイプと呼ばれる欠陥やその他の欠陥（積層欠陥等）が多数存在する。そのため、電子デバイス用途に耐え得る高品質の結晶の基板を作製することは不可能ではないが大変困難である。
その結果、製造歩留りが著しく低くなってしまうため、例えば、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下といった電子デバイス用に用いることのできる欠陥の少ない高品質な単結晶ＳｉＣ基板は非常に高額なものとなってしまうため、そのような単結晶ＳｉＣを用いたデバイスも高額なものになっており、単結晶ＳｉＣ基板の普及の妨げとなっていた。
また、結晶欠陥の多い単結晶ＳｉＣ基板を用いてデバイスを作成すると、電気的・機械的な不良が発生するため、良好な特性を有する電子デバイスを作製するためには高品質な単結晶ＳｉＣ基板が必要不可欠であり、更なるコストアップに繋がっていた。
【０００５】
【非特許文献１】Ｔａｉｒｏｖ  Ｙｕ．Ｍ．，  Ｔｓｖｅｔｋｏｖ  Ｖ．Ｆ．：  Ｊ．  Ｃｒｙｓｔ．  Ｇｒｏｗｔｈ．  ４３，  ２０９（１９７８）．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような上記問題に鑑みなされたものであって、従来に比べてコストを低減させた高品質デバイス作製に耐え得る単結晶炭化珪素基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では、炭化珪素基板の製造方法であって、少なくとも、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板を準備し、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程を行い、その後、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程を行い、多結晶基板上に単結晶層を形成した基板を製造することを特徴とする炭化珪素基板の製造方法を提供する（請求項１）。
【０００８】
このように、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素基板を多結晶炭化珪素基板に貼り合せて、その後、単結晶炭化珪素基板を薄膜化することによって、多結晶基板上に単結晶炭化珪素層を形成した炭化珪素基板を得ることができる。
この場合、デバイス活性層は基板の単結晶炭化珪素層であり、下部の機械的支持部、放熱部分は多結晶炭化珪素基板がその役割を受け持つ構造となる。多結晶炭化珪素は機械的物性は単結晶炭化珪素とほとんど同等であるので、全体を単結晶の炭化珪素で構成した基板と本発明の基板は同等に扱うことができる。
このような構造にした場合、用いる単結晶炭化珪素基板の厚さは従来に比べ数分の一から数百分の一にまで減少させることができる。よって、従来のように基板のすべてを高額な高品質単結晶炭化珪素で構成する場合に比べて基板コストを大幅に低減させることができる。
また、単結晶炭化珪素をマイクロパイプの密度を３０個／ｃｍ２以下とすることで、欠陥の少ない高品質な単結晶炭化珪素層上にパワーデバイス等の素子を形成することができるため、デバイス性能を向上できると共に、デバイス工程における製造歩留りを大きく向上させることができ、デバイスの製造コストを大幅に低減させることができる。
【０００９】
また、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の後、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程の前に、炭化珪素の昇華点以下の温度で熱処理を行うことが好ましい（請求項２）。
このように、貼り合わせの後に炭化珪素の昇華点以下の温度で熱処理を行うことで、単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の結合強度を増すことができ、貼り合わせ不良の低減を図ることができる。
【００１０】
また、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板を、少なくとも一方の貼り合わせ面の表面粗さをＲＭＳで１ｎｍ以下のものを準備して貼り合わせることが好ましい（請求項３）。
このように、貼り合わせる面の表面粗さをＲＭＳで１ｎｍ以下とすることで、貼り合わせ面の密着強度を一層向上させることができ、更なる貼り合わせ不良の低減を図ることができる。
【００１１】
また、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の前に、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板の少なくとも一方の貼り合わせ面にプラズマ活性化処理を施すことが好ましい（請求項４）。
貼り合わせの前に、基板の少なくとも一方の貼り合わせ面に、プラズマ活性化処理を施すことによって、基板の結合強度を更に強くすることができる。また、プラズマ活性化処理をする場合は、必ずしも高温の結合熱処理をせずとも、結合強度の向上が望める。
【００１２】
また、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の前に、前記単結晶炭化珪素基板に水素イオン注入を行って水素イオン注入層を形成する工程を行い、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程の後、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程の前に、３５０℃以下の温度で熱処理を行い、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程を、前記水素イオン注入層にて機械的に剥離する工程とすることが好ましい（請求項５）。
このように３５０℃以下での熱処理を行っていることで、単結晶基板と多結晶基板の結合強度を強くしているため、水素イオン注入層において単結晶炭化珪素基板を機械的に剥離することができ、よって高温熱処理を行わなくとも単結晶炭化珪素基板を剥離することができる。この場合、前記プラズマ活性化処理を組み合わせるのが一層好ましい。
【００１３】
また、前記単結晶炭化珪素基板を薄膜化する工程を、ワイヤーソーまたはプラズマ放電を用いてスライスする工程とすることが好ましい（請求項６）。
このように、単結晶炭化珪素基板を、上述のような機械的方法でスライスすることによって、単結晶炭化珪素基板を容易な手段によって薄膜化することができ、工程の簡略化を図ることができる。よって、基板の製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、前記準備する単結晶炭化珪素基板を、単結晶炭化珪素インゴットをワイヤーソーまたはプラズマ放電を用いて１００μｍ以下の厚さにスライスしたものとすることが好ましい（請求項７）。
準備する単結晶炭化珪素基板を、単結晶炭化珪素インゴットからスライスして厚さを１００μｍ以下とすることで、後の薄膜化工程において、取りしろを少なくすることができ、例えば研磨等の表面処理を行うのみで炭化珪素基板を得ることができ、貼り合わせ面に負荷を掛けない製造方法とすることができる。
【００１５】
また、前記単結晶炭化珪素基板と前記多結晶炭化珪素基板とを貼り合わせる工程において、貼り合わせ界面に存在する酸化膜の厚さを、１０ｎｍ以下になるようにすることが好ましい（請求項８）。
このように貼り合わせ面に存在する酸化膜の厚さを１０ｎｍ以下になるようにすることで、貼り合わせ面において熱伝導度等の物理特性が低下することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、単結晶炭化珪素基板の厚さを従来に比べ数分の一から数百分の一にまで減少させることができ、よって、従来のように基板のすべてを高額な高品質単結晶炭化珪素で構成する場合に比べて基板コストを大幅に低減させることができる。また、欠陥の少ない高品質な単結晶炭化珪素層上にパワーデバイス等の素子を形成することができるため、デバイス性能の向上および製造歩留りを大きく改選させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明についてより具体的に説明する。
前述のように、従来に比べてコストを低減させた高品質単結晶炭化珪素基板の製造方法の開発が待たれていた。
【００１８】
そこで、本発明者らは、実際にデバイスを作製する活性層の厚さは表面から数μｍ程度であり、その下の部分は機械的な支持部分とみなすことができることに着目し、鋭意検討を重ねた。
【００１９】
その結果、本発明者らは、機械的・物理的特性（熱伝導度など）が単結晶炭化珪素とほとんど同等である多結晶炭化珪素を支持基板として単結晶炭化珪素基板と貼り合わせ、また、貼り合わせる単結晶炭化珪素基板としてマイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２の単結晶炭化珪素基板を用いることによって、高品質な単結晶炭化珪素層上にパワーデバイス等の素子を形成することができるため、製造歩留りを大きく向上させることができることを発想し、本発明を完成させた。
【００２０】
以下、本発明の炭化珪素基板の製造方法を図１−３を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は本発明の炭化珪素基板の製造方法の工程の一例を示す工程図である。図２、３はそれぞれ本発明の炭化珪素基板の製造方法の工程の他の一例を示す工程図である。
（工程ａ：単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の準備）
まず、図１（ａ）に示すように、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１を薄くスライスした単結晶炭化珪素基板１２と多結晶炭化珪素基板１３を各々準備する。
【００２１】
ここで、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素インゴットまたは厚い単結晶基板をワイヤーソーやプラズマ放電によって１００μｍ以下にスライスして、薄くスライスした単結晶炭化珪素基板１２を、単結晶炭化珪素基板として用いることができる。
このように、単結晶炭化珪素インゴットまたは厚い単結晶基板からスライスして厚さを１００μｍ以下としたものを単結晶炭化珪素基板として使用することで、後の薄膜化工程において取りしろを減少でき、例えば、研磨等の表面処理を行うのみで貼り合わせ炭化珪素基板を得ることができ、貼り合わせ面に負荷を掛けない製造方法とすることができる。また、使用する単結晶炭化珪素の量を減少できる。
【００２２】
（工程ｂ：基板の貼り合わせ）
次に、図１（ｂ）に示したように、高品質で薄い単結晶炭化珪素基板１２と多結晶炭化珪素基板１３とを、貼り合わせ面にて密着させることで、貼り合わせる。
【００２３】
ここで、予め準備する基板の貼り合わせ面の表面粗さをＲＭＳで１μｍ以下として、準備された基板同士を貼り合わせることができる。
このように、例えば、研磨することによって貼り合わせる面の表面粗さをＲＭＳで１ｎｍ以下とすることによって、基板の貼り合わせ面同士の密着強度を向上させることができ、よって、単結晶層と多結晶基板が強固に結合した炭化珪素基板を得ることができる。
【００２４】
また、貼り合わせ面に存在する酸化膜厚を１０ｎｍ以下とするようにして貼り合わせることができる。
このように、貼り合わせ面に存在する酸化膜の厚さを１０ｎｍ以下になるようにすることで、貼り合わせ面において熱伝導度等の物理的特性が低下することを防止することができる。
貼り合わせ面に酸化膜が存在しないようにするために、単結晶炭化珪素基板や多結晶炭化珪素基板の貼り合わせ面を、表面研磨やエッチング処理した直後に貼り合わせることができるが、もちろんこれに限定されるものではない。
【００２５】
（工程ｃ：結合熱処理）
ここで、図１（ｃ）に示すように、炭化珪素の昇華点以下の温度で貼り合せた基板に対して熱処理を行うことができる。
このように、貼り合わせの後に炭化珪素の昇華点以下の温度で熱処理を行うことで、単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の結合強度を貼り合わせたものと比較して更に増加させることができる。
【００２６】
（工程ｄ：単結晶炭化珪素基板を薄膜化）
その後、図１（ｄ）に示すように、単結晶炭化珪素基板の部分を薄膜化して、多結晶炭化珪素基板１３上に所望厚の単結晶炭化珪素層１４が形成されている構造とした、炭化珪素基板１０が得られる。薄膜化は、研削、研磨、エッチング等により行うことができる。
【００２７】
次に、図２に例示した本発明の炭化珪素基板の製造方法について説明するが、もちろん以下の例示に限定されるものではない。
（工程ａ’：単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の準備）
まず、図２（ａ’）に示すように、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１と多結晶炭化珪素基板１３を各々準備する。
【００２８】
（工程ｂ’：基板の貼り合わせ）
次に、図２（ｂ’）に示したように、高品質の単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１と多結晶炭化珪素基板１３とを、貼り合わせ面にて密着させることで、貼り合わせる。この場合、単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板のいずれかの貼り合わせ面に、予め後述するプラズマ活性化処理を施しておいても良い。これにより貼り合わせ強度を向上させることができる。
【００２９】
（工程ｃ’：結合熱処理）
ここで、図１（ｃ）と同様に、図２（ｃ’）に示すように、炭化珪素の昇華点以下の温度で貼り合せた基板に対して熱処理を行うことができる。
【００３０】
（工程ｄ’：単結晶炭化珪素基板の薄膜化）
その後、図２（ｄ’）に示すように、単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１の部分を薄膜化して、多結晶炭化珪素基板１３上に所望厚の単結晶炭化珪素層１４が形成されている構造とした、炭化珪素基板１０が得られる。この工程における薄膜化は、ワイヤーソーまたはプラズマ放電によって単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１を切断した後に、研削、研磨、エッチング等により切断面の表面粗さを低減させる表面処理を行うことができる。
このように、厚い単結晶炭化珪素基板をワイヤーソーまたはプラズマ放電による機械的方法でスライスすることによって、単結晶炭化珪素基板を容易な手段によって薄膜化することができるため、工程の簡略化を図ることができ、よって、基板の製造コストの低減を図ることができる。
【００３１】
図２の工程は、図１の工程とは、主として単結晶炭化珪素基板の準備方法、単結晶炭化珪素基板の薄膜化の手法が異なる。
【００３２】
次に、図３に例示した本発明の炭化珪素基板の製造方法について説明するが、もちろん以下の例示に限定されるものではない。
（工程ａ’’：単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の準備）
まず、図３（ａ’’）に示すように、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２以下の単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１と多結晶炭化珪素基板１３を各々準備する。
【００３３】
（工程ｂ’’：水素イオン注入および基板の貼り合わせ）
次に、図３（ｂ’’）に示したように、高品質の単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１の表面に水素イオン注入を行って水素イオン注入層１６を形成し、その後、単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１の水素イオン注入層１６を形成した面と多結晶炭化珪素基板１３の貼り合わせ面を密着させることで、貼り合わせる。
【００３４】
（工程ｃ’’：結合熱処理）
次に、図３（ｃ’’）に示すように、貼り合せた基板に対して熱処理を行うことができる。ここでの熱処理は、水素イオン注入層１６において単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１が分離しないように、３５０℃以下の温度で、熱処理を行うことが好ましい。
このように、貼り合わせの後に３５０℃以下の温度で熱処理を行うことで、単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の結合強度を貼り合わせたものと比較して更に増加させることができる。
【００３５】
（工程ｄ’’：単結晶炭化珪素基板を薄膜化）
その後、図３（ｄ’’）に示すように、水素イオン注入層１６に機械的衝撃を加えることによって単結晶炭化珪素基板またはインゴット１１を薄膜化して、単結晶炭化珪素層１４と切り離された単結晶炭化珪素基板またはインゴット１５とに分離することによって、多結晶炭化珪素基板１３上に所望厚の単結晶炭化珪素層１４が形成されている構造とした、炭化珪素基板１０が得られる。
【００３６】
ここで、図３の工程（ｂ’’）において、単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板とを張り合わせる前に、単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の少なくとも一方の貼り合わせ面にプラズマ活性化処理を施すのが好ましい。
このように、貼り合わせの前に、単結晶炭化珪素基板に水素イオン注入を行って水素イオン注入層を形成し、その後少なくとも一方の貼り合わせ面にプラズマ活性化処理を行ってから貼り合わせ、しかる後に、３５０℃以下の熱処理で結合強度を増した後に、機械的衝撃を水素イオン注入層に行い、単結晶炭化珪素基板の薄膜化を行う、いわゆるＳｉＧｅｎ法を用いることもできる。
このＳｉＧｅｎ法を用いることによって、基板の結合強度を更に強くすることができ、より確実に機械的剥離に耐えうるほど強固に基板を貼り合わせることができる。
【００３７】
図３の工程は、図１、２の工程とは、水素イオン注入を行うこと、結合熱処理の温度、単結晶炭化珪素基板の薄膜化の手法が異なる。
【００３８】
もちろん、図２、３の工程において、予め準備する基板の貼り合わせ面の表面粗さをＲＭＳで１μｍ以下として、準備された基板同士を貼り合わせることができるし、貼り合わせ面に存在する酸化膜厚を１０ｎｍ以下とするようにして貼り合わせることができることはいうまでもない。
【００３９】
また、図１、２の工程（ｂ）、（ｂ’）において、貼り合わせ前に、単結晶炭化珪素基板と多結晶炭化珪素基板の少なくとも一方の貼り合わせ面にプラズマ活性化処理を施すこともできる。このとき、該両基板のいずれか一方の貼り合わせ面にのみプラズマ活性化処理を施すようにすることももちろんできる。
このように、プラズマ活性化処理を施した面は、ＯＨ基が増加するなどして活性化する。従って、この状態で、当該処理を行った基板の貼り合わせ面を密着させれば、水素結合等により、これらの基板同士をより強固に貼り合わせることができる。そして、必ずしも高温の結合熱処理を行わずとも結合強度の向上を図ることができる。
【００４０】
このプラズマ活性化処理においては、真空チャンバ中にＲＣＡ洗浄等の洗浄をした被処理基板を載置し、プラズマ用ガスを導入した後、１００Ｗ程度の高周波プラズマに５〜３０秒程度さらし、表面をプラズマ処理することができる。
【００４１】
そして、図２、３における工程（ｄ’）、（ｄ’’）において、切り離した単結晶炭化珪素基板またはインゴット１５は、再利用して、新たな単結晶炭化珪素基板またはインゴットとすることができる。
このように、切り離した単結晶炭化珪素基板またはインゴットを再利用することで、高品質の単結晶炭化珪素基板を有効に利用することができ、単結晶炭化珪素基板が占めるコストを更に低減させることができる。
【００４２】
このように、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、デバイス活性層を単結晶炭化珪素層とし、機械的物性が単結晶炭化珪素とほとんど同等である多結晶炭化珪素基板に支持基板の役割を受け持たせることによって、全体を単結晶炭化珪素で構成した基板と同等に扱うことができる炭化珪素基板を製造することができる。このような構造にした場合、用いる単結晶炭化珪素基板の厚さを従来に比べ数分の一から数百分の一にまで減少させることができ、基板コストを大幅に低減させることができる。
また、マイクロパイプの密度を３０個／ｃｍ２以下とすることで、欠陥の少ない高品質な単結晶炭化珪素層上にパワーデバイス等の素子を形成することができるため、デバイス性能およびデバイス製造における歩留りを大きく向上させることができ、基板の製造コストを大幅に低減させることができる炭化珪素基板の製造方法とすることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明の炭化珪素基板の製造方法について、実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。
（実施例）
まず、厚さ１０００μｍ、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２の単結晶炭化珪素基板をワイヤーソーでスライスし厚さ１００μｍの単結晶炭化珪素基板を準備した。また、多結晶炭化珪素基板を準備した。
次に、スライスした単結晶炭化珪素基板の表面を研磨し、その後、準備した２枚の基板を貼り合わせ、貼り合わせた基板を１１００℃で２時間の結合熱処理を行った。
その後、単結晶炭化珪素基板の表面を、層の厚さが８０μｍになるまで研削・研磨を行って、炭化珪素基板を作製した。
一方、前述した単結晶炭化珪素基板を再利用し、厚さ１００μｍの単結晶炭化珪素基板をスライスして同様に炭化珪素基板を作成した。このような炭化珪素基板を７枚作製した。
【００４４】
このように、一枚の高品質単結晶炭化珪素基板から複数枚の炭化珪素基板を作製することができ、基板全体を高品質単結晶炭化珪素基板で作製するのに比べ７分の１で済むことが分かった。しかも、実施例の炭化珪素基板は、マイクロパイプの密度が３０個／ｃｍ２で、十分デバイス作製に耐えうるものであることが分かった。
【００４５】
このように、本発明の炭化珪素基板の製造方法によれば、炭化珪素基板に占める単結晶炭化珪素基板の割合を減少させることができるため、炭化珪素基板の製造単価を大幅に減少させることができる。よって、炭化珪素基板の製造コストを飛躍的に低減させることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の炭化珪素基板の製造方法の工程の一例を示す工程図である。
【図２】本発明の炭化珪素基板の製造方法の工程の他の一例を示す工程図である。
【図３】本発明の炭化珪素基板の製造方法の工程の他の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…炭化珪素基板、  １１…単結晶炭化珪素基板またはインゴット、  １２…薄くスライスした単結晶炭化珪素基板、  １３…多結晶炭化珪素基板、  １４…単結晶炭化珪素層、  １５…切り離した単結晶炭化珪素基板またはインゴット、  １６…水素イオン注入層。
【図１】
2009117533.tif 000003
【図２】
2009117533.tif 000004
【図３】
2009117533.tif 000005